TITULACIÓN: CENTRO: CURSO ACADÉMICO: 2011-2012

GUÍA DOCENTE 1. DATOS BÁSICOS DE LA ASIGNATURA

NOMBRE: Meteorología y climatología CÓDIGO: 10412022 TIPO: Obligatoria Créditos ECTS: 6

CURSO ACADÉMICO: 2011-2012 CURSO: 2

CUATRIMESTRE: 2

2. DATOS BÁSICOS DEL PROFESORADO NOMBRE: David Pozo Vazquez CENTRO/DEPARTAMENTO: Dept. de Física ÁREA: Física aplicada Nº DESPACHO:411 E-MAIL [email protected] URL WEB: matras.ujaen.es

TLF: 953212783

3. PRERREQUISITOS, CONTEXTO Y RECOMENDACIONES PRERREQUISITOS: Ninguno. No obstante, se recomienda a los alumnos matricularse en esta asignatura una vez superadas las asignaturas de Física y Matemáticas del primer curso de carrera. CONTEXTO DENTRO DE LA TITULACIÓN: La asignatura pretende proporcionar al alumno una visión general de los principios físicos que rigen el sistema climático de la tierra y que dan lugar a los diversos tipos de tiempo y clima. La moderna ciencia atmósférica, donde encuentra cabida esta asignatura, es una ciencia interdiciplinar que combina concimientos básicos de física, matemáticas o química con conocimientos mas aplicados por ejemplo en el campo de la computación. Por la tanto, la asignatura engloba contenidos de todas estas areas de conocimiento. En particular, la asignatura se extructura en tres grandes bloques tendentes a proporcionar al alumno conocimientos de: 1) Meteorología física 2) Meterología dinámica 3) Climatología y cambio climático

RECOMENDACIONES Y ADAPTACIONES CURRICULARES: Se han elaborado apuntes de todos los contenidos de la asignatura, que serán puestos a disposición de los alumnos a través de la plataforma de docencia de la UJAEN. Además de este material, que se expone en las clases teóricas, se llevan a cabo ejercicios recopilatorios y prácticas de laboratorio. Estas prácticas deben entenderse como un complemento de la teoría, de forma que, con ellas se pretende una aproximación del alumno a los métodos utilizados por los profesionales de la meteorología y de la climatología. Finalmente, de determinados contenidos del temario se proporcionará a los alumnos material adicional de lectura obligatoria y a partir del cual se realizarán varios seminarios. Se recomienda la asistencia regular a las clases y seminarios, esta asistencia se tendrá en cuenta para la nota final del alumno.

4. COMPETENCIAS Y RESULTADOS DE APRENDIZAJE código CT-24 CE-33 CE-3 CE-52

Denominación de la competencia Capacidad para aplicar los conocimientos teóricos en la práctica Ser capaz de analizar el Medio como sistema, identificando los factores, comportamientos e interacciones que lo configuran Capacidad para tomar conciencia de las dimensiones temporales y espaciales de los procesos ambientales Capacidad para utilizar los métodos de trabajo propios de los especialistas en meteorología y climatología

Resultados de aprendizaje Resultado 1 Resultado 2

Conoce los fundamentos teóricos y las técnicas instrumentales necesarias para aplicarlos al estudio del estado de la atmósfera. Conoce esos mismos fundamentos y técnicas de estudio propias de los estudios climatológicos

Resultado 3 Resultado 4

Sabe relacionar estos conocimientos adquiridos para relacionar estados del tiempo con niveles de contaminación atmosférica. Ha desarrollado la capacidad de resolver problemas medioambientales relacionados con el estado de la atmósfera o bien con el clima de un determinado lugar.

5. CONTENIDOS TEMA 1.- INTRODUCCIÓN. (2 h) 1.1 Introducción. 1.2 Tiempo y Clima. Meteorología y Climatología. 1.3 Atmósfera: 1.3.1 Composición. 1.3.2 Estructura térmica. Gradiente geométrico de temperaturas. 1.3.3 Clasificación de las capas atmosféricas. 1.4 Observaciones meteorológicas. TEMA 2.- RADIACIÓN. BALANCE RADIATIVO. (4 h) 2.1 Introducción. 2.2 Absorción, emisión y dispersión. 2.3 Transporte radiativo. 2.4 Radiación solar. 2.4.1 El Sol. Espectro solar. 2.4.2 Geometría Solar. 2.4.3 Radiación solar en la atmósfera. 2.5 Radiación térmica. 2.5.1 Absorción por gases atmosféricos. 2.5.2 Efecto invernadero. 2.6 Balance de radiación. 2.7 Instrumentos radiométricos. 2.8 Teledetección. TEMA 3.- AIRE SECO. AIRE HÚMEDO. (4 h) 3.1 Aire seco. 3.1.1 Ecuación de estado. 3.1.2 Expansión adiabática. Temperatura Potencial. 3.2 Aire Húmedo. 3.2.1 Agua en la atmósfera. Cambios de fase. 3.2.2 Vapor de agua en la atmósfera. Ecuación de estado. 3.2.3 Índices de humedad. 3.2.4 Ecuación de estado. Temperatura virtual. 3.2.5 Expansión adiabática del aire no saturado 3.3 Diagramas termodinámicos. 3.4 Procesos isobáricos 3.4.1 Temperatura de rocío. 3.4.2 Temperatura del termómetro húmedo. Psicrómetro. 3.4.3 Temperatura equivalente. 3.5 Expansión adiabática del aire saturado. Proceso pseudoadiabático. 3.6 Mezcla de masas de aire TEMA 4.- EQUILIBRIO VERTICAL EN LA ATMÓSFERA. ESTABILIDAD. (2 h) 4.1 Equilibrio hidrostático. 4.2 Gradiente vertical de temperatura. 4.3 Gradientes adibático seco y saturado. 4.4 Estabilidad vertical. 4.4.1 Método de la burbuja. 4.4.2 Criterios de estabilidad en términos de las temperaturas potenciales.

4.5

Desarrollo vertical. 4.5.1 Desplazamiento vertical de una columna sin saturar. 4.5.2 Desplazamiento vertical de una columna hasta saturación. Inestabilidad potencial. 4.6 Inestabilidad latente.

TEMA 5.- CONDENSACIÓN EN LA ATMÓSFERA. NUBES. PRECIPITACIÓN. (2 h) 5.1 Mecanismos de condensación. 5.2 Nucleación Homogénea y Heterogénea. 5.3 Nubes. 5.3.1 Formación. 5.3.2 Clasificación. 5.3.3 Efectos radiativos. 5.4 Nieblas. 5.5 Precipitación desde nubes de agua. Colisión y coalescencia. 5.6 Precipitación desde nubes mixtas. Crecimiento por Difusión, Agregación y Acreción. 5.7 Tipos de precipitación. 5.8 Acción del hombre. TEMA 6.- DINÁMICA ATMOSFÉRICA. (4 h). 6.1 Ecuación de Movimiento. 6.2 Campo horizontal de presiones. 6.3 Flujo horizontal sin rozamiento. 6.3.1 Viento geostrófico 6.3.2 Viento del gradiente 6.3.2.1 Circulación ciclónica. Borrascas. 6.3.2.2 Circulación anticiclónica. Anticiclones. 6.4 Viento térmico. Advección térmica. 6.5 Regímenes de vientos locales y de pequeña escala. 6.6 Medidas de presión y viento. TEMA 7- METEOROLOGÍA SINÓPTICA. (4 h) 7.1 Introducción. 7.2 Sistemas báricos. 7.3 Masas de aire. 7.4 Superficies frontales. Frentes. 7.5 Depresiones frontales. 7.6 Depresiones de tipo no frontal. 7.7 Anticiclones 7.8 Convergencia. Divergencia. 7.9 Convergencia y vorticidad 7.10 Predicción meteorológica. TEMA 9 - CIRCULACIÓN GENERAL. (2 h) 9.5 Introducción. 9.6 Observaciones. 9.7 Características generales de la Circulación General. 9.8 Modelos celulares. 9.9 Teleconexiones 9.10 Distribución global de la precipitación. 9.11 Observación global. Teledetección. TEMA 10.- EL SISTEMA CLIMÁTICO. (2) 10.1 Sistema climático. 10.2 Componentes del sistema climático. 10.3 Mecanismos de acoplamiento. Tiempos de respuesta. 10.4 Realimentaciones. 10.5 Modelos climáticos.

TEMA 11.- CAMBIO CLIMÁTICO. (2) 11.1 La variabilidad temporal del clima: noción de cambio climático. 11.2 El clima de la tierra a lo largo de su historia 11.3 Causas de los cambios climáticos. 11.3.1 Causas externas. 11.3.2 Causas internas. 11.3.3 Acción del hombre. 11.4 Predicciones de los modelos climáticos: cuarto informe del IPCC TEMA 12.- LOS CLIMAS DE LA TIERRA. (2) 12.1 Elementos y factores del clima a escala regional. 12.2 Climograma 12.3 Índices climáticos y clasificaciones climáticas. 12.4 Climas regionales. 12.4.1 Climas intertropicales. 12.4.2 Climas templados. 12.4.3 Climas polares. 12.4.4 Climas de montaña. 12.5 Microclimatología: el clima a escala local. 12.6 El clima urbano.

Programa de prácticas PRÁCTICA 1. El diagrama oblicuo. (2h) PRÁCTICA 2. Análisis de un sondeo aerológico. (4h) PRÁCTICA 3. Análisis de mapas sinópticos en superficie. (2h) PRÁCTICA 4. Análisis de mapas sinópticos en altura (2h) PRÁCTICA 5. Medida y expresión de variables meteorológicas (2 h) PRÁCTICA 5. Climatología: análisis estadístico de series de datos instrumentales (4h) PRÁCTICA 6. Modelo climático de balance de energía. (4h)

6. METODOLOGÍA Y ACTIVIDADES ACTIVIDADES

HORAS PRESENCIALES

HORAS DE TRABAJO AUTÓNOMO

TOTAL DE HORAS

CRÉDITOS ECTS

Clases expositivas en gran grupo.

20

30

50

2

Clases en grupo: Resolución de ejercicios Tutorías colectivas: Seminarios

15

20

35

1.4

CE-33, CE-3, CE-52 CT-24, CE-52

3

4

7

0,3

CT-24, CE-52,

Prácticas de laboratorio

20

30

50

2

CT-24, CE-52

Examen final

2 60

6 90

8 150

0,3 6

TOTALES:

COMPETENCIAS (Códigos)

7. SISTEMA DE EVALUACIÓN ASPECTO

CRITERIOS

-ASISTENCIA Asistencia y -PARTICIPACIÓN ACTIVA EN participación DEBATES MONOGRÁFICOS. -DOMINIO DE LOS CONOCIMIENTOS Conceptos de la TEÓRICOS materia y -HABILIDAD EN LA RESOLUCIÓN DE resolución de PROBLEMAS RELACIONADOS CON ejercicios LOS CONTENIDOS TEÓRICOS.

Realización de prácticas

-DOMINIO DE TÉCNICAS DE EVALUACIÓN Y MEDIDA INSTRUMENTAL RELACIONADAS CON LA ASIGNATURA

INSTRUMENTO

PESO

Lista de firmas. Observación y notas del profesor.

15%

Examen de teoría y problemas.

60%

Evaluación de los conocimientos adquiridos en las sesiones de prácticas a través la evaluación de guiones y examen de prácticas.

25%

El sistema de calificación se regirá por lo establecido en el RD 1125/2003 de 5 de septiembre por el que se establece el sistema europeo de créditos y el sistema de calificaciones en las titulaciones universitarias de carácter oficial.

8. DOCUMENTACIÓN/BIBLIOGRAFÍA ESPECÍFICA O BÁSICA: • • • • • • • • • •

Barry, R.G. and Chorley, R.J. Atmósfera, tiempo y clima. Omega S.A., Barcelona, 1999. Casas. M .C. y Alarcón M., Meteorología y Clima. Ediciones UPC. Barcelona. 1999. Cuadrat, J.M. y Pita, Mª. F.; Climatología. Ed. Cátedra. (1997). Elias Castillo, F, y Castellvi Sentis, F., Agrometeorología, Mundi Prensa, 2001. Haltiner, G.J. y Martin, F.L., Meteorología Dinámica y Física, I. N. Meteorología, Madrid, 1990. Ledesma Jimeno, M., Principios de meteorología y climatología, Paraninfo, 2011 Iribarne , J.V. y Godson, W.L., Termodinámica de la atmósfera, 1996, INM, 1996 McIntosh, D.H. y Thom, A.S., Meteorología básica, Alhambra, Madrid, 1983. Retallack, B.J., 1974. Compendio de meteorología. Meteorología Física. Organización Meteorológica Mundial, Ginebra Sendiña Nadal, I. y Pérez Muñuzuri, V., Fundamentos de Meteorología. Servizo de Publicacións e intercambio científico, Universidade de Santiago de Compostela, 2006.

•

STULL, R. METEOROLOGY FOR SCIENTISTS AND ENGINEERS Cengage Learning. 2000.

GENERAL Y COMPLEMENTARIA: • •

• • • • • • • • • • • • • • •

•

Aguado, E y Burt J.E. Understanding weather and climate, Prentice Hall, New Jersey, 2010. Ahrens, C.D., Meteorology today: an introduction to weather, climate and the environment. 9ª edición, Brook/Cole, 2009. Elias Castillo, F, y Castellvi Sentis, F., Agrometeorología, Mundi Prensa, 2001. Gueiger, R., Robert, A. And Todhunter, O., The climate near the ground, Rowman and Littlefield, 2009 Guyot, G., Physics of the environment and climate, Willey Praxis, 1998. Henderson-Sellers, A. and McGuffie, K., Introducción a los Modelos Climáticos, Omega, 2003. Houghton, J.; Física de atmósferas planetarias. Ed. Instituto Nacional de Meteorología (I. N. M.) (1992). IPCC, 2007. Climate Change 2007. The Scientific Basis. Cambridge University Press, Cambridge, 2008. Iribarne , J.V. y Godson, W.L., Termodinámica de la atmósfera, 1996, INM, 1996 Lutgens, F.K. y Tarbuck, E.J., The atmosphere, 7ª edición, Prentice Hall, New Jersey, 1998. McIlven, R., Fundamentasl of Weather and Climate, Chapman and Hall, London, 1986. Peake, S and Smith, J. Climate Change, From science to sustainability. OUP, 2009. Peixoto, J.P. and Oort, A.H. Physics of climate. American Institute of Physics, New York, 1992. Petty, G.W., A first course in Atmospheric Thermodynamics, Sundog Publishing, Madison, 2008. Ramis, C., 1996. Prácticas de meteorología. Servei de Publicacions i Intercanvi Científic, Universitat de les Illes Balears, Palma de Mallorca. Rohli, R.V. and Vega, A.J., Climatology Jones and Barlett Publishers, New York, 2008. Salby, M., Fundamentals of Atmospheric Physics. Academic Press, San Diego, 1996. Wallace, J.M. y Hobbs. Atmospheric Science an Introductory Survey, Elsevier, Amsterdam, 2006

Cuatrimestre 2º 1ª: 20 - 24 febrero 2ª: 27 febrero - 2 marzo 3ª: 5 - 9 marzo 4ª: 12 - 16 marzo 5ª: 19 - 23 marzo 6ª: 26 - 30 marzo 7ª: 10 - 13 abril 8ª: 16 - 20 abril 9ª: 23 - 27 abril 10ª: 30 abril - 4 mayo 11ª: 7 - 11 mayo 12ª: 14 - 18 mayo 13ª: 21 - 25 mayo 14ª: 28 mayo - 1 junio 15ª: 4 - 8 junio 16ª: 9 - 15 junio 17ª: 16 - 22 junio

5 3 3 2 2 2 1 2

4 3

6 4 5 9 9 9 9

2 2 2

2 2 2 2 2 2 2 1

2 2 2 2 2 2 2

6 6 6 4 4 1 1 1 1

6 4 5 9

Exámenes

Trabajo autónomo

Seminario

Prácticas laboratorio

Problemas

SEMANA

Clases expositivas en gran grupo

9. CRONOGRAMA (segundo cuatrimestre)

Observaciones

18ª: 23 - 29 junio 19ª: 30 junio - 6 julio 20ª: 7 - 11 julio HORAS TOTALES:

Periodo de exámenes 20

15

20

3

2