2008
31 marzo
Seminario di fisica matematica
ore 17:00
presso Seminario I
In questo lavoro consideriamo un modello semplificato della circolazione atmosferica delle medie latitudini, che possiamo considerare come modello minimale del clima terrestre. Il modello adotta una versione semplificata delle equazioni della fluidodinamica in sistema di riferimento non inerziale, chiamate equazioni quasi-geostrofiche, adatte alla descrizione dei fenomeni atmosferici aventi scale spaziali superiori a circa 1000 Km e scale temporali superiori a circa un giorno, come i cicloni extratropicali. Il sistema in esame e' forzato e dissipativo, dove il forcing (baroclino) e' dato dalla differenza T di temperatura imposta fra equatore e polo, mentre i processi viscosi dissipano energia e momento alla superficie. Al crescere del parametro che controlla il forcing, il sistema passa, attraverso una sequenza di biforcazioni, da avere un equilibro stabile a "vivere" in un attrattore strano. Studiamo le proprieta' della misura invariante del sistema in funzione del parametro di forcing T, ottenendo che il valore dell'entropia metrica, della dimensione di Kaplan-Yorke, e del volume della bounding box dell'attrattore (il minimo parallelepipedo nello spazio delle fasi che lo contiene) obbediscono a power-law scalings rispetto a T. Analoghi risultati si ottengono quando si vanno a considerare alcuni osservabili fisici del sistema, quali l'energia totale ed il vento medio. Le leggi di scaling potrebbero essere d'aiuto per migliorare la comprensione della circolazione globale dell'atmosfera, ancora oggi oggetto di intenso studio a livello fondamentale.
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