[NotiAMCA] Curso de Posgrado "Herramientas computacionales para la simulación de fenómenos meteorológicos" en UNER

[César Aguirre]

Estimados colegas. Les envío una propuesta de curso de posgrado que será
dictado en la Facultad de ciencias Agropecuarias - UNER , sede Oro Verde y
que está dentro de los cursos optativos para la carrera de doctorado en
Ingeniería - UNER (Mención ciencias Agropecuarias).

Título: Herramientas computacionales para la simulación de fenómenos
meteorológicos.

Objetivos Generales:

-Promover la formación de recursos humanos en investigación.

-Introducir al alumno en las técnicas de simulación numérica utilizando
herramientas computacionales para abordar problemas complejos relacionados
a los fenómenos meteorológicos.

Objetivos Particulares:

-Desarrollar capacidades de comprensión acerca de los conceptos básicos
relacionados al balance de energía y agua en la interfase suelo-atmósfera
como causante principal de los fenómenos meteorológicos.

-Conocer las posibilidades y limitaciones actuales de estas herramientas en
la resolución de problemas.

 -Aprender a transformar un problema planteado en el dominio físico al
dominio computacional, respetando los criterios y conociendo los errores de
cálculo según los parámetros y datos de entrada escogidos para la
simulación.

-Conocer las fuentes de datos que están disponibles y su pre-procesamiento
para utilizarlas como datos de entrada en las simulaciones computacionales.

-Introducir al alumno a las técnicas de resolución de flujo turbulento en
la atmósfera considerando las interacciones con los elementos del suelo y
su relieve.

-Simular eventos meteorológicos particulares como la ocurrencia de
tormentas severas, vientos fuertes, precipitaciones, analizando las
ventajas e inconvenientes de cada sub-modelo de microfísica de nubes.

-Evaluar diferentes configuraciones de mallado de cálculo en relación a los
tiempos de cómputo vs la precisión de la solución.

-Analizar las influencia de las condiciones iniciales y de borde en los
resultados del campo de viento simulado.

Temas:

1. Álgebra indicial: Campos Escalares, Vectoriales y Tensoriales.
Operaciones elementales. Álgebra Indicial en el Sistema Coordenado
Cartesiano. Ejemplos y ejercicios de aplicación. (5 hs).

2. Las Ecuaciones de Balance y Constitutivas: Hipótesis del Continuo
Material (CM). Acumulación de una propiedad del CM en un sistema. Flujo
Neto Convectivo. Ecuación General del Balance. Ecuaciones de Navier-Stokes.
(5 hs).

3. Introducción al estudio de flujos turbulentos: Descripción de los
fenómenos de la turbulencia en la Mecánica de Fluidos. Nociones sobre el
cálculo de flujos turbulentos. La Simulación Numérica Directa. La
Simulación de las Grandes Escalas. Ejemplos y ejercicios de aplicación. (10
hs).

4. Microfisica de nubes y precipitación: Descripción física de las teorías
sobre formación de nubes y precipitación. Energía involucrada en los
procesos de cambio de fase del agua en la atmósfera. Fundamentos de los
distintos modelos de formación de nubes y precipitación, aproximaciones y
errores. (10 hs).

5. Introducción a las soluciones numéricas: Soluciones Numéricas de las
Ecuaciones en Diferenciales Parciales. Método de las Diferencias Finitas.
Discretización de las Ecuaciones de la Mecánica de Fluidos. Métodos de
Resolución Explícito e Implícito: Método de Richardson. Método de
Crank-Nicolson. Estabilidad y criterios de convergencia. Iteración de
Jacobi. Iteración de Gauss-Sidel. Iteración S-O-R. Ejemplos y ejercicios de
aplicación. (10 hs).

6. Técnicas de Programación en ARPS: El Dominio de Cálculo. Condiciones
Iniciales. Condiciones de Borde. Criterios de mallado del dominio de
Cálculo. Problemas relacionados con las paredes sólidas. Modelos de Pared.
Técnicas de estiramiento de malla. Modelos de elevación de terreno. Las
Ecuaciones de Balance en coordenadas curvilíneas. Aplicaciones para casos
de flujos turbulentos. Ejemplos utilizando el código ARPS. (20 hs).

Carga Horaria:       60 hs
Docente/s a cargo: César Augusto Aguirre, Armando Benito Brizuela

Días y horarios:

A realizarse los días viernes en la Facultad de Ciencias Agropecuarias –
UNER. Ruta 11 - KM 10,5 Oro Verde desde el viernes 4 de septiembre hasta el
viernes 20 de noviembre (clases sólo los días viernes) de 8:00 hs a 12 hs.

Más datos:
Consultar en área de posgrado de la FCA - UNER.
posgrado en fca.uner.edu.ar

https://drive.google.com/file/d/0B_GQ3-YhYp7sbU1oZHRPSDAya1k/view?usp=sharing
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