Modelagem Matemática e Computacional de Ciclos Biogeoquímicos Marinhos (disciplina de pós-graduação)

Data: 
22/08/2022 - 14:00 - 07/10/2022 - 16:00
Local: 
Curso online

A disciplina de Pós-Graduação Modelagem Matemática e Computacional de Ciclos Biogeoquímicos Marinhos (AGM5840) será realizada de 22 de agosto a 07 de outubro de 2022, com aulas às segundas, quartas e quintas-feiras, das 14:00 às 16:00. O curso não requer conhecimento prévio em oceanografia.
 
Em 2022, o curso será online. Mais informações devem ser consultadas na ementa do sistema Janus.
Importante: é preciso se matricular oficialmente e participar integralmente para obter os créditos da disciplina. Alunos inscritos como ouvintes não recebem nenhum tipo de certificado. 
 
A disciplina será ministrada pelo Dr. Francisco de Melo Viríssimo.
 
Tópicos:
1. Noções básicas de química e física do oceano e da atmosfera: suas composições e distribuição de elementos químicos. Modelagem matemática básica: “one-box model” e “two-box model”.
2. Conservação de traçadores (“tracers”) e transporte oceânico: a equação de advecção-difusão e suas propriedades. Aplicações para “box models”.
3. Uma breve introdução ao ciclo do carbono no oceano. A bomba biológica de carbono e um resumo sobre produção e exportação: do carbono inorgânico ao orgânico (produção primária) e de volta ao inorgânico (remineralização). A curva de Martin. “Three-box models”.
4. Modelos ecológicos e biogeoquímicos básicos: modelos NP, NPZ, NPZD e NPZD-DOP.
5. Modelagem computacional: acoplando a biogeoquímica a circulação oceânica. Exemplos de BGCMs globais de complexidade baixa e intermediaria (MOPS, MEDUSA, EcoGEnIE, PICES, CROCO). Exemplos de modelos regionais (ROMS). Exemplos de modelos usados em paleoceanografia (cGEnIE). O “Coupled Model Intercomparison Project” (CMIP).
6. O método da matriz de transporte: descrição matemática, propriedades e implementação computacional. Extração de uma matriz de transporte (TM) de um modelo de circulação oceânica geral (GCM) qualquer. Exemplos de TMs acopladas a BGCMs. Estudo de caso: influência da sazonalidade na remineralização no ciclo do carbono.
 
Carga horária: 60 horas, com aulas às segundas, quartas e quintas-feiras, das 14:00 às 16:00 (equivale a 4 créditos).
 
Avaliação: A avaliação será realizada através da conclusão de um pequeno projeto pelo aluno nas semanas após o curso. O aluno é livre para escolher o tópico, que deve estar relacionado ao curso. Incentiva-se a escolha de um tópico que possa ser relacionado à tese/dissertação do projeto de pesquisa do aluno. Em especial, alunos do primeiro ano da pós-graduação poderiam potencialmente fazer uso do trabalho deste curso como uma proposta de mestrado ou doutorado.
 
Requisitos: 
- Essencial: Ao menos 3 semestres de estudo em um curso de graduação em ciências exatas e da terra (por exemplo, Matemática, Física, Engenharia, Ciência da Computação, Oceanografia, Geofísica, etc.). Em particular, uma boa noção de cálculo real e vetorial, álgebra linear, programação básica e noções básicas de EDOs serão de grande valor. Não há requisitos obrigatórios para estudantes de pós-graduação.
- Desejável: Conhecimento intermediário de álgebra linear, EDOs, programação e análise numérica. Entretanto, estes não são necessários.
 
Matrículas:
- Alunos USP de mestrado e doutorado devem se matricular até o dia 10 de julho (domingo) pelo Sistema Janus.
Além de estudantes de pós-graduação, alunos de graduação e demais interessados serão muito bem-vindos. Alunos externos à USP deverão se matricular até o dia 22 de julho (sexta-feira) na categoria de Aluno Especial. É necessário enviar a documentação abaixo digitalizada para cpgiag@usp.br:
        1) Formulário de inscrição preenchido e assinado;
        2) Cópia do CPF e RG ou Passaporte se estrangeiro;
        3) Cópia do diploma do curso de graduação concluído;
        4) Cópia do histórico escolar;
        5) Curriculum Vitae;
        6) Comprovante de Vacinação contra Covid-19 (1ª e 2ª doses / reforço).