La fisica dell’atmosfera, ovvero quella branca della fisica che tratta i fenomeni fisici che si manifestano nell’atmosfera, rientra nelle cosiddette Scienze del “Sistema Terra” (Earth System Sciences). Gli ambiti della fisica coinvolti sono diversi e, a titolo di esempio, possiamo citare:
- Meccanica classica (sistemi inerziali, forze connesse al riferimento);
- Idrodinamica (equazioni del moto dei fluidi);
- Fenomeni di trasporto (diffusione di particelle);
- Termodinamica (stato termodinamico, transizioni di stato);
- Meccanica quantistica (interazioni radiazione-materia, processi chimici).
L’area dello Stretto di Messina risulta essere un laboratorio naturale molto importante per gli studi connessi alla meteorologia. Risulta essere una delle aree al mondo che presentano particolari difficoltà in sede di prognosi meteorologiche per differenti motivi, quali la complessa posizione (territorio circondato da due mari con caratteristiche differenti e con elevato gradiente termico) e la particolare orografia (rilievi montuosi prospicienti alle coste con pendii ad elevata pendenza.
Inoltre, la presenza di ceneri vulcaniche, immesse in atmosfera dai vulcani attivi quali lo Stromboli e l’Etna, contribuiscono attivamente nei processi di nucleazione delle idrometeore e, pertanto, possono fungere da acceleratori nei processi di genesi dei sistemi cumuliformi.
In questo quadro di riferimento, sono state rese operative due distinti modelli fisico-matematici, riguardanti:
Infine, metodi fisici innovativi vengono impiegati per effettuare analisi sui cambiamenti climatici, con particolare riferimento al territorio regionale della Sicilia.