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FISICA DELL'ATMOSFERA E DISPERSIONE D'INQUINANTI

CODICE 87007
ANNO ACCADEMICO 2021/2022
CFU
  • 6 cfu al 2° anno di 9012 FISICA(LM-17) - GENOVA
  • 6 cfu al 1° anno di 9012 FISICA(LM-17) - GENOVA
  • SETTORE SCIENTIFICO DISCIPLINARE FIS/07
    LINGUA Italiano
    SEDE
  • GENOVA
  • PERIODO 2° Semestre
    MATERIALE DIDATTICO AULAWEB

    PRESENTAZIONE

    Il corso tratta i fondamenti degli effetti e della dispersione degli inquinanti in atmosfera. E' diviso in quattro parti:

    1) Introduzione agli inquinanti atmosferici e ai loro effetti su ambiente, clima e salute

    2) metereologia nello strato limite

    3) metodologie sperimentali e modellistiche per individuare le sorgenti inquinanti

    4) esercitazione in laboratorio: analisi composizionale del particolato atmosferico e ricerca delle sorgenti emissive

    OBIETTIVI E CONTENUTI

    OBIETTIVI FORMATIVI

    il corso intende fornire gli elementi base di fisica dell’atmosfera relativi allo strato limite ovvero rilevanti per la dispersione e trasporto degli inquinanti. Inoltre si affronteranno le tecniche di calcolo per la simulazione numerica dei fenomeni dispersivi e alla base di modelli diagnostici basati su dati sperimentali (modelli a recettore). Il corso nel suo complesso intende presentare le tecniche allo stato dell’arte nel settore

    OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

    Lo studente acquisirirà le competenze di base necessarie per la compresione:

    dei principali fenomeni atmosferici legati alla dispersione degli inquinanti;

    dei principi fisici e degli strumenti, sperimentali e modellistici, per la caratterizzazione degli inquinanti atmosferici, delle loro sorgenti, dei loro effetti;

    delle tecniche di misura più avanzate nel settore (con una sessione pratica in laboratorio).

    PREREQUISITI

    Formazione di base della laurea triennale in fisica

    MODALITA' DIDATTICHE

    lezioni frontali ed esercitazione di laboratorio conclusiva

    PROGRAMMA/CONTENUTO

    Docenti: P. Prati (prati@ge.infn.it), Dario Massabò (massabo@ge.infn.it),  Federico Cassola (professore a contratto ARPAL; federico.cassola@arpal.liguria.it).

    Prima parte, Introduzione (P. Prati): Composizione dell’atmosfera terrestre, classificazione delle sostanze inquinanti, Effetti sulla salute degli inquinanti atmosferici: stato dell’arte e normativa, Inquinamento atmosferico e forzanti climatologiche: effetto serra, nuvolosità, visibilità.

    Seconda parte, fisica dell’atmosfera (F. Cassola): struttura verticale e dinamiche principali della atmosfera terrestre. Elementi di termodinamica dell’aria secca e dell’aria umida. Il concetto di particella d’aria, processi adiabatici e gradiente termico verticale. Criteri di stabilità e fenomeni convettivi Equazioni del moto e analisi di scala, bilancio geostrofico e idrostatico. Lo strato limite atmosferico. Processi fondamentali e parametri caratteristici Ciclo diurno dello strato limite Circolazioni atmosferiche a scala locale (brezze). Condizioni di stabilità ed effetti sulla dispersione di inquinanti Modellistica numerica e previsioni meteorologiche dalla scala planetaria a quella locale. 

    Terza parte, valutazione della dispersione degli inquinanti atmosferici: (P. Prati): tecniche fisiche di misura, raccolta ed analisi di inquinanti atmosferici. Metodologie per l’individuazione e la caratterizzazione delle sorgenti inquinanti: modellistica a recettore: principi generali, caratteristiche e limiti, I modelli “Chemical Mass Balance” e “Positive Matrix Factorization”. Cenni alla modellistica numerica di dispersione degli inquinanti

    Quarta parte, laboratorio (D. Massabò e P. Prati): esecuzione di una breve campagna di raccolta ed analisi composizionale del particolato atmosferico, analisi dei dati per l’individuazione delle sorgenti naturali ed antropiche.

    TESTI/BIBLIOGRAFIA

    Alcuni testi di approfondimento verranno suggeriti. Tutto il materiale didattico (slides) è disponibile sul web.

    DOCENTI E COMMISSIONI

    Commissione d'esame

    PAOLO PRATI (Presidente)

    PAOLO BROTTO

    FEDERICO CASSOLA

    LEZIONI

    INIZIO LEZIONI

    II semestre, il dettaglio dell'orario verrà fissato ad inizio 2022

    Orari delle lezioni

    L'orario di tutti gli insegnamenti è consultabile su EasyAcademy.

    ESAMI

    MODALITA' D'ESAME

    L'esame sarà orale.

    MODALITA' DI ACCERTAMENTO

    Verranno proposte domande sui contenuti del corso e sui risultati della esercitazione in laboratorio.