FISICA DELL'ATMOSFERA E DISPERSIONE D'INQUINANTI

FISICA DELL'ATMOSFERA E DISPERSIONE D'INQUINANTI

_
iten
Codice
87007
ANNO ACCADEMICO
2021/2022
CFU
6 cfu al 2° anno di 9012 FISICA (LM-17) GENOVA
SETTORE SCIENTIFICO DISCIPLINARE
FIS/07
LINGUA
Italiano
SEDE
GENOVA (FISICA)
periodo
2° Semestre
materiale didattico

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

Modalità 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

Ricevimento: Ricevimento su appuntamento

Ricevimento: In qualunque momento presso il Dipartimento di Fisica, previo appuntamento concordato via email scrivendo a prati@ge.infn.it

LEZIONI

Modalità didattiche

lezioni frontali ed esercitazione di laboratorio conclusiva

INIZIO LEZIONI

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

ORARI

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

ESAMI

Modalità d'esame

L'esame sarà orale.

Modalità di accertamento

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

 

ALTRE INFORMAZIONI

Ulteriori info su https://www.ge.infn.it/~prati/Fisica%20dell'atmosfera%20e%20dispersione%20degli%20inquinanti/FAeDI.htm