Complementi di fisica per le scienze ambientali

Il corso si pone come obbiettivo quello di fornire agli studenti alcuni concetti di fisica a livello specialistico, declinati nelle loro applicazioni in ambito delle tecnologie della transizione energetica e legati alla comprensione dei meccanismi naturali e antropici delle mutazioni climatiche. Il filo conduttore del corso è il ruolo dell'energia nei diversi processi affrontati. La prima parte del corso è dedicata alla comprensione dei meccanismi che nel passato hanno causato modifiche del clima e a quelli che lo possono modificare nel futuro prossimo rendendo lo studente in grado di affrontare criticamente il dibattito attuale sul Global Warming. La seconda parte è dedicata al ruolo delle risorse energetiche nello sviluppo delle società umane.

Introduzione: sistemi climatici ed energia.
L'energia in fisica, cinetica, potenziale, radiante, calore.
Fonti di energia terrestri ed extraterrestri.
Fonti rinnovabili e fonti fossili.
Produzione, trasporto e conservazione dell'energia.
Pompe di calore.
Politiche dell'energia nell'Unione Europea.
Bilancio energetico radiativo del pianeta. L'effetto serra.
L'acqua caratteristiche fisico-chimiche e suo ruolo nella biosfera come vettore energetico.
Il ciclo fotosintetico e la biomassa.
Evoluzione del clima, cause naturali astronomiche cicli di Milankovic, cause biologiche, cause antropiche.
Paleoclima: metodi di studio del clima nel passato. Rapporti isotopici dell'ossigeno e del carbonio. Metodi di datazione, cenni di fisica nucleare, il C14. proxy ambientali per lo studio del clima.
Modelli climatici a differente scala. Global Warming.
Politiche del clima in UE.
Elementi di fisica dell'atmosfera e modellistica per la meteorologia.
Risparmio energetico: cenni di illuminotecnica, classificazione e caratteristiche di sorgenti e illuminanti.
Parametri ambientali e modificazioni climatiche: lo sviluppo, l'evoluzione e il collasso di civiltà.
Armi nucleari ed effetti biologici delle radiazioni.