Fisica dell'ambiente

A.A. 2018/2019
Insegnamento per
6
Crediti massimi
42
Ore totali
SSD
FIS/07
Lingua
Italiano
Obiettivi formativi
Il corso introduce lo studente alla fisica applicata alle problematiche ambientali, affrontando le basi fisiche dei problemi di inquinamento a scala globale e a scala locale. Inoltre, nel corso lo studente viene introdotto ai principi di base di metodologie sperimentali avanzate e approcci modellistici usati nel campo della fisica dell'ambiente.

Struttura insegnamento e programma

Edizione attiva
Responsabile
FIS/07 - FISICA APPLICATA (A BENI CULTURALI, AMBIENTALI, BIOLOGIA E MEDICINA) - CFU: 6
Lezioni: 42 ore
Docente: Vecchi Roberta
Programma
- Richiami di fisica dell'atmosfera: struttura e composizione dell'atmosfera. Il planetary boundary layer: caratteristiche fisiche e metodi
per la sua caratterizzazione. Radiazione solare e terrestre. Interazione radiazione-materia (fenomeni di scattering, assorbimento ed
estinzione).
- "Effetto serra": bilancio radiativo del pianeta Terra. Composti gassosi clima-alteranti. Il ruolo degli aerosol atmosferici: interazioni
dirette e indirette. Situazione attuale e politiche internazionali.
- Ozono stratosferico: reazioni chimiche di produzione e distruzione. Distribuzione dell'ozono a scala globale. Il problema del "buco
dell'ozono": il ruolo delle reazioni chimiche e della dinamica atmosferica. Nubi stratosferiche polari e reazioni eterogenee. Relazione
fra ozono stratosferico e clima.
- Ozono troposferico e "smog fotochimico". Reazioni chimiche di produzione e distruzione. Metodi di misura e normativa. Cenni sugli
effetti sulla salute e sulla vegetazione. Andamenti caratteristici in aree di diversa tipologia.
- Principali inquinanti gassosi: composti del Carbonio, dell'Azoto e dello Zolfo. Sorgenti di emissione. Cenni sugli effetti sulla salute e
sull'ambiente. Metodi di misura e normativa.
- Introduzione ai modelli di dispersione per studi di qualità dell'aria: modelli euleriani e langrangiani.
- Aerosol atmosferico: processi di formazione e sorgenti di emissione. Principali caratteristiche fisico-chimiche: dimensioni, morfologia,
superficie, composizione chimica. Impatto su ambiente, salute umana e beni culturali. Introduzione alla dinamica degli aerosol
in atmosfera e ai processi di deposizione, alle proprietà elettriche ed ottiche. Metodi di campionamento e teoria della filtrazione.
Tecniche sperimentali per la caratterizzazione delle proprietà ottiche dell'aerosol. Analisi della composizione dell'aerosol finalizzate
alla determinazione della componente elementare (per es. ED-XRF, IBA, INAA, ICP-MS, ), ionica (IC), e carboniosa (per es. TOT).
Normativa di riferimento.
- Introduzione alla modellistica a recettore per l'identificazione e la quantificazione del contributo delle sorgenti all'aerosol atmosferico.
Propedeuticità
Corsi di fisica classica e moderna della laurea triennale. Corso di Fisica dell'Atmosfera, Laboratorio di Fisica dell'Atmosfera/Ambiente (consigliati ma non obbligatori).
Prerequisiti e modalità di esame
Conoscenza della fisica classica e delle basi di fisica moderna
Metodi didattici
Modalità di esame: Orale
Modalità di frequenza: fortemente consigliata
Materiale didattico e bibliografia
- Slides delle lezioni e materiale per approfondimenti (es. articoli scientifici o report scientifici) a disposizione nel sito del corso presente
nella piattaforma Ariel d'Ateneo.
- J.H. Seinfeld, S.N. Pandis: "Atmospheric Chemistry and Physics", John Wiley & sons
- H.B. Singh: "Composition, Chemistry and Climate of the Atmosphere", Van Nostrand Reinhold
- W.C. Hinds: "Aerosol Technology. Properties, behavior and measurement of airborne particles", Wiley Interscience
- Colbeck I., Lazaridis M. "Aerosol Science. Technology and Applications", Wiley Interscience
Periodo
Secondo semestre
Periodo
Secondo semestre
Modalità di valutazione
Esame
Giudizio di valutazione
voto verbalizzato in trentesimi
Siti didattici
Docente/i
Ricevimento:
su appuntamento
studio, Dip. Fisica (via Celoria 16), edificio E, piano rialzato, stanza R007