Geofisica per i rischi naturali

A.A. 2018/2019
Insegnamento per
6
Crediti massimi
52
Ore totali
SSD
GEO/11 GEO/12
Lingua
Italiano
Obiettivi formativi
Fornire agli studenti conoscenze relative allo studio dei rischi naturali in un'ottica probabilistica, soprattutto per quanto riguarda i rischi connessi con la dinamica dei fluidi geofisici, in particolare agli eventi estremi e alla diffusione di contaminanti nelle matrici ambientali (aria, acqua, suolo). A questo scopo, l'insegnamento si propone di fornire agli studenti conoscenze di base di dinamica dei fluidi geofisici (atmosfera e idrosfera marina e continentale) e sulle tecniche geofisiche per la caratterizzazione e il monitoraggio di siti contaminati.
(1) Capacità di affrontare i rischi naturali in un'ottica probabilistica, tenendo altresì conto delle interazioni tra diverse tipologie di rischio, dei diversi contesti di applicazione dell'analisi di rischio e della comunicazione. (2) Capacità di lettura e approfondimento di articoli scientifici e rapporti tecnici relativi alla dinamica dei fluidi geofisici (atmosfera, idrosfera marina e continentale) e ai fenomeni di trasporto, orientata allo studio di eventi estremi e alla contaminazione di acqua, aria e suolo. (3) Capacità di analisi critica dei risultati provenienti da campagne di monitoraggio, da elaborazione dei dati e dalla modellazione fisico-matematica per applicazioni all'analisi di rischio legata ad eventi estremi e contaminazione.

Struttura insegnamento e programma

Edizione attiva
Responsabile
GEO/11 - GEOFISICA APPLICATA - CFU: 0
GEO/12 - OCEANOGRAFIA E FISICA DELL'ATMOSFERA - CFU: 0
Esercitazioni pratiche con elementi di teoria: 12 ore
Lezioni: 40 ore
Programma
1) Rischi naturali
a. Elenco dei rischi naturali (e non) e loro interazioni.
b. Definizione probabilistica di rischio: pericolosità (hazard), vulnerabilità e danno.
c. Rischio di contaminazione: modello concettuale (sorgente, trasporto, recettore).
d. Utilizzo dell'analisi di rischio: valutazione di impatto ambientale (VIA); valutazione ambientale strategica (VAS); protezione civile; siti contaminati.
e. Monitoraggio e sperimentazione: concetti generali.
f. Procedura di sviluppo e applicazione di modelli matematici per l'analisi di rischio.
2) Richiami di statistica descrittiva, teoria della probabilità e sui processi stocastici, con particolare riferimento alla descrizione statistica degli eventi estremi e alle applicazioni ai fenomeni di trasporto.
3) Elementi di dinamica dei fluidi geofisici.
a. Cenni di termodinamica dell'atmosfera: umidità; temperatura equivalente e gradiente adiabatico in atmosfera; temperatura potenziale.
b. Emissione di radiazione dai corpi; assorbimento, trasmissione e riflessione.
c. Divergenza, gradiente e rotore. Approccio Euleriano e Lagrangiano al moto dei fluidi.
d. Conservazione della massa ed equazione di continuità.
e. Equazione di moto per un fluido viscoso ruotante: approssimazione geostrofica.
f. Flusso delle acque sotterranee: approccio continuo alla fisica dei mezzi porosi, legge di Darcy, altezza idraulica; equazione del moto per un mezzo poroso.
4) Fenomeni di trasporto.
a. Avvezione, diffusione e dispersione turbolenta.
b. Equazione avvettiva, diffusiva, dispersiva con reazioni.
c. Pennacchi di contaminazione in aria, in funzione delle condizioni di stabilità, e in acque libere.
d. Trasporto nelle acque sotterranee e nei suoli: avvezione, diffusione, dispersione idrodinamica e reazioni.
5) Analisi di rischio per la contaminazione.
a. Caratterizzazione e monitoraggio di siti contaminati.
b. Metodi geofisici di indagine dei siti contaminati: metodi elettrici (SEV, ERGI, IP), metodi elettromagnetici (FDEM, GPR).
6) Esempi.
a. Fenomeni meteorologici estremi (medicanes);
b. Contaminazione delle acque sotterranee;
c. Dimostrazione di acquisizione dati sul terreno.
Informazioni sul programma
Su richiesta ed in caso di necessità da parte degli studenti la lingua di insegnamento potrà essere anche l'Inglese.
Prerequisiti e modalità di esame
Conoscenze di base di Fisica e Matematica previste dal corso di studi. Modalità d'esame: scritto.
Metodi didattici
Modalità di esame: Scritto; Modalità di frequenza: Fortemente consigliata; Modalità di erogazione: Tradizionale
Materiale didattico e bibliografia
Slide e materiale delle lezioni caricato su Ariel.
Periodo
Primo semestre
Periodo
Primo semestre
Modalità di valutazione
Esame
Giudizio di valutazione
voto verbalizzato in trentesimi
Docente/i
Ricevimento:
da concordare previo accordo telefonico o via e-mail
via Cicognara 7
Ricevimento:
Qualunque ora, previo appuntamento telefonico o per posta elettronica
via Cicognara 7