Fisica dell'ambiente

A.A. 2019/2020
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
Docente/i
Ricevimento:
su appuntamento
studio, Dip. Fisica (via Celoria 16), edificio E, piano rialzato, stanza R007