70547 - LABORATORIO DI FISICA DELL'ATMOSFERA

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso, lo studente conosce approfonditamente le tecniche sperimentali utilizzate per la misura 'in-situ' delle principali variabili atmosferiche. Vengono considerati sia strumenti convenzionali per la meteorologia operativa, che strumenti per la ricerca in fisica dell’atmosfera (anemometro sonico, disdrometro) e per l’analisi della qualità dell’aria (contatori di particelle), introducendo anche le potenzialità delle tecniche di telerilevamento. Lo studente conosce i principi fisici, i vantaggi e i limiti di ciascun approccio, pertanto, ove più tecniche possono essere impiegate per la misura di uno stesso parametro atmosferico, lo studente possiede la capacità critica necessaria per selezionare il metodo di indagine più idoneo in base alla situazione sperimentale contingente. E’ inoltre capace di intercomparare e validare misure da diversi strumenti ed è in grado di progettare semplici campagne di misura, in laboratorio o sul campo. Le esperienze proposte consentono allo studente sia di approfondire tecniche di analisi dati che di interagire direttamente con gli strumenti.

Contenuti

Principio di funzionamento, risposta statica e dinamica e metodi di calibrazione dgli strumenti convenzionali per misure atmosferiche; standard WMO.

Misura di variabili meteorologiche al suolo (pressione, temperatura, umidità, radiazione solare, intensità delle precipitazioni, direzione ed intensità del vento). Cenni alle potenzialità del telerilevamento.

Tecniche di trattamento di dati meteorologici: tecniche di confronto e validazione; metodo dei momenti per l'analisi di distribuzioni.

Proprietà di base dell’aerosol e misura della dimensione di una particella

Anemometro sonico e contatore ottico di particelle

Esperienze di laboratorio proposte:

1.analisi e validazione dei dati da stazione meteorologica (T, p, V, f…),

2.calibrazione di un pluviometro,

3.intercomparazione e validazione di diversi dataset di precipitazione

4.analisi di un dataset tridimensionale di vento,

5.utilizzo di un contatore ottico di particelle e analisi di un dataset

Si fa presente che la modalità con cui verranno svolte le esperienze, e il loro numero potrà cambiare in funzione di eventuali restrizioni alle attività in gruppo.

Testi/Bibliografia

Appunti/slides del corso resi disponibili dal docente.

Capitoli selezionati da "WMO GUIDE TO METEOROLOGICAL INSTRUMENTS AND METHODS OF OBSERVATION", WMO - No 8 (2008).

G. P. Srivastava, Surface meteorological instruments and measurement practices. Atlantic Publisher, p.429

Capitoli selezionati da: W. Hinds, “Aerosol technology: properties, behavior, and measurement of airborne particles.”, John Wiley & Sons, pp.504, 1999

Metodi didattici

Lezioni frontali in aula ed esercitazioni in laboratorio condotte da gruppi di 2 o 3 studenti

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

Gli studenti si organizzano in gruppi di due persone o tre per lo svolgimento delle esperienze di laboratorio. Ogni gruppo deve redigere una relazione per ciascuna esperienza svolta. La relazione deve essere consegnate al docente entro la fine della esperienza stessa.

Le relazioni vengono valutate e il voto medio delle relazioni contribuisce per il 50% al voto finale dell'esame. Per il rimanente 50% il voto finale dell'esame si basa su una prova orale individuale della durata approssimativa di 30 minuti, riguardante gli argomenti teorici trattati a lezione.

Strumenti a supporto della didattica

Video-proiettore, PC con ambiente Linux per elaborazione dati, stazioni meteo DAVIS, contatori ottici di particelle installati presso il Dipartimento di Fisica e Astronomia. Misure atmosferiche acquisite mediante strumenti allo stato dell'arte, normalmente utilizzati per attività di ricerca.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Federico Porcù