81758 - ATMOSPHERIC CHEMISTRY

Conoscenze e abilità da conseguire

At the end of the course, students will get an appropriate understanding of the chemical and physico-chemical processes occurring in the atmosphere, with special focus on problems related to ozone layer, greenhouse effect and tropospheric pollution both in the gaseous and in the heterogeneous phases (aerosol). In particular, students will gain the basic knowledge necessary to set up experimental design in the various compositional atmospheric problems (monitoring, trend and time series analysis, processes related to aerosol, outdoor and indoor environments); will possess the mathematical and informatic tools used in investigation methods; will get chemical and physical concepts needed to carry out qualitative and quantitative evaluations of the impact of processes induced by anthropic activity on the atmosphere by means of receptor-models and source-apportionment techniques.

Contenuti

Il corso fornisce una informazione dettagliata relativa alla composizione atmosferica con  enfasi su quelle specie chimiche in traccia che giocano un ruolo chiave sulla qualità dell'aria e sui cambiamenti climatici su scala globale.E' articolato in due moduli.

Modulo 1: Oltre all'importanza delle specie chimiche in traccia, verrà illustrata l'evoluzione della composizione atmosferica a scala spazio-temporale piccole, medie e grandi sulla base dei metodi sperimentali disponibili (problemi di rivelabilità e tecniche misura). Verranno confrontate in dettaglio le componenti atmosferiche  in condizioni naturali ed influenzate dall'inquinamento.

Verrà introdotto il concetto di inquinante primario e secondario e di tempo di residenza atmosferico delle specie chimiche in relazione ai processi ed alle scale temporali del trasporto in atmosfera e al conseguente impatto su ambiente, salute e clima.

Verranno introdotti sia la fotochimica atmosferica che altri processi chimici al fine di spiegare smog classico e smog fotochimico,  la chimica dello smog stratosferico (ozone depletion ed ozone hole) , la chimica ossidativa della troposfera, sorgenti e pozzi di gas serra ed altre forzanti radiative.

Una sezione specifica del corso è dedicata alla chimica ed alle proprietà chimico-fisiche dell'aerosol atmosferico, comprese sorgenti e pozzi, classificazione dimensionale, morfologica e composizionale, metrica dell'aerosol, metodi di misura e campionamento ruolo dell'aerosol nella qualità dell'aria e nel clima.

Modulo 2 : Il modulo 2 introduce ai modelli a recettore e alle tecniche di source apportionment complementari ai modelli di dispersione oggetto specifico di altri corsi. Verranno illustrate le principali caratteristiche di questi modelli, le ipotesi ed i requisiti da soddisfare, le considerazioni e le analisi da condurre prima dello studio modellistico vero e proprio. A seguire, verranno illustrate le diverse tipologie di modelli a recettore, focalizzandosi su alcuni modelli applicati alla composizione chimica del particolato in particolare con esempi specifici anche pratici. Da ultimo verranno introdotti i modelli ibridi che aggiungono anche conoscenze dinamiche sul vento e/o le retro-traiettorie per corroborare i risultati dei modelli a recettore. Il corso comprende la soluzione di case studies

Testi/Bibliografia

Slides and notes by L.Tositti (Module 1) and E.Brattich (Module 2)

Papers and reviews of recent publication (Oxydation capacity of the atmosphere; aerosols) provided by L.Tositti

Jeremy Colls, Abhishek Tiwary: Air Pollution: Measurement, Modelling and Mitigation, Third Edition, 2009, CRC Press.

John H. Seinfeld, Spyros N. Pandis : Atmospheric Chemistry and Physics: From Air Pollution to Climate Change, 2nd Edition, John Wiley & Sons, Dec 18, 2012.

Metodi didattici

Lezioni frontali con la proiezione di slides PowerPoint, supporto nello studio mediante testi, pubblicazioni recenti e report per controllo e consolidamento contenuti spiegati a lezione

Il corso include esempi dall'esperienza diretta delle docenti ed esercitazioni per la parte modellistica del Modulo di E.Brattich

Consigli e chiarimenti forniti nel corso del ricevimento studenti per appuntamento

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

Esame orale (durata di circa mezz'ora) su tre argomenti tra quelli trattati nel corso

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Laura Tositti

Consulta il sito web di Erika Brattich