- Docente: Erika Brattich
- Crediti formativi: 6
- SSD: CHIM/12
- Lingua di insegnamento: Inglese
- Moduli: Alessandro Zappi (Modulo 1) Erika Brattich (Modulo 2)
- Modalità didattica: Convenzionale - Lezioni in presenza (Modulo 1) Convenzionale - Lezioni in presenza (Modulo 2)
- Campus: Bologna
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Corso:
Laurea Magistrale in
Fisica del sistema Terra (cod. 8626)
Valido anche per Laurea Magistrale in Science of Climate (cod. 5895)
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Orario delle lezioni (Modulo 1)
dal 26/09/2023 al 18/12/2023
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Orario delle lezioni (Modulo 2)
dal 13/12/2023 al 20/12/2023
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
ll 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 a scala globale. è 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 di 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 specifici 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 ed appunti del corso di A. Zappi (Modulo 1) e E. Brattich (Modulo 2).
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.
Mircea, M., Calori, G., Pirovano, G. and Belis, C., European guide on air pollution source apportionment for particulate matter with source oriented models and their combined use with receptor models, EUR 30082 EN, Publications Office of the European Union, Luxembourg, 2020, ISBN 978-92-76-10698-2, doi:10.2760/470628, JRC119067.
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 anche esercitazioni per la parte modellistica del Modulo 2 (E. Brattich)
Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento
Esame orale (circa mezz'ora) su tre argomenti tra quelli trattati nel corso.
Orario di ricevimento
Consulta il sito web di Erika Brattich
Consulta il sito web di Alessandro Zappi
SDGs
L'insegnamento contribuisce al perseguimento degli Obiettivi di Sviluppo Sostenibile dell'Agenda 2030 dell'ONU.