Laurea Magistrale in Science of Climate

Il corso Science of Climate è una laurea magistrale interclasse in cui lo/la studente/studentessa acquisisce competenze multidisciplinari sul sistema climatico terrestre. Infatti le attività formative di base, obbligatorie per gli studenti di entrambe le classi di laurea, prevedendo sia argomenti di Fisica (LM-17) che di geofisica (LM-79), forniscono una solida comprensione del sistema climatico, che lo/la studente/studentessa completerà attraverso un'ampia scelta di esami opzionali. Questi ultimi consentiranno o di approfondire un aspetto della scienza del clima di base, oppure di ampliare la visione, studiando i sistemi biologici.

Il progetto formativo di Science of Climate consiste nel proporre una formazione approfondita in fisica del sistema climatico che introdurrà lo/la studente/studentessa ai principali meccanismi fisici (prevalentemente atmosferici ed oceanici) che governano il sistema. Verranno fornite le basi concettuali per la modellazione del sistema Terra e le interazioni tra i principali componenti del sistema stesso, affrontando anche il tema delle scale spazio-temporali tipiche del sistema analizzando le sue proprie strutture fenomenologiche. Verranno introdotti alcuni aspetti di fisica teorica di interesse per la comprensione delle caratteristiche del sistema climatico e tecniche avanzate per il trattamento dei dati climatici. Il ruolo della superficie terrestre nel sistema climatico verrà infine affrontato tramite alcuni insegnamenti obbligatori. Gli insegnamenti offerti come opzionali consentiranno di approfondire le tematiche più legate alla fisica del sistema climatico, oppure di completare la conoscenza studiando un'altra componente importante del sistema stesso: la biosfera.

Queste competenze multidisciplinari ed integrate in modo quantitativo sono ritenute strategiche per affrontare le sfide del domani imposte dal cambiamento climatico, non esclusivamente nel mondo della ricerca, ma anche nella società civile e nell'ambito industriale. Esse contribuiscono alla formazione di due figure professionali fondamentali in questo contesto: il Climatologo e l'Esperto nel cambiamento climatico.

Il Corso di studio prevede un unico curriculum e ha una durata di due anni.
L'ultimo semestre è dedicato allo svolgimento della tesi di laurea e lo studente avrà la possibilità di svolgere questo periodo in uno dei due dipartimenti o presso istituti di ricerca e partner industriali già individuati.

L'offerta formativa di Science of Climate è contraddistinta dal coniugare e completare la solida preparazione fisico-matematica nel campo specifico della meteorologia, oceanografia e climatologia con lo studio delle altre componenti del sistema climatico (Iitosfera, criosfera e biosfera). Inoltre, verrà proposta l'acquisizione di competenze pratiche per l'impiego di sofisticate strumentazioni di misura (sia convenzionali che all'avanguardia) e di modelli numerici globali e regionali, essenziali alla ricerca e sempre più richieste dal mondo dei servizi e dell'industria. Il Corso di studio si concluderà con la discussione della tesi, dove una commissione nominata dal Consiglio di corso di studio valuterà l'elaborato e la discussione finali.

CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE (KNOWLEDGE AND UNDERSTANDING)

Il laureato magistrale

· conosce i metodi matematici necessari a descrivere il sistema climatico e la sua modellazione;

· conosce la fenomenologia del sistema climatico;

· conosce i principali meccanismi fisici che governano il sistema climatico;

· conosce gli strumenti informatici e della statistica necessari ad analizzare grossi volumi di dati, anche multidisciplinari, utilizzando anche le più recenti tecniche di intelligenza artificiale;

· conosce i processi del ciclo idrologico globale e la sua relazione col cambiamento climatico;

· conosce la componente geologica nel sistema climatico e le sue interazioni con le altre componenti;

· conosce le basi scientifiche ed i metodi quantitativi per lo studio del sistema climatico nel passato;

· comprende gli impatti del cambiamento climatico, attraverso l’applicazione dei concetti acquisiti nelle materie di base;

· conosce il ruolo della biosfera nel sistema climatico e le sue interazioni con le altre componenti;

· conosce i metodi di adattamento e mitigazione e le loro interazioni;

· comprende il ruolo dei cittadini e degli esperti per risolvere la sfida climatica;

· conosce gli strumenti di osservazione avanzati e loro uso nei modelli climatici.

Tali conoscenze vengono raggiunte dagli studenti frequentando i corsi teorici e le attività seminariali proposti.

La verifica dell’apprendimento avviene attraverso il superamento di prove orali e/o scritte con l’eventuale risoluzione di esercizi, e la discussione orale degli argomenti trattati a lezione, ovvero tramite la presentazione di una relazione, in forma orale o scritta, su tematiche di approfondimento.

Il laureato magistrale è in grado di:

· utilizzare gli strumenti matematici necessari a descrivere il sistema climatico;

· utilizzare criticamente gli strumenti per modellizzare il clima e per analizzare i dati climatici;

· analizzare con metodi statistici avanzati ed interpretare con senso critico grossi volumi di dati multidisciplinari.

· applicare il metodo scientifico nell'osservazione, rappresentazione e modellazione della realtà fisica;

· valutare gli impatti del cambiamento climatico sulla superficie terrestre;

· applicare criticamente l'output delle simulazioni climatiche in diversi contesti e per diversi gruppi di servizio;

· valutare l'impatto dei rischi legati al cambiamento climatico in diversi contesti applicativi (territoriali, sociali ed economici);

· risolvere problemi complessi proponendo soluzioni efficaci ed innovative;

· pianificare e condurre esperimenti con raccolta e analisi dei dati;

· adattarsi alla ricerca in un contesto internazionale e alla mobilità;

· scrivere articoli, rapporti, proposte di ricerca e richiesta di finanziamenti;

· collaborare in un gruppo di lavoro.

Le capacità applicative vengono raggiunte soprattutto partecipando alle esercitazioni proposte in alcuni corsi e alle attività di laboratorio. Inoltre la partecipazione alle lezioni di esperti italiani e internazionali (Guest Lectures) ed ai seminari multidisciplinari aiuterà lo studente ad ampliare la visione del sistema climatico per le applicazioni.

La verifica delle abilità maturate dallo studente avviene attraverso il superamento di prove che prevedono sia la risoluzione di esercizi che una discussione orale degli argomenti trattati a lezione, ovvero tramite la presentazione di una relazione, in forma orale o scritta, su tematiche di approfondimento.

Il laureato magistrale è in grado:
• di interpretare in senso critico gli aspetti più importanti della teoria del sistema climatico e di valutare gli aspetti critici anche alla luce delle nuove conoscenze;
• di interpretare in senso critico i risultati statistici e delle analisi di grandi quantità di dati;
• di affrontare e definire le strategie necessarie a risolvere un problema complesso sia nel mondo della ricerca che del lavoro.

L’autonomia di giudizio è acquisita nei vari corsi teorici, sperimentali e specifici, nei laboratori nei quali è previsto l’utilizzo autonomo di apparati sperimentali e di calcolo scientifico, durante il tirocinio, e durante il periodo di preparazione della tesi finale. Inoltre, lo studente acquisisce una forte autonomia di giudizio anche grazie alle guest lectures e seminari previsti nella laurea interclasse, che permettono allo studente di sviluppare nuove conoscenze e competenze interculturali, ingredienti necessari per sviluppare l’autonomia di giudizio. Infine, il periodo di preparazione della tesi è un momento fondamentale per lo sviluppo di questa competenza. Il lavoro a stretto contatto con un gruppo di ricerca nazionale e internazionale e sotto la supervisione di un ricercatore e/o professore esperto, favorisce lo sviluppo di queste abilità. La valutazione del grado di autonomia di giudizio viene valutato nelle prove orali da parte dei docenti e dalla commissione di laurea durante la prova finale.

Il laureato magistrale è in grado di:
• comunicare i risultati scientifici di una ricerca o la soluzione di un problema mediante una presentazione orale in lingua inglese e in lingua italiana;
• comunicare i risultati scientifici di una ricerca, la soluzione di un problema, i risultati di una prova di laboratorio mediante un elaborato scritto in lingua inglese e in lingua italiana;
• dialogare, confrontarsi e discutere in senso critico gli obiettivi e i risultati di un progetto all’interno di un team di ricerca.

Tali capacità vengono sviluppate durante lo svolgimento degli esami, mediante gli elaborati scritti e durante le prove orali. In modo particolare, la abilità comunicative verranno sviluppate nella scrittura della tesi di laurea. Inoltre, le attività formative che prevedono specificatamente il lavoro di gruppo permettono di sviluppare la capacità di comunicare le proprie idee e risultati. Le abilità comunicative vengono valutate nelle prove orali da parte dei docenti e dalla commissione di laurea durante la prova finale.

Il laureato magistrale è in grado:
• di apprendere anche nozioni, abilità e competenze non strettamente legate alla scienza del clima, utili per inserirsi facilmente nel mondo del lavoro e della ricerca i cui elementi caratterizzanti sono analisi di grandi quantità di dati e interpretazione di risultati numerici e sperimentali;
• leggere e comprendere articoli scientifici pubblicati nella letteratura scientifica internazionale anche di alto livello su argomenti di riferimento al clima e ai cambiamenti climatici; leggere e comprendere elaborati altamente specializzati, come manuali, guide alle specifiche di hardware ad alto contenuto tecnologico, etc.;
• comprendere e saper valutare strategie di adattamento e mitigazione del cambiamento climatico.

Le capacità di apprendimento vengono sviluppate durante tutto il Corso di laurea, nello studio e nelle attività proposte (esercizi, relazioni scritte ed orali, presentazioni, prove di laboratorio, etc.) necessarie al superamento delle prove d’esame. Il periodo di preparazione della tesi è senz’altro un periodo altrettanto fondamentale per lo sviluppo di tali competenze. Esse vengono verificate con la valutazione delle prove scritte orali e con la valutazione da parte della Commissione di laurea nella prova finale.

Funzione in un contesto di lavoro

Questa figura professionale, avendo una profonda conoscenza della fisica del sistema climatico contribuisce con attività di ricerca originale allo sviluppo di nuove teorie e approcci innovativi allo studio del clima. Sviluppa e utilizza i modelli di proiezione climatica e ne interpreta correttamente i risultati; inoltre, si interfaccia con la comunità scientifica e con enti pubblici e privati che si occupano della pianificazione di attività che sono sensibili e/o hanno impatto sul sistema climatico. Propone e coordina progetti di ricerca nazionali (PRIN, PNRA) ed Europei (programmi quadro, ERC).

Competenze associate alla funzione

Conoscenze: Il Climatologo ha una solida base in fisica del sistema climatico, conosce i principali meccanismi di interazione tra le componenti del sistema e conosce le caratteristiche principali di ciascuno di essi. Conosce le basi fisiche dei principali modelli climatici ed è in grado di interpretarne correttamente i risultati. Inoltre, conosce gli approcci più avanzati per il trattamento di grandi dataset. Conosce l’ambiente della ricerca nazionale ed internazionale, stabilendo collaborazioni e coordinando attività comuni. Capacità e abilità: Il Climatologo è in grado di comprendere i risultati riportati nella letteratura scientifica, e di interpretarli correttamente utilizzando anche sistemi di machine learning ed intelligenza artificiale per l’analisi dei dati. È in grado di comunicare efficacemente i risultati della ricerca sia a colleghi che ad una più ampia platea di uditori non specialisti. Sviluppa didattica innovativa utilizzando i mezzi tecnologici disponibili ed i risultati della ricerca ed è in grado di mantenersi aggiornato sulle strategie più avanzate per la mitigazione e l’adattamento agli impatti del cambiamento climatico. E’ in grado di fornire consulenza e sviluppare piani di azione per mitigare gli impatti e progettare adattamento al cambiamento climatico.

Sbocchi occupazionali

Questa figura professionale, trova collocazione sia nel mondo della ricerca scientifica sia in attività nel settore privato e pubblico. Ad esempio, questa figura professionale trova occupazione in aziende di produzione e di servizi che utilizzano dati climatici (es. aziende di produzione di energia, aziende agricole, assicurazioni, aziende di trasporti, aziende di turismo, ecc.). Le competenze acquisite sono altresì utilizzabili per impieghi presso Ministeri come quelli della salvaguardia del territorio, Ministero dei Trasporti, Ministero dell’Agricoltura, ecc. L’accesso alla professione di geologo è possibile solo ai laureati nella classe LM-79 e non ai laureati nella classe LM-17.

Funzione in un contesto di lavoro

Questa figura professionale interviene, grazie alle proprie competenze multidisciplinari, nella definizione delle strategie di aziende, enti e servizi su tematiche relative al cambiamento climatico. Fornisce soluzioni basate sulla conoscenza della letteratura scientifica e sui risultati della ricerca internazionale alle problematiche relative agli impatti del cambiamento climatico sulle attività aziendali. Si interfaccia con esperti di altre discipline ed è in grado di sintetizzare indicazioni provenienti da diversi approcci. Partecipa ad attività previsionali, adattando la proiezione o previsione climatica anche a breve termine (dalle stagionali alle decadali) al tipo di utenza o servizio per cui opera. Contribuisce alla definizione e sviluppo di prodotti specifici per tipologie di utente del servizio o dell’azienda.

Competenze associate alla funzione

Conoscenze: L’Esperto del cambiamento climatico ha una solida base in fisica del sistema climatico, ma conosce con sufficiente dettaglio le altre componenti del sistema. Possiede le basi per valutare l’impatto del cambiamento climatico sulle attività specifiche dell’ente/servizio/azienda in cui opera. Conosce i principali modelli climatici e ne interpretarne correttamente i risultati conosce le strategie per adattarli alle esigenze dell’utenza. Capacità e abilità: Questa figura professionale è in grado di comprendere i risultati riportati nella letteratura scientifica, e di interpretarli correttamente. Sa utilizzare modelli previsionali, adattandoli alle applicazioni multidisciplinari utilizzando anche sistemi di machine learning ed intelligenza artificiale per l’analisi delle simulazioni e dei dati. E’ in grado di valutare strategie per la mitigazione e l’adattamento al cambiamento climatico che tengano conto degli aspetti multidisciplinari del problema E’ in grado di usare un linguaggio adatto per interfacciarsi con l’utenza a tutti i livelli.

Sbocchi occupazionali

Possibili ambienti di lavoro in cui l’esperto nel cambiamento climatico può trovare un ruolo significativo sono: aziende (aziende agricole, aziende di trasporti, industria del turismo, aziende che producono o trasformano energia, industria alimentare, assicurazioni e riassicurazioni), enti di protezione ambientale e "climate services" (Enti di bonifica, ARPA, ItaliaMeteo, Società di servizi per la navigazione marittima ed aerea). L’accesso alla professione di geologo è possibile solo ai laureati nella classe LM-79 e non ai laureati nella classe LM-17.