Laurea Magistrale in Fisica del sistema Terra

La Laurea Magistrale in Fisica del Sistema Terra prevede la formazione di laureati con una solida cultura di base in Fisica e Matematica, una preparazione qualificata e specifica in Dinamica dei mezzi continui (Fluidi, solidi elastici e viscoelastici, sistemi multi-fase) orientata allo studio dei fenomeni fisici che hanno rilevanza per il Sistema Terra. In particolare, attraverso un'articolata offerta didattica lo studente avrà la possibilità di conoscere e studiare, nell'ambito di una visione complessiva, importanti fenomeni che nascono dalla interazione fra atmosfera, idrosfera e Terra solida, oppure di privilegiare una specifica preparazione nella fisica della Terra fluida o della Terra solida.
Completa la formazione del laureato la conoscenza della lingua inglese a livello B2. Possono essere previste sia l'acquisizione delle quattro abilità linguistiche (lettura, scrittura, ascolto, e dialogo) sia la frequenza vincolata delle l ezioni, secondo criteri che verranno specificati in itinere dal corso di studi, in coerenza alle prescrizioni degli Organi accademici.
Il piano didattico riserva un ruolo importante al lavoro di preparazione della Tesi, durante il quale vengono acquisite conoscenze e competenze di livello avanzato, soprattutto mediante lo studio individuale e la partecipazione a progetti presso gruppi di ricerca e/o laboratori anche esterni. Lo studente con spiccate attitudini teoriche può svolgere la tesi nel campo della ricerca di soluzioni originali di equazioni integrali e differenziali di interesse geofisico.
Un obiettivo formativo particolare sarà l'addestramento e la preparazione dello studente alla prosecuzione del percorso formativo in Dottorati di Ricerca in discipline affini, che gli permettano l'inserimento nel mondo della ricerca nell'Università, negli Enti di Ricerca e nell'industria.
Grazie agli approfondimenti culturali e metodologici delle varie discipline coinvolte, con contenuti sia sperimentali sia teorici, la preparazione prevista consentirà allo studente ampie possibilità di inserimento in attività lavorative nel mondo dell'industria, del terziario, della divulgazione scientifica e dell'insegnamento secondario (dopo che i laureati avranno completato il processo di abilitazione all'insegnamento e superato i concorsi previsti dalla normativa vigente).

CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE:

AREA DI APPRENDIMENTO: FISICA DEI SOLIDI E DEI FLUIDI
Il laureato magistrale:
- possiede un'approfondita conoscenza della fisica classica e moderna, sulla quale impostare studi di geodinamica globale;
- possiede competenze avanzate relative alla struttura micro- fisica della materia, alle interazioni radiazione-materia e alle transizioni di fase;
- possiede un'approfondita conoscenza della meccanica dei continui e in particolare delle relazioni costitutive che
descrivono il comportamento dinamico dei solidi elastici, dei fluidi viscosi e dei mezzi viscoelastici e poro-elastici;
- possiede solide conoscenze relative alle equazioni differenziali e integrali che caratterizzano le leggi della Fisica e le loro proprietà di invarianza tensoriale.

Tali conoscenze e capacità di comprensione sono conseguite nelle lezioni frontali e nelle esercitazioni.

AREA DI APPRENDIMENTO: FISICA DELL’INTERNO DELLA TERRA E DEGLI OCEANI
Il laureato magistrale:
- possiede un'approfondita conoscenza della fisica classica e moderna, sulla quale impostare studi di geodinamica globale e delle interazioni oceano-litosfera;
- possiede competenze specialistiche sia teoriche che sperimentali in diversi campi scientifici quali la sismologia, la geodesia, la fisica del vulcanismo e dei processi tettonici, l’oceanografia fisica, che gli consentono di affrontare studi di impatto ambientale e di valutazione dei rischi naturali (sismico, vulcanico, marino, tsunamigenico etc.);
- possiede competenze matematico-statistiche per affrontare problemi geofisici inversi.

Tali conoscenze e capacità di comprensione sono conseguite nelle lezioni frontali, nelle esercitazioni e nelle prove di laboratorio ed in campo. Queste ultime prevedono acquisizione di misure ed analisi dati volte ad ottenere informazioni anche su grandezze fisiche non accessibili direttamente (remote sensing e problema inverso) con tecniche statistiche avanzate.

AREA DI APPRENDIMENTO: FISICA DELL’ATMOSFERA E METEOROLOGIA
Il laureato magistrale:
- possiede un'approfondita conoscenza della fisica classica e moderna, sulla quale impostare studi dell'atmosfera,
dell’oceano, del clima e delle loro interazioni con la radiazione solare;
- possiede competenze specialistiche in diversi campi scientifici quali la fisica dell'atmosfera, la meteorologia, la climatologia e l’oceanografia che gli consentono di affrontare studi di impatto ambientale e di valutazione dei rischi naturali (meteo- idrogeologico e marino);

Tali conoscenze e capacità di comprensione sono conseguite nelle lezioni frontali, nelle esercitazioni e nelle prove di laboratorio. Queste ultime prevedono acquisizione di misure ed analisi dati volte ad ottenere informazioni anche su grandezze fisiche con tecniche dirette e indirette (remote sensing).

AREA DI APPRENDIMENTO: FISICA DEI SOLIDI E DEI FLUIDI
Il laureato magistrale:
- sa progettare, organizzare e sviluppare modelli matematici, analitici e numerici, rappresentativi dei principali processi geodinamici;
- è in grado di formulare modelli fisici interpretativi dei fenomeni indagati a partire dalle equazioni base della fisica.
- è in grado di risolvere problemi con metodologia scientifica quantitativa in particolare impiegando tecniche analitiche e numeriche di soluzione di equazioni differenziali e integrali;

AREA DI APPRENDIMENTO: FISICA DELL’INTERNO DELLA TERRA E DEGLI OCEANI
Il laureato magistrale:
- è capace di progettare, organizzare e condurre misure di laboratorio ed in campo, finalizzate al monitoraggio dei fenomeni geodinamici e marini;
- sa analizzare ed interpretare dati scientifici derivati da misure sperimentali per ricostruire la struttura delle regioni inaccessibili della Terra e i processi dinamici che avvengono al suo interno;
- sa progettare, organizzare e realizzare modelli matematici, analitici e numerici, rappresentativi della fenomenologia osservata;
- è capace di elaborare ed affinare metodologie per la valutazione dei rischi sismico, vulcanico, marino.

AREA DI APPRENDIMENTO: FISICA DELL’ATMOSFERA E METEOROLOGIA
Il laureato magistrale:
- è capace di progettare, organizzare e condurre misure di laboratorio ed in campo, finalizzate al monitoraggio dei fenomeni atmosferici e marini;
- sa analizzare ed interpretare dati scientifici derivati da misure sperimentali;
- è capace di elaborare ed affinare metodologie per la previsione di eventi meteorologici e la valutazione dei rischi connessi;
- sa progettare, organizzare e realizzare modelli matematici, analitici e numerici, rappresentativi della fenomenologia meteorologica e climatologica;

Il laureato magistrale è in grado:
- di attribuire un corretto significato a misure di laboratorio ed in campo, grazie ad una conoscenza adeguata delle limitazioni intrinseche della strumentazione utilizzata;
- di attribuire un corretto significato ai risultati di modellistica numerica, tenendo conto delle approssimazioni ed incertezze dei dati, delle equazioni e delle parametrizzazioni utilizzate nel modello;
- di valutare criticamente i risultati delle analisi di pericolosità e rischio basandosi su un'analisi complessiva di tanti aspetti, scientifici e non, legati al problema.
- di affrontare problemi nuovi che continuamente vengono proposti in qualunque ambiente lavorativo avanzato, grazie alla conoscenza critica degli strumenti di osservazione, dei modelli interpretativi e grazie alla versatilità degli studi sostenuti.

L'autonomia di giudizio viene sviluppata in particolare durante le attività di esercitazioni e di laboratorio previste nell'ambito degli insegnamenti e sopratutto nella esecuzione della attività relative alla prova finale. La valutazione del grado di autonomia e capacità di lavorare, anche in gruppo, avviene principalmente durante lo svolgimento delle attività legate alla prova finale.

Il laureato magistrale è capace di:
- comunicare in termini semplici e critici, in forma orale e scritta, informazioni, idee, problemi e soluzioni sia in italiano che in lingua inglese ;
- lavorare in gruppo anche in progetti e gruppi di lavoro multidisciplinari;
- elaborare e presentare relazioni e dati sperimentali con l’ausilio di sistemi multimediali.
- per la lingua inglese, è prevista l'acquisizione a livello B2 delle quattro abilità linguistiche (lettura, scrittura, ascolto, e dialogo), in coerenza alle prescrizioni degli Organi accademici.

Tali abilità comunicative sono sviluppate in occasione di quelle attività formative (esercitazioni e laboratori) che prevedono la preparazione di relazioni e documenti scritti e l'esposizione orale dei medesimi, ed in particolare in occasione della redazione e dell'elaborato della prova finale (che può essere redatta in lingua inglese) e della sua presentazione.

Dato che il CdS richiede l’acquisizione della idoneità linguistica: Inglese livello B2, potranno essere previste sia l'acquisizione delle quattro abilità linguistiche (lettura, scrittura, ascolto, e dialogo) sia la frequenza vincolata delle lezioni, secondo criteri che verranno specificati in itinere dal corso di studi, in coerenza alle prescrizioni degli Organi accademici.

Il laureato magistrale possiede:
- le capacità di apprendimento che sono necessarie per intraprendere con sufficiente autonomia studi ulteriori;
- ottime capacità per lo sviluppo e l'approfondimento in modo autonomo di ulteriori competenze con riferimento alla consultazione di materiale bibliografico, di banche dati e altre informazioni in rete, nonché di strumenti conoscitivi per l'aggiornamento continuo delle conoscenze;

Le capacità di apprendimento sono conseguite nel percorso di studio nel suo complesso, contrassegnato da un preciso rigore metodologico. La capacità di apprendimento viene valutata attraverso varie forme di verifica attuate durante le attività formative con particolare riguardo alle capacità di auto-apprendimento maturate durante lo svolgimento dell'attività in preparazione della prova finale.

Funzione in un contesto di lavoro

Ruolo: Ricercatore

- sviluppo di ricerche nell'ambito di progetti rivolti allo studio integrato del "sistema Terra", nelle sue diverse componenti ed interazioni;
- sviluppo di applicazioni a settori fortemente interdisciplinari quali: la pianificazione del territorio e la valutazione dei rischi che nascono dalle interazioni fra le diverse componenti (solida e fluida) della Terra.
- gestione, sviluppo e analisi di data base (geodetici, geomagnetici, gravimetrici, mareografici, climatici etc.) ottenuti da satelliti artificiali, reti di monitoraggio e campagne di telerilevamento;
- caratterizzazione quantitativa dei fenomeni studiati in termini di modelli fisico-matematici e statistici.
- ricerche di oceanografia globale (sviluppo di modelli di circolazione oceanica generale, accoppiamento con modelli biogeochimici);
- ricerche di oceanografia operativa (controllo di qualità dei dati in situ e da satellite, utilizzo di modelli numerici per lo studio di dinamiche regionali con eventuale accoppiamento a modelli di ecosistema marino, produzione di previsioni etc.);
- valutazione di impatti dei cambiamenti globali sugli ecosistemi e sulle attività umane.

Competenze associate alla funzione

- conoscenza dei processi fisici e chimici che governano i flussi geofisici e i fenomeni geodinamici su varie scale spazio-temporali in particolare le variazioni del livello marino;
- conoscenze dei metodi di valutazione del rischio da maremoti indotti da terremoti, frane e eruzioni vulcaniche;
- conoscenza delle tecniche di misura dei parametri geofisici e atmosferici;
- conoscenza delle tecniche di modellistica e simulazione numerica e delle tecniche statistiche di assimilazione dati;
- conoscenza delle tecniche statistiche univariate e multivariate;
- competenze trasversali: conoscenza delle tecniche di programmazione con linguaggi evoluti; abilità nella comunicazione, capacità di lavorare in gruppi multidisciplinari.

Sbocchi occupazionali

- Università ed Enti e Centri di ricerca pubblici e privati;
- Sistema nazionale dei Centri Funzionali regionali di supporto alla Protezione Civile e alla difesa del suolo e dei litorali;
- Sistema degli enti locali (regioni, province, comuni e comunità montane, autorità di bacino) e delle loro strutture tecniche di protezione civile: difesa del suolo, valutazioni di rischio geodinamico e idro-geologico e monitoraggio, prevenzione e protezione dell’ambiente;
- Compagnie di assicurazione e riassicurazione;
- Aziende che costruiscono strumenti di misura meteorologici e geofisici;
- Aziende che producono software per la gestione di reti di misura;
- Centri di elaborazione e modellizzazione di dati meteorologici e geofisici.
- Compagnie di assicurazione e riassicurazione;
- Enti di cooperazione internazionale nel settore della meteorologia, climatologia, sismologia, geodesia oceanografia.

Funzione in un contesto di lavoro

Ruolo: Ricercatore o Tecnologo

- monitoraggio delle condizioni meteo, analisi e previsioni;
- analisi e interpretazione di carte sinottiche;
- elaborazione, analisi ed interpretazione di dati meteorologici telerilevati (radar e satelliti);
- ricerca e sviluppo nei campi sopra descritti.

Competenze associate alla funzione

- comprensione dei processi e dei fenomeni atmosferici e loro integrazione in modelli numerici;
- conoscenza della modellistica numerica, e relativi punti di forza e debolezza;
- conoscenza delle tecniche di remote sensing attivo e passivo;
- competenze trasversali: conoscenza delle tecniche di programmazione con linguaggi evoluti; abilità nella comunicazione, capacità di lavorare in gruppi multidisciplinari.

Sbocchi occupazionali

- Università ed Enti e Centri di ricerca pubblici e privati;
- Sistema nazionale dei Centri Funzionali regionali di supporto alla Protezione Civile e alla difesa del suolo;
-Servizio Meteorologico Nazionale e sistema nazionale delle Agenzie Ambientali, sia nella componente meteo-idrologica, sia nella componente di meteorologia e modellistica a supporto della qualità dell’aria;
- Sistema degli enti locali (regioni, province, comuni e comunità montane, autorità di bacino) e delle loro strutture tecniche di protezione civile: difesa del suolo e valutazione di rischio idro-geologico;
- Aziende che costruiscono strumenti di misura meteorologici;
- Aziende che producono software per la gestione di reti di misura;
- Centri di elaborazione e modellizzazione di dati meteorologici.
- Compagnie di assicurazione e riassicurazione;
- Enti di cooperazione internazionale nel settore della meteorologia, climatologia.

Funzione in un contesto di lavoro

Ruolo: Ricercatore o Tecnologo

- monitoraggio dell’attività sismica tramite l’utilizzo di reti globali e locali;
- caratterizzazione delle strutture elastiche del sottosuolo;
- studio delle sorgenti sismiche e vulcaniche tramite distribuzioni di sismicità, dati geodetici, geotermici, gravimetrici, idrogeologici, magnetici, etc.;
- valutazione di pericolosità sismica e vulcanica;
- caratterizzazione quantitativa dei processi sismici, vulcanici e geotermici in termini di modelli fisico-matematici.

Competenze associate alla funzione

- conoscenza dei processi e dei fenomeni geodinamici rilevanti per l’attività sismica e vulcanica;
- capacità di realizzare misure dei principali parametri geofisici in campo e in laboratorio;
- conoscenza delle metodologie per l’inferenza di parametri di interesse geofisico da dati satellitari;
- conoscenza di tecniche di prospezione per inferire le proprietà del sottosuolo;
- conoscenza di tecniche di inversione per inferire le caratteristiche fisiche delle sorgenti sismiche e vulcaniche;
- conoscenze delle metodologie per la stima della pericolosità sismica e vulcanica;
- conoscenza delle tecniche statistiche univariate e multivariate;
- competenze trasversali: conoscenza delle tecniche di programmazione con linguaggi evoluti; abilità nella comunicazione, capacità di lavorare in gruppi multidisciplinari.

Sbocchi occupazionali

- Università ed Enti e Centri di ricerca pubblici e privati;
- Sistema nazionale dei Centri Funzionali regionali di supporto alla Protezione Civile e alla difesa del suolo;
- Sistema degli enti locali (regioni, province, comuni e comunità montane, autorità di bacino) e delle loro strutture tecniche di protezione civile: difesa del suolo, valutazioni di rischio sismico, vulcanico e monitoraggio, prevenzione e protezione dell’ambiente;
- Aziende che costruiscono strumenti di misura geofisici;
- Aziende che producono software per la gestione di reti di misura;
- Centri di elaborazione e modellizzazione di dati geofisici.
- Aziende ad alto contenuto tecnologico per la individuazione e lo sfruttamento delle risorse minerarie e naturali;
- Compagnie di assicurazione e riassicurazione;
- Enti di cooperazione internazionale nel settore della sismologia, geodesia e vulcanologia.

Funzione in un contesto di lavoro

Ruolo: Tecnologo

- caratterizzazione fisica di suolo e sottosuolo anche ai fini dello sfruttamento delle risorse naturali (energia geotermica, acquiferi, idrocarburi);
- monitoraggio delle frane e di altri fenomeni di dissesto idrogeologico (es. carsismo, cavità, intrusione salina, etc.);
- monitoraggio di inquinanti in suoli e falde, individuazione, controllo e monitoraggio di discariche e/o siti contaminati;
- indagini geofisiche non invasive in aree urbane.

Competenze associate alla funzione

- Conoscenza dei metodi di prospezione sismica, geoelettrica, georadar, magnetotellurica, etc.;
- Conoscenze di tecniche di inversione tomografica di dati geofisici di esplorazione;
- Comprensione e modellistica dei fenomeni ambientali nell’interfaccia aria- suolo-sottosuolo;
- Conoscenza di metodi e tecniche per l’analisi statistica di dati geofisici ed ambientali.
- Competenze trasversali: abilità nell’interazione con i computer; abilità nella comunicazione, capacità di lavorare in gruppi multidisciplinari e di relazionarsi con utenti inesperti.

Sbocchi occupazionali

- Università ed Enti e Centri di ricerca pubblici e privati;
- Sistema nazionale dei Centri Funzionali regionali di supporto alla Protezione Civile e alla difesa del suolo;
- Sistema degli enti locali (regioni, province, comuni e comunità montane, autorità di bacino) e delle loro strutture tecniche di protezione civile: difesa del suolo, valutazioni di rischio sismico, vulcanico, idro-geologico e monitoraggio, prevenzione e protezione dell’ambiente;
- Aziende che costruiscono strumenti di misura geofisici;
- Aziende che producono software per la gestione di reti di misura;
- Centri di elaborazione e modellizzazione di dati geofisici.
- Aziende ad alto contenuto tecnologico per la individuazione e lo sfruttamento dell’energia geotermica e delle risorse minerarie e naturali;
- Compagnie di assicurazione e riassicurazione.

Funzione in un contesto di lavoro

Ruolo: Ricercatore o Tecnologo

- elaborazione, analisi ed interpretazione di dati meteo e telerilevati (radar e satellitari);
- sviluppo di algoritmi e metodiche per il sondaggio dei processi atmosferici;
- ricerche su dinamica dell’atmosfera, interazione tra radiazione, gas, nubi e aerosol;
- gestione e sviluppo di data-base climatici e sviluppo di scenari climatologici anche a scala locale;
- valutazione di impatti del cambiamento climatico sugli ecosistemi e sulle attività umane;
- monitoraggio e modellistica della dispersione degli inquinamenti gassosi nell'atmosfera.

Competenze associate alla funzione

-conoscenza dei fenomeni atmosferici e degli aspetti sperimentali per la loro osservazione;
- conoscenza della climatologia dinamica alla scala globale e alla mesoscala;
- conoscenza delle tecnologie di remote sensing attivo e passivo;
- conoscenza dei modelli numerici della dispersione e dei processi di trasformazione degli inquinanti gassosi nell'atmosfera;
- conoscenza delle tecniche statistiche univariate e multivariate;
- competenze trasversali: conoscenza delle tecniche di programmazione con linguaggi evoluti, capacità di lavorare in gruppi multidisciplinari.

Sbocchi occupazionali

-conoscenza dei fenomeni atmosferici e degli aspetti sperimentali per la loro osservazione;
- conoscenza della climatologia dinamica alla scala globale e alla mesoscala;
- conoscenza delle tecnologie di remote sensing attivo e passivo;
- conoscenza dei modelli numerici della dispersione e dei processi di trasformazione degli inquinanti gassosi nell'atmosfera;
- conoscenza delle tecniche statistiche univariate e multivariate;
- competenze trasversali: conoscenza delle tecniche di programmazione con linguaggi evoluti, capacità di lavorare in gruppi multidisciplinari.