1963-1965 Ricerca in Fisica dello Stato Solido – Istituto Fisica, Università di Bologna.
1965-1967 S.Ten. Genio Aereonautica – Ruolo Fisici - OSSMA Monte Cimone.
1967 Entra come ricercatore nel Consiglio Nazionale delle Ricerche.
1969-1970 Invited visiting scientist presso il National Center for Atmospheric Research (NCAR) Boulder, Colorado, USA.
1970-1986 Professore incaricato di Fisica generale II, Termodinamica e Fisica Terrestre (Geofisica) presso l'Università degli Studi di Modena.
1971 Libera Docenza in Meteorologia.
1971-1975 Direttore dell'Osservatorio per lo Studio dei Fenomeni Grandinigeni del CNR – Verona.
1977-oggi Reponsabile della Sezione “Nubi e Precipitazioni” dell'Istituto FISBAT-CNR, poi ISAO –CNR, poi gruppo Nubi e Precipitazioni nella tematica Processi Atmosferici in ISAC-CNR.
1977 Vince il concorso a Dirigente di Ricerca del Consiglio Nazionale delle Ricerche.
1985-1993 Direttore dell'Istituto FISBAT-CNR.
1986-1993 Coordinatore dei Direttori degli Istituti CNR dell’Emilia Romagna. In questo ruolo coordina i 10 Istituti di Bologna per la creazione dell’Area di Ricerca di cui segue la progettazione e la realizzazione.
1987-oggi Professore Ordinario prima di Fisica Generale, poi di Fisica dell’Atmosfera presso l'Universita' di Ferrara
1991-1994 Presidente dell'Area di Ricerca di Bologna: l’Area comprende tutti gli Istituti CNR della regioneEmilia Romagna e l’Istituto della Pesca di Ancona.
1991-1993 Membro del Consiglio di Amministrazione del Polo Tecnologico di Bologna designato dal Presidente CNR.
1998-2000 Direttore del Dipartimento di Fisica, Università di Ferrara.
2002-oggi Direttore dell'Istituto di Scienze dell'Atmosfera e del Clima (ISAC-CNR).
2002-oggi Coordinatore del Settore Scientifico Disciplinare FIS06.
1976- 1996 Membro della Commissione Internazionale di Fisica delle Nubi (ICCP) dell’Associazione Internazionale di Meteorologia e Fisica dell’atmosfera (IAMAP) dell’Unione Internazionale di Geodesia e Geofisica (IUGG) per 4 mandati (1976-1984/1988-1996).
1995-1999 Delegato nazionale dell’azione COST 78.
1995-1999 Coordinatore di progetto del IV PQ: MEFFE (Meteorological Forecasting for flood events).
1996-1997 Responsabile del Topical Team di ESA che ha portato al Progetto ICAPS (Investigating Cosmic amd Atmospheric Particle System).
2001-oggi Responsabile del CRT2 dello stesso progetto ICAPS.
2000-2002 Coordinatore del Progetto ASI “Instrument for Rain Monitory and Alarm - IRMA”.
2000- oggi Membro dell’ ESF Scientific Advisory Commettee per EUFAR (European Fleet for Airborne Research).
2002- oggi Rappresentante Nazionale in qualita' di esperto nel Comitato di Programma della sottopriorità “Global Change and Ecosystem” Energia e Ambiente del VI PQ Ricerca della UE.
2002- oggi Coordinatore della Commissione CNR "Sviluppo sostenibile e cambiamenti climatici" come da PNR. In questa veste ha coordinato tra l’altro la preparazione di 8 progetti per rispondere al bando MIUR-FISR 2002 (G.U., serie generale n.10 del 14 gennaio 2003).
2002- oggi Rappresentante CNR in qualità di Esperto per la verifica dell’Accordo di cooperazione scientifica e tecnologica fra Italia e Stati Uniti d’America.
2002- oggi Membro della Commissione di Studio per la Partecipazione del CNR allo SCOR (Scientific Committe on Oceanic Research).
2002-2005 Esperto per la Commissione Europea nel dialogo USA-EU sui Cambiamenti Climatici e membro della delegazione europea negli incontri bilaterali.
2002-2005 Esperto per la Commissione Europea per Clima e Cambiamenti Climatici.
2003-oggi Membro del gruppo di Weather Modification della Commissione per le Scienze dell'Atmosfera (CAS) della WMO.
2004-oggi Membro del Comitato Scientifico del Progetto Kyoto promosso dalla Fondazione Lombardia per l’Ambiente.
2004- oggi Rappresentante CNR nel Consiglio di Amministrazione del Consorzio per la Ricerca ed Applicazioni di Tecnologie Innovative (CRATI).
2005- oggi Presidente Comitato Tecnico Scientifico di ASTER.
2005- oggi Rappresentante Legale del Presidente CNR per la partecipazione del CNR al “Laboratorio Regionale per l’Innovazione nel controllo della qualità dell’aria – LARIA”.
2006-oggi Membro Consiglio Scientifico del Centro Euro-Mediterraneo per i Cambiamenti Climatici
2006-oggi Membro del gruppo tecnico-scientifico per le previsioni meteorologiche del Dipartimento di Protezione Civile.
All’interno del CNR ha ricoperto diversi incarichi, tra questi il ruolo di Responsabile di Unità, di membro del Consiglio Scientifico degli Istituti IFA e IMGA, coordinatore di Terna ed esperto in numerosi progetti strategici e finalizzati e convenzioni (ENEL-CNR, etc.). Alla costituzione del Gruppo per la Fisica dell’Atmosfera e dell’Oceano (GNFAO) del CNR, è nominato Responsabile della sezione di Microfisica e Membro della Giunta per tutta la durata dell’attività del GNFAO stesso.
Nel 2003 è stato membro del Comitato organizzatore Internazionale della Conferenza “World Conference on Climate Change” tenutasi a Mosca dal 29 settembre al 3 ottobre 2003.
Nel gennaio 2004 ha organizzato a Bologna, per incarico della Commissione Europea, il secondo workshop congiunto tra Commissione Europea e Stati Uniti “Climate Science and Technology”.
Nel luglio 2004 ha organizzato la Conferenza Internazionale di Radarmeteorologia (ERAD 2000).
Membro dell’ Editorial Board (per il Climate e Global Change) del “Nuovo Cimento C”, rivista della Società Italiana di Fisica.
Membro dell’Editorial Board della rivista internazionale “Atmospheric Research” pubblicata dalla Elsevier.
Revisore di articoli scientifici per le principali riviste internazionali del settore della Meteorologia e della Fisica dell’Atmosfera e di progetti per enti nazionali ed internazionali (MIUR, CNR; US National Science Foundation, NASA, ecc.).
Ha procurato all’ISAC diversi progetti nazionali ed internazionali e convenzioni di alcuni dei quali ha tenuto direttamente la Responsabilità Scientifica (attualmente: ENAV, Selex, ASI (Lampos e Nowcasting), Regione Puglia (Nowcasting), H-SAF, Conv. ITA/USA, CORILA, CRATI e altri).
Membro di diverse commissioni di concorsi universitari e CNR.
Membro del comitato organizzatore di numerose conferenze internazionali.
Come Direttore ISAC imposta l’organizzazione interna dell’Istituto sul superamento dello schema territoriale a favore di quattro Sezioni Tematiche (Clima e sue variazioni, Meteorologia dinamica, Osservazioni della terra e Processi atmosferici) trasversali alle sezioni territoriali, con coordinamento ed armonizzazione delle unità. La “Convention” di Bocca di Magra (novembre 2003) vede riuniti 140 ricercatori, tecnici ed amministrativi per una prima necessaria occasione di conoscenza. La nuova struttura organizzativa consente la partecipazione a grandi bandi. I bilanci vedono un progressivo miglioramento con un rapporto fondi esterni/dotazione ordinara pari a 8 nel 2005 (un terzo dei fondi esterni. sono di provenienza UE). Ha particolarmente curato i rapporti con le Università e in particolar modo la formazione. Sono stati incoraggiati incarichi di insegnamento a ricercatori CNR, e vi è una forte presenza di universitari nell’ISAC con incarichi di ricerca (Bologna, Lecce, Padova, Cagliari, Alessandria, Ancona, Camerino, Viterbo, Ferrara, Genova, L’Aquila, Milano, Trento, Urbino, Venezia). La Convenzione tipo CNR-Università è stata attivata con Ancona, Bologna, Cagliari, Ferrara, Lecce, Padova, Camerino per una molteplicità di convenzioni attuative. Sono anche numerosi i dottorandi e i laureandi a cui ISAC dà ospitalità.
Come Direttore ISAC ha contribuito alla stesura del Progetto di Dipartimento Terra e Ambiente.
Si laurea in Fisica all’Università di Bologna nel 1963 con indirizzo “Fisica dello Stato Solido”
Tra il 1964 ed il 1965 conduce attività di ricerca presso l’Istituto di Fisica Augusto Righi di Bologna e, con borsa di studio dell’EURATOM, presso il “Centro Nucleare” di Grenoble (FR).
Nel settembre del 1965 è allievo ufficiale alla Scuola di Guerra Aerea di Firenze nel Genio Aeronautico - Ruolo Fisici, venendo quindi assegnato come sottotenente all’Osservatorio Scientifico Sperimentale di Meteorologia Aeronautica (OSSMA) di Monte Cimone.
Il contatto con una nuova disciplina come la meteorologia, già alla scuola allievi ufficiali e più ancora nell'anno di servizio come sottotenente presso l’OSSMA, cambia le scelte del candidato.
L'OSSMA ha un laboratorio in Bologna ove il Prof Vittori, che è anche incaricato dell'insegnamento della Fisica dell'Atmosfera ed ha avuto un periodo di ricerca nella prestigiosa scuola di fisica delle nubi di Chicago, trasmette ai giovani l'entusiasmo per le nuove frontiere che si aprono alla meteorologia fisica. Vede nell'inscindibile rapporto tra esperimento e teoria la strada per nuove conquiste della Fisica dell’Atmosfera.
Fisica delle nubi: temporali, grandine, microfisica e aerosol atmosferico
Il candidato, pur frequentando nell'anno la prima scuola estiva di struttura della materia a Perugia (Fieschi, Bassani e Chiarotti sono tra i docenti ) decide di dedicarsi alla meteorologia e di trasferire le conoscenze acquisite nella fisica dello stato solido al materiale naturale più inconsueto ed intrigante: la grandine. Essa nasce dall'apporto di goccioline sopraffuse che passano alla fase ghiaccio all'impatto. Le caratteristiche del materiale che ne risultano (dimensione ed orientazione dei grani, densità del deposito, etc.) sono tutte da spiegare. E' in quella intuizione un primo impulso che porta ad un risultato scientifico del tutto originale in meteorologia fisica: l'uso della micrografia di contatto ai raggi X. Facendo la spola tra il laboratorio dell'OSSMA e il CNEN di Bologna, dove si trovano gli apparati ai raggi X, ottiene le prime immagini ad alta risoluzione che mostrano tutte le features da studiare: particelle inglobate, bolle d'aria, strati concentrici e lobi. C'è già uno scambio con l'Osservatorio di Verona sulla grandine, dove c'è una piccola cella frigorifera ed un tunnel verticale e dove insieme a Griffith Morgan cresce i primi cilindri di grandine artificiale, e scopre la formazione dei lobi in crescita bagnata per fuoriuscita dell'acqua contenuta nella crescita spugnosa (7). Il professor Rosinski, in visita al laboratorio, lo invita come visiting scientist nel suo gruppo al National Center for Atmospheric Research. Il lavoro fondamentale sulla densità locale del ghiaccio nella grandine (11 ) appare nel 1970, quando il candidato è già all’ NCAR.
Mentre trasferisce nel gruppo di Rosinski la tecnica di micrografia di contatto ai raggi X apprende le tecniche di generazione, caratterizzazione e campionamento dell'aerosol, nelle quali il gruppo americano è all'avanguardia e partecipa alle ricerche di nucleazione della fase ghiaccio in atmosfera. All' NCAR di allora ha tutti gli stimoli per completare la sua formazione di base in Fisica dell'Atmosfera, frequentandio corsi e seminari in meteorologia dinamica, strato limite planetario e fisica delle nubi.
Al ritorno in Italia gli viene proposta la direzione dell'Osservatorio Scientifico Sperimentale per lo Sudio dei Fenomeni Grandinigeni del CNR di Verona. Accetta immediatamente, cogliendo l'opportunità di operare con il primo radar meteorologico italiano e di affiancare allo studio microfisico della grandine in laboratorio quello della grande macchina che lo produce: il temporale grandinigeno. Trasforma quella che era prevalentemente una base per campagne estive nel primo Osservatorio Permanente dei Temporali, nel quale non c'è sosta, nell'anno, per il lavoro di ricerca. Si elaborano i dati radar dei temporali dell'estate precedente e si preparano gli strumenti organizzativi e scientifici per la campagna successiva.
Nel frattempo il Prof. Arturo Loria lo aveva chiamato a coprire l'incarico vacante di Fisica Generale II (a.a. 70-71) e successivamente di Fisica Terrestre (Geofisica) presso l'Università di Modena.
Il rapporto con l'Università rimarrà una costante (già assistente volontario con il Prof. Vittori, lo coadiuvava negli esami e nella guida alle tesi di laurea) consentì allora di far affluire laureandi e tenere borsisti presso l'Osservatorio. Il rapporto con le Autorità amministrative locali interessate al problema grandine, che informava sulla necessità di affiancare il controllo scientifico alle attività di difesa, gli consentì di ottenere borse di studio. Si seguono così al radar i temporali mentre i collaboratori, guidati via radio raccolgono i chicchi, non contaminati dal suolo, per le analisi da mezzo mobile. Sono anni in cui viene costituita la prima climatologia della grandine nella Valle Padana raccogliendo le informazioni da tutte le sorgenti possibili (una rete di osservatori volontari costituita dallo stesso candidato, l'Eco della Stampa e indagini telefoniche dirette alle stazioni dei carabinieri dalle indicazioni del radar etc).
Viene impostata la radarmeteorologia dei temporali grandinigeri mentre nell'osservatorio continua a svolgersi la ricerca microfisica.
Ad una classificazione dei temporali segue come sintesi di tutto il lavoro svolto lo studio microfisico e macrofisico di un temporale isolato (18) svolto in collaborazione con il fisico ungherese Endre Wirth in visita presso l'Osservatorio. Alcune ricerche sono singolari anche per ideazione (sgancio di chaff dall’aereo, seguiti al radar per lo studio della circolazione intorno ed entro il temporale) e per collaborazioni suscitate (l’ Aero Club di Boscomantico concede aereo e pilota). Altre lo sono per inusuale combinazione di tecniche osservative (fotogrammetria del contorno visibile e profili radar, 21).
Dopo cinque anni di questo lavoro per conto delle cinque entità che sostengono l'osservatorio (CNR, Unione Nazionale Antigrandine, UCEA del Ministero dell'Agricoltura, Servizio Meteorologico dell'Aeronautica Militare, Osservatori Fitopatologici per le Malattie delle Piante) mentre si profila la possibilità di successo per la creazione a Verona di un vero e proprio "Severe Storm Laboratory" si ha un improvviso stop alla ricerca per contrasti fra gli enti proponenti. Il candidato rientra nella sezione dell'IFA di Bologna sempre diretta dal Prof. Ottavio Vittori. Riprende le tematiche scientifiche di fondo, meno esposte ai giochi di interdizione della politica, con scelte scientifiche più dirette, sempre rivolte alla fisica delle nubi a tutte le scale.
Studia i processi di rimozione (scavenging), imposta le basi delle meteorologie da satellite nella combinazione con i dati radar per la meteorologia di Nowcasting e ora dispone la ricerca a lungo termine sul ruolo delle microonde attive e passive nel rilevamento delle nubi. Queste scelte fatte alla metà degli anni settanta si riveleranno lungimiranti con attese puntualmente verificate.
Il nuovo direttore dell’IFA, Prof. G. Fiocco, riconoscendo il valore dell'attività svolta costituisce una nuova sezione dell'IFA, denominata “Nubi e Precipitazioni” e nomina il candidato responsabile.
Nell'anno precedente era risultato vincitore del concorso per Direttore di Ricerca del Consiglio Nazionale delle Ricerche.
Cura la sinergia coi colleghi coi quali la sintonia nei temi di ricerca è maggiore. Dopo un lavoro sul trasporto di polveri sahariane in atmosfera (30, 32), ed uno sulla climatologia del fenomeno, imposta una collaborazione di ampio respiro con il Dott. Tomasi per lo studio fotometrico multispettrale e microfisico del fenomeno. Insieme brevettano il nuovo fotometro solare multispettrale FISBAT e progettano una rete di questi strumenti in stazioni di montagna dell'Italia Meridionale e Insulare (50, 52, 53, 55, 56, 58, 59). Si noti che ora, passati venticinque anni, Israele e Stati Uniti hanno sviluppato un progetto analogo.
Conduce una ricerca (48) sui meccanismi fisici nella rimozione delle particelle dell'atmosfera che è al tempo stesso una ampia review di fisica dell'aerosol e un programma di lavoro per molti anni a venire.
Vengono condotte ricerche sulla fisica fondamentale dell’aerosol, sulla composizione dell’aerosol atmosferico (53, 55, 71, 78, 87, 97, 98), sugli effetti ottici, sui nuclei di ghiacciamento (42, 45), sui meccanismi di rimozione (26, 37, 43, 44, 48, 49, 85, 116, 152, 153, 154), sulla formazione delle precipitazioni (36).
Lo studio microfisico della grandine riprende con sistematicità nel laboratorio freddo (tunnel e celle) da lui costituito nella sede di via de' Castagnoli (22, 29, 31, 34, 39, 40,41, 47, 56, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 77, 82, 83, 84, 89).
Inizia l'attività nelle microonde attive e passive.
Il lavoro di Nowcasting inizia con l'apporto del Dott. Levizzani, suo laureando ed allievo dell'Università di Modena, con elaborazione di immagini da satellite e del dato radar per il Nowcasting. Di lì a poco, nel 1979, avviene la costituzione dell’ Istituto FISBAT, separato da Roma, sulla base della confluenza di tre sezioni: Microfisica (Prof O: Vittori), Meteore ed Alte Atmosfere (Prof. F. Verniani) e Nubi e Precipitazioni (prof. Prodi), con l'apporto del gruppo di Dinamica Atmosferica del Dipartimento di Fisica.
Lo dirige il Prof. Vittori, ed al momento del suo pensionamento (agosto 1985), F. Prodi ne diviene direttore con un mandato temporaneo fino al 31 dicembre 1985, poi con due mandati successivi fino al dicembre 1993 .
Durante il primo mandato alla direzione del FISBAT risolve il problema, divenuto impellente, di dare spazio ai laboratori e gruppi con l'acquisizione di nuovi locali (palazzina di via Stalingrado). E' una soluzione ponte che permette all'istituto di espandersi con nuove linee di ricerca in attesa della costruzione della nuova area della ricerca di Bologna, operazione di cui sarà artefice su mandato del Presidente Rossi Bernardi.
Nel 1987 risulta vincitore di concorso di professore universitario di prima fascia in Fisica Generale e viene chiamato dall'Università di Ferrara a coprire la cattedra di Esperimentazioni di Fisica I. Cambiano, invertendosi, le affiliazioni: da Direttore (di ricerca e di istituto) CNR con incarico universitario passa a professore universitario con incarichi CNR, che non diminuiscono di responsabilità.
Infatti i ricercatori dei vari istituti dell’area bolognese CNR premono per la soluzione del problema di dare una sede alle ricerche. Dopo un periodo di incertezze sulla localizzazione e di malcontento verso coordinamenti esterni il Presidente Rossi Bernardi nomina il candidato nel 1986 Coordinatore dei Direttori degli Istituti dell'Emilia Romagna. Prodi lancia l'iniziativa della Mostra Convegno "Il CNR in Emilia Romagna" che riscuote grande successo ed è esemplare del corretto rapporto fra ricerca e società. Da quella iniziativa parte un coordinamento prima per aree scientifiche (Ambiente, Nuovi Materiali, Chimica e Spazio-Radioastronomia), poi per individuare le esigenze di spazi, tecnologici e di ricerca dei dieci istituti afferenti. Il lavoro svolto in efficace coordinamento con chi segue la parte tecnico edilizia porterà alla realizzazione in tempi ragionevoli e costi contenuti dell'area della Ricerca di Bologna del CNR, 44000 m2 di laboratori, 450 persone strutturate confluiscono nei dieci istituti dell'Area, che è dotata di biblioteca, officine, centro congressi, mensa e servizi comuni. E' una realizzazione esemplare per tutti gli interventi simili, entro e fuori il CNR, ammirata per sobrietà ed efficienza oltre che per la gradevolezza ed eleganza degli ambienti.
Alla costituzione formale delle 19 aree nel paese è naturale che il coordinatore sia nominato anche Presidente dell'Area di Bologna a cui afferiscono, oltre agli Istituti fisicamente presenti, anche quelli della regione ER e quello della pesca di Ancona. E' in questo periodo che il candidato rappresenta l'Ente ai massimi livelli territoriali, essendo nominato membro del Consiglio di Amministrazione del Polo Tecnologico di Bologna. In questa veste indica la via che ritiene giusta per il corretto rapporto fra ricerca governativa e territorio-industrie suggerendo pochi progetti pilota che siano trainanti per un proficuo rapporto e per la promozione dell'innovazione. Il management del Polo ST segue altre vie e va verso un inevitabile insuccesso.
L'immobilismo che segue, sia all'interno dell'area (non vengono destinati fondi specificamente ai progetti di ricerca interdisciplinare per la resistenza dei comitati e nemmeno al trasferimento dei risultati alle imprese) che per gli istituti (non vi sono concorsi per ingresso di nuovi ricercatori e per una politica di valorizzazione delle linee più promettenti della fisica dell'Atmosfera porta il candidato alla decisione di non rendersi disponibile (al Comitato Fisica) per un nuovo mandato di direzione del FISBAT e per la presidenza del comitato d'area (al Presidente Garaci che lo sollecita ripetutamente).
La scelta è di dedicare pienamente le energie al rafforzamento del settore della fisica dell'atmosfera in Italia, attraverso il rafforzamento dell'asse CNR - Università, a vincere la sfida europea che si sta profilando come cruciale per lo sviluppo della ricerca futura ed infine a rafforzare la fisica dell'atmosfera nella ricerca spaziale (sia in Italia che in Europa).
Per la prima parte è rivelatrice della concezione del candidato la modalità di conduzione del rapporto Università di Ferrara - CNR. I laboratori di fisica dell'aerosol, del ghiaccio atmosferico e di radarmeteorologia, da lui creati in anni di lavoro nel CNR, continuano ad essere attivi e come pure il gruppo Nubi e Precipitazioni, da lui guidato anche negli anni di maggiore impegno direzionale. Gli studenti di Ferrara secondo le felici disposizioni della legge universitaria possono frequentare alcune esercitazioni di laboratorio presso l'ISAO venendo in contatto già durante gli anni di studio con le tecniche più avanzate della ricerca atmosferica. D'altra parte l'azione è rivolta a potenziare l'offerta universitaria di formazione nella fisica dell'atmosfera . E' sua la prima proposta in Italia di un corso di laurea completo (tre + due) in "Meteorologia e Ambiente", già approvato dalla facoltà di scienze da circa un anno Il corso si gioverà ampiamente di una docenza proveniente dal CNR, mentre il CNR troverà aspiranti ricercatori già ben preparati.
Nowcasting ed Osservazioni della terra
Sul versante europeo la sfida è colta anche nell'aspetto direttivo, dagli anni 95-99: delegato nazionale dell'azione COST 78, Coordinatore di progetto del quarto programma quadro: MEFFE (Meteorological Forecasting For Flood Events) sulla previsione meteorologica degli eventi di alluvione.
In ambito Cost 78 partecipa intensamente ai lavori dell'azione, lo pone in dialogo e scambi di idee con la meteorologia avanzata d'Europa. Partecipa alla stesura del report di base del progetto e guida la comunità scientifica italiana del settore a raccordarsi con quella europea. Con Meffe il candidato ha il massimo della responsabilizzazione. Il progetto ha come oggetto il miglioramento della stima dell'intensità di precipitazione con tecniche multisensore radar-satellite, al fine di ridurre il rischio di alluvioni. Cura la presentazione del progetto e, dopo l'approvazione, guida un gruppo dei migliori specialisti, un gruppo di unità di UK, Germania, Austria, Italia. Delle unità fanno parte i migliori specialisti della sensoristica attiva (i radaristi Goddard, Kubista, Meshner) e passiva (Peter Bauer, Schlussel, Baker, Mugnai, Porcù). Conclusosi dopo tre anni e sei mesi, alla fine del 1999, il progetto ha ottenuto risultati di interesse unico, avendo chiesto alle unità radar (di Graz e Cilbolton) di operare secondo le modalità indicate dagli utilizzatori dei sensori satellitari. I Partners Meetings di Monselice sono rimasti nella memoria dei partecipanti europei per l'atmosfera di lavoro serena e produttiva.
I risultati sono stati esposti alle grandi conferenze internazionali (Nantes, Amsterdam, Reno) e costituiscono la premessa per i progetti del quinto programma quadro tra cui Eurain Sat (73,76,89,105,113, 120,126, 142,147,148,156)
Sul versante delle applicazioni spaziali il candidato è sempre stato attivo su due filoni: l’osservazione della terra e l'esperienza di microgravità per la microfisica dell'aerosol.
Le osservazioni della terra dallo spazio sono condotte sia con sensoristica passiva, prevalentemente, in ambito ASI, che attiva (sia in ambito ASI che in ambito ESA). Nella sensoristica passiva costituisce una unità all'interno del gruppo (ricercatore di punta il Dott. F. Porcù che è entrato nel gruppo nel 1991 ed è ora ricercatore presso il dipartimento di Fisica dell'Università di Ferrara e collaboratore del candidato alla cattedra di Fisica dell'Atmosfera). Oltre a metodi di stima dell'intensità di precipitazioni vengono prodotti i modelli concettuali di cicloni extratropicali e di convezione profonda, avendo come sponsor ideale, con continuità, il Gruppo Nazionale per lo Studio delle Catastrofi Idrogeologiche (GINDC). In questo settore è notevole la sinergia con il gruppo dell'IFA. Insieme vengono condotti lavori utilizzando anche sensori passivi alle microonde (SSM/I) con integrazioni radar satellite.
Nella sensoristica attiva anche ai fini dello sviluppo di strumentazione originale (che va descritta a parte), si sviluppa un'altra unità nel gruppo, dedicata allo studio teorico e numerico dello scattering da parte delle idrometeore e per l'impostazione dei parametri della radarmeteorologia avanzata. Questa attività porta alla modellazione di scenari di back scattering per popolazioni e profili verticali di idrometeore di varia natura. Contractors per queste ricerche sono il TU-Johanneum di Graz ( prof. Randeu e collaboratori) ed il gruppo di fisica applicata dell'Università di Ginevra (prof.ssa Cristina Flesia e collaboratori). Si tratta di contratti in ambito ESA per la simulazione di risposte di cloud radar su piattaforme orbitanti (con TU- Graz) e sinergie lidar-radar orbitanti. Anche in questa tematica la collaborazione con il gruppo IFA è frequente. Responsabilità dirigenziali recenti in questo ambito come coordinatore del progetto IRMA (Instrument for Rain Monitory and Alarm) per la mitigazione del rischio di alluvioni. Lo studio è commissionato dall'ASI nell'ambito di Cosmo Sky Med, il coordinatore in questo ambito ha guidato il gruppo dell'IFA, due unità dell'Università dell'Aquila, il LAM della Toscana e le officine Galileo. Come partner è nel progetto EGPM (European Global Precipitation Mission) e IGPM (Italian Global Precipitation Mission) che studiano caratteristiche di missioni del tipo TRMM nella fascia extratropicale di interesse per l'Italia e l'Europa.
Esperienze di microgravità per la fisica dell'aerosol.
Durante il periodo di Verona aveva partecipato ad un call for proposal, per una ACPL (Atmospheric Cloud Physics Laboratory), laboratorio orbitante per la fisica delle nubi, con una proposta di studio dei processi di scavanging in microgravità. La proposta fu accolta ed è inclusa nei documenti a suo tempo preparati dalla General Electrics sull'ACPL, ma il progetto interno non fu sviluppato.
Alla riapertura di bandi da parte dell'ESA ha riproposto l'idea di una facility per lo studio dei processi microfisici delle nubi in microgravità. L'interesse dell'ESA si è manifestato nell'invito a raccogliere su qeste idee il consenso dei fisici dell'aerosol europei, nella forma di Topical Team.
Il candidato ha svolto questa azione come responsabile del Topical Team. Al termine di questa attività è risultato opportuno convergere con gli interessi degli studiosi di polvere cosmica e così il Topical Team (Particle Dispersion and Aggregation), dopo due anni di lavoro, presenta un paper che propone l'utilizzazione delle ISS (Internation Space Station) per ricerche di base con particelle di aerosol o particelle in vacuo.
Esperimenti sono proposti per l'astrofisica, la fisica dell'aerosol, le atmosfere planetarie e gli aspetti di base dello scattering in popolazioni di particelle. Il Topical Team diventa promotore di una proposta denominata ICAPS (Investigating Cosmic and Atmospheric Partical Systems) che ha l'approvazione dell'ESA ed ha iniziato la sua realizzazione dal 2002. Prevede alcune facilities e il candidato è responsabile del secondo dei cinque sottoprogetti.
Con l'occasione di questa proposta ESA, il MRC (Microgravity Research Center) della ULB (Universitè Libre de Bruxelles) diretta al professor Legros, si propone al candidato per una attivazione immediata delle ricerche che possono accelerare quelle previste da ICAPS utilizzando voli parabolici in microgravità dell'Aerbus300 e i periodi di microgravità in caduta nella Torre di Brema. Ha così inizio una collaborazione con quel gruppo ed in particolare con il dott. Andrej Vedernikov e François Dubois per esperimenti congiunti, che si realizzano nella campagna per voli parabolici nel novembre 2000 presso l'aeroporto di Bordeaux e nelle successive campagne di misura presso Drop Tower, in Bremen (Germany). Con microscopio olografico sviluppato presso MRC si ottengono le prime traiettorie tridimensionali di particelle in presenza di gradienti di temperatura e di concentrazione di vapore, ed ovviamente in assenza di gravità, mai prima d'ora osservate.
I risultati di queste campagne di misura sono stati resi noti in diverse pubblicazioni (152, 153, 154, 157, 158, 160, 165, 166, 168, 169, 170, 171)
Microonde attive: costruzione di strumenti originali
Una delle idee portanti del candidato seguite con continuità è stata fin dagli anni Ottanta di promuovere lo sviluppo delle microonde attive nello studio delle nubi e delle precipitazioni. La pratica radarmeteorologica svolta presso l'osservatorio di Verona lo ha portato a dare la dovuta importanza al problema classico: qual è la popolazione di idrometeore che entro il volume riflettente causa il segnale di back scattering rivelato dal ricevitore radar?
La risposta a questa domanda esige un approfondimento delle interazioni tra onde elettromagnetiche e idrometeore. Questo settore di ricerca è motivato dalla necessità di ottenere simulazioni di risposte dei radar su satellite.
Non avendo la possibilità di operare radar meteorologici multiparametrici il candidato sceglie di sviluppare nuovi strumenti al microonde che possano contribuire alla risoluzione del problema. Ecco quindi che insieme al fisico italiano Fausto Pasqualucci, operante negli Stati Uniti, imposta già all’inizio degli anni Settanta un programma che si articolava nei seguenti aspetti realizzativi:
a) progettazione e costruzione di uno scatterometro a 35 GHz al suolo per lo studio delle idrometeore in caduta;
b) progettazione e costruzione di un pluviometro-disdrometro di nuova concezione basato sul principio del radar ad onda continua, e in banda x, che riveli lo spostamento in frequenza doppler causato dalle idrometeore in caduta.
c) Progettazione e costruzione di un cloud radar trasportabile su trailer e in futuro da montare sull'aereo per lo studio delle nubi prima e durante il processo di formazione delle precipitazioni.
Il primo strumento è stato realizzato agli inizio degli anni Novanta per alcuni anni è stato l'unico del suo genere. Con esso sono state condotte e si stanno conducendo misure in camera anecoica e su precipitazioni naturali (74, 95, 111, 112, 121, 122, 144).
Il secondo strumento è stato realizzato con una fase di ricerca nell'ambito del Progetto Gran Sasso. Esso ha portato ad un brevetto industriale, il coordinatore ne ha curato la fase di sviluppo. Lo strumento chiamato Pludix è ora in fase di costruzione di pre-serie. Tre strumenti sono stati installati presso i Servizi Tecnici dello Stato - Servizio Idrografico del compartimento di Catanzaro, mentre due esemplari sono stati installati nei due più completi ed accurati campi di intercalibrazione di strumenti: quello della NASA al Wallops Island (collaborazione con il dott. Ali Tocay della NASA-GSFC) e a Wasser Kuppe in Germania, a cura del dipartimento strumenti della Deusche Wetter Dienst (DWD).
Lo strumento era interrogabile in rete ed ha fornito tutte le uscite con simultanea indicazione di un osservatore meteorologo e di tre diversi disdrometri basati su altri principi. Questo strumento è cruciale nella struttura delle caratteristiche della precipitazione al suolo (143, 146, 159).
Il cloud radar (punto c) è in avanzata fase di costruzione ed è prossimo al collaudo con i primi impulsi (122, 129, 136, 139, 145, 149, 151).
Il candidato è stato eletto nel 1997 Direttore del dipartimento di Fisica dell'Università di Ferrara, carica che ha tenuto per il mandato triennale fino al novembre 2000, non rendendosi disponibile al rinnovo in previsione del primo concorso a Direttore ISAC del quale è risultato vincitore.
Come sopra ricordato, al fine di dare una prospettiva più stabile ed una visibilità al settore delle fisica dell'atmosfera anche nella fase di formazione universitaria, e cogliendo l'opportunità della recente riforma dei corsi di studio, il candidato ha predisposto i piani e realizzato un corso di laurea breve ed uno di laurea specialistica in "Meteorologia e Ambiente" all'Università di Ferrara. Un punto di forza nella proposta e nella realizzazioneè la possibilità di avvalersi per la docenza degli specialisti CNR.
Direzione ISAC (2002-oggi)
L’ISAC nasce il primo gennaio 2002 dalla fusione di quattro istituti CNR: ISAO (Istituto di scienze dell’Atmosfera e dell’Oceano, Bologna), IFA Istituto di Fisica dell’Atmosfera, Roma), ISIATA ( Istituto per l’inquinamento atmosferico e l’agrometeorologia, Lecce) e la parte atmosferica di ICG (Istituto di Cosmogeofisica, Torino).
Questa fusione dei Quattro istituti, iniziata con la direzione del candidato ha dato esiti altamente positivi. Le ragioni sono da individuare: a) nel livello scientifico degli istituti accorpati e nel loro preventivo consenso all’operazione, b) nella predisposizione di un programma scientifico adeguato alle nuove dimensioni c) nel raggiungimento di una massa critica ragguardevole che era lo scopo primario della ristrutturazione, d) nella adozione di una modalita’ organizzativa a matrice, cioe’ per Sezioni Tematiche (Meteorologia Dinamica,Clima e sue variazioni,Osservazioni della Terra, Processi Atmosferici) distribuite’ su tutte le Sezioni Territoriali. Alle Sezioni Territoriali si affianca la la Struttura Tecnica di Servizio: Basi e Grandi Apparecchiature, a cui fanno capo le stazioni: “O.Vittori” a Monte Cimone (MO), “G. Fea” a S.Pietro Capofiume (BO), Tor Vergata (Roma), Budrio (BO), Testa Grigia (Mt. Rosa), Lecce.
L’ISAC era quindi parte di quel 25% (stima generalmente accettata) degli istituti CNR che aveva preso la ristrutturazione molto sul serio e non come occasione di una pura cosmesi.
La nuova struttura scientifica è stata discussa con tutto il personale durante una convention di Istituto che ho organizzato a di Bocca di Magra nei giorni 3-6 novembre 2003
La nuova organizzazione in Sezioni tematiche trasversali aveva portato ad una maggior visibilità dell’Istituto che si era manifestata molto positivamente sia a livello internazionale (nell’ occasione delle presentazioni di proposte nell’ambito del VI Programma Quadro UE) sia a livello nazionale ricordo la massiccia partecipazione ISAC (guida dell’unica proposta a coordinamento CNR) ai bandi MIUR sui cambiamenti climatici,
Questa struttura organizzativa si è ricollocata naturalmente nella nuova gestione in commesse avviata dall’attuale Presidente. Anche se due processi di riorganizzazione che si susseguono ad un ritmo tale da sovrapporsi portano per forza al rischio di disorientamento, la struttura solida dell’istituto ha permesso di affrontare tutto quello che l’operazione ha comportato senza che l’attività dell’Istituto subisse una battuta d’arresto, come dimostrano i risultati sia puramente scientifici che di natura applicativa di altissimo livello. Si fa notare che possiamo contare che nel 2005 la produzione scientifica si è aggirata su circa 400 prodotti, se contiamo seguendo le tipologie proposte per i consuntivi 2003-2004, di cui 150 sono pubblicazioni sulle più prestigiose riviste internazionali del settore.
I costi diretti di ricerca, per il 2005, sono stati coperti totalmente da numerose convenzioni attive per un importo di circa 4,5 M€ di cui 1,4 sono relativi a contratti UE. La dotazione ordinaria dell’Istituto è stata di k€ 529 e ha coperto, non completamente, i costi incomprimibili relativi al funzionamento dell’Istituto. Problemi sono rimasti per quanto riguarda la manutenzione parco strumenti. Il personale pagato su fondi esterni (Art. 15, borsisti, assegnisti,.. etc) è di 90 unità
Sono stati particolarmente curati i rapporti con le Università e in particolar modo la formazione. Sono stati incoraggiati incarichi di insegnamento a ricercatori CNR, e vi è una forte presenza di universitari nell’ISAC con incarichi di ricerca (Bologna Lecce Padova, Cagliari Alessandria, Ancona, Camerino, Viterbo, Ferrara, Genova, L’Aquila, Milano, Trento, Urbino,Venezia). La Convenzione tipo CNR-Università è stata attivata con Ancona, Bologna, Cagliari, Ferrara, Lecce, Padova, Camerino per una molteplicità di convenzioni attuative. Sono anche numerosi i dottorandi e i laureandi a cui ISAC dà ospitalità