Seminars

Abstract & Bio

Already early in my studies of meteorology at the Karlsruhe Institute of Technology, Germany, in had a strong interest in the formation of clouds and the influence of aerosol particles on cloud microphysics. This brought me to investigate in my master thesis, PhD and postdoctoral time the temporal and spatial variability of aerosol particles that later trigger ice formation in the atmosphere. For this, I performed in-situ measurements in various locations in Europe as well as laboratory experiments with selected aerosol samples. In my work now at ISAC, I focus on the detection of Saharan dust aerosol transported over the Mediterranean Sea to Italy making use of 20 years of in-situ measurements at the Monte Cimone.
Within the seminar I will give an overview on dust emission measurements in a desert, the atmospheric transport of dust and its capability of forming ice in clouds by linking my past and present work.

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Abstract

Durante le tre stagioni invernali intercorse tra Dicembre 2021 e Aprile 2024, nel Nordest USA si è svolta un dispiegamento di strumenti di misura della neve con lo scopo di validare le misurazioni da satelliti GPM ed esaminare le caratteristiche degli errori tra strumenti diversi al suolo. Gli strumenti dispiegati includono: radar a puntamento verticale in banda K e W e a scansione in banda Ka-Ku, pluviometri a pesatura e a doppia vaschetta basculante, disdrometri laser, telecamere ad alta velocità e risoluzione per la misurazione quantitativa della precipitazione, stazioni meteorologiche e un drone meteorologico. Dopo aver descritto gli strumenti e i vari tipi di misurazione, in questa presentazione discuterò dei problemi principali che sussistono nella validazione di misure da satellite, delle implicazioni che queste misure possono avere in termini di un miglioramento delle previsioni meteorologiche (tramite studio della microfisica) e delle previsioni di impatto di tempeste (tramite una migliore comprensione delle relazioni tra le variabili meteorologiche e i loro effetti).

Biografia

Il Dr. Diego Cerrai è Assistant Professor al Dipartimento di Ingegneria Civile e Ambientale all’Università del Connecticut e Direttore Associato per Preparazione alle Tempeste e Gestione delle Emergenze all’Eversource Energy Center. Gli studi del Dr. Cerrai si estendono dalla ricerca di base sulla microfisica della precipitazione fino alla ricerca applicata sui modelli di impatto meteorologico, resilienza, energie rinnovabili, e giustizia nella transizione energetica. Il Dr. Cerrai ha contribuito ad ottenere, come responsabile o collaboratore, 20 milioni di dollari per la ricerca e lo sviluppo da aziende private e agenzie federali. I modelli di previsione d’impatto sviluppati nel suo laboratorio sono utilizzati da compagnie elettriche in 11 dei 50 stati USA, e contribuiscono a migliorare la sicurezza energetica di 25 milioni di persone. Progetti specifici includono la previsione di blackout nelle reti di trasmissione e distribuzione elettrica e della loro riparazione, previsione di domanda energetica, previsioni di integrazione di energie rinnovabili, previsione di abbattimento di alberi, validazione di misure di precipitazione invernale, modelli per la previsione di incendi, e aiuto nella transizione energetica alle comunità a basso reddito

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La giornata si svolge nell’ambito del gruppo della modellistica meteorologica del CNR-ISAC e sarà organizzata come corso per gli utenti.

Programma

- Breve presentazione dei modelli meteorologici del CNR-ISAC: Moloch, Bolam, Globo: caratteristiche scientifiche, parametri tecnici

- Installazione dei moduli

- Spiegazioni dei flussi dei dati input/output dei vari moduli

- Prova di applicazione.

Tutte le esercitazioni saranno fatte sul cluster tintin del CNR-ISAC cercando di renderle comprensibili e utili anche per gli utenti esterni.

È possibile seguire l’evento anche da remoto.

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Abstract

Complessi monumentali, siti archeologici, edifici storici e paesaggi culturali, sono ormai globalmente riconosciuti essere a rischio a causa dell'impatto di eventi idrometeorologici estremi. L'individuazione delle minacce e l'analisi degli impatti attuali e futuri sul patrimonio culturale sia nella sua dimensione materiale che immateriale sono quindi oggi una priorità per la comunità scientifica e le autorità pubbliche e private responsabili della sua salvaguardia [1,2].

Questo contributo è focalizzato sulla presentazione del “Risk mapping tool for cultural heritage protection” (WGT), uno strumento specificamente rivolto alla salvaguardia dei beni culturali esposti a eventi idrometeorologici estremi legati al cambiamento climatico. La messa a punto di questo strumento, progettato e realizzato nell'ambito dei progetti Interreg Central Europe ProteCHt2save e STRENCH, si è fortemente basata su un approccio orientato agli utenti e sulla collaborazione multidisciplinare tra la comunità scientifica, le autorità pubbliche e il settore privato [3]. Il WGT fornisce mappe di rischio climatico a scala europea del bacino del Mediterraneo, per il patrimonio culturale e naturale esposto a forti piogge, inondazioni e siccità prolungata. Il livello di rischio è valutato mediante l'elaborazione di variazioni estreme di precipitazione e temperatura effettuate utilizzando indici di estremi climatici selezionati tra quelli definiti dall’ Expert Team on Climate Change Detection Indices (ETCCDI) ed integrando i dati provenienti da: i) set di dati misurati E-OBS; ii) prodotti del servizio Copernicus C3S (ERA5 Terra e ERA5 rianalisi); iii) e della NASA (GPM IMERG) e iv) da modelli climatici regionali dell’esperimento EURO-CORDEX, considerando scenari RCP4.5 e RCP8.5, sia nel vicino che nel lontano futuro. Il WGT consente inoltre agli utenti di classificare la vulnerabilità delle categorie del patrimonio oggetto di indagine su scala locale tenendo conto di 3 requisiti principali: suscettibilità, esposizione e resilienza. Le funzionalità del “Risk mapping tool for cultural heritage protection” sono state testate in casi studio europei rappresentativi del paesaggio culturale, dei borghi in rovina e dei giardini e parchi storici.

Riferimenti Bibliografici

[1] Bonazza A., Sardella A., Kaiser A., Cacciotti R., De Nuntiis P., Hanus C., Maxwell I., Drdácký T., Drdácký M. Safeguarding cultural heritage from climate change related hydrometeorological hazards in Central Europe. International Journal of Disaster Risk Reduction. Vol. 63. 2021. 102455.

[2] Bonazza A. and Sardella A. 2023. Climate Change and Cultural Heritage: Methods and Approaches for Damage and Risk Assessment Addressed to a Practical Application. Heritage 2023, 6, 3578–3589. doi:10.3390/heritage6040190.

[3] Sardella A., Palazzi E., von Hardenberg J, Del Grande C., De Nuntiis P., Sabbioni C. and Bonazza A. Risk mapping for the sustainable protection of cultural heritage in extreme changing environments. Special Issue Assessing the Impact of Climate Change on Urban Cultural Heritage. Atmosphere. 2020.

Breve Biografia

Alessandro Sardella - Laureato in Scienze Geologiche presso l'Università degli Studi di Bologna ha successivamente frequento il Master di I livello in "Tecnologie di monitoraggio geologico-ambientale", presso il Dipartimento di Scienze Geologiche dell'Università di Ferrara. Nel corso della sua carriera professionale nel settore privato acquisisce competenze come geologo di cantiere per indagini ambientali in ambito marino-costiero e lagunare e di siti potenzialmente inquinati. Dal 2015 è impegnato in attività di ricerca nell'ambito della valutazione dei rischi naturali, ambientali e antropici sul patrimonio culturale partecipando a progetti sia nazionali che europei in cui il CNR-ISAC di Bologna è sia coordinatore che partner. Attualmente è TD CNR-ISAC e svolge attività tecnico scientifiche sul progetto PNRR ECOSISTER.

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Abstract

In questo seminario presenterò un nuovo approccio per predire la distribuzione statistica degli estremi di precipitazione futuri basata sulla comprensione dei processi fisici che li governano. Dopo una introduzione alle misure delle precipitazioni estreme di interesse per idrologi e decisori, presenterò il modello statistico TENAX (TEmperature-dependent Non-Asymptotic statistical model for eXtreme return levels). Discuterò la teoria sottostante il modello e mostrerò come sia in grado di riprodurre la distribuzione degli estremi osservati con la stessa accuratezza di modelli statistici di riferimento. Mostrerò poi che il modello è in grado di rappresentare alcune proprietà della relazione tra precipitazioni estreme e temperatura per le quali non era stato progettato. Infine, basandomi su una analisi retrospettiva, mostrerò come TENAX sia in grado di prevedere precipitazioni sub-orarie estreme “future” basandosi su sole proiezioni di temperatura giornaliera. Chiuderò mostrando alcuni esempi di applicazioni del modello a casi studio reali.
Questo seminario vuole stimolare la discussione con gli esperti di scienze dell’atmosfera dell’Istituto, con l’idea di migliorare il modello TENAX (o di confutarlo e suggerire prospettive diverse) e di stabilire nuove collaborazioni.

Breve biografia

Dr. Francesco Marra si è laureato in Fisica presso l’Università di Bologna e ha svolto il dottorato di ricerca in Idrologia presso l’Università di Padova. È stato Postdoc e Ricercatore presso la Hebrew University of Jerusalem (Israel) e poi Ricercatore presso l’Istituto di Scienze dell’Atmosfera e del Clima (CNR). È ora docente di Fisica dell’Atmosfera presso l’Università di Padova. I suoi contributi scientifici sono all’intersezione tra la fisica dell’atmosfera, l’idrologia, la geomorfologia e la climatologia, con un interesse particolare per le precipitazioni estreme e i relativi pericoli. Attualmente è interessato alla descrizione statistica delle precipitazioni estreme e alla sua relazione con i processi fisici sottostanti.

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Abstract

Durante il seminario si analizzerà la sostenibilità economica ed etica della comunicazione scientifica in ambito accademico, si evidenzieranno limiti e conseguenze degli attuali sistemi di valutazione della ricerca che rappresentano un ostacolo all’affermarsi dell’Open Access by default a oltre 20 anni dalla Dichiarazione di Berlino.

L’obiettivo del seminario è fornire ai ricercatori gli strumenti per:

• gestire consapevolmente i risultati delle proprie ricerche,
• riconoscere le sedi di pubblicazioni opportune ed evitare l’editoria predatoria,
• accogliere le pratiche di Open Science come antidoto alla mala scienza.

Breve biografia

Giada Costa si è laureata in Conservazione dei Beni Culturali presso l’Università degli studi della Tuscia, è bibliotecaria dal 2001 presso l’Università degli studi di Parma dove gestisce il monitoraggio delle attività di ricerca di ateneo attraverso il repository istituzionale IRIS, è responsabile del servizio di consulenza bibliometrica a ricercatori e docenti ai fini della valutazione individuale (ASN) e collettiva (VQR, AVA), svolge corsi di formazione rivolti ai ricercatori sui temi della comunicazione scientifica e dell’open access.

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Abstract

Earth is urbanising. Urban living is synonymous with a higher exposure to environmental stressors such as traffic-related air pollution, urban heat island, geohazards and landscape transformation. The society is not equipped to address the speed and scale of urbanisation. A new urban science is needed to develop a novel paradigm for bringing multiple disciplines together to address pressing urban issues, such as the triple crisis of urban pollution, biodiversity loss and climate change, and their cascading hazards, towards sustainable urban development.

In this webinar, I will discuss these issues in the context of the ISAC Working Group Urban , the focus on health-relevant urban aerosol features.

Short bio

F. Costabile (Ph.D., M.S., B.E.) is a senior research scientist at ISAC (temporary since 2003, staff since 2009), where she is today coordinator in the Board of the strategic area “Impacts on Environment, Health and cultural heritage”. Since 2012, she has been a contract professor at the University of Rome Tor Vergata (Atmospheric chemodynamics, Habilitation as Associate Professor/02 – Physics/02/C1 - astronomy, astrophysics, Earth and planetary physics), where she also advises master and PhD students. She has been visiting researcher at the Tsinghua and Peking universities (China) in  2002-2007, at the TROPOS institute (Germany) in 2008, and is visiting at the Max Planck Institute (Germany) in 2024. She has coordinated more than 20 intl. projects (with a total budget as PI of 12.6 million Euros), participated in several projects and authored more than 50 peer-reviewed papers (20 of whom as principal author). Since 2017, she has been contracted by the European Union as a scientific expert (2017/2020, contracting authority: EC Dept. Mobility and Transport; 2021/2024, contracting authority: European Aviation Safety Agency) in the field of aviation air quality and health. Her present research focus is on the complex relationships linking anthropogenic aerosols in the ambient air and planetary health with a one-health approach.

Webinar in English - Link 

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Abstract

I composti organici volatili (VOC) emessi in atmosfera da sorgenti naturali e antropiche hanno un ruolo chiave nei processi della chimica atmosferica. Possono reagire con gli ossidanti atmosferici per formare aerosol organico secondario e ozono troposferico, con effetti sulla salute delle persone e sul clima.

In questo seminario, mi piacerebbe mostrarvi quali sono le conoscenze attuali sui VOC partendo da alcuni dei risultati che ho ottenuto in ~ 10 anni di ricerca in campo in ambienti diversi sia esterni che indoor. In particolare, presenterò quali sono i VOC reattivi che influenzano i processi chimici nell’aria di siti con caratteristiche diverse fra loro, come il bacino Mediterraneo, la foresta Amazzonica, e l’ambiente indoor quando delle persone sono presenti. Per concludere, presenterò alcuni risultati preliminari ottenuti dal lavoro svolto al CNR-ISAC nell’ambito del progetto ITINERIS/PNRR sui VOC che compongono l’ambiente urbano di Milano.  

Short bio

Nora Zannoni lavora all’Istituto di Scienze dell’Atmosfera e del Clima del CNR (CNR-ISAC) come ricercatrice. Ha conseguito un dottorato di ricerca in Chimica dell’Atmosfera presso l’Università Paris XI, con una tesi sperimentale su osservazioni in campo di reattività OH in atmosfera nella regione Mediterranea utilizzando una tecnica basata sulla spettrometria di massa. E’ stata ricercatrice post-doc al Max Planck Institute for Chemistry, dove ha cominciato a partecipare al progetto ATTO (Amazonian Tall Tower Observatory) svolgendo misure in campo sulle emissioni dei VOC dalla foresta Amazzonica. Ha poi utilizzato queste conoscenze sviluppate nel campo della chimica atmosferica per studiare come le persone possono influenzare con le loro emissioni la chimica dell’aria degli ambienti indoor. E’ attualmente coinvolta nel progetto ACTRIS (Aerosol, Clouds and Trace Gases Research Infrastructure) per il quale studia i precursori gassosi del particolato atmosferico nell’area della Pianura Padana e all’osservatorio del Monte Cimone. I suoi interessi di ricerca includono la comprensione delle sorgenti emissive e dei pozzi di reazione dei VOC svolgendo misure in campo in ambienti diversi, e in particolare, nelle foreste, nelle aree altamente inquinate e nell’ambiente indoor.

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Abstract

Gli aerosol carboniosi hanno attirato una crescente attenzione nella ricerca scientifica a causa dei loro effetti sia sul clima che sulla salute umana. In particolare, il Black carbon (BC) è attualmente un problema, sia su scala locale che globale; nonostante sia solo una frazione di particolato in massa minore, ha il secondo maggiore forcing radiativo positivo dopo la CO2; è un inquinante primario, emesso principalmente da fonti di combustione antropogeniche (emissioni industriali, trasporto stradale, riscaldamento domestico). Il carbonio organico (OC) contribuisce in modo preponderante alle concentrazioni in massa del particolato; ha un'origine sia primaria che secondaria, proviene sia da fonti antropogeniche (processi di combustione) che naturali (sea-spray, emissioni biogeniche). Recentemente, la comunità scientifica si è occupata del Brown Carbon (BrC), un composto organico che assorbe la luce, le cui caratteristiche sono ancora in gran parte sconosciute. La comprensione delle proprietà delle diverse frazioni carboniose, la quantificazione dei relativi contributi delle fonti naturali e antropogeniche, l'armonizzazione dei metodi di misura richiedono un'ampia ricerca. Le misure a lungo termine presso il sito ECO hanno permesso: l'analisi del trend delle frazioni carboniose (EC, OC, eBC) nello stesso sito; un ampio studio di confronto tra due metodi basati su filtro, che forniscono la massa dell’EC definita attraverso il protocollo termo-ottico EUSAAR2 e l'eBC (dal MAAP) e, recentemente, anche con i dati online dell'etalometro AE33 e del Total Carbon Analyzer (TCA). Durante il seminario saranno presentati i principali risultati di studi incentrati sulla caratterizzazione degli aerosol carboniosi e sulla comparabilità delle diverse tecniche di misura, nonché i lavori futuri che saranno condotti nell'ambito del progetto ITINERIS.

Short bio

Eva Merico è ricercatrice presso l'Istituto di Scienze dell'Atmosfera e del Clima del Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR-ISAC), a Lecce. Fin dal dottorato di ricerca, i suoi interessi di ricerca si sono concentrati sulla caratterizzazione chimico-fisica dell'aerosol atmosferico, applicando diversi metodi e approcci statistici, per indagare aspetti legati alla qualità dell'aria e alla valutazione del contributo delle sorgenti. In particolare, le principali attività sperimentali hanno riguardato: l'acquisizione di dati di inquinanti gassosi e di particolato in diverse campagne di campo, la determinazione termo-ottica del carbonio elementare e organico (EC e OC), l'analisi del contenuto di metalli mediante tecnica XRF. Recentemente, il lavoro in corso consiste nell'indagine sulla comparabilità e l'armonizzazione delle misure offline e online di aerosol carbonaceo, provenienti da diversi strumenti operanti presso il sito ECO di Lecce. E. Merico è coautore di 24 pubblicazioni (indicizzate SCOPUS e/o Web of Science) e di quasi 40 abstract in conferenze nazionali e internazionali.

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Abstract

Viene presentato un quadro generale della crescita del livello del mare e delle acque alte (AA) avvenute a Venezia negli ultimi sette secoli. Dal 1871, i dati sul livello del mare e sulle AA sono forniti dai mareografi. Per il periodo pre-strumentale vengono utilizzati dati documentari e proxy, ovvero: (i) manoscritti e altre fonti scritte; (ii) arti visive, con accurati dipinti realizzati da Canaletto e Bellotto (XVIII secolo) con l'ausilio della 'camera oscura', e che riportano un indicatore biologico del livello dell'alta marea, ovvero la fascia di alghe verdi, denominata 'comune marino' (CM); inoltre un dipinto simile del Veronese, datato 1571; (iii) la profondità di immersione in cui si trova oggi il gradino più basso delle scale sui canali, originariamente concepite per stare sopra al livello CM, per poter essere utilizzate da chi approdava arrivando in barca. Vengono analizzate anche le AA storiche, confrontandole con l’altezza raggiunta nel 1966, che nel passato era comune. Dalla documentazione emerge che altezza e frequenza delle AA sono legate agli scambi d’acqua tra laguna e mare, attraverso le bocche di porto..

Suggested literature

• Camuffo D., Sturaro G., (2003). Sixty-cm submersion of Venice discovered thanks to Canaletto’s paintings. Climatic Change, 58, 333-343. DOI: 10.1023/A:1023902120717
• Camuffo D., Bertolin C., Schenal P., (2017). A novel Proxy and the Sea Level Rise in Venice, Italy, from 1350 to 2014, Climatic Change 143(1), 73-86. DOI 10.1007/s10584-017-1991-3
• Camuffo D., (2021). Four centuries of documentary sources concerning the sea level rise in Venice. Climatic Change 167, 54, 1-16 DOI: 10.1007/s10584-021-03196-9
• Camuffo D., (2022) A discussion on sea level rise, rate ad acceleration. Venice as a case study. Environmental Earth Sciences 81(349), 1-13. DOI: 10.21203/rs.3.rs-1073418/v1
• Camuffo D., (2023). The ‘Treatise on Waters’ by Cornaro (1560) and a quantitative assessment of the historical sea surges ‘Acqua Alta’ in Venice. Climatic Change, 176(18), 1-20. DOI: 10.1007/s10584-023-03492-6
• Camuffo D., (2023).  The Gondola: a boat to respond to the history and the morpho-dynamics of the Venice Lagoon. Méditerranée, Varia,1-77. DOI: 10.4000/mediterranee.14364