Ritratto di Annamaria.Siani@uniroma1.it
Valutazione del Rischio Ambientale
Inizio lezioni 2 ottobre 2023

Le lezioni sono svolte dal docente in presenza nel luogo e nell'orario indicati:

Giorno    Orario    Aula 
Lunedì     14-16    D (CU014 Edificio di Chimica “Stanislao Cannizzaro”
Martedì    13-16    D (CU014 Edificio di Chimica “Stanislao Cannizzaro”)

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Laboratorio per analisi microclimatiche 

Inizio Secondo semestre a.a. 2023/2024 (da definire )

 

Le lezioni sono svolte dal docente in presenza nel luogo e nell'orario indicati:

Giorno    Orario    Aula
Martedì    12-14    
Mercoledi  11-14   
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Introduzione alla Fisica dell'Atmosfera

Inizio Secondo semestre a.a. 2022/2023 (24 Febbraio 2023)

Le lezioni sono svolte dal docente in presenza nel luogo e nell'orario indicati:

Giorno    Orario    Aula 
Martedì    08-10    Rasetti
Venerdi    08-10    Rasetti

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Ricevimento Studenti Il docente riceve previo appuntamento da richiedere via email (annamaria.siani@uniroma1.it) 

 

Insegnamento Codice Anno Corso - Frequentare Bacheca
VALUTAZIONE DEL RISCHIO AMBIENTALE 1041619 2023/2024
INTRODUZIONE ALLA FISICA DELL'ATMOSFERA 1041496 2023/2024
LABORATORIO DI FISICA PER ANALISI MICROCLIMATICHE 1047995 2023/2024
VALUTAZIONE DEL RISCHIO AMBIENTALE 1041619 2022/2023

Parte I Introduzione al concetto di microclima nell'ambito della conservazione delle opere d'arte; ambienti esterni; confinati, semi-confinati, ipogei.
Caratteristiche generali dell’atmosfera: struttura e composizione, il concetto di pressione, profilo verticale della pressione, gradiente barico orizzontale e verticale.
Dinamica dell'atmosfera: le forze fondamentali che regolano i movimenti dell'aria, forze apparenti, l’equazione del moto sulla terra in rotazione. Analisi di scala. Conservazione della massa e l'equazione di continuità, Il primo principio della termodinamica per aria secca. Il set completo delle equazione del moto nel sistema lagrangiano ed euleriano. Il vento geostrofico e l’effetto dell’attrito. Concetto di fluido viscoso e turbolento. Strumenti di misura del vento: anemometro a filo caldo, principio di funzionamento dell’anemometro sonico. 
Le grandezze radiometriche, radiazione ad onda corta e ad onda lunga, cenni di bilancio radiativo ed energetico in superficie. Fattori atmosferici che interagiscono con la radiazione solare e terrestre 
Parte II
Principali parametri termo-igrometrici (temperatura dell’aria, temperatura di bulbo bagnato, umidità specifica, umidità relativa, punto di rugiada, distanza dal punto di rugiada). Principi di funzionamento degli strumenti per la misura de parametri termo-igrometrici, psicrometro. Uso della carta psicrometrica. Confronto tra ambienti esterni es interni. Cenni ai meccanismi di degradazione dovuti alla variazione di temperatura ed umidità. 
Condensazione sulla superficie di un oggetto, tempo di bagnamento. Condensazione nei micropori: Legge di Kelvin. 

Trattazione statistica di base dei dati ambientali (media annuale, media mobile stagionale, valutazione di cicli giornalieri, mensili stagionali). Il clima storico e le bande di tollerabilità dei materiali igroscopici seconda la  normativa europea per la conservazione dei beni culturali.
 

FOUNDATIONS OF METEOROLOGY 10593532 2022/2023
INTRODUZIONE ALLA FISICA DELL'ATMOSFERA 1041496 2022/2023

Introduzione alla Fisica dell’atmosfera

Docenti: Siani A.M., S. Falasca

 

Modulo Siani (3 CFU)

Composizione dell’atmosfera e classificazione in base alla composizione chimica e grado di ionizzazione. Evoluzione Gas in traccia. Profili verticali della pressione, densità, temperatura. Equazione di stato per aria umida, temperatura virtuale, simboli sinottici dei parametri meteo.

DINAMICA atmosfera: Equazione idrostatica,  geopotenziale, altezza del geopotenziale, Equazione idrostatica usando il geopotenziale, Equazione ipsometrica, Riduzione della pressione al livello del mare.  Mappe in superficie e in quota. Configurazione bariche. Sistemi di Coordinate in Fisica dell’Atmosfera,  legge della conservazione della quantità di moto. Forza gradiente di pressione, Forza gravitazionale. Forza viscosa, Sistema di riferimento solidale con la terra, Forza centrifuga, gravità. Forza di Coriolis, equazioni primitive del moto nel sistema rotante. Approccio lagrangiano ed euleriano. Classificazione dei moti atmosferici. Analisi di scala. Applicazione alle componenti orizzontali e verticali del moto. metodo delle differenze centrate, applicazione al vento geostrofico, coordinate isobariche, vento geostrofico in coordinate isobariche.Componente verticale del vento nel sistema x,y,p. Effetto dell'attrito sul vento di gradiente. Coordinate naturali, vento  ciclostrofico, vento di gradiente.

Equazione della continuità. Conservazione dell'energia. Equazioni primitive del moto, Approssimazione quasi statica.

TERMODINAMICA: Richiami di termodinamica classica. Mezzo continuo. Pacchetto d’aria. Temperatura potenziale. Lapse rate adiabatico secco. Stabilità verticale e frequenza di Brunt-Vaisala. Stabilità statica. Lapse rate atmosferico. Miscela aria vapore d’acqua: pressione parziale, mixing ratio, umidità specifica, temperatura virtuale. Misura dell’umidità. Aria satura: mixing ratio di saturazione, temperatura di rugiada, lapse rate adiabatico umido. Lifting condensation level. Temperatura potenziale equivalente. Diagrammi termodinamici: Stuve e Skew-T. Uso dei diagrammi per lo studio dei processi adiabatici atmosferici, della stabilità statica, delle inversioni di temperatura.

 

Modulo Falasca (3CFU)

BOUNDARY LAYER: Caratteristiche dello strato limite atmosferico e della turbolenza. Tecniche computazionali per la simulazione di moti turbolenti. Equazioni di Reynolds. Flussi turbolenti. Problemi di chiusura. Spirale di Ekman. Circolazione secondaria. Evoluzione giornaliera dello strato limite atmosferico. Venti locali. Cenni sulla dispersione atmosferica.

TRASFERIMENTO RADIATIVO: spettro elettromagnetico. Grandezze radiative. Teoria del corpo nero: leggi di Plank, Stefan-Boltzmann, Wien, Kirchhoff. Applicazione al bilancio energetico terrestre. Emissione solare e terrestre. Equilibrio radiativo. Effetto serra: modello singolo strato. Assorbimento ed emissione della radiazione: sezioni d’urto d’assorbimento, temperatura di brillanza. Scattering elastico: teoria di Rayleigh e di Mie, sezione d’urto di scattering, funzione di fase. Equazione generale del trasferimento radiativo. Approssimazioni: leggi di Beer-Lambert e Schwarzchild, atmosfera piano-parallela. Spessore ottico. Soluzione generale: coefficienti di assorbimento, emissione e scattering, albedo di singolo scattering. Cenni sulla fotochimica dell’ozono.

 

 

LABORATORIO DI FISICA PER ANALISI MICROCLIMATICHE 1047995 2022/2023

Modulo di base 

Ripasso dei concetti fondamentali sui parametri termoigrometrici (temperatura dell’aria; temperatura di rugiada, temperatura di brina, temperatura di bulbo bagnato, umidità specifica, umidità specifica di saturazione, umidità relativa).
Equazione di stato per l’aria secca ed umida. Proprietà termiche dell’acqua. L’equazione di Clausius Clapeyron. Processi adiabatici per aria secca e per aria satura. Stabilità dell’aria.  Inversione termica. Diagrammi termodinamici e loro utilizzazione. in ambiente esterno e interno .
Strumenti per la misura della temperatura aria e dell'umidità.
Analisi della stabilità dell'aria ambiente interno esterno.

 

Modulo di tecniche Avanzate

Statistica parametrica: la curva normale e la stima del valor medio e della deviazione standard. Il principio di massima verosimiglianza. Residui e momenti di una distribuzione normale: skewness e kurtosi. Popolazione e campione. Distribuzione normale standardizzata: significato di 1 sigma e 2 sigma Utilizzo di  un foglio di lavoro per individuare i principali descrittori statistici della statistica parametrica: media, varianza, deviazione standard, curtosi, skewness.
Statistica non parametrica: media, mediana e moda. Significato dei percentili: 25mo e 75mo percentile. Intervallo inter-quartile e suo utilizzo. Test del chiquadro per la normalità di una distribuzione. Metodo dei minimi quadrati. Regressione lineare.
Box-whisker plot e sua relazione con la distribuzione di Gauss. Confronto di mediane diverse attraverso i boxplot. Media aritmetica e media pesata. Media mobile: rilevare le fluttuazioni di una grandezza su scale temporali diverse. Cicli e trend. Frequenza cumulata. Le variazioni giornaliere di una grandezza (daily span). Diagramma a regressione tra daily span di temperatura e umidità relativa e suo significato in termini di derivata.

Determinazione clima storico secondo la Normativa EN 15757 2010, generalità classi di controllo ASHRAE.

 

Utilizzo foglio di lavoro per derivare le grandezze statistiche di interesse.

Introduzione all’uso del programma Surfer ed applicazione. 

Esercitazioni pratiche in ambiente confinato: misure di temperatura dell'aria e di grandezze igrometriche, analisi dei dati e discussione. 

VALUTAZIONE DEL RISCHIO AMBIENTALE 1041619 2021/2022
FOUNDATIONS OF METEOROLOGY 10593532 2021/2022
INTRODUZIONE ALLA FISICA DELL'ATMOSFERA 1041496 2021/2022
LABORATORIO DI FISICA PER ANALISI MICROCLIMATICHE 1047995 2021/2022
FOUNDATIONS OF METEOROLOGY 10593532 2020/2021
VALUTAZIONE DEL RISCHIO AMBIENTALE 1041619 2020/2021
INTRODUZIONE ALLA FISICA DELL'ATMOSFERA 1041496 2020/2021
LABORATORIO DI FISICA PER ANALISI MICROCLIMATICHE 1047995 2020/2021
INTRODUZIONE ALLA FISICA DELL'ATMOSFERA 1041496 2019/2020
FOUNDATIONS OF METEOROLOGY 10593532 2019/2020
VALUTAZIONE DEL RISCHIO AMBIENTALE 1041619 2019/2020
LABORATORIO DI FISICA PER ANALISI MICROCLIMATICHE 1047995 2019/2020
VALUTAZIONE DEL RISCHIO AMBIENTALE 1041619 2018/2019
FOUNDATIONS OF METEOROLOGY 10593532 2018/2019
LABORATORIO DI FISICA PER ANALISI MICROCLIMATICHE 1047995 2018/2019
INTRODUZIONE ALLA FISICA DELL'ATMOSFERA 1041496 2017/2018
LABORATORIO DI FISICA PER ANALISI MICROCLIMATICHE 1047995 2017/2018
VALUTAZIONE DEL RISCHIO AMBIENTALE E FONDAMENTI DI SCIENZE AMBIENTALI 1044600 2017/2018
INTRODUZIONE ALLA FISICA DELL'ATMOSFERA 1041496 2016/2017
VALUTAZIONE DEL RISCHIO AMBIENTALE E FONDAMENTI DI SCIENZE AMBIENTALI 1044600 2016/2017
LABORATORIO DI FISICA PER ANALISI MICROCLIMATICHE 1047995 2016/2017

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(annamaria.siani@uniroma1.it)

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