Potenziamento di Fisica - Climate Change (PtOF)

Scritto da Stefano Degl'Innocenti. Inserito in Potenziamento di Fisica Climate Change

TITOLO PROGETTO
1000 ORIENTAMENTO IN USCITA 1008 - Potenziamento di Fisica - Climate Change la spettroscopia per il monitoraggio ambientale
Priorità
Priorit 1
Responsabile
LIMA Manuela
Descrizione
Lo scopo del progetto di mettere in contatto gli studenti con alcuni metodi che la scienza moderna (in particolare la Fisica) utilizza per realizzare misure in campo utili per lo studio dei cambiamenti climatici o per il monitoraggio ambientale.
Analisi dei Bisogni
Il tema dei cambiamenti climatici e del riscaldamento globale attualmente al centro dell'attenzione mondiale. Esistono numerosi modelli climatici che descrivono il funzionamento del clima sia per studiarne le sue dinamiche sia per fare previsioni sui mutamenti climatici futuri. Ci che importante far notare che tali modelli non sono basati su teorie astratte, ma trovano il loro fondamento e la loro validazione confrontandosi con misure sperimentali reali di "indicatori" che possono influenzare il clima, come ad esempio la composizione di alcuni gas in atmosfera (come i gas serra), la misura della concentrazione di particolato nell'aria, l'emissione termica emessa dalla terra verso lo spazio o viceversa ecc. Queste misure, oltre a fornire utili informazioni per validare i modelli climatici, sono utilissimi per il monitoraggio ambientale in tempo reale, ad esempio per controllare la qualit dell'aria nelle grandi citt o l'attivit dei vulcani o l'emissione dagli inceneritori.
Destinatari
Studenti del triennio
Periodo attività
Pentamestre anno scolastico 2019/2020, trimestre anno scolastico 2020/2021 dal al
Struttura del progetto
Il progetto prevede una FASE 1 formativa, con serie di lezioni in aula della durata totale di 10/12 h e una FASE 2 pratico-applicativa della durata di 10-12 h, finalizzata alla realizzazione di uno strumento da campo. In particolare verranno introdotte alcune tecniche di Spettroscopia Laser utilizzate per realizzare strumenti ottici in grado di misurare l'emissione di gas per il monitoraggio ambientale. Dopo alcune lezioni introduttive sulle sorgenti laser e sulle principali tecniche di spettroscopia, verr affrontato insieme agli studenti il problema della progettazione di alcuni strumenti da campo reali. Verranno proposte alcune possibili applicazioni di monitoraggio ambientale: misura di concentrazioni di gas a bordo di piattaforme stratosferiche (aerei o palloni), misure di emissione di gas in ambiente vulcanico con strumenti portatili o a bordo di droni, misure di diossine in soluzione liquida. Per ogni applicazione verr analizzato insieme agli studenti il percorso e le scelte da compiere per realizzare il particolare strumento: selezione della sorgente laser, progettazione del setup ottico, schema del sistema di acquisizione e dell'elettronica necessaria, progettazione del software di controllo e analisi dei dati acquisiti. Infine gli studenti potranno effettuare una visita ad un laboratorio del CNR (Consiglio Nazionale delle Ricerche) per osservare dal vivo alcuni di questi strumenti utilizzati di recente in alcune campagne di misura. Tutto questo studio propedeutico per la progettazione e realizzazione da parte degli studenti di un vero strumento da campo. Lo strumento realizzato parteciper al concorso per le scuole ASGARD, che prevede la selezione di strumento di misura, realizzato dalgli studenti, da alloggiare su un pallone stratosferico durante una delle campagne di misura previste alla Stazione Spaziale Europea ESRANGE in Svezia.
Finalità
Realizzazione di uno strumento da campo
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