Fornire conoscenze ed abilità nel campo della vulcanologia con particolare riferimento ai processi fisici che avvengono in ambiente vulcanico, includendo la genesi dei magmi, la loro risalita e le dinamiche eruttive. Tali informazioni sono fondamentali per la valutazione della pericolosità vulcanica e quindi la mitigazione del rischio.
Conoscenza e capacità di comprensione:
- basi teoriche sulla fisica dei processi di genesi dei magmi e loro risalita;
- basi teoriche sulla fisica dei processi eruttivi;
- basi teoriche riguardanti i principali metodi di monitoraggio e di valutazione della pericolosità vulcanica.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione:
- capacità di analisi dei processi pre-eruttivi e sin-eruttivi;
- capacità di analisi dei sistemi di monitoraggio vulcanico e dei dati acquisiti da tali sistemi.
Autonomia di giudizio
- capacità di argomentare personali interpretazioni di fenomeni vulcanici con particolare riferimento ai processi fisici alla base di essi.
Abilità comunicative
- capacità di sintesi espositiva e uso di linguaggio tecnico-scientifico appropriato.
Lezioni frontali.
Qualora l'insegnamento venisse impartito in modalità mista o a distanza potranno essere introdotte le necessarie variazioni, al fine di rispettare il programma previsto e riportato nel syllabus.
Informazioni per studenti con disabilità e/o DSA
A garanzia di pari opportunità e nel rispetto delle leggi vigenti, gli studenti interessati possono chiedere un colloquio personale in modo da programmare eventuali misure compensative e/o dispensative, in base agli obiettivi didattici ed alle specifiche esigenze.
E' possibile rivolgersi anche al docente referente CInAP (Centro per l’integrazione Attiva e Partecipata - Servizi per le Disabilità e/o i DSA) del nostro Dipartimento, prof. Giorgio De Guidi.
Al fine di comprendere gli argomenti trattati nell'insegnamento è importante la conoscenza di nozioni base di matematica, fisica e vulcanologia.
Obbligatoria.
Origine dei magmi: Struttura della Terra, processi di fusione del mantello, migrazione dei fusi magmatici.
Camere magmatiche: evidenze di zone di stoccaggio di magma nella crosta, processi di cristallizzazione dei magmi, trasferimento di calore e intrusioni magmatiche, stress crostali e camere magmatiche, processi di convezione nelle camere magmatiche, sistemi magmatici e mush.
Migrazione del magma: proprietà termodinamiche e di trasporto dei fusi silicatici, modello di flusso poroso, permeabilità, proprietà meccaniche della matrice, fusi e flusso, velocità di risalita dei magmi e stoccaggio, trasporto dei magmi nei dicchi, dinamica di risalita dei magmi nei condotti.
Flussi di lava: origine dei flussi di lava, dinamica dei flussi di lava, bilancio termico e raffreddamento del flusso di lava, modellazione dei flussi di lava.
Eruzioni stromboliane: formazione degli slug di gas, risalita degli slug di gas, esplosione degli slug di gas.
Eruzioni vulcaniane: inizio dell’eruzione, condizioni del cratere, shock waves, fase piroclastica.
Attività esplosiva sostenuta: processi fisici, modellizzazione quantitativa di colonne eruttive, dinamiche atmosferiche, sistemi basaltici e fontane di lava.
Modellizzazione dei depositi di tefra da plume vulcanici: dinamica dei plume e depositi di tefra, modelli empirici e analitici utilizzati per la caratterizzazione dei depositi di tefra, modelli basati sull'equazione Avvezione-Diffusione-Sedimentazione (ADS), limitazioni dei parametri di input e delle parametrizzazioni adottate dai modelli ADS, casi studio.
Pyroclastic density currents: PDCs generati da diversi meccanismi, informazioni dalle eruzioni recenti, concentrazione di particelle, buoyancy reversal, evoluzione temporale della concentrazione delle particelle, erosione, anatomia di un PDC.
Sismologia vulcanica: classificazione, modelli di occorrenza dei segnali sismo-vulcanici, sismologia vulcanica in laboratorio, infrasuono, monitoraggio sismo-vulcanico, sismologia vulcanica al Mt. Etna.
Cenni di pericolosità e rischio vulcanico.
Durante il corso verranno resi disponibili tramite Studium file pdf con le dispense del corso.
Argomenti | Riferimenti testi | |
1 | Origine dei magmi | Fundamentals of Physical Volcanology. Cap. 2. The Encyclopedia of Volcanoes. Cap. 1. Dispense. |
2 | Camere magmatiche | Fundamentals of Physical Volcanology. Cap. 4. The Encyclopedia of Volcanoes. Cap. 8. Modeling Volcanic Processes. Cap. 2. Dispense. |
3 | Migrazione del magma | Fundamentals of Physical Volcanology. Cap. 3. The Encyclopedia of Volcanoes. Cap. 2, 5, 9, 10, 11. Modeling Volcanic Processes. Cap. 3, 4. Dispense. |
4 | Flussi di lava | Fundamentals of Physical Volcanology. Cap. 9. Modeling Volcanic Processes. Cap. 5. Dispense. |
5 | Eruzioni stromboliane | Modeling Volcanic Processes. Cap. 6. Dispense. |
6 | Eruzioni vulcaniane | The Encyclopedia of Volcanoes. Cap. 28. Modeling Volcanic Processes. Cap. 7. Dispense. |
7 | Attività esplosiva sostenuta | The Encyclopedia of Volcanoes. Cap. 28. Modeling Volcanic Processes. Cap. 8. Dispense. |
8 | Modellizzazione dei depositi di tefra da plume vulcanici | Fundamentals of Physical Volcanology. Cap. 8. The Encyclopedia of Volcanoes. Cap. 33. Modeling Volcanic Processes. Cap. 9. Dispense. |
9 | Pyroclastic density currents | The Encyclopedia of Volcanoes. Cap. 35. Modeling Volcanic Processes. Cap. 10. Dispense. |
10 | Sismologia vulcanica | Dispense. |
11 | Cenni di pericolosità e rischio vulcanico | Dispense. |
L'esame consiste in una prova orale di circa 30 minuti finalizzata ad accertare il livello di conoscenza e capacità di comprensione raggiunto dallo studente sui contenuti teorici e metodologici indicati nel programma. Gli studenti potranno iniziare l’esame con l’esposizione di un argomento a loro scelta.
La verifica dell’apprendimento potrà essere effettuata anche per via telematica, qualora le condizioni lo dovessero richiedere.
Quali sono i principali meccanismi di formazione dei magmi?
Parla dei processi di trasferimento di calore nelle camere magmatiche?
Quali sono le principali proprietà termodinamiche e di trasporto dei fusi silicatici?
Come avviene il trasporto dei magmi nei dicchi?
Parla della modellazione dei flussi di lava?
Cos’è uno slug di gas e come avvengono i processi di formazione e di risalita degli slug?
Cosa sono le shock waves?
Parla dei processi fisici alla base dell’attività esplosiva sostenuta.
Parla dei pyroclastic density currents e della loro “anatomia”.
Quali sono i principali segnali sismici che si registrano in ambiente vulcanico?