Due dispositivi ottici per studiare cambiamenti climatici e valanghe

Il team di Strumentazione Ottica del Dipartimento di Fisica dell’Università degli Studi di Milano, coordinato da Marco Potenza, ha inventato due nuovi strumenti ottici nell’ambito dei progetti di ricerca SPARK (Snow Physical properties and Assessment of Radiative transfer in the snowpacK), alle isole Svalbard, e OPTAIR (Proprietà ottiche di polveri eoliche) in Antartide.

Lo schema di funzionamentoi della sonda. © UNIMI

Misure più rapide e precise

La neve, grazie alla sua particolare struttura microscopica, è in grado di riflettere una grande quantità di luce solare: questo influisce molto su quanta energia viene assorbita o respinta dalla superficie terrestre. Di conseguenza, condiziona sia i processi idrologici, sia il bilancio energetico, dal livello locale fino a quello globale. Tuttavia, studiare queste interazioni è complesso. Il manto nevoso è un ambiente in continua trasformazione, composto da cristalli di ghiaccio, acqua liquida, vapore acqueo, inclusioni di aria ed altre sostanze.

Alle Isole Svalbard il team ha ideato uno strumento per misurare contemporaneamente la propagazione della luce, la stratigrafia e la dimensione dei cristalli di ghiaccio nel manto nevoso: la misura in tempi più rapidi e in maniera più precisa di come la luce si propaga nella neve consentirà di studiare l’andamento e il rischio climatico ma anche di individuare il rischio valanghe.

L’aerosol atmosferico e il suo impatto sul clima

Il gruppo di Strumentazione Ottica della Statale di Milano è impegnato anche in un altro progetto, stavolta al Polo opposto, in Antartide: da qualche anno i ricercatori hanno messo a punto un nuovo strumento per monitorare l’aerosol atmosferico, la sua deposizione al suolo e fare luce sul suo effetto climatico.

Le zone polari, i cui ghiacciai costituiscono uno straordinario archivio di dati scientifici, sono infatti un ambiente particolarmente adatto ad attività di ricerca sull’atmosfera e il clima. Analizzando la stratificazione di particolato atmosferico in carote di ghiaccio si possono ricostruire la circolazione e il carico di aerosol nell’atmosfera del passato, uno dei fattori che influenzano il bilancio radiativo terrestre.

I due studi condotti agli estremi opposti del globo sono hanno l’obiettivo di ideare nuove soluzioni per lo studio dei cambiamenti climatici.

I risultati del primo anno di misure sono stati pubblicati su Scientific Reports.

Entrambi gli studi sono stati svolti in collaborazione con il laboratorio EuroCold Lab dell’Università di Milano-Bicocca e con il supporto del CNR (stazione Ny-Ålesund alle Svalbard) e delle stazioni italiane del PNRA.

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