Course Syllabus
Obiettivi
Il modulo “Eventi Estremi” ha come obiettivo generale di fornire le basi culturali per la comprensione dei drivers climatici di eventi estremi e dei loro impatti sui sistemi naturali ed antropizzati (e possibili adattamenti) attraverso lezioni frontali, esercitazioni e laboratori dedicati.
Contenuti sintetici
Si svilupperanno in particolare i seguenti temi:
• Definizione e caratterizzazione degli eventi estremi (aspetti meteorologici e aspetti climatici)
• Metodi di analisi degli Eventi Estremi e dei loro cambiamenti
• Analisi degli eventi passati per la definizione di scenari di evoluzione degli Eventi Estremi (past-to-future)
• Analisi degli impatti degli Eventi Estremi in vari contesti territoriali e impatti sull’uomo
• Modalità di adattamento agli eventi estremi
• Manipolazione dei dati per modelli territoriali
Programma esteso
Il modulo di “Eventi Estremi” si compone formalmente di una parte di lezioni frontali, una parte di esercitazioni, e due parti di laboratorio, rispettivamente focalizzate su dati climatici e dati territoriali.
Le lezioni frontali saranno organizzate in due sezioni:
• una sezione introduttiva, volta a fornire un quadro generale rispetto al sistema climatico e alla variabilità climatica e meteorologica (inclusa una definizione di eventi estremi), a contestualizzare il ruolo e i metodi della ricerca scientifica sul clima nell’ambito del dibattito e degli accordi internazionali sui cambiamenti climatici
• una sezione di approfondimento su aspetti chiave di questo modulo, incluso le basi scientifiche dei cambiamenti climatici, i drivers climatici di eventi estremi e dei loro impatti e i concetti di vulnerabilità, rischio e adattamento, gli scenari futuri, e gli impatti climatici su scala regionale
Le lezioni di esercitazione saranno principalmente dedicate all’analisi dei drivers climatici di eventi estremi e dei loro impatti (passati, emergenti, possibili/futuri), i rischi e le possibili strategie di adattamento, declinati per diverse tipologie di impatto, diversi settori e diversi contesti territoriali (urbano, costiero, ecc.), anche prendendo in considerazione impatti multipli. Le esercitazioni si baseranno principalmente sull’analisi dei rapporti dell’IPCC ed alcuni documenti tecnici.
Le lezioni del laboratorio “dati climatici” sono volte a:
• imparare a conoscere e a discriminare i principali modi di rappresentazione di variabili di interesse meteo-climatico (serie temporali, periodicità, distribuzione di probabilità) a diversi gradi di risoluzione temporale, e ad utilizzare i principali strumenti di statistica descrittiva applicati a queste tipologie di variabili (incluso misure di dispersione dei dati)
• chiarire le diverse definizioni di eventi estremi, sulla base delle tecniche di statistica richiamate in precedenza ed applicate a dati meteo-climatici
• risolvere semplici problemi che enfatizzino/esemplifichino la variabilità negli eventi estremi in relazione al cambiamento climatico
Nelle lezioni del laboratorio “dati territoriali” si lavorerà con i dati climatici e modelli digitali integrando i risultati in un ambiente GIS con l’obiettivo di:
• Comprendere, manipolare ed informatizzare i dati climatici (es. provenienti da stazioni meteo)
• Imparare i fondamenti della Terrain Analysis al fine di comprendere gli effetti di possibili eventi estremi sul territorio
Prerequisiti
Basi di cartografia digitale e geografia fisica
Modalità didattica
8 lezioni da 2 ore svolte in modalità erogativa in presenza (2 CFU ; Prof. Albani)
4 esercitazioni da 2 ore svolte in modalità erogativa in presenza + 1 esercitazione in laboratorio informatica (LiBaaS) da 2 ore svolta in modalità interattiva in presenza (1 CFU ; Prof. Albani)
5 attività di laboratorio informatica (LiBaaS) da 2 ore svolte in modalità interattiva in presenza (1 CFU ; Prof. Albani) – presenza obbligatoria ad almeno il 75% delle ore
5 attività di laboratorio informatica (LiBaaS) da 4 ore svolte in modalità interattiva in presenza (2 CFU ; Dott. Bosino) – presenza obbligatoria ad almeno il 75% delle ore
Materiale didattico
Slides dei docenti, documenti tecnico-scientifici (elencati sotto), materiale di approfondimento (links a pubblicazioni scientifiche, documenti e pagine web rilevanti ).
Parti generali (basi di climatologia)
• Atmospheric science : an introductory survey, J.M. Wallace and P.V. Hobbs, Elsevier, 2006.
• Global Physical Climatology, D.L. Hartmann, Academic Press, 1994 (eBook).
• A Climate Modelling Primer. Kendal McGuffie; Ann Henderson-Sellers. Edition: 3rd ed. Chichester, West Sussex : Wiley. 2005. eBook.
Parti caratterizzanti (cambiamenti climatici, eventi estremi, impatti, adattamento)
• IPCC Assessment Report 6, Working Group 1. Technical Summary : https://www.ipcc.ch/report/ar6/wg1/downloads/report/IPCC_AR6_WGI_TS.pdf
• IPCC Assessment Report 6, Working Group 2. Technical Summary : https://www.ipcc.ch/report/ar6/wg2/downloads/report/IPCC_AR6_WGII_TechnicalSummary.pdf
• Documenti sintetici in italiano disponibili alla pagina web dell’IPCC Focal Point Italia : https://ipccitalia.cmcc.it/
• Ulteriori documenti specifici saranno messi a disposizione durante la fase di erogazione dell’insegnamento.
Periodo di erogazione dell'insegnamento
Lezioni frontali (SECONDO semestre ; Prof. Albani)
Esercitazioni (SECONDO semestre ; Prof. Albani)
Laboratorio “dati climatici” (SECONDO semestre ; Prof. Albani) - presenza obbligatoria ad almeno il 75% delle ore
Laboratorio “dati territoriali” (SECONDO semestre ; Dott. Bosino) - presenza obbligatoria ad almeno il 75% delle ore
Modalità di verifica del profitto e valutazione
La parte di competenza del Prof. Albani (lezioni frontali + esercitazioni + laboratorio “dati climatici”) sarà valutata tramite un unico colloquio orale su tutti gli argomenti svolti durante le varie attività.
La parte di competenza del Dott. Bosino (laboratorio “dati territoriali”) verrà valutata in ogni caso attraverso un’apposita prova pratica.
La votazione del modulo “Eventi Estremi”, espressa in trentesimi, risulterà dalla media pesata sul numero di crediti come segue: 4 per la parte di competenza del Prof. Albani, 2 per la parte di competenza del Dott. Bosino.
Come da regolamento di Ateneo, il mancato rispetto della presenza ad almeno il 75% delle ore, per ciascuna delle due parti di laboratorio, preclude l’accesso all’esame.
Il voto finale sarà registrato mediante iscrizione all'esame di "Geologia Ambientale e Gestione del Territorio”, e risulterà dalla media dei voti dei due moduli “Eventi Estremi” e "Geologia Ambientale e Gestione del Territorio”.
Orario di ricevimento
Su appuntamento
Sustainable Development Goals
Aims
The overall goal of the teaching module "Extreme Events" is to provide the cultural bases for understanding the climate drivers of extreme events and their impacts on natural and anthropic systems, as well as possible adaptations, through frontal lessons, practical sessions, and dedicated lab activities.
Contents
The discussion will focus on the following themes:
• Definition and features of extreme events (meteorological and climatological aspects)
• Analytical methods for extreme events and their variability
• Analysis of extreme events in the past and future evolution (past-to-future)
• Analysis of the impacts of extreme events on several natural and anthropic systems
• Adaptation to extreme events
• Handling and analysis of data for spatial models
Detailed program
The teaching module “Extreme Events” is formally composed by a section of frontal lessons, a section of practical session, as well as two lab sessions focused on climate and terrain data, respectively.
The frontal classes will be organized in two main sections:
• An introduction, aiming at providing a general picture of the climate system and climate and meteorological variability (including a definition of extreme events), and contextualizing the role and methods of scientific research on climate within the international debate and treaties on climate change
• A section focused on key aspects of the module, including the scientific bases of climate change, climatic drivers of extreme events and their impacts, and the concepts of vulnerability, risk, adaptation, future scenarios, and climate impacts at the regional scale
The practical sessions will focus on the analysis of climatic drivers of extreme events and their impacts (past, emerging, possible/future), the associated risks and possible adaptation strategies, with focus on different types of impacts, different sectors and landscape / environmental contexts, including the analysis of compound impacts. The practical sessions will be mostly based on the IPCC reports and selected technical documents.
The “climate data” lab aims at:
• Learning the main methods to display and analyze meteo-climatic data (time series, periodicities, probability distributions) at different levels of time resolution, and apply the main tools of descriptive statistics (including measures of dispersion of the data)
• Clarifying different definitions of extreme events, based on the statistical methods previously recalled, applied to meteo-climatic data
• Solving simple problems that show the variability of extreme events on relation to climate change
The “terrain data” lab will show the use climate data and digital models within an integrated GIS environment, with the goal of:
• Understanding, organizing and digitizing climate data (e.g. from a meteorological station)
• Learning the bases of Terrain Analysis with the objective to understand the possible effects of extreme events on the territory
Prerequisites
Bases of digital cartography and physical geography
Teaching form
8 two-hour lectures of delivered didactics, in person (2 ECTS ; Prof. Albani)
4 two-hours practical classes of delivered didactics, in person + 1 two-hours practical class (LiBaaS) of interactive teaching, in person (1 ECTS ; Prof. Albani)
5 two-hours laboratory (LiBaaS) sessions of interactive teaching, in person (1 ECTS ; Prof. Albani) - compulsory presence to at least 75% of the hours
5 four-hours laboratory (LiBaaS) sessions with interactive teaching, in person (2 ECTS ; Dr. Bosino) - compulsory presence to at least 75% of the hours
Textbook and teaching resource
Teachers' slides, scientific and technical documents (see list below), further in-depth reading (links to relevant scientific publications, documents, web pages ).
General parts (bases of climatology)
• Atmospheric science : an introductory survey, J.M. Wallace and P.V. Hobbs, Elsevier, 2006.
• Global Physical Climatology, D.L. Hartmann, Academic Press, 1994 (eBook).
• A Climate Modelling Primer. Kendal McGuffie; Ann Henderson-Sellers. Edition: 3rd ed. Chichester, West Sussex : Wiley. 2005. eBook.
Specific parts (climate change, extreme events, impacts, adaptation)
• IPCC Assessment Report 6, Working Group 1. Technical Summary : https://www.ipcc.ch/report/ar6/wg1/downloads/report/IPCC_AR6_WGI_TS.pdf
• IPCC Assessment Report 6, Working Group 2. Technical Summary : https://www.ipcc.ch/report/ar6/wg2/downloads/report/IPCC_AR6_WGII_TechnicalSummary.pdf
• Summary documents in Italian available through the IPCC Focal Point for Italy : https://ipccitalia.cmcc.it/
• Additional specific documents will be made available during the course.
Semester
Frontal lessons (SECOND semester ; Prof. Albani)
Practical (SECOND semester ; Prof. Albani)
“Climate Data” Lab (SECOND semester ; Prof. Albani) - compulsory presence to at least 75% of the hours
“Terrain Data” Lab (SECOND semester ; Dr. Bosino) - compulsory presence to at least 75% of the hours
Assessment method
The part of the module under the responsibility of Prof. Albani (frontal classes + practical sessions + climate data lab) will be evaluated through a unique oral exam on the topics of all the different activities.
The part of the module under the responsibility of Dr. Bosino (terrain data lab) will be evaluated in all cases through a dedicated practical activity.
The final score for module “Extreme Events”, on a scale of 30 points, will result from the weighted average of the scores of the evaluation from Prof. Albani (4) and the evaluation from Dr. Bosino (2).
As per the University rules, presence limited to less than 75% of the hours dedicated to each of the two lab units (climate and terrain data labs) precludes the access to the final exam.
The final score will be registered after enrolling to the entire course "Sustainable Management of the Territory", resulting from the average of the scores of the two modules "Environmental Geology and Territorial Management" and "Extreme Events".
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