"CURRICULUM DELL ATTIVITA' SCIENTIFICA SVOLTA" Dr. Guido Di Donfrancesco

Transcript

1 "CURRICULUM DELL ATTIVITA' SCIENTIFICA SVOLTA" Dr. Guido Di Donfrancesco Nato a Roma, l'11 ottobre Maturita' classica presso il liceo parificato "Villa Sora" (Frascati) con votazione 60/ Diploma di laurea in Fisica indirizzo geofisico presso la I Universita' di Roma "La Sapienza", relatore prof. G. Fiocco, con votazione 110/110 con un lavoro di tesi su misure di temperatura stratosferica tramite radar ottico (LIDAR) Vincitore primo classificato in un concorso per 4 posti da ricercatore a tempo indeterminato presso il dipartimento PAS dell' ENEA Servizio militare nell'arma Aeronautica come ufficiale di complemento con incarico di Capo Sezione Meteo presso il Reparto Tecnico Addestrativo ed Assistenza al Volo dell'aeroporto di Pratica di Mare. Docente di Meteorologia Aeronautica nei corsi ATO-ALE tenuti annualmente nello stesso Reparto Assunzione in qualita' di ricercatore presso il Dipartimento PAS dell'enea (CRE Casaccia). Le sue competenze spaziano dall Ottica all Elettronica alle Scienze Atmosferiche, con particolare riguardo allo studio (tramite strumentazione innovativa sviluppata ad hoc ) di nubi di alta quota, nubi stratosferiche polari, aerosol troposferici e stratosferici, alta troposfera e bassa stratosfera tropicale, e delle loro interazioni con i cambiamenti climatici. 1) ATTIVITA' SCIENTIFICA CONCLUSA Tesi di carattere sperimentale concernente l'installazione di un nuovo canale di acquisizione digitale sul radar ottico (lidar) dell'area di Ricerca CNR di Frascati (IFA) per la misura della temperatura in atmosfera media. In tale ambito e' stato progettato e costruito un nuovo sistema di acquisizione digitale veloce e di un'unita' di discriminizzazione di impulsi di fotomoltiplicatore a doppia soglia (entrambi oggetto di una pubblicazione su rivista scientifica internazionale). Sono stati inoltre elaborati programmi software per l'analisi dei dati lidar ottenuti al fine di ricavarne un profilo di temperatura in atmosfera media. Il lavoro e' stato concluso con uno studio approfondito dei possibili fattori di errore nella misura di temperatura cosi' ottenuta Perfezionamento dell'elettronica del sistema lidar dell'area di Ricerca CNR di Frascati (IFA) allo scopo di ottenere la massima linearita' di risposta dei fotorivelatori e dell'elettronica di acquisizione: tale aspetto e' risultato decisivo nel miglioramento della qualita' dei profili di temperatura in atmosfera media ottenuti con lo strumento. Il nuovo sistema risulta alla fine del lavoro completamente modificato rispetto a quello iniziale ( ), con la presenza ora di tre canali di acquisizione differenziati in intensita' del segnale acquisito, al fine di ottenere la massima linearita' di acquisizione. In tale attivita' viene raggiunto un elevato grado di esperienza sui fotorivelatori (in varie condizioni di funzionamento), sull'utilizzo di elettronica veloce e sull'elaborazione di programmi FORTRAN per l'analisi delle misure ottenute ed il controllo delle stesse.

2 1991 Partecipazione all'installazione presso il C.R.E. Casaccia ENEA di un sistema Sodar. L'attivita' ha comportato la conoscenza dei fenomeni atmosferici presenti nello strato limite planetario e delle loro relazioni con l'eco acustica su cui si basa il funzionamento dello strumento stesso. In tale contesto si inserisce la partecipazione ad una campagna di rilevamento della qualita' dell'aria organizzata dall'acea con misure sodar per la caratterizzazione dei bassi strati atmosferici presso il sito di Valle Galeria (Roma) Co-responsabile assieme al Dr. Alberto Adriani (CNR), del radar ottico installato presso la base antartica di McMurdo per lo studio delle nubi stratosferiche polari nell ambito del Programma Nazionale di Ricerche in Antartide Partecipazione alla campagna di misure lidar in Antartide presso la base americana di McMurdo Responsabile dello sviluppo di due nuovi canali di acquisizione per il radar ottico del CNR- IFA installato nel 1990 presso la base antartica di McMurdo. Tale ampliamento ha permesso la misura di depolarizzazione aerosolica e, con l'aggiunta di un canale di fotoconteggio digitale, di temperatura in atmosfera media. Il miglioramento della qualita' delle misure in stratosfera ha permesso osservazioni anche diurne fino a circa 30 Km di quota Co-responsabile assieme al Dr. Alcide di Sarra (ENEA) dell'installazione di un radar ottico presso il C.R.E. Brasimone ENEA per lo studio dell'atmosfera media. Grazie alla notevole esperienza acquisita presso l'area di Ricerca di Frascati (CNR), il sottoscritto ha curato la parte relativa alla fotorivelazione ed acquisizione dei segnali luminosi di ritorno dall'atmosfera Partecipazione alla campagna di misure in Antartide presso la base americana di McMurdo e presso la base italiana di Baia Terra Nova. Durante la seconda parte della campagna installa un sistema sodar (responsabile Dr. alla base del ghiacciaio Reeves per lo studio dei venti catabatici con acquisizione dei dati in modo continuo. Tale attivita' ha comportato la soluzione di problemi difficilmente prevedibili e legati essenzialmente alle estreme condizioni ambientali di funzionamento dello strumento Relatore sul tema " Tecniche di telerilevamento attivo" nel corso di aggiornamento "Produzione di pacchetti autoformativi di tipo multimediale e di impianto modulare per docenti di scienze della terra e biologia" organizzato dal Ministero della Pubblica Istruzione Assunzione di un incarico di ricerca presso l'istituto di Fisica dell'atmosfera del CNR con tema: "Sviluppo ed impiego di tecniche lidar per lo studio dell'atmosfera media in Antartide ed alle medie latitudini" Partecipazione alla campagna di misure lidar in Antartide presso la base americana di McMurdo Rinnovo annuale dell'incarico di ricerca precedente su tematiche analoghe Contributo alla realizzazione di un prototipo di sonda a retrodiffusione da pallone per misure sugli aerosol in stratosfera.

3 1995 Partecipazione alla campagna di misure in Antartide con lidar e con sonde trasportate da pallone presso la base americana di McMurdo Partecipazione, nell'ambito di una collaborazione formale tra CNR-IFA ed ENEA-Amb, all'esperimento MAS (Multispectral Aerosol Scatterometer) da piattaforma aerea ed a quello LABS (Laser Backscatter Sonde) trasportato da pallone. In particolare il sottoscritto si occupa dell'analisi dei risultati ottenuti, della linearita' dei sistemi e del confronto degli stessi con misure provenienti da sistemi lidar funzionanti in contemporanea durante le varie campagne di misura Partecipazione alla campagna di misure in Antartide con lidar e con sonde trasportate da pallone presso la base americana di McMurdo Partecipazione alla intercomparison tra i sistemi lidar scelti come strumenti primari nell'ndsc e conseguente accettazione da parte dell NDSC Steering Committee del Lidar di McMurdo quale strumento primario per la misura dell'aerosol e della temperatura stratosferici in Antartide Responsabile per l'enea, in qualita' di esperto di tecniche di telerilevamento attivo, della stesura di una proposta congiunta ENEA-Universita' di Roma (Prof. G. Fiocco)- Alenia per la realizzazione del primo radar MST in Italia per lo studio dell'atmosfera Rinnovo annuale dell'incarico di ricerca precedente su tematiche analoghe Rinnovo annuale dell'incarico di ricerca precedente su tematiche analoghe Partecipazione al progetto europeo POSTCODE (multi-instrument investigation of POlar STratospheric Cloud formation and the heterogeneous chemistry involved in stratospheric Ozone DEplition) per la parte della ricerca relativa al confronto tra misure di aerosol in stratosfera antartica effettuate con lidar e con satellite Ideazione e partecipazione alla realizzazione di una versione per le osservazioni diurne dell'esperimento MAS. Il sottoscritto in particolare si occupa dell'elettronica dedicata all'acquisizione dei segnali provenienti dai fotorivelatori ed partecipa alla campagna di test effettuata presso l'aeroporto di Forli' nell'ambito del progetto APE-THESEO Rinnovo annuale dell'incarico di ricerca precedente su tematiche analoghe Partecipazione alla campagna aerea di misure tropicali (Seychelles) con l'esperimento MAS nell'ambito del progetto APE-THESEO Rinnovo annuale dell'incarico di ricerca precedente su tematiche analoghe Partecipazione alla proposta di ricerca POLARISC (Prediction of Ozone Loss And the Role and Impact of polar Stratospheric Clouds) nell ambito del V P.Q. della Comunita Europea Frequentatore del corso " Remote sensing of atmosphere and ocean from space: models, instruments and techniques", Universita' degli studi di L'Aquila, 4-8 settembre Rinnovo annuale dell'incarico di ricerca precedente su tematiche analoghe.

4 2000 Partecipazione alla I campagna di misure da pallone stratosferico in Artide nell ambito del progetto europeo CIPA Rinnovo annuale dell'incarico di ricerca precedente su tematiche analoghe Partecipazione alla II campagna di misure da pallone stratosferico in Artide nell ambito del progetto europeo CIPA Partecipazione alla campagna di misure oceanografiche nel Mediterraneo nell ambito del progetto MURST-5%-radar acustico 2001 Partecipazione alla I campagna di misure da pallone stratosferico ai Tropici Brasile, nell ambito del progetto europeo LAGRANGIAN EXPERIMENT Rinnovo annuale dell'incarico di ricerca precedente su tematiche analoghe Partecipazione ad una campagna di test per strumentazione da pallone stratosferico a Trapani- Milo, nell ambito del progetto europeo HIBISCUS Partecipazione alla I campagna di misure da pallone stratosferico ai Tropici Brasile, nell ambito del progetto europeo HIBISCUS Rinnovo annuale dell'incarico di ricerca precedente su tematiche analoghe Partecipazione alla II campagna di misure da pallone stratosferico ai Tropici Brasile, nell ambito del progetto europeo HIBISCUS in qualita di responsabile dello strumento MULID e co-responsabile dello strumento LABS Rinnovo annuale dell'incarico di ricerca precedente su tematiche analoghe Partecipazione alla campagna di misure da aereo stratosferico ai Tropici Brasile, nell ambito del progetto europeo TROCCINOX in qualita di co-responsabile dello strumento MAS Partecipazione alla campagna di misure da terra ai Tropici Niger, nell ambito del progetto europeo AMMA in qualita di responsabile ENEA del network di microlidar automatici Partecipazione alla campagna di misure da pallone stratosferico ai Tropici Niger, nell ambito del progetto europeo SCOUT-O3 in qualita di responsabile dello strumento MULID-II e co-responsabile dello strumento micromas Partecipazione alla campagna di misure da pallone stratosferico ai Tropici Seychelles, nell ambito del progetto europeo SCOUT-O3 in qualita di responsabile dello strumento MULID-II e co-responsabile dello strumento micromas Partecipazione alla campagna di misure nel circolo polare artico sulla nave oceanografica ODEN, nell ambito del progetto europeo ASCOS in qualita di co-responsabile dello strumento MULID.

5 Partecipazione al progetto nazionale AEROCLOUDS in qualita di responsabile ENEA del lidar da terra installato presso la stazione di misura di S. Pietro Capofiume per lo studio degli aerosol nel PBL. 2) ATTIVITA' SCIENTIFICA ANCORA IN SVOLGIMENTO Lo sviluppo di sistemi a retrodiffusione laser per misure dimensionali ed ottiche sugli aerosol (in stratosfera, troposfera e nel PBL) e' in pratica l'attivita' che ha maggiormente impegnato il sottoscritto. Tale attivita' e' iniziata nel 1990 in collaborazione con il Dr. A. Adriani e con il Dr. F. Congeduti (CNR-IFA) con l ottimizzazione del sistema lidar posizionato presso ESRIN (Frascati) e con lo sviluppo del sistema da installare in Antartide nell ambito del PNRA. Il sistema suddetto ha fornito dapprima ( ) misure di aerosoli stratosferici solo a carattere stagionale (fine Agosto-inizio Ottobre); successivamente tali misure sono divenute, a partire dal 1993, pressoche' continue durante l'anno grazie all'ausilio di un tecnico americano che fa funzionare il sistema lidar anche durante la notte antartica. Il sottoscritto e' da allora il responsabile diretto del funzionamento del sistema e mantiene i contatti con il tecnico americano. Cio' comporta un'analisi delle misure ricevute su base giornaliera ed una profonda conoscenza del sistema lidar ivi funzionante per la rapida rilevazione di qualsiasi problema si manifesti e per la sua altrettanto rapida soluzione. A tuttoggi il lidar di McMurdo sta fornendo misure di carico aerosolico in troposfera e stratosfera (incluse le nubi polari stratosferiche) e di temperatura fino a 60 km di quota, per un totale di svariate centinaia sessioni di misura. Tali dati vengono anche inseriti nella banca dati dell'ndsc (Network for the Detection of Stratospheric Change). Contemporaneamente il sottoscritto partecipa con il CNR-IFA alla realizzazione di altra strumentazione innovativa da pallone e da aereo sempre per misure sugli aerosol atmosferici: - una versione aggiornata della sonda LABS con piu' lunghezze d'onda laser e polarizzazioni per misure diurne, da installare su palloni stratosferici; - un nuovo prototipo di scatterometro miniaturizzato MAS per misure sugli aerosol da aereo stratosferico con un canale infrarosso diurno. Nel corso del 2000 il sottoscritto ha ideato il primo sistema lidar al mondo aerotrasportabile su pallone, alimentato a batterie e pannelli fotovoltaici per misure notturne delle proprieta ottiche delle nubi e del particolato. Di tale sistema sono stati realizzati assieme al gruppo del Dr. Adriani (CNR-IFA) due prototipi funzionanti, uno ultracompatto utilizzato durante l'inverno 2000 per misure da terra nel PBL antartico presso la base di Dome C ed uno, di maggiori dimensioni, trasportabile da pallone stratosferico per misure di aerosol e temperatura tra 30 Km di quota ed il suolo. Tale strumentazione, ulteriormente raffinata e modificata, e stata utilizzata varie volte tra il 2001 ed il 2009 per misure atmosferiche tramite pallone stratosferico in numerose campagne scientifiche, nell ambito di vari progetti finanziati dalla Comunita Europea. PARTECIPAZIONE A PROGETTI DI RICERCA FINANZIATI

6 Co-responsabile dell esperimento lidar italo-americano presso la base antartica di McMurdo nell ambito dei progetti POAS, ACLIM e LONA del Programma Nazionale di Ricerche in Antartide Investigator nel progetto di ricerca POAS nell ambito del Programma Nazionale di Ricerche in Antartide Responsabile dell unita operativa ENEA nel progetto di ricerca ACLIM nell ambito del Programma Nazionale di Ricerche in Antartide Responsabile dell unita operativa ENEA nel progetto di ricerca CIPA nell ambito del V P.Q. della Comunita Europea Investigator nel progetto di ricerca ACHIWE MMM finanziato dall ASI Coordinatore del progetto di ricerca LONA finanziato nell ambito del Programma Nazionale di Ricerche in Antartide Co-responsabile dell esperimento lidar italo-francese presso la base antartica di Dumont d Urville, nell ambito dei progetti LONA e CLIVA del Programma Nazionale di Ricerche in Antartide Responsabile dell unita operativa ENEA nel progetto di ricerca HIBISCUS -A tropical lagrangian experiment - nell ambito del V P.Q. della Comunita Europea Responsabile dell unita operativa ENEA nel progetto di ricerca Sviluppo di un sistema integrato Modellistica Numerica-Strumentazione e Tecnologie Avanzate per lo studio e la previsione del trasporto e della diffusione di inquinanti in Atmosfera finanziato dal MIUR Coordinatore del progetto di ricerca CLIVA finanziato nell ambito del Programma Nazionale di Ricerche in Antartide Responsabile dell unita operativa ENEA nel progetto di ricerca STABLE-DC finanziato nell ambito del Programma Nazionale di Ricerche in Antartide Responsabile dell unita operativa ENEA nello studio di fattibilita del progetto di ricerca SARPA finanziato dall ASI Responsabile dell unita operativa ENEA nel progetto di ricerca SCOUT-O3 - Stratosphere-Climate Links With Emphasis On The UTLS and the Ozone - finanziato nell ambito del VI P.Q. della Comunita Europea Co-responsabile del network di Lidar automatici nel progetto di ricerca AMMA finanziato nell ambito del VI P.Q. della Comunita Europea Responsabile del sistema lidar di S. Pietro Capofiume nell unita operativa ENEA del progetto nazionale di ricerca AEROCLOUDS.

7 PARTECIPAZIONE A PROGETTI DI RICERCA NON FINANZIATI 2001 Responsabile dell unita operativa ENEA nella proposta di ricerca FOURIER nell ambito della Call for proposal per una missione spaziale di minisatellite dell ASI. PARTECIPAZIONE A COMMISSIONI E GRUPPI DI LAVORO 1997 Membro ENEA del gruppo di lavoro congiunto CNR-IFA ed ENEA-Amb per la definizione di un programma comune di ricerca sul clima Membro della Commissione scientifica ENEA per lo sviluppo presso il C.R. Brasimone delle ricerche nel campo della fisica dell'atmosfera Membro della Commissione Scientifica ENEA per lo sviluppo scientifico della stazione ENEA di Lampedusa Membro del Lidar Working Group nell ambito del NETWORK FOR DETECTION OF STRATOSPHERIC CHANGE Membro della Commissione giudicatrice per il Diploma di Scuola di Specializzazione in ottica, candidato Dr. F. Cairo, presso la Facolta' di Scienze Matematiche, Fisiche e Naturali dell'universita' degli Studi di Firenze Membro della Commissione giudicatrice di concorso per ricercatori a tempo indeterminato presso l ENEA Membro della Commissione giudicatrice di concorso per 1 ricercatore a tempo indeterminato presso il CNR-ISAC Membro della Commissione giudicatrice per il Diploma di Scuola di Specializzazione in ottica, candidato Dr. F. Marenco, presso la Facolta' di Scienze Matematiche, Fisiche e Naturali dell'universita' degli Studi di Firenze Membro del gruppo QPQ per la validazione a terra del LIDAR satellitare CALIPSO Membro della Commissione giudicatrice di concorso per 1 ricercatore a tempo indeterminato presso il CNR-ISAC. TESI DI LAUREA SEGUITE 1995 Lavoro di tesi (P. Tufarelli) presso il C.R. Casaccia dell'enea sullo studio in Antartide (McMurdo) tramite lidar delle caratteristiche delle nubi polari stratosferiche (PSC) durante l'inverno.

8 1996 Lavoro di tesi (F. Fantozzi) presso il C.R. Casaccia dell'enea sull analisi e confronto di misure di temperature stratosferiche ottenute con sistemi lidar in Artide ed Antartide Lavoro di tesi (D. Santini) presso l'area Ricerche Tor Vergata del CNR sull'analisi delle misure lidar effettuate da vari gruppi italiani in tre stationi antartiche (South Pole, McMurdo e D.d'Urville) negli anni Lavoro di tesi (C. Cagnazzo) presso l'area Ricerche Tor Vergata del CNR sullo sviluppo di una versione dell'esperimento MAS installato sull'aereo russo Geophysika per la caratterizzazione delle proprieta' microfisiche ed ottiche degli aerosoli stratosferici Lavoro di tesi (V. Mazzanti) presso l'area Ricerche Tor Vergata del CNR sullo sviluppo di un microlidar a batterie per misure di aerosol nel PBL in Antartide Lavoro di tesi (F. Piccolo) presso l'area Ricerche Tor Vergata del CNR sullo sviluppo e realizzazione di un microlidar a batterie trasportato su pallone stratosferico per misure di aerosol tra 30 Km ed il suolo Lavoro di tesi (P. Dandini) presso il C.R. Frascati su STUDIO DEGLI AEROSOLI IN BASSA TROPOSFERA NEL CANALE DI SICILIA TRAMITE STRUMENTAZIONE LIDAR INSTALLATA SU NAVE. BORSE DI STUDIO SEGUITE Dottorato in Scienze Polari (P. Massoli) presso l Area di Ricerche di Tor Vergata- CNR sullo studio in Antartide delle nubi stratosferiche polari Dottorato in Scienze Polari (C. Scarchilli) presso il C.R. Casaccia relativa a studi in Antartide sui mutamenti climatici Assegno di ricerca (G. Biavati) presso il C.R. Casaccia e presso CNR-ISAC relativo allo sviluppo di algoritmi di analisi dei dati lidar nell ambito del progetto nazionale AEROCLOUDS Dottorato in Fisica (O. Cavalieri) presso il C.R. Frascati e presso CNR-ISAC relativo a studi sugli aerosol sahariani nell ambito del progetto AMMA.