Questo corso fornisce una comprensione interdisciplinare della diffusione e della trasformazione dei composti atmosferici e dei loro effetti diretti e indiretti sugli ecosistemi. Gli argomenti includono i principi fisici del trasporto atmosferico, i processi di trasformazione chimica, i meccanismi di deposizione, le risposte degli ecosistemi e le implicazioni per le politiche ambientali e la sostenibilità.

ELEMENTI DI FISICA ATMOSFERICA• Struttura e composizione dell'atmosfera: strati verticali, costituenti chimici.• Stabilità atmosferica: gradienti termici, inversioni termiche.• Processi di trasporto: avvezione, convezione, turbolenza.• Fondamenti della diffusione dei gas: diffusione molecolare vs. diffusione vorticosa.• Leggi di Fick sulla diffusione: formulazione e applicazioni nelle scienze atmosferiche.• Meteorologia dello strato limite: ruolo nella dispersione e nella deposizione di composti.CHIMICA DEI COMPOSTI ATMOSFERICI• Sorgenti e pozzi di assorbimento dei principali composti atmosferici: NOx, SO₂, CO, COV, O₃, NH₃, PM.• Meccanismi di trasformazione chimica: fotolisi, ossidazione, formazione di aerosol secondari.• Tempo di vita atmosferico e reattività dei composti.• Processi di deposizione: meccanismi di deposizione a secco e a umido.• Formazione e impatto di inquinanti secondari (ad esempio, ozono, aerosol organici secondari).RISPOSTE E IMPATTI DELL'ECOSISTEMA• Effetti degli inquinanti atmosferici sulla vegetazione terrestre: inibizione della fotosintesi, danni alle foglie, riduzione della crescita.• Impatti sul suolo: deposizione acida, saturazione di azoto, cambiamenti nelle comunità microbiche.• Impatti su acqua dolce e mare: eutrofizzazione, acidificazione, bioaccumulo.• Cicli di feedback biogeochimici: interazioni ecosistema-atmosfera.• Casi di studio: declino forestale in Europa, pioggia acida in Nord America, deposizione di azoto in Asia.MODELLAZIONE E MONITORAGGIO• Modellazione di diffusione e deposizione: modello a pennacchio gaussiano, modelli Lagrangiani/Euleriani.• Monitoraggio satellitare e terrestre dei composti atmosferici.• Modelli di trasporto chimico globali e regionali (ad esempio, CMAQ, GEOS-Chem).• Tecniche di assimilazione dei dati e telerilevamento. • Utilizzo di bioindicatori nelle valutazioni di impatto sugli ecosistemi.CONTESTO POLITICO E DI SOSTENIBILITÀ• Accordi e protocolli internazionali: Kyoto, Göteborg, Accordo di Parigi.• Standard di qualità dell'aria e concetti di carico critico.• Approcci integrati all'inquinamento atmosferico e alla protezione degli ecosistemi.• Resilienza degli ecosistemi e strategie di adattamento.• Sfide future legate ai cambiamenti climatici: feedback tra clima e qualità dell'aria.