Unità Funzionale “Fisica dell’Alta Atmosfera”
| Personale dell’Unità Funzionale | |
| Bruno Zolesi | Dirigente di Ricerca Responsabile UF |
| Giorgiana De Franceschi | Dirigente di Ricerca |
| Carlo Scotto | Primo Ricercatore |
| Loredana Perrone | Ricercatore |
| Marco Pietrella | Ricercatore |
| Silvia Pau | Collaboratore Tecnico |
| Giulio Fontana | Collaboratore Tecnico |
| Andrea Malagnini | Operatore Tecnico |
| Giulia Vassallo | Operatore Tecnico |
| Vincenzo Romano | Ricercatore |
| Lucilla Alfonsi | Ricercatore |
| Michael Pezzopane | Ricercatore |
La proposta di costituire una Unità Funzionale che svolga attività di monitoraggio, di sviluppo e di ricerca nel campo della Fisica dell’Alta Atmosfera e nel settore della radiopropagazione ionosferica nasce dalla necessità di:
- raccogliere l’esperienza e la cultura scientifico-tecnologica acquisita dall‘Unità Organica (U.O.) Aeronomia dell’ING, unico Ente in Italia ad eseguire fin dal 1949 osservazioni continue e sistematiche nell’alta atmosfera ionizzata e a sviluppare e fornire previsioni ionosferiche necessarie per radiocollegamenti via ionosfera;
- seguire gli orientamenti e le indicazioni dei Piani Nazionali di Ricerca con particolare riferimento all’area delle "Tecnologie spaziali e osservazioni della Terra";
- seguire gli orientamenti dell’International Telecommunication Union- Radiocommunication Sector (ITU-R), con particolare riferimento alla Circolare del 22 novembre 2000 inerente agli studi sulle previsioni a cortissimo termine dei parametri operazionali per radiocomunicazioni ionosferiche e trans-ionosferiche, osservazioni e banche dati;
- proseguire gli impegni scientifici assunti nel PNRA (Programma Nazionale di Ricerche in Antartide) che hanno coinvolto prima l’U.O. Aeronomia dell’ING fin dal 1990 e poi la Sezione Roma 2 dell’INGV dal 2001 con le osservazioni in alta atmosfera, gli studi sulle interazioni Sole-Terra e le applicazioni allo Space Weather;
- contribuire all’impegno scientifico e tecnologico italiano nella base scientifica “Dirigibile Italia” del CNR in Artico (Isole Svalbard, Norvegia) con il monitoraggio e lo studio delle scintillazioni ionosferiche tramite ricevitori GPS;
- proseguire gli impegni scientifici assunti nei progetti Europei, sia nel quadro delle azioni COST (Cooperation in Science and Technology: COST271, COST296 e COST724) e sia in progetti promossi dalla UE, quali il DIAS (DIgital upper Atmospheric Server), o dalla Agenzia Spaziale Europea, che ha visto la Sezione Roma 2 molto attiva per quanto riguarda il contributo relativo al monitoraggio dell’alta atmosfera ionizzata, al modellamento della ionosfera in condizioni normali e disturbate, agli studi sulle irregolarità e variabilità ionosferiche e agli studi dei possibili effetti in alta atmosfera dell’effetto serra atmosferico;
- fornire consulenza nel settore della radiopropagazione ionosferica agli Organi dello Stato quali il Ministero della Difesa, il Dipartimento della Protezione Civile e il Ministero degli Affari Interni.
Obiettivi essenziali dell’attività di ricerca
- Stazioni Ionosferiche: gestione in collaborazione con l’U.F. Laboratorio di Geofisica Ambientale delle ionosonde di Roma, Gibilmanna e della Stazione Mario Zucchelli (MZS, Antartide), monitoraggio continuo e sistematico dei parametri ionosferici come da protocolli internazionali e per campagne speciali.
- Servizio: interpretazione manuale degli ionogrammi delle stazioni di Roma, Gibilmanna e MZS (Antartide); produzione degli annuari delle tre stazioni; produzione e implementazione delle previsioni a medio termine sull’area mediterranea secondo le necessità dei maggiori utenti (Ministero della Difesa, degli Interni, etc.) e loro distribuzione anche sul sito web dell’INGV; implementazione di un database di dati ionosferici e CD di raccolta dati.
- Space Weather: Ionogrammi delle stazioni ionosferiche di Roma e Gibilmanna interpretati automaticamente, ionogrammi della stazione antartica “Mario Zucchelli” (MZS); assorbimento ionosferico dalle stazioni riometriche antartiche (MZS); mappe e diagrammi relativi alle scintillazioni e al contenuto elettronico totale osservati dalle stazioni polari in Artide e Antartide; fplot e mappe delle principali caratteristiche ionosferiche on-line sul sito web dell’INGV; distribuzione in tempo reale dei parametri interpretati automaticamente; distribuzione dei parametri validati agli utenti. Realizzazione di un database per l’organizzazione e la raccolta dei dati di alta atmosfera acquisiti dalle stazioni a medie ed alte latitudini.
- Fisica e radiopropagazione nella Ionosfera: studi sulle interazioni media/alta atmosfera su scala planetaria; studi sulle interazioni mesosfera-termosfera-ionosfera e sulla variabilità ionosferica a lungo termine come possibile indicatore dell’effetto serra atmosferico o come dovuta a variazioni del campo magnetico terrestre; studi sulle interazioni e sugli effetti della attività solare-magnetica sulla ionosfera; studi sulla formazione, origine e dinamica delle irregolarità del plasma che causano le scintillazioni ionosferiche; comunicazioni trans-ionosferiche; contributo alla costituzione di un data base di iono-plasmasfera come servizio e supporto per le industrie di tecnologie spaziali; contributo allo sviluppo della funzione di distribuzione della densità elettronica in 3d e allo studio della sua variabilità temporale sopra la regione Europea; contributo allo sviluppo di modelli per il nowcasting e forecasting dell’ambiente spaziale; sviluppo di indici magneto-ionosferici; studio di fattibilità per l’installazione di ricevitori per la misura delle scintillazioni e loro modellamento per mitigare gli effetti sulle comunicazioni trans-ionosferiche. Verifica dei modelli di previsione ionosferica attraverso campagne di sondaggio ionosferico obliquo. Implementazione di un metodo di interpretazione automatica delle caratteristiche standard degli ionogrammi e produzione di un profilo di densità elettronica in tempo reale.
- Progetto Antartide: manutenzione, ottimizzazione e migliorie della strumentazione presso l’Osservatorio Ionosferico di MZS; progettazione, realizzazione e installazione della nuova ionosonda AIS (Advanced Ionospheric Sounder); implementazione di nuovi programmi di acquisizione ed estrazione dei dati di rumore cosmico delle stazioni riometriche; installazione di ricevitori GPS opportunamente configurati per l’osservazione delle scintillazioni ionosferiche in Antartide (MZS) e in Artide (Isole Svalbard, Norvegia); elaborazione e validazione dei dati osservati, loro pubblicazione e distribuzione (banche dati nazionale/internazionale), CD di raccolta dati; studi sulla ionosfera e sue interazioni con la media atmosfera a latitudini polari.
