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CNR: Alamanacco della Scienza

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N. 10 - 12 giu 2013
ISSN 2037-4801

Focus - RiScattiamo la scienza  

Ambiente

Luci a Ny Alesund

Tra le immagini vincitrici del concorso 'RiScattiamo la scienza' organizzato dal Cnr in occasione delle celebrazioni per i 90 anni dalla sua costituzione, c'è la foto 'Aurora e laser' di Vittorio Tulli, tecnico informatico del Cnr. Lo scatto propone un sorprendente spettacolo di luci che fonde scienza e natura, i colori di un raggio laser con quelli dell'aurora boreale in Artico.

"Lo scatto è stato realizzato durante la notte polare a Ny-Alesund nelle isole Svalbard, dove hanno sede la base scientifica del Cnr, Dirigibile Italia, e quella tedesca dell'Awi" spiega l'autore. "La mia attività mi ha consentito di affiancare i ricercatori in esperienze e scenari fuori dal comune, come è per la location di questa foto che immortala il momento in cui l'aurora fa da sfondo e dall'Awi è inviato un fascio di luce da un Lidar, per effettuare misure atmosferiche".

All'inizio degli anni Sessanta è Giorgio Fiocco a ideare e mettere a punto il primo radar ottico basato su una sorgente laser, il Lidar (Light Detection and Ranging). "È uno strumento che si basa sull'invio in atmosfera di brevissimi impulsi di luce e sulla registrazione del segnale luminoso che da essa ritorna, in conseguenza dell'interazione tra le onde luminose trasmesse e le sue varie componenti: molecole d'aria, pulviscolo (aerosol) e gas minori, goccioline d'acqua o aghetti di ghiaccio costituenti le nubi", spiega Fernando Congeduti, dell'Istituto di scienze dell'atmosfera e del clima (Isac) del Cnr di Roma. "Il principio di funzionamento è quello del radar, ma al posto delle onde radio si impiegano onde luminose: in questo modo è possibile misurare le grandezze d'interesse lungo tutto il percorso del fascio di luce, che può essere anche molto ampio e raggiungere quote elevate. Questo rende il Lidar uno strumento unico rispetto ai precedenti".

Le caratteristiche, e le modalità di utilizzo, variano a seconda di come lo strumento viene realizzato e calibrato. "L'estensione della porzione d'atmosfera che può essere studiata dipende sostanzialmente dalla potenza del laser e dall'ampiezza del collettore di luce (generalmente costituito da uno o più telescopi) impiegato nel ricevitore Lidar", prosegue il ricercatore dell'Isac-Cnr. "Sistemi di elevate prestazioni riescono a eseguire sondaggi fino a quote molto elevate, quasi 100 km. Il lidar, nelle varie versioni in cui è realizzato, può fornire misure di concentrazioni di aerosol o di gas (vapor d'acqua, ozono, Co2...), di temperatura e densità dell'aria, di velocità del vento, della quota delle nubi, della struttura dei cirri e di altre grandezze a queste legate. La versatilità di questo strumento trova applicazioni in svariati campi: dalla meteorologia alla climatologia, dal controllo della qualità ambientale alla sicurezza del traffico aereo".

Particolarmente importante l'uso del Lidar in luoghi remoti come le zone polari."Il suo utilizzo è interessante innanzitutto perché in queste aree tendono ad accumularsi agenti inquinanti prodotti dall'uomo nelle fasce temperate, ma anche per il verificarsi localmente del fenomeno del buco dell'ozono e per la formazione delle nubi stratosferiche polari. Fattori che, a loro volta, contribuiscono alla distruzione dell'ozono stesso".

Claudia Ceccarelli

Fonte: Fernando Congeduti, Istituto di scienze dell'atmosfera e del clima, Roma, tel. 06/49934335 , email fernando.congeduti@artov.isac.cnr.it -