Seminario di mercoledì 22 giugno 2022 a cura di Federica Pardini e Mattia De' Michieli Vitturi dal titolo:

Modellazione numerica della dispersione e deposizione di tefra: sviluppi modellistici ed applicazioni a casi reali

Abstract

Negli ultimi anni la simulazione della dispersione in atmosfera e della deposizione a terra di tefra è diventata un'attività ordinaria per gli osservatori vulcanici e i servizi meteorologici. Le ceneri vulcaniche rappresentano infatti uno dei maggiori rischi associati alle eruzioni esplosive. Nelle vicinanze dei vulcani, la permanenza in atmosfera e successiva ricaduta al suolo di queste particelle può danneggiare la vegetazione e le infrastrutture e rappresentare un rischio per la salute delle persone. Inoltre, le nubi vulcaniche rappresentano un serio pericolo per l’aviazione, con la necessità di attuare interventi efficaci e tempestivi di regolazione dei voli aerei.
La valutazione della pericolosità è quindi fondamentale nella valutazione del rischio associato al rilascio di tefra nell'atmosfera e alla loro caduta al suolo. Al giorno d'oggi, la modellazione numerica supporta fortemente queste attività e l'utilizzo di modelli di colonne vulcaniche e di modelli per il trasporto e la dispersione di tefra in atmosfera (Tephra Transport Dispersal Models, TTDMs) ha visto un grande sviluppo, con la modellazione di fenomeni sempre più complessi (cambiamenti di fase dell’acqua, aggregazione, interazione con venti, ecc.) e il passaggio dalla simulazione di scenari deterministici alla produzione di previsioni probabilistiche. E’ importante ricordare che per produrre previsioni affidabili e adatte ai fini operativi devono essere considerate le incertezze nelle condizioni eruttive, nei modelli numerici e nelle condizioni meteorologiche. Inoltre, la produzione di previsioni probabilistiche apre all'assimilazione dei dati satellitari nei TTDMs.
In questa presentazione mostreremo alcuni di questi sviluppi modellistici (assimilazione di dati satellitari, inversione di dati di terreno, creazione di mappe di pericolosità probabilistiche) e la loro applicazione ad eruzioni recenti. Infine, presenteremo un nuovo workflow automatizzato per la previsione in tempo reale della dispersione atmosferica e della deposizione al suolo di tefra rilasciati durante eruzioni esplosive intense.

https://www.youtube.com/watch?v=OtXghbwl8LQ&list=PLo6ntfkpQNVPZ5g7IwvzrbobgfYJU_rk_&index=7


Seminario di mercoledì 4 maggio 2022 a cura della collega Emanuela De Beni dal titolo:

Droni, nozioni di base, applicazioni nel monitoraggio vulcanologico e qualche curiosità

Abstract

L’uso dei droni o UAS (Unmanned Aerial System) è cresciuto esponenzialmente negli ultimi 15 anni, grazie allo sviluppo di piattaforme sempre più performanti ed economiche e alla svariata gamma di sensori utilizzabili. L’insieme di questi fattori ha permesso di ridurre i rischi e i tempi operativi aprendo le porte ad una pletora di nuove applicazioni. La geologia e in particolar modo la vulcanologia stanno beneficiando delle opportunità offerte da questi sistemi sia nel campo del monitoraggio che della ricerca. I prodotti ottenuti sono inoltre validi strumenti per la divulgazione scientifica di alta qualità. In questo seminario desideriamo dare qualche piccola nozione di base sui droni e sulla fotogrammetria digitale mostrando casi reali di applicazione sui vulcani: Etna, Stromboli, Vulcano e Cumbre Vieja.

https://www.youtube.com/watch?v=5fcSJALuoeM&t=925s


Seminario di mercoledì 27 aprile 2022 a cura della Dottoressa Valeria Cigala (Ludwig Maximilian University, Germania) dal titolo:

Caratterizzazione dei jet vulcanici in natura e in laboratorio

Abstract

I jet vulcanici sono composti da miscele eterogenee di gas e piroclasti emesse in atmosfera durante eruzioni di tipo esplosivo. I jet vulcanici possono caratterizzare l’intero stile di una singola eruzione o esplosione, per esempio, singoli jet prodotti dal vulcano Stromboli.
Oppure possono caratterizzare le fasi iniziali e la regione della colonna eruttiva più vicina al cratere di eruzioni più energetiche come, ad esempio, eruzioni di tipo vulcaniano e pliniano. L’osservazione e lo studio delle dinamiche dei jet vulcanici possono aiutare a caratterizzare quali siano i parametri (non sempre direttamente osservabili) che controllano queste dinamiche, per esempio, profondità di frammentazione del magma, pressione del gas, geometria del condotto e dell’area craterica. Le relazioni che intercorrono tra parametri di controllo e dinamiche osservabili vengono studiate sia sul campo raccogliendo dati durante le eruzioni, che in laboratorio utilizzando esperimenti con shock-tube. Durante il seminario vedremo insieme alcuni esempi di caratterizzazione dei jet vulcanici in laboratorio e i confronti possibili con alcuni scenari vulcanici naturali.

https://www.youtube.com/watch?v=n6AmMD0XhVY


Sminario di mercoledì 23 febbraio 2022 a cura di Daniele Andronico ed Elisabetta Del Bello dal titolo:

Le eruzioni parossistiche del 2019 dello Stromboli e l’individuazione di possibili segnali precursori attraverso lo studio dell'attività ordinaria.

 

Abstract

Ricostruire la sequenza temporale dei processi pre-eruttivi che precedono i parossismi di Stromboli rappresenta una sfida importante per la valutazione del rischio vulcanico e quindi per la mitigazione della pericolosità associata. Il 3 luglio e il 28 agosto 2019, nel periodo di massimo affollamento dell’isola, due parossismi hanno interrotto la normale attività esplosiva a Stromboli, con un forte impatto sull’economia dell’isola, strettamente basata sul turismo. Queste esplosioni straordinarie, ovvero di intensità ed energia nettamente maggiori rispetto alle esplosioni ordinarie, generano abbondanti quantità di tefra che si disperdono su vaste aree dell’isola, bombe vulcaniche di dimensioni metriche che investono gran parte dei sentieri utilizzati dagli escursionisti in area sommitale, correnti piroclastiche, incendi della vegetazione e piccole onde di tsunami in mare.
A partire dai risultati di uno studio recentemente pubblicato (Andronico et al., Nat. Com., 2021), abbiamo visto come l’osservazione sistematica dell’attività ordinaria possa essere di grande aiuto per comprendere e interpretare l’evoluzione dell’attività del vulcano, in particolare verso gli stili eruttivi più pericolosi.
Un ulteriore importante passo per la comprensione definitiva dei meccanismi che portano all’innesco delle eruzioni più violente a Stromboli è quello di studiare i processi eruttivi e i loro prodotti attraverso tecniche multidisciplinari tra di loro integrate, quali ad esempio il confronto tra gli stili e i parametri eruttivi e la variabilità fisico-chimica e tessiturale dei prodotti. Questi studi sono attualmente tra gli obiettivi di ricerca del progetto dipartimentale UNO, con l’ambizione di realizzare un monitoraggio vulcanologico e petrologico ad alta risoluzione temporale che permetta di rilevare nel breve periodo variazioni significative nello stato del vulcano.
Sebbene non sia ancora possibile riconoscere un pattern eruttivo inequivocabile che precede un'esplosione parossistica, noi pensiamo che tutti i parossismi a Stromboli siano stati preceduti da una fase pre-eruttiva che può durare settimane o mesi, e che si riflette in un cambiamento nello stato ordinario dell'attività vulcanica che segnala una perturbazione in atto all’interno del sistema magmatico.

https://www.youtube.com/watch?v=LEv2J4caibs