1) Concetti di climatologia e di bilancio energetico terrestre ed il ruolo
della Co2 e di altri "green house gases" (GHG). Basi di meteorologia
alpina.
2) Climatologia delle aree glaciali e periglaciali
3) Geomorfologia e dinamica glaciale (ice sheet ed ice caps, ghiacciai
montani, ice shelves, distribuzione presente e passata dei ghiacciai)
Bilancio Energetico sulla superficie di un ghiacciaio, trasporto detritico sui
ghiacciai, processi di accumulo e ablazione, Equilibrium Line Altitude
(ELA), sensitività del ghiacciaio al cambiamento climatico.
4) Clima freddo delle regioni non glacializzate, azione del gelo, regime
della temperatura nel suolo, permafrost di latitudine (morfologie alla
piccola e grande scala), permafrostt montano e rock glaciers

Nessuno per gli studenti del corso di laurea magistrale.

Per i soli studenti del terzo anno della laurea triennale, aver frequentato
l'insegnamento di Fisica ed almeno un corso di geomorfologia e/o
geografia fisica e/o geologia del quaternario

Il corso intende offrire una panoramica generale, accompagnata da
approfondimenti specifici, sulle moderne ricerche in merito ai processi ed
alle dinamiche che regolano la criosfera globale (ghiacciai, calotte polari,
permafrost) ed alle loro interazione con il sistema climatico. Il programma
copre argomenti collegati alla dinamica glaciale sia degli ambienti a
regime temperato (ad esempio le Alpi Europee) sia degli ambienti polari
(Artide, Antartide). Specifici approfondimenti saranno dedicati alle
metodologie usate per la determinazione del bilancio di massa di un
ghiacciaio, alla risposta dei ghiacciai ai cambiamenti climatici ed alla
previsione dei futuri scenari in termini di bilancio di massa e dinamica
glaciale. Una specifica parte del corso sarà dedicata anche agli ambienti
periglaciali ed al permafrost. Il corso si focalizzerà sia sugli ambienti
polari sia su quelli alpini, introducendo concetti generali in relazione alla
geomorfologia glaciale e periglaciale, al controllo meteorologico e
climatico sulla distribuzione della criosfera, al paleoclima con un topic
specifico sulla Piccola Età Glaciale e su metodi geofisici usati nello studio
della criosfera

Benn, D. and D.J.A. Evans (2010). Glaciers & Glaciation. 2nd Edition,
Hodder Education, 817 pp.
Cogley, J.G., R. Hock, L.A. Rasmussen, A.A. Arendt, A. Bauder, R.J.
Braithwaite, P.Jansson, G. Kaser, M. Möller, L. Nicholson and M. Zemp
(2011). Glossary of Glacier Mass Balance and Related Terms, IHP-VII
Technical Documents in Hydrology No. 86, IACS. Contribution No. 2,
UNESCO-IHP, Paris, 124 pp.
French H.M. (2007). The Periglacial Environment. 3rd Edition, Wiley. 458
pp.
Ballantyne C.K. (2018). Periglacial Geomorphology. 1° Edition,
WileyBlackwell. 472 pp

Oltre alle slide del corso, altre references di approfondimento saranno
fornite durante il semestre per specifici argomenti

1st Module – Meteorology vs Climatology
Introductions and differences; the Earth’s energy balance; Absorption
spectra and black body; the role of green house gases (CO2, H2O, CH4)
and the “green House Effect”; Albedo; Theory of “Climate Change” and
evidence (temperature, sea level, glacier melting, sea ice); atmospheric
lapse rete (T); introduction to synoptic; Stau-Föhn; energy balance at
glacier surface; climatology and meteorology of snow falls in the Alps;
seminars on specific topics

2nd Module – Glaciers and glacial environment
Snow metamorphism and density (snow, firn, ice), Sorge’s law, glacier
facies, the global cryosphere (definitions), Mass Balance (regimes,
seasonality, gradients, freezing level), ELA, precipitation-temperature
relationships with the ELA, glacier sensitivity to climate change, the
Brikdalsbreen event, methods for the calculations of the ELA (AAR, MELM,
CFA, THAR, Kurowski or MGE, AABR), mass balance methodologies
(glaciological, geodetic, geophisic and the use of GPR)), thermal structure
of a glacier (temperate, polythermal and cold glaciers), pressure melting point, temperature distribution within a glacier), glacier dynamics, ogives
or forbes bands, continuity equation, creep, stress, strain, basal e lateral
drag, crevasses, bergschrund, Glen’s law, Basal motion, Basal sliding,
Calving processes (back strass, melt undercatting, bouyancy drivenGreenland, Antarctic ice shelf collapse), Surging processes (Hydrologic
switch e thermal switch), glacier hydrology, bedières, englacial dreinage
(cut and closure, fractures), glacial speleology, Zwally effect, debris
transport (supraglacial, englacial, subglacial), plucking, debris cover
glaciers, the Little Ice Age (LIA) in the Alps, Black Carbon and the end of
the LIA, debris deposition and types of moraines (frontal, lateral,
icecored, fluted, rogen, hummocky), glaciokarst, intro to glacier
modeling;
seminars on specific topics

3rd Module – Permafrost and periglacial environment
Permafrost (definition), frost action, zero-curtain effect, thermal regime in
the ground and active layer, permafrost types (latitudinal, altitudinal,
montane, alpine, submarine), ground ice, ice wedges e thermal
contraction crack polygons, soil constituent and freezing processes,
Geometric situation in the soil, ice lenses, transient layer, active layer
phenomena (ice needles, bedrock heave, tilting of stones, patterned
ground and frost sorting, geli/solifluction features, moss banks),
cryoturbation e frost heave (injection ice, elevational potential and pore
water expulsion), Pingo (Open system e Closed system), thermokarst,
Stefan Solution, Rock glaciers (activity degree, dynamics and
climatic/geomorphological classification, glacial and periglacial genesis,
avalanche-derived rock glaciers) RILA, BTS (Bottom Temperature of
Snow-cover), ERT (Electrical Resistivity Tomography), Protalus and
Pronival Ramparts, Ice caves, static ice-caves and dynamic ice caves, ice
cave climatology, cryogenic calcite, cryosphere and glacier-like forms on
Mars and other planets of the solar system.

Il corso è diviso in 3 moduli (clima, ambienti glaciali e periglaciali) con
lezioni teoriche e seminari.

Il corso prevede una parte di laboratorio per lavorare su applicazioni reali
sia singolarmente sia in gruppo

Possibile 1 giornata di esercitazioni sul campo e/o una escursione di 1-2
giorni

Esame scritto, composto da domande a risposta aperta e a risposta
multipla, oltre allo sviluppo di un tema/ricerca assegnato
precedentemente alla data dell'esame.
La valutazione dello studente prevede inoltre una o più prove pratiche
con valutazione da svolgersi durante il corso singolarmente o in gruppo.
Il punteggio finale del candidato, espresso in trentesimi, si basa sulla
sommatoria di tutte le prove effettuate moltiplicate per il peso (in %)
assegnato ad ognuna delle prove.

Lo studente per superare l'esame (minimo 18/30) dovrà dimostrare di
possedere un sufficiente grado di conoscenza delle dinamiche che
regolano la criosfera terrestre e le sue interazioni con il sistema climatico,
per produrre ragionamenti compositi che tengano in considerazione tutti
gli aspetti che la caratterizzano.
Per il punteggio massimo di 30/30 e lode lo studente dovrebbe
raggiungere un livello eccellente di conoscenza delle dinamiche
criosferiche che gli permettano ragionamenti organizzati su tutte le
problematiche proposte rispondendo correttamente a tutti i quesiti.