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Tiziano Maestri

Associate Professor

Department of Physics and Astronomy "Augusto Righi"

Academic discipline: PHYS-05/B Physics of the Earth System, Planets, Space and Climate

Teaching

Dissertation topics suggested by the teacher.

  1. Data analysis of field campaign measurements for the application of machine learning methodologies in order to identify radiance fields affected by clouds and to derive ice clouds properties. The work is part of the ESA studies for the future EE9 satellite mission FORUM.
  2. Analysis of high spectral resolution infrared radiance taken by the REFIR-PAD interferometer based at Dome-C (Antarctica) since 2013. The goal is the characterisation of the Antarctic clouds' radiative and microphysical properties. In collaboration with INO-CNR Firenze (I).
  3. Cloud height derivation through high spectral resolution data in the mid and far infrared part of the spectrum. The goal of the work is the development of an algorithm capable to derive cloud heights from satellite observations (or simulations). The reference techniques are the CO2 slicing/sorting and the minimum local emissivity variance (MLEV). 
  4. Il Laboratorio di Radio Scienza del Dipartimento di Ingegneria Industriale è impegnato in attività relative ad esperimenti scientifici su missioni di esplorazione planetaria del sistema solare. Tra tali attività vi sono l’analisi dati degli esperimenti di radio scienza di missioni concluse, come Cassini-Huygens (NASA/ESA/ASI) Galileo (NASA), in corso, come Juno (NASA) e BepiColombo (ESA), e la progettazione e simulazione degli esperimenti di radio scienza di missioni future, come Juice (ESA), Europa Clipper (NASA) e Hera (ESA).Per il successo di queste attività è di fondamentale importanza lo sviluppo di una serie di strumenti di simulazione delle performance degli esperimenti da svolgere, con particolare riferimento alle “radio occultazioni” per la stima delle atmosfere (troposfere, parte neutra, e ionosfere, parte ionizzata). L’obiettivo generale è quello di studiare nel dettaglio la propagazione di segnali radio attraverso una atmosfera planetaria, ai fini della stima dei profili di pressione, temperatura e densità dell’esosfera neutra al variare della quota, e dei profili di densità elettronica delle ionosfere al variare della quota. Più specificamente, si vuol determinare, in funzione del tempo dell’osservazione, la direzione di puntamento del segnale radio emesso dalla sonda in modo tale che il segnale stesso raggiunga la stazione ricevente a Terra, dopo aver attraversato un’atmosfera planetaria. Lo strumento di simulazione inoltre calcola una serie di output interessanti, come l'angolo di “bending” del segnale radio, lo spostamento Doppler atteso, la soluzione del problema del tempo luce, ecc. Per la messa a punto di questi strumenti si farà largo uso di data base di dati da radio occultazioni esistenti, acquisiti dalla missione NASA/ESA/ASI Cassini-Huygens durante le occultazioni di Saturno e Titano, e dalle missioni NASA Galileo e Juno per occultazioni di Giove e delle lune Galileiane. (Prof. Paolo Tortora, DIN-UNIBO)

  5.  Radiative transfer at limb. The student will be involved in the definition of a scaling algorithm for radiative transfer at limb. The task required is in the frame of the CASIA project which is lead by IFAC-CNR (Florence) and financed by the italian space agency which is supporting the 11th Earth Explorer Candidate CAIRT.

All the proposed works are immediately available. The candidate is required to have a basic knowledge of the radiative transfer principles in the atmosphere and to be able (or willing to learn) to implement MATLAB, Fortran90 or C/C++ codes in a Unix environment.