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alla Macro Area: MATERIA FREDDA & OTTICA QUANTISTICAalla Linea di Ricerca: Spettroscopia della Terra e dell'Atmosfera
Studio della Radiazione atmosferica nel lontano infrarosso

REFIR (Radiation Explorer in the Far InfraRed) è un esperimento sullo studio dello spettro della radiazione emessa dall'atmosfera terrestre su tutta la banda di emissione termica in onda lunga dal medio infrarosso tra 500 e 1600 cm-1 (lunghezza d'onda = 20-6.25 µm) fino al lontano infrarosso (Far InfraRed - FIR) tra 100 e 500 cm-1 (lunghezza d'onda = 100-20 µm) allo scopo di migliorare la caratterizzazione dei processi chimico-fisici che determinano l'effetto serra e il bilancio radiativo terrestre (Earth Radiation Budget - ERB).
I principali obbiettivi scientifici dell'esperimento sono
1. lo studio spettrale della radiazione in onda lunga, sia la componente che abbandona la Terra che quella che arriva al suolo (Outgoing e Downwelling Longwave Radiation - OLR e DLR), allo scopo di identificare accuratamente le "firme" spettrali dei cambiamenti climatici e dei processi atmosferici responsabili dei questi cambiamenti;
2. la ricostruzione dello stato atmosferico, migliorando in particolare la misura dei profili di temperatura e vapore acqueo nell'alta troposfera con l'utilizzo dello spettro FIR;
3. il miglioramento della caratterizzazione delle nubi sottili, come i cirri di alta quota, e valutazione del loro contributo FIR al bilancio radiativo terrestre.
Campagne di misura sono state realizzate con il prototipo REFIR-PAD (REFIR - Prototype for Applications and Development) a partire dal 2005 sia da pallone stratosferico (misura dello spettro OLR da 34 km di quota) e da terra in alta quota (misura della componente DLR da quote comprese tra i 3.000 e i 5.000 m). Di recente REFIR-PAD è stato installato presso la base italo-francese di Concordia sul Plateau antartico a Dome C a 3.230 m di altitudine (http://refir.fi.ino.it/refir-pad-domeC) dove sta raccogliendo misure spettrali della componente DLR in modo automatico a partire da dicembre 2011.
Il dataset è disponibile alla pagina web http://refir.fi.ino.it/rPADdata/
Queste osservazioni sono di particolare interesse perché coprono per la prima volta la componente FIR della radiazione termica che arriva a terra con misure sistematiche in qualsiasi condizione meteorologica. Queste misure, insieme ad altri dati ausiliari forniti da strumentazione presente presso la base, forniscono un dataset innovativo per lo studio e il miglioramento della caratterizzazione radiativa dei principali componenti atmosferici che determinano il bilancio radiativo terrestre come il contenuto di vapore acqueo dell'alta troposfera e le nubi sottili.
Infine, l'esperienza acquisita con lo sviluppo del prototipo e con la realizzazione delle misure sul campo consentirà lo sviluppo di nuovi sensori satellitari in grado di coprire il vuoto osservativo della componente FIR della radiazione termica emessa dalla Terra verso lo spazio.
L'Agenzia Spaziale Italiana (ASI) ha finanziato per il 2017 uno studio di fattibilità chiamato SCIEF per la definizione dei requisiti di misura per una missione di osservazione della Terra nel FIR.


Misura dello spettro di emissione infrarossa OLR della Terra da pallone stratosferico a 34 km di quota in condizioni di cielo sereno

Prototipo REFIR-PAD (Radiation Explorer in the Far InfraRed - Prototype for Applications and Development)
Personale INO:

Dipendenti: Bianchini Giovanni, Palchetti Luca

UOS/Laboratorio INO:
Sezione INO di Sesto Fiorentino presso l'Area di Ricerca di Firenze
Gruppo di Ricerca INO:
Spettroscopia e Fotonica per la Ricerca Ambientale e lo Studio delle Terra

Applicant Areas: Aerospazio, Energia & Ambiente

Finanziamento da Progetti:
- Title: Concordia Multi-Process Atmospheric Studies  (Acronym: COMPASs)
- Title: Proprietà Radiative del vapore Acqueo e delle nubi in Antartide (Acronym: PRANA)
- Title: Studio dei regimi radiativi sul plateau antartico / STudy of the Radiative Regimes over the Antarctic Plateau and beyond (Acronym: STRRAP-b)
Principali Prodotti della Ricerca associati:
1) A Fourier Transform Spectroradiometer for the Remote Sensing of the Atmospheric Emission from Ground Bases in Extreme Environments presentato a: Fourier Transform Spectroscopy (2015) di Bianchini G., Di Natale G., Castagnoli F., Palchetti L. (Articoli in atti di convegno)
2) Radiometric calibration of the Radiation Explorer in the Far InfraRed prototype presentato a: Fourier Transform Spectroscopy (2015) di Palchetti L., Bianchini G. (Articoli in atti di convegno)
3) Analysis of cirrus cloud spectral signatures in the far infrared su Journal Of Quantitative Spectroscopy & Radiative Transfer (2014) di Maestri T., Rizzi R., Tosi E., Veglio P., Palchetti L., Bianchini G., Di Girolamo P., Masiello G., Serio C., Summa D. (Articolo su Rivista JCR/ISI)
4) Validation of H2O continuum absorption models in the wave number range 180–600 cm−1 with atmospheric emitted spectral radiance measured at the Antarctica Dome-C site su Optics Express (2014) di Liuzzi G., Masiello G., Serio C., Palchetti L., Bianchini G. (Articolo su Rivista JCR/ISI)
Focus:
- Title: Far South, Far Infrared

Sito Web dedicato: click here for further informations



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