VOLCANIC HAZARD AND MONITORING
Anno accademico 2026/2027 - Docente: GABRIELE NATALE LANZAFAMERisultati di apprendimento attesi
Modalità di svolgimento dell'insegnamento
Prerequisiti richiesti
Frequenza lezioni
Contenuti del corso
§ Riallineamento con fondamenti di vulcanologia e distribuzione globale dei vulcani attivi
§ Definizione di pericolosità (hazard) e valutazione del rischio (risk assessment)
§ Pericolosità associata alle colate laviche basaltiche
§ Impatto e pericolosità della cenere vulcanica
§ Correnti piroclastiche a densità elevata (Pyroclastic Density Currents)
§ Lahar (colate di fango vulcanico)
§ Gas e aerosol vulcanici
§ Vulnerabilità umana e strutturale
§ Mappe di pericolosità e rischio vulcanico
§ Modelli geostatistici per la stima della pericolosità vulcanica
§ Interventi di mitigazione
§ Storia delle osservazioni vulcanologiche
§ Panoramica dei metodi e dei modelli per la previsione delle eruzioni e l’identificazione dei segnali precursori
§ Segnali sismo-vulcanici per la previsione delle eruzioni vulcaniche e la valutazione delle curve di vulnerabilità
§ Osservazioni delle deformazioni del suolo e della gravità
§ Tecniche di monitoraggio satellitare e termico
§ Misure dei gas effettuate da terra e tecniche di telerilevamento (remote sensing): utilizzo degli strumenti MultiGAS a confronto con la spettrometria COSPEC e DOAS
§ Procedure petrologiche comuni e protocolli operativi durante le eruzioni in corso
§ Modelli fisici e chimici applicati ai prodotti vulcanici per definire le proprietà dei magmi prima dell’eruzione
§ Esercitazione pratica sulla determinazione della probabilità di un’eruzione dell’Etna mediante Microsoft Excel. L'esercitazione sarà eseguita mediante collezione di dati relativi alla frequenza degli eventi eruttivi in area sommitale Etnea. Tali dati, ricavati da siti istituzionali, saranno sottoposti dagli studenti ad una analisi statistica al fine di valutare la probabilità di un accadimento eruttivo in un dato tempo.
Visita ai centri di monitoraggio dell’Etna.
Testi di riferimento
§ Dosseto A., Turner S.P. &Van Orman J.A. (2011). Timescales of magmatic processes: from core to atmosphere. Chapter 7. Wiley-Blackwell, 272 pp.
§ Latter, J.H. (1989). Volcanic hazards assessment and monitoring. In: Proceedings in Volcanology 1. Springer-Verlag, 625 pp.
§ Papale P. (2020). Forecasting and planning for volcanic hazards, risks and disasters. Elsevier, 708 pp.
§ Scarpa R. & Tilling R.I. (2012). Monitoring and mitigation of volcano hazard. Springer Berlin, 842 pp.
§ Shroder J.F. & Papale P. (2015). Volcanic hazards, risks and disasters. Elsevier, 532 pp.
§ Mader H.M. et al. (2006). Statistics in Volcanology. The Geological Society of London, 285 pp.
Programmazione del corso
| Argomenti | Riferimenti testi | |
|---|---|---|
| 1 | Fundaments of volcanology and global distribution of active volcanoes | Shroder & Papale (2015). |
| 2 | Definition of Hazard and Risk assessment | Mader et al. (2006); Scarpa & Tilling (2012); Shroder & Papale (2015); Papale P. (2020). |
| 3 | Basaltic lava flow and volcanic ash impact and hazard | Shroder & Papale (2015). |
| 4 | Pyroclastic density currents and lahars | Shroder & Papale (2015). |
| 5 | Volcanic gas and aerosol | Shroder & Papale (2015). |
| 6 | Human and structural vulnerability, volcanic hazard and Risk map. | Papale P. (2020). |
| 7 | Geostatistical models for the estimation of volcanic hazard. | Mader et al. (2006); Shroder & Papale (2015). |
| 8 | Mitigation interventions | Power point by lecturer |
| 9 | History of volcano observations, present status of volcano surveillance and future perspectives | Shroder & Papale (2015); Scarpa & Tilling (2012). |
| 10 | Overview of methods and models to forecast eruptions with identification of precursory signals | Papale (2020); Scarpa & Tilling (2012). |
| 11 | Seismo-volcanic signals for the prediction of volcanic eruptions | Papale (2020); Shroder & Papale (2015); Scarpa & Tilling (2012). |
| 12 | Ground-deformation and gravity observations | Scarpa & Tilling (2012); Papale (2020). |
| 13 | Satellite and thermal monitoring techniques | Scarpa & Tilling (2012). |
| 14 | Chemical characters of the gaseous phase in different stages of volcanism | Scarpa & Tilling (2012). |
| 15 | Ground-based gas measurements vs remote sensing techniques | Power point by lecturer |
| 16 | Petrological monitoring of active volcanoes. | Papale (2020). |
| 17 | Practical sessions | |
| 18 | Visit to surveillance facilities |
Verifica dell'apprendimento
Modalità di verifica dell'apprendimento
La verifica sarà effettuata con domande a risposta multipla e aperte, ed integrata con prova orale. L’esame è finalizzato a valutare il grado di apprendimento raggiunto dallo studente sui contenuti teorici e metodologici indicati nel programma e le capacità di esporre correttamente i concetti acquisiti.
Esempi di domande e/o esercizi frequenti
Definition of Volcanic hazard and risk.
Impact and hazard related to basaltic lava flow.
Describe the most common mitigation interventions during volcanic eruption.
The present status of volcano surveillance in the world.
Types of observations that may provide timely warnings of volcano reawakening.
Seismic methods for monitoring active volcanoes.
Geodetic measurements and instrumentation.
Recent advances in satellite remote sensing technology.
Variations in chemical properties of volcanic gases before eruptions.
Benefits of using COSPEC or DOAS spectrometry with respect to direct gas sampling methods.
Petrological monitoring procedures and disclosures.
Common models applied to unravel the physical-chemical properties of magmas and reconstruct pre-eruptive dynamics.
The importance of modelling the chemical record of volcanic crystals.