Il progetto di ricerca a Concordia Station ha lo scopo di studiare le variazioni della composizione chimica e isotopica di gas e aerosol atmosferici e di deposizioni nevose e di valutare le variazioni stagionali dell'entita' degli accumuli nevosi e delle proprieta' fisiche e morfologiche dei cristalli di neve. Questo verra' ottenuto con misure dirette in campo delle proprieta' fisiche dell'atmosfera (in collaborazione con il settore di Fisica dell'Atmeosfera) e della morfologia delle precipitazioni nevose e con una campagna di campionamento di aerosol (con selezione dimensionale del particolato) e di neve superficiale. Le misure e i campionamenti verranno condotti nella campagna estiva e durante tutto il successivo periodo di winterover.
Lo scopo e' di comprendere le sorgenti, i meccanismi di trasporto, i processi deposizionali e gli effetti post-deposizionali di componenti chimici, fisici ed isotopici utilizzabili come marker climatici e ambientali.
Tali studi sono essenziali per una corretta interpretazione delle stratigrafie chimiche, fisiche ed isotopiche ottenute dall'analisi di ice core perforati nelle aree di plateau dell'Antartide, come gli ice core ottenuti nell'ambito del progetto EPICA (EDC e EDML). Per ottenere tali informazioni, i campionamenti e le misure su aerosol e deposizioni nevose superficiali devono essere condotti in maniera continuativa per diversi anni, con la piu' alta risoluzione temporale possibile nell'arco dell'intero anno (cmpagna estiva e winterover), allo scopo di identificare e caratterizzare anche improvvise intrusioni di masse d'aria dalle aree costiere sul plateau antartico.
Le analisi chimiche, geo-chimiche e isotopiche sui gas e gli aerosol atmosferici e sulle deposizioni nevose permettera' di conoscere l'origine e i processi di trasporto delle masse d'aria che raggiungono Dome C e le sorgenti e la morfologia del particolato atmosferico, con una caratterizzazione stagionale delle sorgenti principali (marina, continentale, biogenica etcc..). In tal modo verranno studiate la frequenza e l'entita' dei principali eventi di trasporto atmosferico di masse d'aria sul plateau antartico e la presenza di effetti di frazionamento del particolato durante il trasporto; la conoscenza delle variazioni della composizione chimica del particolato atmosferico durante il trasporto fornira' la chiave per una corretta interpretazione dei segnali chimici memorizzati nelle carote di ghiaccio.

This research project aims to obtain all year-round chemical, geo-chemical and isotopic composition of atmospheric gases, aerosols and wet deposition at Dome C, in order to study sources, transport and depositional and post-depositional processes of climatic and environmental markers. These studies are basic for a correct interpretation of the data set obtained by the analysis of Antarctic deep ice cores, such as the Dome C EPICA drilling. Aerosol and fresh snow sampling are planned to be performed for several consecutive years with the highest temporal resolution over the whole year, in order to separate and characterise also sudden and sharp events of air masses intrusions into the Plateau. The chemical, geo-chemical and isotopic measurements on gas-phase, aerosol and snow will permit to know the nature and the source of air masses reaching Dome C discriminating between main sources (marine, continental, biogenic etc), and to study the timing and frequency of events of air masses transport, as well as possible chemical fractionations that will help in understanding the real nature of proxies used for paleo-environmental and paleo-climatic reconstructions.

P.I of the Project: Roberto Udisti - Università,  Firenze

Responsible of the Project at Concordia for Campaign 2009 - 2010 Daniele Frosini Università Firenze

Responsible of the Project at Concordia for Winter Campaign 2010 Winterover; Daniele Karlicek

Participants:

Daniele Frosini Università Firenze

Winterover Daniele Karlicek Università Trieste/Firenze

Occhi infrarossi al telescopio Maffei

Titolo del Progetto:BIS -Scintillazioni ionosferiche bipolari

Descrizione: La ionosfera e' quella parte di atmosfera terrestre che si estende da circa 40 Km. di quota verso l'esterno. E' ricca non solo di particelle neutre ma anche di ioni ed elettroni e per questo e' molto utilizzata per comunicazioni radio. La sua formazione e' dovuta al processo di fotoionizzazione guidato dall'attivita' del Sole. Quando il Sole e' particolarmente attivo, puo' produrre diversi fenomeni di disturbo che rendono la ionosfera polare molto turbolenta, a causa della particolare configurazione ad "inbuto" delle linee di forza del campo geomagnetico, che, in queste regioni, non sono piu' in grado di schermare l'alta
atmosfera dalle perturbazioni provenienti dallo spazio esterno. Si formano delle irregolarita' nelle concentrazioni di elettroni che causano le scintillazioni ionosferiche. Le scintillazioni provocano interruzioni nelle comunicazioni radio e satellitari con conseguenze anche gravi sulle attivita' umane.
Lo scopo principale di questo progetto e' l'osservazione delle scintillazioni ionosferiche e del contenuto elettronico totale nelle regioni polari attraverso ricevitori GPS. Con queste infomazioni  sperimentali, uniche nel loro genere in particolare in Antartide, e' possibile contribuire notevolmente allo studio delle irregolarita' ionosferiche, dei meccanismi che le generano, della loro occorrenza e distribuzione nello spazio, delle loro caratteristiche e della loro dinamica. Una migliore conoscenza delle irregolarita' e delle scintillazioni da esse causate, permetteranno lo sviluppo di modelli e di tecniche di mitigazione degli effetti, potenzialmente distruttivi, delle scintillazioni sui sistemi di comunicazione necessari nelle attivita' dell' uomo.

Title of the Project: BIS - Bipolar ionspheric scintillation

The ionosphere is that part of the Earth atmosphere extending from about 40 Km toward the outer space. It is rich of ions and electrons and it is the natural medium used for radio communication. The formation of the ionosphere is due to the fotoionization process driven by the Sun activity. If the Sun is particularly active, several disturbing phenomena can occur making the polar ionosphere quite turbolent, due to the geomagnetic field lines configuration that, in these regions, cannot act as the natural shield of the upper atmosphere against the external perturbations coming from the outer space. In this case irregularities in the electron concentrations can occur causing the so called ionospheric scintillations. Scintillations can
seriously degrade radio and satellite communications affecting the human activities.
The principal aim of this proposal is the ionospheric scintillation and Total Electron Content (TEC) monitoring in the polar regions by GPS receiver specially modified to this scope. These experimental observations contribute to the study of ionospheric  irregularities, their generation mechanisms, occurrence, spatial distribution, characteristics and dynamics that remain a significant unsolved problem in ionospheric physics. A deeper knowledge of such phenomena will allow the development of models and techniques to mitigate the dangerous effects of scintillations on those systems largely used in the human activities, such as communication and navigation.

P.I of the Project: Giorgiana De Franceschi - INGV - Roma

Responsible of the Project at Concordia for 2009-2010 Campaign: Vincenzo Romano - INGV Roma

Titolo del progetto: MAPME- Monitoraggio del Plateau Antartico attraverso l'emissione a Microonde Multi-Frequenza 

Descrizione:L'obiettivo principale della campagna 2009-2010 è quello del completamento dell'attività di calibrazione di sensori satellitari, effettuata con l'Agenzia Spaziale Europea (ESA) nell'ambito del programma spaziale SMOS (Soil Mositure and Ocean Salinity) ed iniziata durante la campagna 2008-2009. Durante la campagna estiva 2009-2010 verrà verificata la funzionalità della strumentazione (composta da un radiometro a microonde in banda L (1.4 GHz) ed un radiometro all'infrarosso termico) installata sulla torre di osservazione di Concordia, per mantenerla in funzione durante il 2010 al fine di ottenere un'ampia sovrapposizione temporale con i dati del satellite SMOS nel periodo iniziale della missione (il satellite sarà, infatti, lanciato nel Novembre 2009 ed il periodo iniziale di "commissioning phase" è quello più importante per la verifica dei parametri strumentali). Nell'ambito della stessa attività e sempre in collaborazione con ESA ed altri gruppi europei verrà effettuato un esperimento pilota di misure rilflettometriche GPS (sempre in banda L) per valutare le potenzialità di un uso sinergico di misure a microonde passive (radiometriche) ed attive (GPS) per l'analisi delle proprietà fisiche della calotta in previsione di un utilizzo esteso da aereo e da satellite. Si prevede inoltre di proseguire nella misura delle proprietà fisiche superficiali della calotta al fine di estendere il campionamento spaziale coprendo un'area maggiormente significativa rispetto all'area osservata dai sensori satellitari. Tale attività sarà effettuata in cooperazione con gruppo di ricerca LGGE-Grenoble. 

Title of the Project: MAPME - monitoring the Antarctic Plateau by means of microwave emission 

The aim of the 2009-2010 Antarctic campaign is the completion of an activity concerning the calibration of microwave remotes sensing sensors started in 2008- 2009 within the framework of the ESA's (European Space Agency)  SMOS (Soil Moisture and Ocean Salinity) programme. During the summer campaign the functionality of RADOMEX , the microwave/infrared radiometer was installed in the observation tower at Concordia, will be checked. Acquired data, will be collected both in summer and winter, will be compared to satellite data during the commissioning phase of the SMOS mission ( the satellite was launched in November 2009). In addition  a new experiment, supported by ESA, will be carried out installing a differential GPS on the Concordia tower with two different antennas one pointed toward the sky and the second one pointed looking in the ice sheet direction. The objective of the research it is obtain high quality data sets of reflected GPS signals from dry snow using fixed platforms and then extrapolate the obtained results to a space borne platform. Dry snow allows L-band signals, as GPS, to penetrate many meters, so that forward scattering of GPS signals could provide insight on internal dry snow layers. This information might be useful to simultaneous radiometric measurements. During the summer period, ground measurements will be performed in order to characterize the snow properties of the area near to Concordia station: snow pits will be dug in the area and snow characteristics will be measured (e.g. snow layering, grain size and shape, density, etc.). During the winter some periodic observations will potentially be performed by over-wintering staff at Concordia using a pre-agreed measurement protocol. Due to people and environmental constraints observations will be limited to first snow layers (up to 1m). LGGE is the project leader of a field experiment is being carried on at DC from 2006 to develop new methods for a detailed quantitative study of snow and firn from in situ measurements and samples, taking advantage of a physical glaciology lab and the cold storage facilities at Concordia station. Those techniques will then be used during the proposed activity.     

 P.I of the Project: Giovanni Macelloni - IFAC - CNR,  Firenze 

Responsible of the Project at Concordia for 2009-2010 Campaign:Simone Pettinato - IFAC -CNR, Firenze

Participants:

Simone Pettinato - IFAC-CNR, Firenze

Renato Zasso - CVA-ARPAV, Arabba