Patrizia Favaron
Chi sia Tiziano Tirabassi, quasi non c’è bisogno lo dica proprio io. Dirigente di ricerca di CNR-ISAC per molti anni. Ricercatore, e insegnante, in Università italiane e brasiliane. Famosi i suoi lavori nel campo dei modelli di dispersione, e, una delle (poche) persone che hanno integrato in modo diretto le equazioni di avvezione-diffusione (cosa che io, in un articolo di qualche tempo fa, avevo un po’ frettolosamente etichettato come “impossibile”).
Soprattutto, uno di noi: socio AISAM, e grande appassionato di meteorologia.
Qui di seguito il testo dell’intervista che ci ha rilasciato: vale la pena di leggerla. Credo proprio possa essere di ispirazione alle persone giovani che si affacciano al mondo della meteorologia, o vorrebbero farlo.
Buona lettura. 😊
D: Come è cominciato tutto?
R: Come ricercatore sono nato all’ISAC, che allora non si chiamava così ma era una sezione a Bologna dell’Istituto di Fisica dell’Atmosfera che aveva sede a Roma. Li ho fatto la mia tesi di laurea come studente della facoltà di fisica dell’università di Bologna, dove, a quel tempo (siamo all’inizio degli anni ’70), si teneva l’unico corso in Italia di Fisica dell’Atmosfera. Il corso era tenuto da Ottavio Vittori, in seguito fondatore del FISBAT, precursore dell’attuale ISAC e primo incontro fondamentale per la mia futura attività di ricerca.
La mia ricerca in quel periodo era tecnico-sperimentale. Appartenevo a un gruppo, coordinato da Giorgio Giovanelli, in cui si stava progettando un nuovo spettrometro a maschera di correlazione e lo si utilizzava per misurare gas in atmosfera su lunghi percorsi ottici.
D: Come sei passato, poi, alla ricerca di base e alla modellistica? E, perché?
R: Misurando il gas in atmosfera e partecipando a numerose campagne di misura, anche in ambito europeo, ho cominciato ad interessarmi all’interpretazione delle misure che facevo e quindi alla dispersione di gas e particelle in atmosfera. E mentre studiavo quest’aspetto ho avuto un altro incontro importantissimo. Per circostanze fortuite sono venuto in contatto e ho stretto amicizia con una persona veramente geniale: Renzo Lupini.
Con lui ho iniziato a mettere a punto approssimazioni analitiche per descrivere il trasporto e la diffusione turbolenta in atmosfera. È un approccio che mi ha subito appassionato, perché occorre semplificare e approssimare. Per semplificare è necessario capire il profondo significato di quello che stai affrontando.
Non sono arrivato subito alla soluzione dell’equazione di diffusione (allora non immaginavo nemmeno che molti anni dopo ci sarei arrivato) ma erano comunque formula analitiche che approssimavano molto bene i fenomeni
Per esempio uno dei risultati che abbiamo ottenuto e quello di descrivere il trasporto e diffusione attraverso una espressione che era sviluppo in serie dei vari momenti della concentrazione. Abbiamo costruito un modello fermandoci al momento quarto.
Abbiamo anche trovato una soluzione che minimizzava la soluzione esatta e una che la massimizzava ed utilizzammo una combinazione delle due, ottimizzando la combinazione sia con un approccio concettuale che empiricamente
Poi sempre per motivi indipendenti dal nostro lavoro, le nostre strade si sono divise ed io ho continuato da solo cercando di approfondire e migliorare l’approccio analitico.
Per esempio ho utilizzato una soluzione proposta da Yeh e Huang (due cinesi americani) in cui i profili del vento e del coefficiente di diffusione erano espressi con leggi di potenza. La mia ricerca si indirizzava a come approssimare profili reali con questi ultimi per ottimizzare la soluzione. Per ben ottimizzare occorre conoscere al meglio il fenomeno che si vuole descrivere.
Mi hanno confermato le scelte che avevo fatto e rafforzato la soddisfazione nel mio lavoro altri incontri successivi che ho fatto.
Nel 1986 ho partecipato a un famoso Congresso a San Pietroburgo (URSS), dove per la prima volta i maggiori esperti americani si confrontavano con i colleghi russi. I russi erano molto più attenti all’approccio analitico che gli americani, a causa sia di un cultura matematica più pronunciata che alla carenza di strumenti per il calcolo numerico. Fu allora che ho conosciuto M. Y. Berlyand, fondatore del dipartimento Atmospheric Diffusion and Air Pollution Investigation presso il Main Geophysical Observatory (MGO), una persona affabile, simpaticamente allegra e con un atteggiamento matematico e pratico.
Alla caduta dell’URSS, Berlyand a chiesto aiuto a me e al mio collega Tagliazucca per potere lasciare l’URSS e noi lo invitammo a Bologna all’ISAC, con un contratto di ricerca. È stato molto bello averlo con noi, poi andò definitivamente negli Stati Uniti.
F.B. Smith, coautore con Pasquill di un famoso libro negli anni ’80, che ho incontrato varie volte (nell’atteggiamento era un perfetto inglese) ed è stato un insegnante in un corso internazionale presso lo ICTP (International Centre for Theoretical Physics) di Trieste, che io ho diretto, aveva molta considerazione dell’approccio analitico e aveva la grande capacità di approssimare e di considerare l’essenziale dei problemi affrontati. Medesimo atteggiamento aveva A. P. van Ulden, condirettore con me nel 1994 di un altro corso internazionale presso lo ICTP. Con lui ho discusso molte volte e ho anche costruito un modello di dispersione a puff (chiamato SPM) utilizzando una soluzione approssimata da lui proposta.
Tutti incontri che hanno convalidato le mie scelte e mi hanno dato entusiasmo a continuare le mie ricerche con grande determinazione.
D: E dunque hai applicato i tuoi risultati in modelli di diffusione…
R: Naturalmente ho costruito molti modelli con cui ho partecipato a workshop dove venivano confrontate la capacità dei modelli a rappresentare situazioni reali.
Ho costruito vari modelli, tra i quali:
- KAPPAG :un modello basato su una soluzione analitica che prevede profili sia del vento che dei coefficienti di diffusione funzioni di potenza della quota
- KAPPAG-LT : la versione climatologica di KAPPAG
- CISP: un modello per la valutazione delle concentrazioni massime al suolo prodotte da una sorgente puntuale
- VIM: un modello per la valutazione di impatto ambientale da un insieme di sorgenti inquinanti
- MAOC: un modello per la valutazione delle concentrazioni di inquinanti in terreno ad orografia complessa
- VHDM (Virtual Height Dispersion Model): un modello Gaussiano in cui l’altezza della sorgente di emissione e’ espressa da un’altezza virtuale, semplice funzione dei profili verticali della velocità del vento e dei coefficienti di diffusione
- M4PUFF: un modello a puffs dove la concentrazione dell’inquinante nei puffs e’ descritta attraverso i primi quattro momenti della sua distribuzione spaziale.
- SPM: Un modello a puffs non gaussiani e asimmetrici
- ADMD (Analytical Dispersion Model with Deposition): basato su una soluzione analitica che prevede profili sia del vento che dei coefficienti di diffusione funzioni di potenza della quota e considerando anche la deposizione al suolo.
Utilizzavo i modelli con datasets internazionali per testarne le capacità e partecipavo a workshop in cui si confrontavano i modelli proposti e si discuteva sulle modalità statistiche da utilizzare per i confronti. Tuttavia, non amavo applicare i modelli per casi reali di controllo ambientale, sono sempre stato attratto dalla ricerca di base. Tuttavia l’ho fatto varie volte sia in Italia che all’estero, perché o non potevo rifiutarlo o per ottenere finanziamenti
D: Hai avuto altre collaborazioni anche al di fuori del tuo campo specifico?
R: Ho incontrato Paolo Zannetti (famoso in Italia anche per il suo bel libro Air Pollution Modeling, in cui sono citate le mie ricerche con Renzo Lupini) in un congresso negli Stati Uniti (che frequentavo almeno una volta all’anno negli anni ’80) e siamo diventati molto amici ed abbiamo lavorato assieme. E’ venuto spesso in Italia e mi ha invitato un mese a Los Angeles dove lavorava. Ho lavorato in collaborazione con la Università di Ancona e in particolare con Giorgio Passerini applicando miei modelli e delle nuove tecniche atte a sintetizzare insiemi di dati misurati. Infatti ho proposto una tecnica per individuare il giorno caratteristico di un insieme di dati e il giorno più anomalo. Tecnica molto utile per individuare le caratteristiche diffusive di una regione. A tutt’oggi collabora assiduamente con l’Università di Ancona Umberto Rizza, che era il mio più stretto collaboratore all’ISAC. Ho lavorato con Armando Pelliccioni, che lavorava all’Ispel-Dipia a Roma, nell’integrare i modelli di dispersione con una rete neurale per ottimizzarne le prestazioni. Lavoro che andrebbe continuato e sviluppato perché i risultati dei modelli si discostano dai dati misurati per principio. Infatti i modelli forniscono come risultato una “ensemble average” di cui i dati misurati sperimentalmente con cui vengono confrontati sono solo un elemento della distribuzione statistica su cui viene fornita la “ensemble average”. Ho sentito affrontare per la prima volta, in modo chiaro e preciso questo argomento, alla fine degli anni ’70 da Robert Lamb, una persona geniale e squisita che ha lasciato un segno nel nostro campo di ricerca. Incredibilmente nel pieno della sua attività si è ritirato a vita privata in un “ranch” . Lui era del Texas.
Ho lavorato per alcuni anni anche con ricercatori bulgari, in particolare con Dimiter Yordanov. Ero infatti responsabile di un contratto bilaterale del CNR con il National Institute of Meteorology and Hydrology di Sofia (Bulgaria), che ho frequentato, come pure la loro piacevole sezione sulle rive del Mar Nero. Abbiamo collaborato per applicare la loro parametrizzazione del Planetary Boundary Layer nei miei modelli.
Non ho mai collaborato con ricercatori dell’India, benché conosca due indiani-americani come Arya e Akula Venkatram, che apprezzo molto e mi fa piacere che alcuni miei lavori siano citati nel famoso libro di Arya “Air Pollution Meteorolgy and Dispersion” Tuttavia nel 1989 sono stato invitato una ventina di giorni all’ Indian Institute of Technology di New Delhi (India) dove ho incontrato vari ricercatori e tenuto seminari sulla mia attività. In seguito presso quel centro di ricerca è nato un gruppo, il cui principale ricercatore era Maithili Sharan (che ho incontrato in seguito anche di persona), gruppo che lavorava, come me, sull’approccio analitico nella descrizione della dispersione in atmosfera. Hanno anche utilizzato largamente le soluzioni proposte da me, di cui parleremo in seguito.
D: Cercando il tuo nome in rete l’ho visto associato ad Università brasiliane. Vedo che hai lavorato molto con ricercatori brasiliani: come mai? Come è cominciato?
R: Nel 1992 partecipai a un congresso A San Paolo, in Brasile e ho conosciuto chi a quel tempo si occupava dello Strato Limite Atmosferico: Amauri de Oliveira. Iniziammo a collaborare, il Brasile mi piaceva come paese e per i suoi abitanti. Riuscimmo ad ottenere una collaborazione bilaterale Italia-Brasile per 3 anni ad iniziare dal 1994. Cominciai quindi a frequentare il Brasile annualmente ed ad ospitare brasiliani a Bologna. La vita in Brasile mi piaceva sempre di più, ma la collaborazione scientifica scorreva nella normalità, fino a quando, verso la fine, ho conosciuto due giovani professori universitari (dell’Università di Santa Maria) pieni di entusiasmo: Gervasio Degrazia e Osvaldo Moraes . Allo scadere del contratto bilaterale riuscii ad attivarne un altro con loro. Partecipai con loro alla nascita di un gruppo all’Università di Santa Maria, che in seguito diventerà il gruppo più importante nel campo della micrometeorologia e dello Strato Limite Atmosferico di tutto il Brasile. Fondammo un workshop, Il Workshop Brasileiro de Micrometeorologia, che con scadenza biennale divenne sempre più famoso e a cui parteciparono con loro contributi grandi personalità internazionali. Tra i quali possiamo citare S. Zilitinkevich, L. Mahrt, P. Brimblecombe, A.A.M. Holtslag.
D: Come è continuata la tua vita scientifica in Brasile?
R: A Santa Maria ho incontrato un professore dell’ Universitade Federal do Rio Grande do Sul in Porto Alegre. Un matematico, Marco Vilhena,che si rivelerà in futuro un altro incontro decisivo per me. Comunque già nel 1998 assieme a lui abbiamo messo a punto un modello, ADMM (Analytical Dispersion Multylayer Model): che utilizza una soluzione dell’equazione di diffusione, risolta con la tecnica della trasformata di Laplace nei vari strati in cui viene suddiviso lo strato limite atmosferico dove il vento e i coefficienti di diffusione erano considerati costanti. Era quindi una approssimazione della soluzione perchè le funzioni che descrivevano la strato limite venivano segmentate. Comunque i segmenti potevano essere tanti a piacere e di ampiezza diversa tra loro. Si è dimostrato in seguito il modello più produttivo e utile.
In seguito ho conosciuto un dottorando, Davidson Moreira, che dopo il dottorato è andato a lavorare presso una università privata del Brasile, la Universitade Luterana do Brasil (ULBRA) ed è riuscito a farmi invitare per periodi di 3 mesi, due volte l’anno. Ho cominciato così a frequentare il Brasile 6 mesi l’anno. Ma la cosa più importante è che l’ULBRA era a pochi chilometri da Porto Alegre e quindi ho cominciato anche a frequentare Il gruppo di Vilhena, composto da matematici. L’incontro tra fisici e matematici non è frequente nel mio campo e per me tale circostanza è stata fondamentale. Tre anni dopo, quando Davidson Moreira si è trasferito ad un altra università, ho continuato ad essere invitato 6 mesi l’anno ma dalla Universitade Federal do Rio Grande do Sul, in Porto Alegre, una città che ho amato moltissimo.
D: Ed è qui, che è arrivato il tuo risultato più importante. Vuoi dirci qualcosa al riguardo?
R: Dalla collaborazione con Vilhena (l’unica persona più anziana di me, con cui ho collaborato in Brasile) è nato il coronamento del mio percorso scientifico: abbiamo trovato la soluzione dell’equazione di trasporto e diffusione in atmosfera.
Gia ricercatori universitari di Rio de Janeiro, dei matematici, con cui Vilhena era in contatto, avevano trovato una tecnica per soluzioni di equazioni differenziali denominata GITT (Generalized Integral Transform Technique), noi per risolvere l’equazione di trasporto e diffusione l’abbiamo modificata chiamandola GILTT (Generalized Integral Laplace Transform Technique).
Questo è stato un periodo molto bello e appagante sia della mia vita scientifica che di quella materiale. Perfezionavamo e applicavamo la nuova soluzione e come succedeva all’origine della mia vita scientifica, nel gruppo di Ottavio Vittori, non separavamo la nostra vita privata da quella lavorativa. Si usciva quasi tutte le sere in gruppo, professori e dottorandi. Poi io nel gruppo avevo il ruolo dell’ospite straniero, diversamente che in Italia, non avevo nessuna incombenza burocratica (per me un sogno, odio la burocrazia) e moltissimi dottorandi a disposizione da seguire che portavano avanti ciò che studiavamo e mi liberavano da cose noiose come scrivere programmi di calcolo (cosa che ho fatto dagli anni ’70 fino al 2005), fare figure, preparare presentazioni con il computer, editare papers.
Ma non era tutto finito, abbiamo anche trovato la soluzione analitica dell’equazione di trasporto e diffusione dipendente dal tempo. Vi racconto come è cominciato perché è indicativo della personalità di Marco Vilhena.
Una mattina, come al solito vado nel suo ufficio e noto che mi aspettava impaziente. Mi dice che ha intravisto la via per ottenere la soluzione dipendente dal tempo. Me la spiega scrivendo e commentando alcune formule su un foglietto di carta e alla fine mi allunga il foglietto e mi guarda negli occhi sorridente.
Abbiamo passato tutta la mattina discutendo e, in seguito, abbiamo individuato un dottorando che potesse svolgere la sua tesi di dottorato sull’argomento e abbiamo cominciato a sviluppare il problema e a scrivere il programma che applicasse le nuove idee. Nel 2016 abbiamo pubblicato un lavoro sulla soluzione dipendente dal tempo.
D: E oggi?
R: Ho 76 anni e sono vicino ai 77 e lavoro molto poco, ma sempre con il Brasile e, negli ultimi anni, solamente da remoto. Lavoro con L’Università di Santa Maria principalmente sulla struttura dello Strato Limite Atmosferico. Infatti, dal 2018 sono, come si direbbe in Italia, professore emerito della Universitade Federal de Santa Maria. Io sono andato in pensione come CNR nel 2013 e ho continuato all’ISAC, come associato, fino al 2017. In Italia non sarebbe possibile diventare professore emerito di una università se non si è stati professori di tale università, in Brasile al contrario è possibile.
Negli anni 90 non lo avrei mai predetto di finire la mia carriera in una università brasiliana. Per 4 anni in Italia ho insegnato Meteorologia all’Università di Parma, ma nonostante ciò, non avrei mai immaginato di essere affiliato ad una brasiliana.
Ma è giusto così, mi piace finire con il paese, il Brasile, che mi ha dato così tanto.
D: Se potessi mettere un messaggio in bottiglia per le generazioni di oggi e domani, cosa ci scriveresti?
R: I messaggi sono molto personali, mentre le persone sono molto diverse tra loro, anche quelle che lavorano nella ricerca. Quindi lasciare un messaggio per le nuove generazioni è molto impegnativo e non può essere appropriato per tutti.
La ricerca è una passione, era il mio lavoro ma non la ho vissuta come un lavoro (sono stato fortunato non ho mai lavorato per tutta la vita), essa fa parte della vita stessa. Ho contemporaneamente vissuto e studiato come un tutt’uno. Inoltre la ricerca come lavoro, se si hanno capacità sufficienti da essere indipendenti, non avere bisogno costantemente di una guida, ci rende autonomi anche nella vita (scegliere i nostri viaggi, i collaboratori e le istituzioni da frequentare ecc.) in modo da non distinguerla da quest’ultima.
Come considerazione finale vorrei enunciare nel messaggio una mia convinzione, e cioè che la verità non esiste. I Sofisti, filosofi dell’antica Grecia, sostenevano che la verità non esiste e se esistesse noi non la potremmo conoscere. E io aggiungo per completezza logica, creando maggiore spaesamento e incertezza, che anche questa frase potrebbe essere non vera. Ma questa constatazione non ci deve spingere verso la depressione, al contrario ci induce a constatare che non raggiungeremo la verità ma, in compenso, vivremo cercandola. Un fattore positivo è che non saremo schiavi della verità. Una verità definitiva, al di fuori di noi stessi, potrebbe essere insopportabile (almeno per me).
Il mio messaggio è che la ricerca è una scelta di vita.
Grazie Tiziano, per avere raccontato proprio a noi il significato di una vita. E grazie, a nome di tutte e tutti noi, per le parole di saggezza che hai voluto donarci. Infine: siamo felici di averti qui 😊