Variabilità e cambiamento climatico, eventi estremi.
Una linea di ricerca portante del Centro CARISMA è lo studio del clima.  La variabilità climatica storica è analizzata a partire da dati osservati, sia in situ sia da remoto (prodotti satellitari), e prodotti di rianalisi meteorologiche (es. prodotti ERA5, recentemente resi disponibili dal Centro Meteo Europeo ECMWF). Il cambiamento climatico antropogenico recente e futuro e le incertezze ad esso associate sono analizzati facendo largo uso delle simulazioni climatiche a scala globale e regionale, anche ad alta risoluzione, prodotte dai programmi internazionali CMIP (Climate model intercomparison project) 5 e 6 e CORDEX (Coordinated Regional Model Experiment) coordinati dal WCRP (World Climate Research Project). Particolare attenzione è data allo studio degli eventi estremi, quali precipitazioni estreme, caratterizzate da breve durata e alta intensità, e ondate di calore, e alla regione del Mediterraneo e ai paesi in via di sviluppo, per la loro vulnerabilità alla variabilità e al cambiamento climatico.
 
Impatto del clima su attività produttive e insediamenti umani.
Lo studio della fisica della variabilità e del cambiamento climatico è accompagnata dallo studio dell’impatto del clima sull’ambiente e sulla attività umane. In particolare, vengono approfonditi gli effetti del clima sugli estremi idrologici, quali inondazioni e siccità, sulla produttività agricola, sulla domanda energetica e la disponibilità di fonti rinnovabili (comparto idroelettrico, eolico e fotovoltaico), sullo stress termico umano e animale, sulle infrastrutture abitative e produttive in termini di possibili efficientamenti energetici. A questo fine, viene effettuato il downscaling statistico dei dati dei modelli climatici per ottenere dati climatici a risoluzioni prossime a quelle usate abitualmente negli studi di impatto. Inoltre, si sviluppano servizi climatici nell’ambito dell’iniziativa Copernicus Downstreaming Services, orientiati all’agricoltura in particolare e al settore energetico e produttivo in generale.
 
Interazioni tra ambiente, clima e sistemi socio-economici.
Questa attività riguarda la definizione di politiche e strategie per la mitigazione dei cambiamenti climatici in atto e la gestione dei rischi ad essi connessi. In particolare, l’attività di ricerca si concentra sullo sviluppo di modelli finalizzati alla comprensione delle interazioni tra clima, ambiente ed economia, con particolare riferimento a:
Studio degli impatti sulle catene del valore regionali, nazionali ed internazionali di eventi naturali estremi.
Studio dell’impatto delle attività economiche sull’emissione di gas serra e sul clima, anche alla luce dei possibili sentieri di sviluppo tecnologico futuri.
Studio degli impatti economici dei cambiamenti climatici, sia sull’economia reale (filiere produttive, consumo, investimento, occupazione, commercio e finanza pubblica), sia sul sistema finanziario (“climate-related stranded assets”, rischi di default, rischi assicurativi, speculazione finanziaria).
Analisi delle politiche economiche per favorire una rapida transizione verde dell’economia, sia tramite interventi diretti delle istituzioni pubbliche, sia attraverso l’elaborazione adeguati schemi di regolazione dell’attività privata “command-and-control” (definizione di standards e vincoli alle attività inquinanti) o “market-oriented” (EU emissions trading system, green taxes, incentivi verdi).
Analisi delle politiche macro-prudenziali e degli strumenti finanziari per conciliare transizione verde e stabilità del sistema finanziario.
Analisi dei rischi connessi all’impatto negativo della transizione verso un’economia low-carbon sui settori carbon-intensive, e delle politiche per la loro mitigazione. 
La ricerca in ambito clima ed economia si caratterizzerà per l’utilizzo di diversi strumenti d’analisi, tra cui: modelli macroeconomici ad agent eterogenei “Agent-Based” e “Stock-Flow Consistent”; modelli di rete; modelli econometrici; machine learning.
 
Progetti di ricerca

NOCTUA
Finanziamento: Regione Lombardia.
Progetto: Sviluppo di applicazioni innovative downstream tramite l’integrazione di tecnologie aerospaziali con quelle terrestri, con particolare attenzione al monitoraggio in tempo reale della sicurezza del territorio e delle infrastrutture, della entità e distribuzione degli esposti e della loro vulnerabilità, alla prevenzione e riduzione dei rischi di origine naturale e antropica, alla analisi dei rischi e gestione delle emergenze nel territorio Lombardo.
Coordinamento: D-Orbit Spa. PI IUSS: Mario Martina.

Dipartimenti di Eccellenza
Finanziamento: Ministero Università e Ricerca.
Linee di ricerca: R1) Sviluppo di un approccio risk-based per la progettazione sostenibile delle strutture e delle infrastrutture con particolare riguardo a quelle di protezione dalle calamità naturali ed allo sviluppo sostenibile della nazione, PI: Mario Martina; R2) Sviluppo di una catena modellistica meteo-climatica dalla scala globale alla scala locale per la caratterizzazione degli eventi estremi e del loro impatto sul territorio, sull’uomo e sulle organizzazione sociali ed economiche, PI: Marco Gaetani, Alessandro Caiani; I1) Realizzazione di un impianto per la produzione di energia elettrica ed il raffreddamento da fonti rinnovabili per il Data Center di High Performance Computing della Scuola IUSS, per la
riduzione della sua carbon footprint ed il miglioramento della sua sostenibilità economica-ambientale, PI: Giorgia Fosser.

RESILIENCE
Finanziamento: Fondazione CARIPARO.
Progetto: Nel contesto del cambiamento climatico, valutazione degli impatti su inondazioni, debris-flow sediment e foreste dovuti al cambiamento nella frequenza degli eventi estremi usando modelli climatici ad alta risoluzione e innovativi metodi statistici.
Coordinamento: Università degli Studi di Padova, Dipartimento di Ingegneria Civile, Edile e Ambientale. PI IUSS: Giorgia Fosser.

GREEN-DIGIT
Finanziamento: Bando PRO3 delle Scuole Universitarie Superiori.
Progetto PRO3 con le Scuole Universitarie Superiori Sant’Anna e GSSI: When Green Meets Digital: Understanding the “TWIN” Transition in the Economy and the Society (Green-Digit). This project contributes to three missions of the PNRR
(digitalization; green transition; social inclusion and health) by addressing the technological, economic and societal challenges associated with the twin digital-green transition.
Coordinamento: Scuola Sant’Anna. PI IUSS: Alessandro Caiani.

New recycling process for the foundry sands: innovation aimed to get materials with high added value
Finanziamento: Fondazione Cariplo.
Progetto: Studio dei possibili riutilizzi delle terre di fonderia e verifica della possibilità di ottenere benefici economici e ambientali dal recupero di tali materiali.
Coordinamento: IUSS.

Discovering, Understanding and Exploiting DIAS through Training (DUE-DIT)
Progetto: Copernicus User Uptake, Framework Partnership Agreement on Copernicus User Uptake (FPCUP), Work Programme 2021, rete Copernicus Academy.
Coordinatore: ISPRA; PI IUSS: Andrea Taramelli.

MEDIATE - Multi-hazard and Risk-informed system for Enhanced Local and Regional Disaster risk management
Progetto: MEDiate aims to deliver a decision-support system (DSS) for disaster risk management considering multiple interacting natural hazards and cascading impacts using a novel resilient-informed, service-oriented and people-centred approach that accounts for forecasted modifications in the hazard (e.g., climate change), vulnerability/resilience (e.g., aging structures and populations) and exposure (e.g., population decrease/increase), building on the consortium’s existing strengths in this domain.
 

Il Centro CARISMA si propone come entità di coordinamento del portfolio didattico orientato alla formazione prelaurea e postlaurea sul tema del cambiamento climatico e dello sviluppo sostenibile disponibile presso lo IUSS. Sono già attivi:

• “Introduction to climate dynamics”, corso di 25 ore tenuto dal prof. Marco Gaetani
• "Climate dynamics and change", corso di 20 ore tenuto dal prof. Marco Gaetani
• “Future climate projections and the IPCC report”, corso di 10 ore tenuto dal prof. Marco Gaetani
• “From global to convection-permitting climate models”, corso di 10 ore tenuto dalla dr.ssa Giorgia Fosser
• "Hands-on climate model evaluation", corso di 20 ore tenuto dalla dr.ssa Giorgia Fosser
• "Fenomeni complessi: una prospettiva economica", corso ordinario di 25 ore, tenuto dal prof. Alessandro Caiani
• "Economic modeling with heterogeneous interacting agents: agent based and stock flow consistent models", corso di 20 ore tenuto dal prof. Alessandro Caiani

Inoltre, CARISMA è il principale referente per il Dottorato Nazionale sullo Sviluppo Sostenibile e il Cambiamento Climatico, coordinato dallo IUSS. 

Consiglio Scientifico:

Alessandro Caiani
Giorgia Fosser
Marco Gaetani
Mario Martina
Alessio Ricci
Denis Sarigiannis
Andrea Taramelli

Assegnisti di ricerca:

Marcello Arosio
Jlenia Di Noia
Beatrice Monteleone

Dottorandi:

Luigi Cesarini (UME)
Riccardo Giusti (UME)
Wazita Scott (UME)
Margherita D'Ayala (UME)
Laura Teresa Massano (UME)
Ignacio Gatti (UME)
Naveen Ragu Ramalingam (UME)
Serena Sapio (UME)
Marco Cadau (SDC)
Angela Modica Scala (SDC)
Fatemeh Mojtahedi (SDC)
Blanca Natalia Castillo Bautista (SDC)
Elisa Nobile (SDC)
Esraa Elmaddah (SDC)
Marco Chericoni (SDC)
Mohamed Hamitouche (SDC)
Teresa Felici (SDC)
Thomas Dal Monte (SDC)

Università di Pavia
Scuola Superiore S. Anna di Pisa
Scuola Normale Superiore di Pisa
Ministero dell’Innovazione, Team per la Trasformazione Digitale
Consiglio Nazionale delle Ricerche
ENEA
Istituto Superiore per la Protezione e la Ricerca Ambientale (ISPRA)
Fondazione Enrico Mattei
Istituto di Programmazione della Regione Toscana
Centro Euro Mediterraneo Cambiamenti Climatici
Università di Padova
Autorità di Bacino Distrettuale del Fiume Po (ADBPO)
RED Risk
Ecole Normale Superiore (Francia)
Institut Pierre Simon Laplace (Francia)
Agence Française de Développement (Francia)
Centre National de Recherches Météorologiques (Francia)
Universidad Complutense de Madrid (Spagna)
Institute for Ecological Economics, Vienna University of Economics and Business (Austria)
ETH Zurich (Svizzera)
Research Department Closed Carbon Cycle Economics, Ruhr-Universität Bochum (Germania)
Julich Centre (Germania)
Karlsruhe Institute for Technology (Germania)
Met Office (Regno Unito)
Royal Netherlands Meteorological Institute (KNMI)
Institute for New Economic Thinking (INET)
European Institute of Economics and the Environment (EIEE)
Rebuilding Macroeconomics
European Association for Evolutionary Political Economy
NASA Jet Propulsion Laboratory

Per richiedere informazioni su questioni tecniche/scientifiche relative al Centro CARISMA, si prega di indirizzare la corrispondenza al Direttore del Centro: Dott. Marco Gaetani marco.gaetani@iusspavia.it 

Tel: +39 0382 375811
Fax: +39 0382 375899

IUSS Pavia
Palazzo del Broletto,
Piazza della Vittoria 15 - Pavia (PV) 27100
Italia