Il contributo italiano agli studi sui processi atmosferici connessi con il clima nelle regioni polari

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1 Il contributo italiano agli studi sui processi atmosferici connessi con il clima nelle regioni polari Alcide Giorgio di Sarra Laboratorio di Osservazioni ed Analisi della Terra e del Clima ENEA, Roma WORKSHOP Oceano Antartide Napoli 4,5 luglio 2019

2 Halley Bay, Antarctica (76 S) British Antarctic Survey Farman et al., 1985

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4 South Pole (90 S) CMDL/NOAA

5 Lidar italiani Baia Terra Nova (74.7 S) Amundsen Scott South Pole Station (90 S) Thule (76.5 N) ; Dumont d Urville - aerosol (66.7 S) , Dumont d Urville - ozono McMurdo (77.9 S) Dome Concordia (troposferico, fino a 12 km; 75.1 S) Dome Concordia ABLE, MAS su M55 Geophysika Microlidar su pallone

6 ClO+ClO+M Cl 2 O 2 +M Cl 2 O 2 +h ClOO+Cl ClOO Cl+O 2 2(Cl+O 3 ClO+O 2 ) 2 O 3 3 O 2 ClO + NO 2 ClONO 2

7 de Zafra et al., 1997 Amundsen-Scott 1993

8 Di Liberto et al., 2014 McMurdo

9 Snels et al., 2019

10 Stefanutti et al., 1999

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13 Nicolas & Bromwich (2012) Monaghan and Bromwich (2008)

14 L Osservatorio nasce nel 1987 nell ambito del PNRA 16 Stazioni meteorologiche automatiche: operanti tutto l anno forniscono misure di Temperatura, Umidità Relativa, Pressione, Direzione e Velocità del vento. 2 Stazioni di radiosondaggio: presso la base italiana estiva Mario Zucchelli e presso la base italo-francese di Concordia (aperta tutto l anno l anno) 4 Stazioni di misura per il trasporto e l accumulo nevoso. 2 Celiometri per la misura della copertura nuvolosa.

15 +0.31 C/decade C/decade Grigioni et al., in preparazione

16 -0.57 C/decade C/decade Grigioni et al., in preparazione

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18 Previdi et al., 2015

19 Yu et al., 2011

20 ΔF ΔF 2 ΔT f S o ΔF f H S/S o = 1/(1-S o H) = 1/(1-f) ΔT f /ΔT = 1/(1-f) Feedback di ghiaccio-albedo: f è circa 0.3 ΔT f /ΔT circa 1.45

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22 Parkinson, 2019

23 Accurate Surface Flux Measurements of Solar and Thermal Radiation (BSRN) at Dome Concordia BSRN: Baseline Surface Radiation network ww.awi.bsrn.de

24 Thule Pace et al., 2019

25 , Nansen Argentini et al., 1992

26 Pietroni et al., 2014

27 Previdi et al., 2015

28 Cloud Radiative Forcing BSRN SWD:negative effects Wm -2 LWD:positive effects 5 30 Wm -2 SWU:negative effects Wm -2 LWU:lightly positive 0 7 Wm -2

29 Bianchini et al., 2019 Di Natale et al., 2017

30 PRECIPITAZIONE MARIO ZUCCHELLI Relazione Ze SF durante precipitazioni estive Ze=61*SF La precipitazione media estiva è di 49±18 mm w.e. con un errore di circa il 40%. La nuova reanalisi dell ECMWF sovrastima le precipitazioni stimate dall MRR. Anche a MZS il profilo di precipitazione stimato dall MRR è influenzato dalla sublimazione legata ai venti dominanti ( 9% del massimo). Scarchilli et al., 2019

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32 MSA and nssso4 Aerosol AA-Sugar DMS gas BioAPRoS Marine mixing layer depth Phytoplankton Light (PAR and total) NUTRIENTS P, N, Fe, other metals

33 Grazie Grazie ai contributi di: Silvia Becagli, Paolo Grigioni, Angelo Lupi, Claudio Scarchilli

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37 Sea water stratification in temperate region Sea ice extent (in polar region) Climate change Primary Productivity Uptake of Atmosperic CO 2 for phytoplanctonic growth MSA have a role in new particle formation. Emission of DMS, precursor of MSA and nssso 4 2- Global marine primary productivity has been declining during the last century, and is expected to decrease in association with global warming. Such a decline was not observed in Arctic waters.

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42 Parkinson, 2019

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44 AVVEZIONE DI VAPOR D ACQUA VERSO L ANTARTIDE Gli oceani dell Atlantico-Indiano e Ross Pacifico rappresentano le maggiori aree di provenienza delle precipitazioni nelle Wilkes Land (80%) and Victoria Land (40%). La Terra di Victoria riceve precipitazione in maniera atipica in termini di provenienza (verso Est invece che verso Ovest) e di stagionalità (durante l estate invece che d inverno) Gli eventi di precipitazione in almeno due dei quattro siti esaminati sono connessi con eventi di blocco atmosferico sviluppatisi nel mar della Tasmania-Oceano Indiano ad alte latitudini (60-70 S) [Scarchilli et al. 2010]

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46 Cacciani et al., 1997 Amundsen-Scott

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48 Di Natale et al., 2017