Conclusione delle attività per il III anno (1/5)

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1 Conclusione delle attività per il III anno (1/5) Nome Dottorando: Daniele Casella Ciclo: XXIII ATTIVITÀ FORMATIVE DI BASE (0-5 CFU) Titolo del corso selezionato Understanding Earth Observation: Electromagnetic Foundations of Remote Sensing Domenico Solimini (università Torvergata) Tipologia Durata/ periodo Corso PhD 11/ /2010 CFU "Gli oceani ed il clima" R. Purini (ISAC, Roma) Seminario 11/03/ Stato dell attività Corso per studenti del dottorato in Geoinformazione geoinformation/courses.html "Lightning - On the Nature of Cloudand Ground Strokes" Prof. Dr. Hans-Dieter Betz (Physics Department University of Munich) "Atmosfere del Sistema Solare: il contributo italiano alle missioni spaziali ASI, ESA, NASA" Alberto Adriani (IFSI, Roma) "Climate model evaluation using observations from instrumented site" F. Chéruy (Laboratoire de Météorologie Dynamique du CNRS, Parigi) "Modellistica della dispersione di traccianti in atmosfera alla microscala ed in presenza di ostacoli" Silvia Trini Castelli (ISAC - Torino) "Ruolo del telesondaggio acustico nello studio dei processi della bassa troposfera: misure ed applicazioni" G. Mastrantonio (ISAC - Roma) "Raman-Mie-Rayleigh LIDAR activity at ISAC-Tor Vergata" Davide Dionisi (ISAC - Roma) "Analisi di un ciclone con caratteristiche tropicali nel Mediterraneo" Marcello Miglietta (CNR - ISAC) "HyMeX: verso un esperimento per lo studio del ciclo idrologico del Mediterraneo" S. Davolio e G. Liberti (CNR -ISAC) "La nube vulcanica Islandese vista da fotometri e Lidar" M. Campanelli (Cnr - ISAC) "Annual cycle in co-located in-situ, total-column and height-resolved aerosol observations in the Po Valley (Italy): Implications for ground-level PM estimation from remote sensing" F. Barnaba (ISAC) Seminario 21/05/ Seminario 24/06/ Seminario 28//10/ Seminario 10/11/ Seminario 25/11/ Seminario 27/01/ Seminario 16/02/ Seminario 24/02/ Seminario 19/05/ Seminario 06/10/

2 Conclusione delle attività per il III anno (2/5) " High Resolution W-BAND RADAR Detection and Characterizaiton of Aircraft Wake Vortices In Precipitation" Dr. Thomas A. Seliga (ProSensing, Inc. / Technological and Scientific Services, LLC Amherst, MA / Cumming, GA) "An Integrated Observing System for Boundary Layer Monitoring at Concordia Station: from STABLEDC to ABLCLIMA " S. Argentini (CNR-ISAC ) "Determinazione dell'altezza dello strato limite planetario da misure lidar/ceilometer " F. Angelini (ISAC-CNR) 11th Plinius Conference on Mediterranean Storms, Barcelona, Spain, 10 th International Precipitation Conference, Coimbra, Portugal. Summer School Alpbach 2010 New Space Missions for Understanding Climate Change, Invited Lecture, Alpbach, Austria. Seminario 10/11/ Seminario 24/11/ Seminario 13/12/ Partecipazione a conferenza 09/ Partecipazione a conferenza Invited Lecture a scuola estiva /06/ /07/ /09/ Totale crediti 12.1 ASSIMILAZIONE DELLO STATO DELL ARTE (0-10 CFU) Attività selezionata Tipologia Durata/ periodo CFU Stato dell attività Totale crediti

3 Conclusione delle attività per il III anno (3/5) ATTIVITÀ DI RICERCA (35-45 CFU) Area di riferimento Stima delle precipitazioni al suolo tramite misure di radiometri passivi a microonde operanti su satelliti polari Argomento di interesse specifico Svolgimento dell attività di ricerca prima parte Svolgimento previsto per l attività di ricerca seconda parte Piano di divulgazione dei risultati scientifici Trasferimento radiativo alle microonde, costruzione del database: problemi di coerenza e completezza. Sviluppo e analisi di un approccio che includa la dinamica del sistema nel retrieval. Problema di completezza e di coerenza nello spazio delle quantità dinamiche. Confronto tra simulazioni a mesoscala e risultati del modello globale. Validazione delle stime di precipitazione con misure radar e pluviometriche. Confrontare le stime di precipitazione da satellite con quelle del radar PR-TRMM, sia per ciò che riguarda i pattern di precipitazione sia per le intensità, per un numero di casi statisticamente significativo. Pubblicazioni: Casella, D., A. Mugnai, P. Sano, and M. Formenton, 2008: Microwave single-scattering properties of randomly oriented soft-ice hydrometeors. Adv. Geosci., 17, Casella, D., M. Formenton, A. Mugnai, P. Sanò, E.A. Smith, and G.J. Tripoli, 2011: An advanced cloud-radiation database for precipitation retrieval from passive-microwave satellite observations over the European area. IEEE Trans. Geosci. Remote Sens. (in preparation). Casella, D., S. Dietrich, F. Di Paola, M. Formenton, A. Mugnai, F. Porcù, and P. Sanò, 2011: PMGCD - A combined IR-MW satellite technique for frequent retrieval of heavy precipitation. Nat. Hazards Earth Syst. Sci. (in preparation). Sanò, P., D. Casella, A. Mugnai, G. Schiavon, E.A. Smith, and G.J. Tripoli, 2010: Bayesian estimation of precipitation from space using the Cloud Dynamics and Radiation Database approach. IEEE Trans. Geosci. Remote Sens. (to be submitted). Dietrich, S., D. Casella, F. Di Paola, M. Formenton, A. Mugnai, and P. Sanò, 2010: Lightning based propagation of convective rain fields. Nat. Hazards Earth Syst. Sci. (submitted). Formenton, M., H.-D. Betz, D. Casella, S. Dietrich, F. Di Paola, A. Mugnai, C. Price, P. Sanò, and Y. Yair, 2010: A comparison between EMTM cloud electrification model simulations and lightning measurements from the LINET ground-based network. Atmos. Research (to be submitted). Partecipazione a conferenze: Casella, D., T. Hashino, A. Mugnai, P. Sanò, E.A. Smith, and G.J. Tripoli: Understanding discrepancies between simulated and measured upwelling microwave brightness temperatures: A sensitivity study on the impact of cloud ice microphysical and scattering parameterizations. 11th EGU Plinius Conference on Mediterranean Storms, Barcelona, Spain, 7-11 September Sanò, P., D. Casella, M. Formenton, W.-Y. Leung, A. Mehta, A. Mugnai, E.A. Smith, and G.J. Tripoli: Bayesian estimation of precipitation from space using the Cloud Dynamics and Radiation Database (CDRD) approach: Application to case studies of FLASH and H-SAF projects. 11th EGU Plinius Conference on Mediterranean Storms, Barcelona, Spain, 7-11 September Casella, D., S. Dietrich, F. Di Paola, M. Formenton, A. Mugnai, and P. Sanò: PM-GCD A combined IR MW satellite technique for frequent retrieval of heavy precipitation: Application to the EU FLASH project EGU General Assembly, Vienna, Austria, 2-7 May Mugnai, A., S. Dietrich, D. Casella, F. Di Paola, M. Formenton, and P. Sanò: Heavy precipitation retrieval from combined satellite observations and ground-based lightning measurements within the EU FLASH project EGU General Assembly, Vienna, Austria, 2-7 May 2010.

4 Conclusione delle attività per il III anno (4/5) Sanò, P., D. Casella, S. Dietrich, F. Di Paola, M. Formenton, and A. Mugnai: Passivemicrowave precipitation retrieval from space using the Cloud Dynamics and Radiation Database (CDRD) approach: Application to case studies of the EU FLASH project EGU General Assembly,Vienna, Austria, 2-7 May Mugnai, A., D. Casella, S. Dietrich, F. Di Paola, M. Formenton, and P. Sanò: Heavy precipitation retrieval from combined satellite observation and ground-based lightning measurements. 10 th International Precipitation Conference, Coimbra, Portugal, June Casella, D., and A. Mugnai: Remote sensing of clouds and precipitation from space. Summer School Alpbach 2010 New Space Missions for Understanding Climate Change, Invited Lecture, Alpbach, Austria, 27 July - 5 August Mugnai, A., S. Dietrich, V. Levizzani, D. Casella, E. Cattani, F. Di Paola, M. Formenton, S.Laviola, and P. Sanò: Precipitation retrieval from satellite within EUMETSAT's H-SAF. 12 th EGU Plinius Conference on Mediterranean Storms, Corfu, Greece, 1-4 September Mugnai, A., D. Casella, S. Dietrich, F. Di Paola, M. Formenton, and P. Sanò: Heavy precipitation retrieval from combined satellite observations and ground-based lightning measurements. 12 th EGU Plinius Conference on Mediterranean Storms, Corfu, Greece, 1-4 September 2010.

5 Conclusione delle attività per il III anno (5/5) STESURA DELLA TESI DI DOTTORATO (15 CFU) Titolo definitivo della Tesi Analisi e verifica del metodo cloud dinamics and radiation database (CDRD) Per la stima bayesiana della precipitazione con radiometri alle microonde montati su satellite. Introduzione Strumenti e principi Si tratta di una panoramica sintetica sullo stato dell arte della radiometria a microonde da satellite, che comprende una descrizione teorica dei principi fisici alla base del telerilevamento della precipitazione. Indice definitivo della Tesi Il Modello Diretto Sviluppato nel corso del primo anno Si tratta di una descrizione dettagliata dei modelli sviluppati e utilizzati per la generazione del Cloud Radiation Database. Particolare cura è stata posta nel descrivere i modelli di scattering singolo delle idrometeore ghiacciate e i modelli di emissività superficiale. Confronto tra simulazioni e osservazioni Risultato maturato alla fine del secondo anno In questa sezione viene analizzata la validità dei modelli delle simulazioni attraverso il confronto con un dataset di osservazioni, in particolare viene analizzata la coerenza del database e la sua completezza, attraverso un analisi delle matrici di correlazione e delle matrici di scatterplot. Stime di precipitazione Risultato maturato nella prima parte del terzo anno Una breve descrizione dei principi della stima bayesiana, un problema inverso mal posto. Particolare attenzione viene posta nella descrizione del metodo utilizzato per la stima della matrice di covarianza degli errori e nell utilizzo delle quantità dinamiche per ridurre la non unicità della soluzione. Validazione Risultati maturati nel corso del terzo anno Descrizione del dataset di validazione (da misure PR-TRMM), delle quantità dinamiche utilizzate (provenienti dal modello globale GFS) e confronto tra retrieval da radiometro e radar quantificando l impatto dell utilizzo delle quantità dinamiche nella stima. Conclusioni Firma del Dottorando Data 24/01/2010 Firma del Tutor Data