1 VALIDAZIONE DATI DA SATELLITE: confronto dati da boe vs. dati da satellite

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1 Presentazione ufficiale V.E.C.T.O.R. (VulnErabilità delle Coste e degli ecosistemi marini italiani ai cambiamenti climatici e loro ruolo nei cicli del carbonio mediterraneo) LINEA 1 CLICOST Effetti dei cambiamenti CLImatici sul clima meteo-marino al largo delle coste italiane e sulla dinamica fisica di sistemi COSTieri con riferimento alle condizioni al confine con il mare aperto, alle condizioni al confine con le terre emerse, ai processi di piattaforma, agli eventi episodici (eventi estremi). ATTIVITÀ 1 CLIMATOLOGIA AL LARGO ATTIVITÀ 2 CLIMATOLOGIA A COSTA ATTIVITÀ 3 CIRCOLAZIONE COSTIERA Gli scenari delineati riguarderanno i cambiamenti morfologici delle spiagge emerse e sommerse, della struttura della colonna d acqua, della circolazione costiera e dei trasporti litoranei. ICRAM INGV

2 Presentazione ufficiale V.E.C.T.O.R. (VulnErabilità delle Coste e degli ecosistemi marini italiani ai cambiamenti climatici e loro ruolo nei cicli del carbonio mediterraneo) ATTIVITÀ 1 CLIMATOLOGIA AL LARGO ATTIVITÀ 2 CLIMATOLOGIA A COSTA ATTIVITÀ 3 CIRCOLAZIONE COSTIERA Analisi serie temporali esa-orarie al largo derivate dal modello WAM (ECMWF): altezza, periodo, direzione onde. Calibrazione dei dati da modello tramite dati dei satelliti Topex/Poseidon ed ERS 1 e 2. Simulazioni numeriche a scala Mediterranea, validazione VS misure in situ e dati satellitari, estrazione ed elaborazione dell informazione al largo delle coste italiane. In Alto Adriatico: analisi integrate da alcuni anni di osservazioni sperimentali. Risultati: a) Caratterizzazione clima meteo-marino al largo mediante statistiche uni- e bi-variate. b) fattori correttivi rappresentativi degli errori sistematici del modello c) valutazione delle tendenze significative nei valori medi ed estremi d) valutazione del segnale prodotto in tali parametri da futuri scenari di emissione. ICRAM INGV

3 1 VALIDAZIONE DATI DA SATELLITE: confronto dati da boe vs. dati da satellite Confronto delle altezze significative ottenute dal Topex e le boe NOAA per 1365 eventi concomitanti 2 CALIBRAZIONE DATI DEL MODELLO: confronto dati da modello vs. dati da satellite Confronto tra le altezze significative calcolate dal modello WAM (y) e i dati del satellite TOPEX per un punto del Mediterraneo

4 3 ESTRAZIONE SERIE TEMPORALI (DIECI ANNI) NEI PUNTI DI INTERESSE 4 DETERMINAZIONE STATISTICA DEL CLIMA: calcolo di statistiche uni e bi-variate DISTRIBUZIONE DIREZIONALE DELLE Hs [f.s.=4%] Distribuzione direzionale 300 delle altezze d onda per un punto dell alto Adriatico Distribuzione direzionale dell energia [m2s] del moto ondoso mediati sull alto Adriatico. I valori, cumulati sui dieci anni di eventi ondosi considerati, possono essere considerati un indicatore del flusso cumulato di energia.

5 Hs DA MODELLO ECMWF / Hs SATELLITE

6 CONFRONTO MODELLO CALIBRATO / DATI DA SATELLITE Slope = 1.05 Slope = 0.98 OLTRE ALLE SERIE DECADALI, VERRANNO VALUTATE LA VARIABILITA CLIMATICA E LE EVENTUALI TENDENZE NEGLI ULTIMI 50 ANNI ED IL SEGNALE ASSOCIATO ALLA RISPOSTA A FUTURI SCENARI DI EMISSIONE. I VALORI MEDI ED ESTREMI RELATIVI AI 50 ANNI VERRANNO POI CORRELATI CON I RISULTATI TARATI CON DATI DA SATELLITE (10 ANNI).

7 Presentazione ufficiale V.E.C.T.O.R. (VulnErabilità delle Coste e degli ecosistemi marini italiani ai cambiamenti climatici e loro ruolo nei cicli del carbonio mediterraneo) ATTIVITÀ 1 CLIMATOLOGIA AL LARGO ATTIVITÀ 2 CLIMATOLOGIA A COSTA ATTIVITÀ 3 CIRCOLAZIONE COSTIERA Ricostruzione della climatologia di zone costiere campione in Adriatico. Analisi serie temporali derivate dal modello SWAN (CNR-ISMAR): altezza, periodo, direzione onde. Trasferimento delle serie temporali delle onde al largo fino alla profondità di chiusura. Risultati: a) Caratterizzazione clima meteo-marino a costa mediante statistiche uni e bivariate degli estremi b) Input per modelli di circolazione, trasporto solido ed evoluzione litorali c) Configurazione scenari futuri ICRAM INGV

8 Climatologia sottocosta tramite modello spettrale SWAN che include rifrazione, attrito al fondo, frangimento, interazioni non lineari etc.) CLIMA AL LARGO BATIMETRIA COSTIERA DETTAGLIATA MODELLO SPETTRALE 1. Caratterizzazione completa mediante statistiche di parametri sintetici (altezza, periodo, direzione) del clima marino in corrispondenza della profondità di chiusura 2. Caratterizzazione delle forzanti di input per modelli idrodinamici 3. Caratterizzazione di scenari estremi (10, 50, 100 anni) La qualità dei risultati 1 e 2 dipende dalla qualità dei dati batimetrici

9 Presentazione ufficiale V.E.C.T.O.R. (VulnErabilità delle Coste e degli ecosistemi marini italiani ai cambiamenti climatici e loro ruolo nei cicli del carbonio mediterraneo) ATTIVITÀ 1 CLIMATOLOGIA AL LARGO ATTIVITÀ 2 CLIMATOLOGIA A COSTA ATTIVITÀ 3 CIRCOLAZIONE COSTIERA Ricostruzione della circolazione costiera in zone costiere campione in Adriatico. Profili di diffusività e velocità derivanti da accoppiamento con modello di onde SWAN. Valutazione effetti cambiamenti climatici sulla dinamica delle correnti costiere Valutazione delle variazioni della vulnerabilità delle coste in seguito a mutati scenari Risultati: a) Caratterizzazione della dinamica superficiale costiera tramite modelli idrodinamici stato dell arte ad alta risoluzione b) Ricostruzione interazioni onde-correnti con accoppiamento bidirezionale c) Configurazione scenari futuri di dinamiche costiere ICRAM INGV

10 ESEMPIO a SCALA REGIONALE, MODELLO METEO e IDRODINAMICO 3-D LAMI (ca. 6 km) ROMS (ca. 5 km)

11 ESEMPIO ALTA RISOLUZIONE (10 x 6 km, risoluzione 50x50 m) Velocità (m/s) Corrente [m/s] Variazioni fondo [cm] MODELLO ACCOPPIATO di TRASPORTO SOLIDO, IDRODINAMICA e ONDE MAREGGIATA di SCIROCCO con APPORTO FLUVIALE

12 ESEMPIO ALTISSIMA RISOLUZIONE (10x10 m) Corrente [m/s] Variazioni fondo [cm] IMPATTO DI VARIAZIONI CLIMATICHE E/O ANTROPICHE SU: ONDE, CORRENTI, TRASPORTO SOLIDO E VARIAZIONI BATIMETRICHE VEGETAZIONE SOMMERSA (DISSIPA ENERGIA)

13 Presentazione ufficiale V.E.C.T.O.R. (VulnErabilità delle Coste e degli ecosistemi marini italiani ai cambiamenti climatici e loro ruolo nei cicli del carbonio mediterraneo) DATI IN SITU DA MONITORAGGIO INIZIATO NEL 2001 AREA DI STUDIO NELL ADRIATICO NORD-ORIENTALE MODELLI DI MAREA E DI PROPAGAZIONE DEL MOTO ONDOSO IN ACQUE BASSE (SWAN) ICRAM INGV

14 Articolazione temporale della linea CLICOST 1 Anno 2 Anno 3 Anno Obiettivo Acquisizione campi modello di onde. Estrazione serie temporali per le aree prescelte. Acquisizione e trattamento dati da satellite. 1.2 Implementazione dei modelli, simulazioni preliminari, distribuzione di set di dati campione 1.1 Taratura mediante dati da satellite. Analisi statistiche. 1.2 Validazione dei risultati, identificazione di fattori correttivi, esecuzione delle simulazioni e distribuzione (in parallelo) dei risultati 1.1 Aggiornamento del data base (serie da modello e dati da satellite). Calibrazione finale e produzione statistiche uni e bivariate e degli estremi. 1.2 Valutazione di variabilità, tendenze, e segnale climatico al largo delle coste italiane Obiettivo Trattamento dati batimetrici e predisposizione griglie di calcolo. Simulazioni relative alla prima area campione. 2.1 Simulazioni seconda area ed interfacciamento con modello di circolazione 2.1 Calibrazione finale e produzione della climatologia a costa. Studi di scenario. Obiettivo Implementazione del modello di circolazione nelle aree prescelte; primi esperimenti numerici con forzanti meteorologiche realistiche. 3.2 Implementazione del modello di circolazione 3.1 Interfacciamento del modello di circolazione con un modello di onde dedicato per le acque basse. Identificazionedegli scenari da modellizzare. 3.2 Validazione del modello numerico mediante dati in situ. 3.1 Esperimenti numerici miranti ad ottenere campi di velocità e profili di diffusività in acque basse. Validazione dei risultati con dati pregressi o acquisiti nelle aree prescelte. 3.2 Applicazione del modello accoppiato onde/corrente a diversi scenari. grazie per l attenzione