Prezicerea oceanului: prognoză și perspective îmbunătățite pentru Marea Mediterană și Marea Neagră

Meteorologii marini se confruntă cu provocarea de a prognoza un mediu marin extrem de complex și în continuă schimbare prin aplicarea științei oceanului, cunoștințelor tehnologice și abilităților pentru a produce predicțiile statului oceanului.

Prognozele operaționale sunt furnizate zilnic aproape în timp real și se bazează pe modele numerice pentru a prezice modul în care oceanul se va schimba în timp și spațiu folosind ecuații care descriu o varietate de procese oceanice, inclusiv interacțiuni cu valuri, atmosferă și uscat. Prognozele oceanelor oferă prognoze ale multor aspecte ale oceanului albastru, inclusiv temperatura oceanului, salinitatea, curenții, nivelul mării și mareele. Observații marine, atât din sistemele de observare in-situ, cât și din cele prin satelit, sunt utilizate pentru a produce analize oceanice cuprinzătoare utilizate ca bază pentru modelele de prognoză oceanică.

Aceste informații sunt utilizate pentru a crea servicii și aplicații pentru a sprijini activitățile societății și creșterea albastră într-un mod durabil., cum ar fi: sprijinirea operațiunilor maritime sigure, inclusiv previziunile de furtună și ciclon, căutarea și salvarea, navigația, gestionarea urgenței scurgerilor de petrol; furnizează informații periodice aplicațiilor din sectorul industrial și privat, agențiilor de protecție, ingineriei de coastă, pescuitului și turismului; să sprijine directiva-cadru privind strategia mediului marin (MSFD) Implementare.

În acest context, CMCC contribuie la Serviciul de monitorizare și monitorizare a mediului marin Copernicus (CMEMS) *, pentru furnizarea de informații regulate și sistematice despre Oceanul Albastru în Marea Mediterană și Marea Neagră. Funcționează cu unitățile sale de producție care livrează produse oceanice operaționale zilnice – prognoză pe 10 zile – pentru variabile esențiale, implementând un cadru de modelare de ultimă generație pentru hidrodinamică și asimilarea datelor prin programe de monitorizare. ”Evoluția serviciilor și sistemelor al căror obiectiv este este de a rezolva caracteristicile fizice ale celor două mări regionale pentru a îmbunătăți precizia și calitatea. În plus, în acest cadru, CMCC asigură actualizarea continuă a sistemelor de modelare în beneficiul utilizatorilor în timpul actualizărilor anuale ale catalogului de servicii.

* serviciul UE care oferă informații de bază regulate și sistematice cu privire la starea oceanelor fizice și a mărilor regionale

O actualizare recentă a catalogului CMEMS pentru Marea Mediterană și Marea Neagră a fost efectuată din mai 2021. Produs de o echipă de cercetători de la Fundația CMCC, acesta este rezultatul unei colaborări sinergice între diviziunile CMCC OPA – Ocean Predictions and Applications și ODA – Ocean Modeling și Data Assimilation, care cooperează pentru a transfera rezultatele cercetării în operațiuni. domeniul modelării numerice oceanice și al asimilării datelor.

READ  Fotograful surprinde ISS care trece între Jupiter și Saturn

Fizica Mării Mediterane (Med-PHY) face parte din Centrul mediteranean de monitorizare și prognoză (MED-MFC). Actualizarea sistemului mediteranean de analiză și prognoză în mai 2021 include reprezentarea valurilor de maree. În ciuda valurilor de amplitudine limitată din bazinul mediteranean (a se vedea Figura 1), interacțiunile lor cu dinamica complexă a Mării Mediterane reprezintă o provocare crucială și importantă pentru model.

O validare aprofundată a noului sistem a fost efectuată și principalele rezultate sunt furnizate aici.

Sistemul de modelare îmbunătățit a îmbunătățit, de asemenea, reprezentarea evenimentelor extreme, cum ar fi Drogul Ianos, un ciclon tropical mediteranean care a lovit Marea Ionică și Grecia în perioada 17-20 septembrie 2020. Evoluția medicinei a fost clar surprinsă de model, prin creșterea nivelului mării, a curenților de suprafață și o scădere a temperaturii de suprafață de-a lungul drumului său spre coastele Greciei (așa cum se arată în Figura 2). În plus, modelul a reușit să capteze creșterea nivelului mării de aproximativ 20 cm la mareometrul Katakolo de pe coasta grecească, cu o ușoară subestimare la vârf.

Fizica Mării Negre (BS-PHY) face parte din Centrul de monitorizare și prognoză al Mării Negre (BS-MFC). Actualizarea recentă a Sistemul de analiză și prognoză pentru Marea Neagră pentru furnizarea de produse în timp real aproape (sistemul BS-PHY NRT) include multe aspecte inovatoare (Figura 3):

  1. un nou domeniu spațial la aproximativ 2,5 km în rezoluție orizontală și mai mare în direcție verticală: include strâmtoarea Bosfor și o parte a Mării Marmara;
  2. punerea în aplicare a condițiilor de frontieră laterală deschisă peste Marea Marmara pentru a rezolva mai bine dinamica strâmtorii Bosfor și, prin urmare, circulația și procesele fizice ale Mării Negre;
  3. îmbunătățirea reprezentării râurilor, cu accent pe Dunăre, pentru a reprezenta mai bine particularitățile deltei și rolul acesteia în reglementarea proceselor fizice la nivelul bazinului;
  4. modernizarea schemei de asimilare a datelor la noul sistem de înaltă rezoluție pentru asimilarea observațiilor aproape în timp real – profiluri in situ de temperatură și salinitate, date satelit la nivelul mării de-a lungul pistei și temperatura suprafeței mării de la sateliți, furnizate de CMEMS Thematic Assembly Centers (TAC) .
READ  Profesorul de la Harvard crede că asteroidul bizar din 2017 a fost o tehnologie extraterestră

Marea Marmara leagă fizic Marea Mediterană și Marea Neagră prin Dardanele și strâmtoarea Bosfor: din punct de vedere al modelării, rolul său de interfață optimă între cele două mări regionale a fost reprezentat de o nouă implementare a unui model de înaltă rezoluție, bazat pe Shyfem, numit Unstructured Turkish Strait Systems (UTSS): oferă pentru prima dată condiții climatologice lunare la frontierele laterale deschise către Marea Neagră prin zona Mării Marmara (temperatură, salinitate, înălțimea suprafeței mării și viteze ). Detalii privind sistemul și calificările științifice sunt aici.

Cine sunt utilizatorii finali ai acestor prognoze și cum îi ajută aceste produse?

Natura orientată către utilizator a acestei organizații de servicii încurajează viziunea de a asigura beneficiile pentru utilizatorii principali și pentru aplicațiile-țintă cheie, cum ar fi: gestionarea situațiilor de urgență a deversărilor de petrol, aplicații din sectorul industrial și privat, implementarea Directivei-cadru a strategiei marine (MSFD), natura -planificarea soluțiilor bazate pe, optimizarea rutelor de transport maritim, gestionarea porturilor și monitorizarea tendințelor climatice.

Produsul Med-PHY NRT este descărcat pe scară largă și este produsul cu cel mai mare număr de utilizatori dintre produsele CMEMS regionale (peste 150 de utilizatori în ultima lună). Aproape 50% din utilizatori provin din sectorul academic, în timp ce utilizatorii din sectorul public și din sectorul comercial / privat reprezintă aproape 25% fiecare. Datele sunt utilizate în principal pentru cercetare științifică (peste 50%), dar și pentru formare și educație, utilizare comercială și servicii publice.

La sfârșitul anului 2020, 40 de utilizatori activi au descărcat produsele BS-PHY NRT. Domeniul beneficiilor include companii / companii private, academii și sectoare publice. Aplicațiile care utilizează produse BS-PHY sunt utilizate în principal pentru cercetări științifice și pentru sectorul comercial, ceea ce arată cum piața țărilor din Marea Neagră atrage treptat inițiativa Blue Growth.

Aceste statistici încurajatoare în ceea ce privește utilizarea celor două produse sunt, de asemenea, susținute de un serviciu foarte robust, care garantează un număr minim de incidente / defecțiuni datorită unei urmăriri foarte stricte a serviciilor și a sprijinului pentru unitățile de producție.

READ  O bucată de lume extraterestră îngropată s-ar putea afla în spatele unui punct slab din câmpul magnetic al Pământului

###

Rolul CMCC în cadrul CMEMS

CMCC coordonează, dezvoltă și menține sisteme operaționale de modelare fizică pentru Marea Mediterană și Marea Neagră. Echipa include cercetători din diviziunile OPA și ODA, precum și experți internaționali din Italia, Turcia, România și Bulgaria în domeniul modelării și observațiilor numerice ale oceanelor.

CMCC este responsabil pentru componentele fizice ale Mediteranei și Mării Negre, pentru furnizarea operațională de analiză, prognoză și reanaliză a variabilelor esențiale din regiuni. Coordonează CMEMS Med-MFC (Centrul Mediteranean pentru Supraveghere și Prognoză) și coordonează BS-MFC (Centrul pentru Supraveghere și Prognoză al Mării Negre) care este condus de IO-BAS (Bulgaria).

În plus, CMCC este responsabil pentru gestionarea serviciilor și biroul local de servicii pentru sprijinirea sarcinilor operaționale, livrarea și solicitările utilizatorilor serviciilor mediteraneene și ale Mării Negre.

Îmbunătățirea și întreținerea serviciilor de analiză și prognoză Med și BS se bazează pe numeroși cercetători, ingineri și tehnicieni:

Med-PHY: Emanuela Clementi (1), Ali Aydogdu (1), Anna Chiara Goglio (1), Jenny Pistoia (1), Romain Escudier (1, *), Mohamed Omar (1), Massimiliano Drudi (2), Alessandro Grandi (2), Antonio Mariani (2), Vladislav Lyubartsev (2), Rita Lecci (2), Sergio Cretí (2), Simona Masina (1), Giovanni Coppini (2), Nadia Pinardi (1,3)

BS-PHY: Stefania Ciliberti (2), Eric Jansen (2), Diana Azevedo (2), Murat Gunduz (2), Mehmet Ilicak (4), Salvatore Causio (2), Leonardo Lima (1), Ali Aydogdu (1) ), Sergio Creti ‘(2), Laura Stefanizzi (2), Rita Lecci (2), Francesco Palermo (2), Ivano Barletta (2,3), Ivan Federico (2), Elisaveta Peneva (5), Marius Matreata ( 6), Simona Masina (1), Giovanni Coppini (2), Nadia Pinardi (1,3)

(1) Divizia de modelare a oceanelor și de asimilare a datelor, Centrul euro-mediteranean asupra schimbărilor climatice, Italia

(2) Divizia de prognoze și aplicații oceanice, Centrul euro-mediteranean asupra schimbărilor climatice, Italia

(3) Departamentul de Fizică și Astronomie, Universitatea din Bologna, Italia

(4) Universitatea Tehnică din Istanbul, Turcia

(5) Universitatea din Sofia, Bulgaria

(6) Institutul Național de Hidrologie și Gestionarea Apelor, România

acum la Mercator Océan International, Franța

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *