WP 1.3 Ricostruzione/rianalisi della circolazione in Mediterraneo

Al fine di ricostruire il segnale climatico da tutte le misure esistenti in situ e da satellite, si sono sviluppate nei passati anni le tecniche di “rianalisi” che combinano in maniera ottimale modelli e osservazioni. Tali tecniche riescono a considerare tutte le osservazioni puntuali e da satellite integrandole nei modelli numerici di circolazione generale fungendo quindi da “interpolatori dinamici” delle osservazioni e restituendo una “ricostruzione” omogenea delle osservazioni, con relativa stima dell’incertezza. La rianalisi è dunque una ricostruzione del clima del recente passato al meglio delle conoscenze scientifiche e tecnologiche esistenti, e offre serie temporali consistenti dal punto di vista dinamico, su griglie regolari nello spazio e nel tempo, mantenendo l’informazione delle misure ovunque queste siano disponibili, ma interpolando con metodi dinamici nei punti spazio-temporali senza dati osservativi. A tutt’oggi esistono poche rianalisi a livello globale e ancora meno a livello regionale, in quest’ultimo caso a causa dell’alta risoluzione numerica richiesta e della necessità di avere un numero rilevante di osservazioni. Per il Mediterraneo, il gruppo di Oceanografia Operativa dell’INGV ha sviluppato i primi prototipi di rianalisi per il Mare Mediterraneo relativamente ai passati venti anni.

Attività svolte

Questo WP ha realizzato la prima ricostruzione ad alta risoluzione spazio-temporale del clima del Mare Mediterraneo tramite le tecniche di rianalisi, progettando e realizzando il sistema informatico che le ha messe a disposizione della comunità scientifica e istituzionale, nonché quella privata. La risoluzione della ricostruzione è di circa cinque chilometri per tutto il Mediterraneo e le zone adiacenti dell’Oceano Atlantico, mentre la risoluzione temporale è di poche ore, risolvendo il ciclo diurno. Il sistema di accesso e rilascio dati ricostruiti è stato concepito per la rapida scoperta e analisi di enormi quantità di dati, dell’ordine delle decine di tTerabytes, analogamente alle dimensioni dei dati da modello, e quindi offre una sfida non indifferente per l’attuale tecnologia informatica.

Risultati ottenuti

• Task 1. Aggiornamento e controllo di qualità specifico delle banche dati disponibili a livello internazionale (SeaDataNet, GMES) e miglioramento dei modelli di circolazione e delle tecniche di assimilazione dati.

• Task 2. Produzione di una “Ricostruzione-Rianalisi (RR)” dei passati sessanta anni del Mar Mediterraneo, combinando in maniera ottimale i risultati delle simulazioni numeriche con le misure in situ e da satellite tramite avanzate e sofisticate tecniche di assimilazione, includendo l'analisi dell'incertezza; messa a disposizione della RR e dei flussi calcolati all’interfaccia aria-mare a risoluzione spaziale di 5 km, alla massima frequenza temporale (6 ore), al fine di risolvere il ciclo diurno.

• Task 3. Analisi della variabilità annuale, interannuale e interdecadale per quanto riguarda il livello del mare, la temperatura e la salinità; messa a disposizione di adeguata documentazione sulla qualità dei prodotti derivati forniti.