Il sistema di previsioni del Mar Mediterraneo:
a 10 anni dal suo inizio
C. Fratianni (INGV)
M. Tonani, N. Pinardi, M. Adani, G. Coppini, S. Dobricic, M. Drudi, A. Grandi,
S. Lyubartsev, P. Oddo, D. Pettenuzzo
A partire dal Settembre del 1999 il sistema di previsione del Mar Mediterraneo produce
operativamente le previsioni dello stato fisico del Mar Mediterraneo.
Il sistema di previsioni del Mar Mediterraneo è stato sviluppato grazie a differenti progetti
europei che si sono succeduti a partire dal 1999 ad oggi:
http://gnoo.bo.ingv.it/mfs
http://gnoo.bo.ingv.it/mfs/myocean
Argomenti di discussione:
I maggiori aggiornamenti e miglioramenti del sistema MFS hanno riguardato:
• dominio del modello e risoluzione della griglia (orizzontale e verticale)
• tempistica di produzione e rilascio della previsione
• complessità del sistema:
- sviluppo del modello
- schema e ciclo di assimilazione delle osservazioni
- disponibilità delle osservazioni e capacità operativa di pre-processing
• automatizzazione delle procedure e interfacce di controllo manuali e automatiche
• rilascio e disseminazione dei prodotti: messa a punto e miglioramento del servizio
• qualità del sistema
Dominio del modello e griglia orizzontale e verticale
1999-2004
MOM 1.1
1/8º x 1/8º griglia orizzontale
ca. 13km
31 Livelli verticali (5-3850m)
9 isole
Nord Adriatico
2004-2010
Box atlantica
OPA 8.2 – OPA 9.0
1/16º x 1/16º griglia orizzontale
ca. 6.5 km
71 Livelli verticali (1.5-5000m)
49 isole
Tempistica e rilascio della previsione:
Il tempo che intercorre tra l’inizializzazione della previsione e il rilascio della stessa è passato da
3 giorni (1999)
14 ore (2009)
Raccolta dati
Previsioni meteo
Produzione
Previsioni oceanografiche Mediterraneo
Rilascio
Servizio FTP e servizio WEB
Dati in situ
Dati da satellite
Questo netto miglioramento è essenzialmente legato a :
• disponibilità delle osservazioni e dei dati meteorologici: tutti vengono rilasciati in NRT, le osservazioni
da satellite sono rilasciate su base giornaliera e non più settimanale;
• sviluppo del sistema in termini di modularità e automatizzazione:
• Il sistema inizialmente manuale è ora completamente automatizzato in ogni sua parte;
• le singole componenti del sistema sono meglio sincronizzate tra di loro.
• maggiore potenza di calcolo dedicata .
Complessità del sistema:
Componente 1:
Modello numerico di
• disseminazione dei profili
XBT: profili
previsione
Componente 2:
Il sistema osservativo
5
200
Depth [m]
Ciclo
assimilazione:
• •rigid
liddi
free attraverso
surface il sistema
decimati
trasmessi
400
Full
XBT profile
•
dati
in
situ
e
da
satellite
separati
stesso
assimilazione
•
condizioni
al
contorno
chiuse
nell’
Atlantico
a
condizioni
al di
contorno
aperte
ARGOS
profili continui trasmessi Componente ciclo
3:
•GSM
settimanale
giornaliero
tramite
• migliore
parametrizzazione del flusso d’acqua
alla superficie
assimilazione
• Schema di assimilazione: SOFA
3DVAR 5 delle
osservazioni e
produzione di200
condizioni
iniziali per le400
previsioni Decimated XBT profile
• R&D: interazione onda-corrente
di gliders dell’interazione
e di drifters
• R&D:
R&D: traiettorie
parametrizzazione
aria-mare
13.5
14
14.5
15
15.5
16
Temperature [°C]
10 giorni di previsione
• osservazioni
di SLA lungo le tracce di tutti i satelliti disponibili
Pettenuzzo, D., 2010. Sea Surface Temperature variability and air-sea interactions in the Mediterranean Sea,
Dobricic S. and N. PInardi: An oceanographic three-dimensional variational data assimilation scheme, Ocean Modelling, 2008.
Univ.
Bologna.
DobricicPh.
S., Thesis,
N. Pinardi,
M.of
Adani,
M. Tonani, C. Fratianni, A. Bonazzi, V. Fernandez: Daily oceanographic analyses by the
•
OI-SST
da
settimanali
con
una
risoluzione
orizzontale
di 1/8°
a giornalieri
con una
Oddo
P.,
M.
Adani,
N.
Pinardi,
C. Fratianni,
M.Sci.,
Tonani
and D. Pettenuzzo:
A Nested
Atlantic-Mediterranean
Mediterranean basin scale assimilation system,
Ocean
3, 149-157,
2007.
Sea
general
circulation
for operational
forecasting,
Ocean Mediterranean
Sci., 5, 461-473,
2009.
risoluzione
di 1/16°
Dobricic
S., N.
Pinardi,
M. Adani,model
A. Bonazzi,
C. Fratianni
and M. Tonani:
Forecasting
System: a new
Tonani
M., N.Pinardi,
S. anomaly
Dobricic,and
I. Pujol
and C. Fratianni:
A High Resolution
Free
Surface
assimilation
scheme
for sea level
it’s validation
Q.J.R. Meteorol.
Soc., 128,
1-12,
2004. Model on the
Ocean Science,
4, P.
1-14,
2008.2003: Assimilation Scheme of Mediterranean Forecasting System:
DemirovMediterranean
E., N. Pinardi, Sea,
C. Fratianni,
M. Tonani,
DeMey,
•
profili
verticali:
XBT
ARGO,
CTD
Pinardi
N., I. Allen, Annales
E. Demirov,
P. De Mey,21,
G.1,
Korres,
A. Lascaratos, P.Y. Le Traon, C Maillard, G. Manzella
Operational
implementation.
Geophisicae,
189-204.
and
C.
Tziavos
2003:
The
Mediterranean
ocean
Forecasting
System:method
first phase
(1998De Mey P. and P. Benkiran: A multivariate reduced-order optimal interpolation
andof
itsimplementation
application to the
Mediterranean
2001),
Ann.
Geophys.,
21,
3-20.
basin-scale circulation. In: Pinardi N., Woods J. (Eds.), Ocean Forecasting, Springer Verlag, pp281-306,2002
Prodotti e servizi per gli utenti
• Ogni giorno viene rilasciata una previsione per i successivi 10 giorni
• Una volta a settimana vengono rilasciate le analisi dei precedenti 15 giorni
con la migliore stima delle condizioni fisiche del Mar Mediterraneo
• I prodotti distribuiti sono :
• Temperatura
• Salinità
• Correnti
• Flusso di calore
• Flusso d’acqua
• Altezza della superficie del mare
• I Prodotti sono distribuiti tramite server FTP agli:
- Utenti di ricerca (accesso libero)
- Utenti commerciali (contratti specifici)
• Ogni giorno le previsioni sono pubblicate sul sito web
http://gnoo.bo.ingv.it/mfs
I sistemi sub-regionali:
Modelli subregionali a 3 km
Modelli di piattaforma a 1-2 km
Il progetto MyOcean
A livello europeo MFS è inserito nel progetto MyOcean che si
pone i seguenti obiettivi:
• creare (definizione, progettazione, sviluppo e validazione)
una capacità di integrazione pan-europea per il monitoraggio
degli oceani e di previsione, utilizzando le competenze a
livello nazionale e le risorse disponibili
• dimostrare l'operatività del sistema basato su una
organizzazione "orientata al servizio", secondo gli standard
qualitativi europei, e col fine di raggiungere una qualità
operativa ed infine la qualità del servizio.
• portare un nuovo valore pan-europeo a vantaggio di coloro che forniscono il servizio marino a livello nazionale ed europeo
• contribuire alla sostenibilità a lungo termine della suddetta capacità pan-europea.
Controllo di qualità del sistema:
Settimanalmente al mercoledì vengono pubblicati i risultati del controllo di qualità del sistema come serie temporali:
• Dati da satellite
• Dati in situ
MOM1.1 +SOFA
OPA8.2 +SOFA (sys2b)
OPA8.2 +3DVAR (sys3a2)
NEMO+3DVAR (sys4a)
Conclusioni:
• Il sistema di previsione MFS è in funzione in modo operativo da oltre 10 anni.
• Il sistema viene continuamente aggiornato e nuove funzionalità vengono aggiunte per
meglio rispondere alle esigenze degli utenti
• Il sistema è stato migliorato sia in termini di disponibilità che di accessibilità dei prodotti
• I prodotti di oceanografia operativa sono utilizzati da una vasta comunità di utenti finali
che hanno contribuito alla valutazione della qualità del prodotto stesso.