I meteorologi marini affrontano la sfida di prevedere un ambiente marino molto complesso e in continua evoluzione applicando la scienza degli oceani, conoscenze e competenze tecnologiche per produrre previsioni sullo stato dell'oceano.

Le previsioni operative vengono fornite quotidianamente in tempo quasi reale e si basano su modelli numerici per prevedere come l'oceano cambierà nel tempo e nello spazio mediante equazioni che descrivono una varietà di processi oceanici, comprese le interazioni con le onde, atmosfera e terra. Le previsioni oceaniche forniscono previsioni su molti aspetti dell'oceano blu, compresa la temperatura dell'oceano, salinità, correnti, livello del mare, maree. osservazioni marine, sia da sistemi di osservazione in situ che da satellite, sono utilizzati per produrre analisi complete dell'oceano utilizzate come stato iniziale per i modelli di previsione oceanica.

Tali informazioni vengono utilizzate per creare servizi e applicazioni per supportare le attività sociali e la Crescita Blu in modo sostenibile, quali:sostenere operazioni marittime sicure, comprese le previsioni di tempeste e cicloni, cerca e salva, navigazione, gestione emergenza marea nera; fornire informazioni regolari alle applicazioni del settore industriale e privato, agenzie di protezione, ingegneria costiera, pesca e turismo; sostenere l'attuazione della direttiva quadro sulla strategia per l'ambiente marino (MSFD).

In questo quadro, CMCC contribuisce al Copernicus Marine Environment and Monitoring Service (CMEMS), per la fornitura di informazioni regolari e sistematiche dell'oceano blu nel Mediterraneo e nel Mar Nero. Opera con le sue unità di produzione che ogni giorno consegnano prodotti oceanici operativi - previsioni a 10 giorni - per le variabili essenziali, implementare un quadro di modellazione all'avanguardia per l'idrodinamica e l'assimilazione dei dati attraverso programmi di servizio e di evoluzione del sistema il cui obiettivo è risolvere le caratteristiche fisiche di entrambi i mari regionali per migliorarne l'accuratezza e la qualità. Inoltre, in tale contesto, CMCC assicura il continuo aggiornamento dei sistemi di modellazione a beneficio degli utenti in occasione degli aggiornamenti annuali del catalogo dei servizi.

Un recente aggiornamento del catalogo CMEMS per il Mediterraneo e il Mar Nero è stato eseguito a partire da maggio 2021. Realizzato da un team di ricercatori della Fondazione CMCC, è il risultato di una collaborazione sinergica tra le divisioni CMCC OPA—Ocean Predictions and Applications e ODA—Ocean modeling e Data Assimilation, che cooperano per trasferire in operazioni i risultati della ricerca applicata nel campo della modellazione numerica oceanica e dell'assimilazione dei dati.

La Fisica del Mar Mediterraneo (Med-PHY) fa parte del Centro di monitoraggio e previsione del Mediterraneo (MED-MFC). L'aggiornamento del sistema di analisi e previsione del Mediterraneo nel maggio 2021 include la rappresentazione delle onde di marea. Nonostante le maree di ampiezza limitata nel bacino del Mediterraneo, le loro interazioni con le complesse dinamiche del Mar Mediterraneo rappresentano una sfida cruciale e importante da modellare.

È stata effettuata un'ampia validazione del nuovo sistema ei principali risultati sono forniti qui.

Il sistema di modellazione aggiornato ha anche permesso di migliorare la rappresentazione di eventi estremi come le medicane Ianos, un ciclone mediterraneo di tipo tropicale che ha colpito il Mar Ionio e la Grecia il 17-20 settembre 2020. L'evoluzione medica è stata chiaramente catturata dal modello, grazie all'innalzamento del livello del mare, correnti superficiali e diminuzione della temperatura superficiale lungo il suo percorso verso le coste greche. Inoltre, il modello è stato in grado di catturare l'aumento del livello del mare di ~20 cm al mareografo di Katakolo sulla costa greca, con solo una leggera sottovalutazione al suo apice.

La fisica del Mar Nero (BS-PHY) fa parte del Centro di monitoraggio e previsione del Mar Nero (BS-MFC). Il recente aggiornamento del sistema di analisi e previsione del Mar Nero per la fornitura di prodotti Near Real Time (sistema BS-PHY NRT) include molti aspetti innovativi:

1. un nuovo dominio spaziale a circa 2,5 km in orizzontale ea maggiore risoluzione in direzione verticale:comprende lo Stretto del Bosforo e una porzione del Mar di Marmara;
2. l'implementazione di condizioni al contorno aperte laterali attraverso il Mar di Marmara per risolvere meglio le dinamiche dello stretto del Bosforo e di conseguenza la circolazione ei processi fisici del Mar Nero;
3. la migliore rappresentazione dei fiumi, con un focus sul Danubio, rappresentare al meglio le peculiarità del Delta e il suo ruolo nel governare i processi fisici a scala di bacino;
4. l'aggiornamento dello schema di assimilazione dei dati al nuovo sistema ad alta risoluzione per l'assimilazione di osservazioni quasi in tempo reale - temperatura in situ e profili di salinità, livello del mare lungo la traccia dati satellitari e temperatura della superficie del mare dal satellite, forniti dai Centri Tematici di Assemblaggio (TAC) CMEMS.

Il Mar di Marmara collega fisicamente il Mediterraneo e il Mar Nero attraverso i Dardanelli e lo Stretto del Bosforo:dal punto di vista modellistico, il suo ruolo di interfaccia ottimale tra i due mari regionali è stato rappresentato da una nuova implementazione di un modello ad altissima risoluzione, basato su Shyfem, chiamato Unstructured Turkish Strait Systems (UTSS):fornisce per la prima volta condizioni climatiche mensili di confine aperto laterale al Mar Nero attraverso la scatola del Mar di Marmara (temperatura, salinità, altezza e velocità della superficie del mare). I dettagli sul sistema e le qualifiche scientifiche sono qui.

Chi sono gli utenti finali di queste previsioni e in che modo questi prodotti li aiutano?

La natura orientata all'utente di questa organizzazione di servizi favorisce la visione di garantire il vantaggio per i principali utenti e per le applicazioni target chiave quali:gestione delle emergenze in caso di fuoriuscite di petrolio, applicazioni del settore industriale e privato, Attuazione della direttiva quadro sulla strategia per l'ambiente marino (MSFD), pianificazione di soluzioni basate sulla natura, ottimizzazione delle rotte marittime, gestione del porto, e monitoraggio dell'andamento climatico.

Il prodotto Med-PHY NRT è ampiamente scaricato ed è il prodotto con il maggior numero di utenti tra i prodotti CMEMS regionali (più di 150 utenti nell'ultimo mese). Quasi il 50% degli utenti proviene dal settore accademico, mentre gli utenti del Settore Pubblico e quello Business/Privato rappresentano quasi il 25% ciascuno. I dati sono per lo più utilizzati per la ricerca scientifica (più del 50%), ma anche per la formazione e l'insegnamento, uso commerciale e servizio pubblico.

Alla fine del 2020, un numero di 40 utenti attivi hanno scaricato i prodotti BS-PHY NRT. L'area dei vantaggi include aziende commerciali/private, Accademia e Pubblica Amministrazione. Le applicazioni che utilizzano i prodotti BS-PHY sono principalmente utilizzate per la ricerca scientifica e per il settore commerciale, il che dimostra come progressivamente il mercato dei paesi del Mar Nero stia attirando l'iniziativa Blue Growth.

Tali statistiche incoraggianti nell'uso di entrambi i prodotti sono supportate anche da un servizio molto robusto che garantisce un numero minimo di incidenti/guasti grazie a un monitoraggio del servizio molto rigoroso e supporto alle unità produttive.