capire il funzionamento del sistema climatico
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http://clima.casaccia.enea.it. CAPIRE IL FUNZIONAMENTO DEL SISTEMA CLIMATICO. SCALE TEMPORALI DELLA VARIABILITA’ IL TALLONE DI ACHILLE DELLA CIRCOLAZIONE GENERALE IL MEDITERRANEO E LA SUA VARIABILITA’ QUALI SONO GLI STRUMENTI PER PREVEDERE IL CLIMA COME E QUANTO CAMBIERA’ IL CLIMA. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
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CAPIRE IL FUNZIONAMENTO DEL SISTEMA CLIMATICO
http://clima.casaccia.enea.it
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SCALE TEMPORALI DELLA VARIABILITA’
IL TALLONE DI ACHILLE DELLA CIRCOLAZIONE GENERALE
IL MEDITERRANEO E LA SUA VARIABILITA’
QUALI SONO GLI STRUMENTI PER PREVEDERE IL CLIMA
COME E QUANTO CAMBIERA’ IL CLIMA
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Il sistema climatico è costituito da diverse componenti (oceano, atmosfera, …), ognuna delle quali ha proprie caratteristiche temporali e termodinamiche, queste componenti interagiscono tra di loro in modo complesso e rispondendo diversamente alle perturbazioni dovute ai forzanti esterni ed interni
COMPONENTE A BASSA FREQUENZA:Per esempioVariabilità della radiazione solare COMPONENTE AD ALTA FREQUENZA : Calore e ciclo idrologico
FORCING CONDITIONS CHANGEINTERNEESTERNE
Per esempio processi interni alla circolazioneAtmosferica ed oceanica
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QUANTO E’ CAMBIATO IL CLIMA SULLA TERRA NEGLI ULTIMI 400.000 ANNI ?
……..TANTISSIMO!!!!
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LA TEMPERATURA
INSOLAZIONE
CO2
CH4
ISOTOPI DELL’OSSIGENO
OGGI 400.000 ANNI FA’
che cosa è successo negli ultimi 100.000 anni
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gli ultimi 100.000 anni
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TWO MAIN TYPES OF ABRUPT CLIMATE CHANGES:
DANSGAARD-OESCHGER (D/O)
EVENTI CALDI
HEINRICH EVENTS
EVENTI FREDDI
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LINEAR BEHAVIOUR
IL SISTEMA ACCOPPIATO ATMOSFERA-OCEANO
HA UN COMPORTAMENTO NON-LINEARE TIPO ISTERESI
(ovvero un giro sulle montagne russe)OSSIA PER VALORI CRITICI DEI
FORZANTIPER ESEMPIO LA QUANTITA’
DI GHIACCIO IL SISTEMA CROLLAPER POI RECUPERARE PER UN
PERCORSODIVERSO DA QUELLO
PRECEDENTE
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FORZANTE ESTERNO
SCHEMA DELLA CIRCOLAZIONE TERMOALINA NEL NORD ATLANTICO
CALDO FREDDO
EQUATORE POLO
CIRCOLAZIONE PROFONDA
CIRCOLAZIONE DI SUPERFICIE
SPR
OF
ON
DA
ME
NT
O
Quando le interazioni con l’atmosfera rendonol’acqua di superficie piùpesante di quella sottostante, avvengono fenomeni convettivi e l’acqua superficiale sprofonda. Tale processoè di fondamentale importanza, infatti trasporta ossigeno nel mare profondo ed innesca una cella di circolazione in cui acquadi superficie rimpiazza l’acqua sprofondata
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QUANTO CAMBIA IL
CLIMA OGGI ?
ENSO E NAO SONO L’EVIDENZA
DELLA VARIABILITA’ DEL
CLIMA A SCALA INTERANNUALE O
PIU’
MOVE
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NEGLI ULTIMI DECENNI SI SONO OSSERVATI VALORI ESTREMI NELL’ANDAMENTO DELLE ANOMALIEDI TEMPERATURA
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e il ruolo dell’oceano …è come l’elefante: ha la memoria lunga
ED IL SUO RUOLO è FONDAMENTALE PER LE
TRANSIZIONI RAPIDE DA UNO STATO DI EQUILIBRIO AD UN
ALTRO
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Circolazione Oceanica globaleIn questo schemaviene evidenziatal’asimetria traOceano Atlanticoe l’Oceano Pacifico(correnti di superficieche trasportano calore dall’emisfero sud a quello nord)E’ Il Mediterraneo adeterminare questaasimmetria ?
Sud Nord
Nord
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TEMPERATURE, SALINITY
AND DENSITY
ALONG
A MERIDIONAL
SECTION OF NORTH
ATLANTIC OCEAN
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TEMPERATURE,
SALINITY
AND DENSITY
ALONG
A MERIDIONAL
SECTION OF
PACIFIC OCEAN
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CIRCOLAZIONE GENERALE (oceanica ed atmosferica ) DEL MEDITERRANEO
by V. Artale, A. Bargagli, A. Carillo, S. Marullo, G. Pisacane,
V. Rupolo, G. Sannino, in collaborazione con il CNR, Università e CASPUR
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Circolazione generale del Mar Mediterraneo
• Il Mar Mediterraneo è un bacino evaporativo, in cui cioè l’evaporazione (circa 1 metro all’anno) è maggiore del flusso di acqua dolce (fiumi e pioggia). Acqua di origine Atlantica entrante dallo stretto di Gibilterra compensa questo deficit annuale.
• L’evaporazione aumenta la concentrazione di sale nell’acqua che di conseguenza diventa più pesante e sprofonda.
• La circolazione generale del Mar Mediterraneo si può riassumere in un flusso superficiale di acqua relativamente dolce che entra a Gibilterra ed in un flusso di acqua più profonda e più salata che esce dallo stretto di Gibilterra.
• Il tempo caratteristico di questa circolazione è di circa 100 anni
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Simulazioni numeriche della circolazione del Mar Mediterraneo
• La dinamica della circolazione del Mar Mediterraneo viene rappresentata e studiata attraverso simulazioni numeriche.
• Con queste simulazioni si integrano le equazioni del moto ed il risultato è l’evoluzione nel tempo del campo di velocità, della temperatura e della salinità.
• Per simulare la circolazione nel Mar Mediterraneo si usano potenti calcolatori (per simulare un anno di circolazione sono necessarie più di 10 miliardi di operazioni)
• Nel seguito verranno mostrate alcune animazioni ottenute tramite simulazioni numeriche.
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Temperatura superficiale nel Mediterraneo (blu freddo, rosso caldo). Viene rappresentato un anno
di simulazione numerica.
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MEDITERRANEAN THERMOHALINE CIRCULATION(Using Lagrangian Technique, Rupolo et al, 2000)
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Come sono connessi i diversi sotto bacini del Mediterraneo (diagnostica lagrangiana sviluppata da V. Rupolo)
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…. e il clima di oggi……per esempio che cosa è successo questa
estate?
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il satellite è uno strumento indispensabile per lo studio, l’analisi ed il monitoraggio della variabilità
climatica
attività svolte da:S. Marullo, M. Guarracino, E.
Napolitano in collaborazione con il CNR
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Temperatura media Luglio 1985-2002 Temperatura media Luglio 2003
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Temperatura media Agosto 1985-2002 Temperatura media Agosto 2003
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Anomalia di temperatura Luglio 2003
Anomalia di temperatura Agosto 2003
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SST 2003
SST 1985-2002
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![Page 47: CAPIRE IL FUNZIONAMENTO DEL SISTEMA CLIMATICO](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022062409/5681502c550346895dbe1f2b/html5/thumbnails/47.jpg)
simulazioni ad alta risoluzione
.
by V.ARTALE , A. BARGAGLI, by V.ARTALE , A. BARGAGLI, A. CARILLO, E. NAPOLITANO, A. CARILLO, E. NAPOLITANO, SANNINO G. in collaborazione SANNINO G. in collaborazione
con il CASPURcon il CASPUR
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Zoom regionalesimulazione su una
regione particolarmente
critica: acqua alta a Venezia
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simulazioni numeriche globali e studio sui meccanismi fisici di base
by S. Calmanti, A. Carillo, D. Di Rocco, R. Iacono, V. Rupolo, P. Ruti,
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SDB memorizza in un proprio database le caratteristiche principali di ciascun file. Ciò permette all’ utente di selezionare i file desiderati specificando i seguenti parametri:
Area geografica Lat, Lon
Periodo temporale Data o intervallo di date
Tipo di dati Modello, con eventuale tipo di modello, o sperimentale
Variabile fisica Temperatura, ….
Progetto scientifico MFSPP, ….
Scientific Data Base
Emanuele.Lombardi e [email protected]
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![Page 52: CAPIRE IL FUNZIONAMENTO DEL SISTEMA CLIMATICO](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022062409/5681502c550346895dbe1f2b/html5/thumbnails/52.jpg)
SCENARI CLIMATICI SECONDO L’IPCC
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Sistemi di PrevisioneSistemi di Previsione
Dell’ Oceano Globale
e
del Mediterraneo
By G.Manzella e G. Fusco
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La rete di Osservazioni con Navi La rete di Osservazioni con Navi CommercialiCommerciali
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Ruolo ENEARuolo ENEA
MFS-PP•raccolta di dati storici (Medar/MedAtlas)•costruzione di data bases climatologici per inizializzare modelli
numerici (MODB, MED6, Medar/MedAtlas)•sviluppo di sistemi di osservazione operativi e real-time
MFS-TEP•Modellistica lagrangiana in supporto alla definizione della
startegia di campionamento
Mediterranean Forecasting SystemMediterranean Forecasting System
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MFS-VOS_1 (XBT data)MFS-VOS_1 (XBT data)
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MFS-VOS_1 (XBT data)MFS-VOS_1 (XBT data)
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MFS-VOS_1 (XBT data)MFS-VOS_1 (XBT data)
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MFS-VOS_1 (XBT data)MFS-VOS_1 (XBT data)
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MFS-VOS_1 (XBT data)MFS-VOS_1 (XBT data)
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MFS-VOS_1 (XBT data)MFS-VOS_1 (XBT data)
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MFS-VOS_1 (XBT data)MFS-VOS_1 (XBT data)
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MFS-VOS_1 (XBT data)MFS-VOS_1 (XBT data)
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MFS-VOS_1 (XBT data)MFS-VOS_1 (XBT data)
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MFS-VOS_1 (XBT data)MFS-VOS_1 (XBT data)
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MFS-VOS_1 (XBT data)MFS-VOS_1 (XBT data)
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MFS-VOS_1 (XBT data)MFS-VOS_1 (XBT data)
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LE PROBLEMATICHE SUL CLIMA COSTITUISCONO UNO DEI “GRAND CHALLENGES” DELLA SCIENZA MODERNA
PER ESEMPIO….
QUALI SONO LE DIMENSIONIDEI COMPUTERPER FARE SIMULAZIONI CLIMATICHE ?
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come si prevede il clima? ….attraverso l’uso di modelli numerici
e di grosse infrastrutture di calcolo, attualmente la più grande è in Giappone
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•IL COMPUTER PIU’ POTENTE AL MONDO (ATTUALMENTE !!!) DEDICATO SOPRATTUTTO AGLI STUDI SUL CLIMA
•QUALCHE NUMERO:
•5120 UNITA’ DI CALCOLO
•4O TERAFLOPS ( 40 MIGLIAIA DI MILIARDI DI OPERAZIONI AL SECONDO)
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esisterà mai un computer che possa simulare tutto ciò ?
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quanto tempo occorrerà
prima di avere un modello sul
clima…… speriamo
meno di 2000 anni!!
storia per immagini del modello di atomo
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quindi…..bisogna misurare, osservare, dedurre…
GRAZIE DELL’ATTENZIONE
F I N E