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Descrizione del modulo "Sviluppo di metodologie dell'ambiente marino da piattaforme in situ e natanti (TA.P06.025.001)"
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- Descrizione del modulo "Sviluppo di metodologie dell'ambiente marino da piattaforme in situ e natanti (TA.P06.025.001)" (literal)
- Potenziale impiego per bisogni individuali e collettivi
- La ricerca svolta nell'ambito del monitoraggio ambientale, riguardante la misura di parametri meteo-marini mediante piattaforme in-situ ed il conseguente studio dei processi fisici e bio-geochimici marini, risponde all'esigenza di una maggiore comprensione dei fenomeni in atto nel Mar Ligure ed ha fornito in più occasioni supporto operazionale a sistemi di modellistica, prevenzione e previsione.
In particolare, la boa ODAS Italia 1, unica piattaforma del suo genere in Italia e tra le poche realtà esistenti nel mondo, costituisce un vero e proprio laboratorio marino d'altura che consente , oltre allo studio dei principali processi atmosferici e oceanografici, di ospitare apparati e sensori per Soggetti ed Istituzioni attivi nel settore delle tecnologie marine e dell'oceanografia operativa.
Nell'ambito di diversi contesti internazionali tra cui quelli riferiti all'Organizzazione Meteorologica Mondiale, i risultati delle ricerche svolte forniscono una chiara indicazione sull'utilità delle attività legate al monitoraggio in continuo di parametri ambientali in risposta a bisogni collettivi e sociali. (literal)
- Tematiche di ricerca
- L'attività di ricerca si rivolge allo studio di sistemi autonomi per la raccolta dati meteo-marini in mare aperto mediante boe oceanografiche d'altura o piattaforme intelligenti. In particolare la commessa svolge le proprie ricerche basandosi sull'apporto delle misure acquisite dalla boa ODAS Italia 1. La ricerca riguarda lo sviluppo tecnologico, il mantenimento operativo ed il supporto di questo tipo di osservatorio che è uno dei pochi punti di misura off-shore ed in acque profonde operanti nel Mediterraneo ed una delle poche boe a palo esistenti al mondo inclusa anche la famosa piattaforma FLIP del \"Marine Physical Laboratory\" dello \"Scrips Institution of Oceanography\" dell'Università' di California.
L'utilizzo di installazioni di misura permanenti su piattaforme e su boe con trasmissione dati in near real-time consente di raccogliere, anche in situazioni meteo-marine avverse, lunghe serie temporali di dati indispensabili per consentire una migliore conoscenza dei fenomeni in generale, per fornire un riferimento ai dati attualmente raccolti da satellite, e per rispondere, infine, ai bisogni di validazione della modellistica dei grandi sistemi marini. (literal)
- Competenze
- Le competenze acquisite dai partecipanti allo sviluppo della commessa possono essere così sintetizzate:
- Progetto e sviluppo di piattaforme embedded real time autonome per il monitoraggio ambientale di siti remoti marini e terrestri.
- Sviluppo di sistemi multiparametrici e multisensoriali intelligenti per l'analisi ambientale.
- Sviluppo di tecniche di trasmissione dati auto adattive su reti mobile e satellitari.
- Sviluppo di applicazioni web-oriented per la gestione di dati ambientali.
- Studio e sviluppo di metodologie acustiche passive per la misura di parametri ambientali.
- Simulazione del comportamento di piattaforme galleggianti ormeggiate.
- Studio di procedure di controllo di qualità e tele-diagnostica. (literal)
- Potenziale impiego per processi produttivi
- L'Italia, nel settore delle tecnologie marine e della strumentazione elettronica per l'oceanografia operativa, è fortemente dipendente dalla produzione estera. Le stesse normative sono mutuate da quelle vigenti in Nord Europa ed in America, prevalentemente motivate da esigenze produttive per lo sviluppo dell'industria off-shore. Varie iniziative, intraprese anche dal CNR, intese a proporre l'avvio di Progetti nazionali per definire una specificità dell'ambiente mediterraneo in svariate applicazioni dell'ingegneria costiera e marina, non hanno avuto seguito. Il mancato finanziamento della ricerca pubblica, anche in tale settore, ha contribuito a disperdere i Gruppi di Lavoro che trovavano, nel CNR, occasioni di incontro e scambi di proficue esperienze che avrebbero consentito alle nostre industrie di essere maggiormente competitive, non solo in Italia ma anche all'estero. (literal)
- Tecnologie
- L'attività di ricerca svolta presso l'unità di Genova si rivolge soprattutto allo sviluppo dei sistemi di raccolta dati meteo-marini in mare aperto mediante boe oceanografiche d'altura e, in generale, piattaforme autonome intelligenti.
L'attività di ricerca presenta aspetti tecnologici e metodologici innovativi legati allo sviluppo di strumentazione e di sistemi per il monitoraggio ambientale ad ampio spettro ad orientamento oceanografico ed ecologico.
Lo sviluppo delle ricerche attorno alle linee di indirizzo sopra riportate, ha portato alla valorizzazione delle professionalità esistenti all'interno, fisiche, ingegneristiche, chimiche ed allo sviluppo di strette relazioni con la piccola industria operante nel settore, particolarmente in ambito locale. L'impegno e le risorse dedicate hanno consentito di attivare sia gruppi di lavoro fortemente interdisciplinari, sia semplici collaborazioni di ricerca con possibili utenti finali, che hanno fornito valore aggiunto all'attività di ricerca svolta, portando anche ad operare, con un coinvolgimento significativo, in settori diversi da quelli di esclusiva competenza ingegneristica. (literal)
- Obiettivi
- L'attività di ricerca mira a studiare e sviluppare quei sistemi e quelle tecnologie in grado di contribuire all'analisi dei fenomeni che governano i cambiamenti climatici in atto alle diverse scale spazio-temporali in modo da mantenere e migliorare la capacità di monitoraggio e comprensione di tali processi.
Si prevede, pertanto, di sviluppare ed impiegare installazioni di misura permanenti su piattaforme autonome ed intelligenti che permettano di raccogliere, anche in situazioni estreme, serie temporali di dati indispensabili per migliorare la conoscenza dei fenomeni, per fornire un riferimento ai dati attualmente raccolti da satellite, e, infine, per rispondere ai bisogni di validazione della modellistica di sistemi ad elevata complessità.
In particolar modo, l'attività di ricerca è rivolta a:
- Impiego della boa ODAS Italia 1 come laboratorio autonomo per la misura di parametri meteo-marini e sito di sviluppo e collaudo di strumentazione innovativa per l'oceanografia operativa.
- Studio e sviluppo di metodologie acustiche passive per la misura di parametri ambientali.
- Sviluppo di applicazioni web-oriented per la gestione di dati ambientali. (literal)
- Stato dell'arte
- L'Unione Europea ha avviato il programma GMES nel campo del monitoraggio e della sicurezza ambientale con il duplice scopo di ampliare la disponibilità di infrastrutture spaziali in Europa e di stimolare lo sviluppo di servizi avanzati, in settori quali la gestione delle emergenze, la previsione di eventi catastrofici e la gestione delle risorse naturali. In tale ambito, si sono avviate collaborazioni scientifiche con enti di ricerca nazionali ed europei che ricadono nel programma intergovernativo dell'Unesco, nelle azioni delle Nazioni Unite per lo Sviluppo Sostenibile e nell'iniziativa europea per il Monitoraggio Globale dell'Ambiente e la Sicurezza.
A livello nazionale si fa riferimento alle strategie tematiche dei Ministeri Italiani dell'Ambiente e della Tutela del Territorio su Sviluppo Sostenibile e Protezione dell'Ambiente Marino e del MIUR.
A livello regionale ci si riferisce ai Programmi Operativi Regionali ed alle strategie di sostegno all'alta formazione, alla innovazione ed al conseguente trasferimento al comparto socio economico e produttivo. In tale ambito assumono rilevanza strategica le attività progettuali nell'ambito dei Distretti Tecnologici. (literal)
- Tecniche di indagine
- Le tecniche di indagine che si intendono impiegare per ottenere gli obiettivi prefissati consistono nella realizzazione di attività di monitoraggio continuo dell'ambiente marino attraverso piattaforme autonome intelligenti (p.e., boe di superficie, ormeggi e catene strumentate) e misure in-situ da navi e imbarcazioni.
Le piattaforme in mare sono in grado di operare con continuità e possono essere utilizzate come riferimento a mare per dati da satellite, ma anche per l'analisi dei flussi energetici all'interfaccia aria-mare. Significativo contributo può essere fornito da siffatte strutture per le previsioni meteo di superficie, ancora oggi molto carenti per bacini chiusi. I modelli previsionali sono, infatti, disponibili in quota per il settore aereo e solo di recente si considerano anche le interazioni al suolo per rendere più efficaci le previsioni meteo a livello globale.
Non si deve trascurare che l'impiego di tali piattaforme abbia la resa più elevata in termini di economicità di esercizio e capacità di misura rispetto ad altri strumenti di monitoraggio. (literal)
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