Descrizione del modulo "GdR: Telerilevamento Satellitare di Nubi e Precipitazioni (TA.P06.021.001)"

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  • Descrizione del modulo "GdR: Telerilevamento Satellitare di Nubi e Precipitazioni (TA.P06.021.001)" (literal)
Potenziale impiego per bisogni individuali e collettivi
  • • Realizzazione di mappe di precipitazione accumulata e prevista a breve termine in supporto ai servizi di protezione civile per l'allerta meteo-idrologico. • Individuazione e caratterizzazione di nubi necessarie per la parametrizzazione e l'inizializzazione di modelli meteorologici, climatologici e di dispersione. • Contributo al miglioramento delle previsioni di eventi severi tramite l'assimilazione dati telerilevati in modelli numerici di previsione meteorologica. (literal)
Tematiche di ricerca
  • -Sviluppo di tecniche multispettrali (VIS/IR/MW) da satellite per l'individuazione e la classificazione di sistemi nuvolosi a uno e a più strati, per lo studio delle interazioni aerosol-nubi, per la stima del ghiaccio e dell'acqua liquida contenuta nelle nubi, del contenuto colonnare di vapor d'acqua atmosferico, per l'individuazione di nubi convettive, nonché dei profili atmosferici di temperatura e vapor d'acqua. -Sviluppo di tecniche combinate IR/MW ad aggiornamento rapido per la stima delle precipitazioni utilizzando sensori GEO/LEO. Sviluppo di tecniche non-supervisionate per l'inserimento dei prodotti in catene operative previsionali. -Stima dell'irradianza solare al suolo da dati satellitari per aeree chiare, in presenza di nubi e di aerosol; Analisi delle prestazioni delle bande spettrali dalle MW al VIS, per il retrieval delle caratteristiche ottiche e microfisiche di nubi e precipitazioni. -Integrazione delle misure da satellite con osservazioni a terra per migliorare l'accuratezza dei prodotti. -Validazione dei prodotti satellitari utilizzando osservazioni in situ e telerilevate da aereo. -Studi di fattibilità e prestazioni di sensori e piattaforme satellitari. (literal)
Competenze
  • Le competenze disponibili nel gruppo coprono lo spettro necessario agli studi riguardanti le nubi e le precipitazioni. In particolare: Meteorologia satellitare - Trasferimento Radiativo - Fisica delle nubi – Osservazioni da terra per la validazione e la sinergia. (literal)
Potenziale impiego per processi produttivi
  • • Realizzazione di mappe di precipitazione accumulata e prevista a breve termine in supporto alle previsioni meteorologiche ed idrologiche che influenzano i processi produttivi agronomici e dei trasporti e viabilità. • Contributo alla caratterizzazione di nubi di ceneri vulcaniche e miste ceneri/acqua per lo studio dell'impatto sulla viabilità aerea. (literal)
Tecnologie
  • • Sistema di ricezione/processamento ed archiviazione di dati satellitari comprensivo di un'antenna HRPT (High Resolution Picture Transmission) per la ricezione di dati satellitari • Cluster di 16 nodi quadri-processori a 64 bit in configurazione rack altamente scalabile progettato prevalentemente per applicazioni di calcolo intensive sia mediante codici sorgenti nativi, sia in ambienti di calcolo e di sviluppo avanzati (literal)
Obiettivi
  • Gli obiettivi principali sono: - Sviluppo e avanzamento di tecniche di stima delle proprietà microfisiche, termodinamiche e radiative dell'atmosfera terrestre - Sviluppo e avanzamento di tecniche multispettrali per l'individuazione, la classificazione e la stima di proprietà di aerosol, nubi, e precipitazioni anche nevosa da satellite; - Valutazione e validazione di prodotti operativi e di ricerca ottenuti da osservazioni satellitari con reti di sensori a terra; - Studi di fattibilità e prestazioni per sensori e piattaforme satellitari innovativi; - Sviluppo di tecniche per il supporto della radiometria da terra a microonde al nowcasting; - Assimilazione di dati telerilevati in modelli numerici prognostici dello stato dell'Atmosfera. - Coordinamento di reti di sensori per aumentare lo sfruttamento dei dati telerilevati (literal)
Stato dell'arte
  • La conoscenza delle proprietà microfisiche e radiative delle nubi, della loro distribuzione spaziale e temporale, nonché dell'intensità e della distribuzione delle precipitazioni è fondamentale nella modellistica climatologica, nelle previsioni meteorologiche e nei modelli idrologici. Allo stato attuale le parametrizzazioni delle nubi nei modelli sono estremamente semplificate. Grazie ai sensori satellitari di nuova generazione, a più alta risoluzione spaziale, spettrale e temporale, è possibile sviluppare algoritmi in grado di fornire prodotti più accurati atti a migliorare la conoscenza delle proprietà microfisiche e radiative delle nubi e quindi la parametrizzazione delle nubi all'interno dei modelli. Per quanto riguarda le precipitazioni, le misure attuali non soddisfano a pieno le richieste dei modelli in quanto a copertura, a risoluzione temporale e ad accuratezza. E' pertanto necessario migliorare le capacità di osservazione e di analisi, sia sfruttando al meglio gli strumenti attuali, sviluppando algoritmi più complessi ed accurati che integrino opportunamente le informazioni derivanti dai vari strumenti, che perseguendo e sviluppando nuove tecnologie di osservazione. (literal)
Tecniche di indagine
  • Osservazioni satellitari nello spettro della radiazione dal visibile alle microonde, con strumenti sia attivi (radar, lidar) che passivi (radiometri), e infine con differenti risoluzioni spaziali e temporali. L'approccio satellitare si completa con reti di osservazioni da terra, sia per validazione delle stime di parametri termodinamici da satellite, sia per la complementarietà della copertura spazio-temporale in un approccio sinergico. Coordinamento di reti di sensori per migliorare lo sfruttamento dei dati telerilevati attualmente disponibili da sorgenti varie (sia da terra che da satellite). (literal)
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