Le tecnologie di Osservazione della Terra (OT) vengono utilizzata per contribuire ad una migliore comprensione fisica delle interazioni e dei meccanismi di feedback tra i processi atmosferici sia nella parte superiore e inferiore della troposfera, sia nell'interfaccia aria/suolo. Le attività OT si dividono quindi in quattro linee principali:
- Sviluppo e integrazione di tecnologie e metodologie osservative (da satellite e da terra) per il monitoraggio di nubi, precipitazioni, vento e radiazione, per lo studio di fenomeni e processi legati al ciclo idrologico, e per la caratterizzazione e il monitoraggio di eventi estremi nel bacino del Mediterraneo;
- Utilizzo di dataset osservativi di lungo periodo, e integrazione e sviluppo di tecniche di osservazione, per il monitoraggio di variabili climatiche essenziali in regioni strategiche e vulnerabili (comprese le aree polari e altri hotspot climatici);
- Integrazione di tecniche osservative e di modellizzazione per lo studio delle dinamiche turbolente e dispersive dello strato limite atmosferico e per la valutazione della sua influenza sulla meteorologia e sul clima in diverse aree hotspot (aree polari, aree urbane);
- Analisi di dati satellitari per lo studio dei processi di interazione aria-mare nel Mediterraneo e loro impatto sugli eventi estremi
Attività specifiche
1) Fisica delle nubi e delle precipitazioni
- Radar meteorologia e disdrometri:
- Stima quantitativa della precipitazione
- Microfisica di nubi e precipitazioni da misure radar da terra e da satellite (doppia polarizzazione, Doppler, misure di frequenza multipla, profilatori)
- Proprietà microfisiche di idrometeore in fase liquida e solida
- Meteorologia da satellite
- Telerilevamento di nubi e precipitazioni
- Sviluppo di algoritmi di detection e di stima della precipitazione (liquida e solida) e di prodotti operativi basati su sensori a microonde a bordo dei satelliti LEO e osservazioni nel visibile/infrarosso da satelliti GEO
- Climatologia regionale e globale a lungo termine basata su dati da satellite di nubi e precipitazioni di lungo periodo (variabilità, trend, e teleconnessioni)
- Meteorologia GNSS
- Elettricità in atmosfera
- Rilevamento di fulmini in tempo reale basato su misure da terra e dallo spazio
- Studio delle cariche elettriche in atmosfera
- Meccanismi di elettrificazione delle nubi e processi di scarica
- Studi da terra, da aereo e da satellite di Terrestrial Gamma-ray Flashes (TGF)
- Studio di Transient Luminous Events (TLE)
- Tecniche multisensore (satellitari e terrestri)
- Caratterizzazione e monitoraggio di eventi atmosferici estremi con particolare attenzione al bacino del Mediterraneo (Mesoscale Convective Systems, supercelle, Medicanes)
- Nubi e precipitazioni orografiche
- Microfisica e meccanismi di formazione di nubi e precipitazioni;
- Studio dei processi nella troposfera e stratosfera polare mediante tecniche di telerilevamento passivo e attivo da terra e da satellite, e tramite misure in-situ
2) Nowcasting e assimilazione dati
- Sviluppo di strumenti di nowcasting basati su tecniche OT
- Sviluppo di tecniche di assimilazione dati di misure non convenzionali (fulmini, GPS-ZTD e quantità derivate da radar)
3) Fotometria e radiazione solare
- Analisi di qualità e studi di tracciabilità di misure da fotometri, sviluppo di procedure di calibrazione "in situ"
- Stime e previsioni del flusso di radiazione solare da misure satellitari e confronto e validazione con misure da terra
4) Strato limite planetario (PBL):
- Osservazioni e studio della dinamica di PBL
- Utilizzo di osservazioni in situ e di telerilevamento per analisi della turbolenza e della struttura del PBL, meccanismi di feedback aerosol-clima, con particolare attenzione agli hotspot climatici (regioni polari e aree urbane)
- Proprietà PBL, variabili micro-meteorologiche e isole di calore urbano
- Studi sperimentali dello strato limite stabile con misure di telerilevamento in situ e acustiche da terra (interazione tra moti a scala sub-meso e turbolenza)
- Profili verticali del vento (LIDAR) per applicazioni e studi su energia eolica e sullo strato limite
Per il dettaglio degli strumenti di telerilevamento e in situ, visitare il link Polo Misure
Progetti: EUMETSAT H SAF, ESA RAINCAST, Copernicus C3S_312b_Lot1, ASI GAMMA-FLASH, PNRA, RAMSES, HYMEX, PON OT4CLIMA, Life ASTI, European Skynet Radiometers Network, RAMSES, DPC-ISAC Intesa Operativa
Collaborazioni: WMO Global Energy and Water Exchanges Project (GEWEX), European and international Space Agencies (CONAE, ESA, EUMETSAT, JAXA, NASA, NOAA), the EU Copernicus program, satellite missions for clouds and precipitation (e.g., ESA/JAXA EarthCare, ESA/EUMETSAT EPS-SG and MTG, and the NASA/JAXA Global Precipitation Measurement (GPM) mission).
