Il principale input che costituisce la massa della calotta polare antartica sono le precipitazioni nevose, le quali sono uno dei diretti indicatori climatici. I modelli climatici, d’altro canto, non sono in grado di simulare correttamente i fenomeni di precipitazione, per cui diviene essenziale tenere monitorato l’effetto della variazione climatica in Antartide su lunga scala temporale. A questo scopo sono utili le misurazioni satellitari di precipitazione, che però necessitano di osservazioni da sensori a terra per essere calibrate. Nonostante l’evidente ruolo chiave delle misure di precipitazione a terra, soprattutto per le misure satellitari (calibrazione e validazione dei prodotti), le difficoltà nelle misurazioni in aree remote della Terra (Artico, Antartico e sugli oceani) fanno si che le osservazioni terrestri siano scarse e non adeguate. Inoltre, la misura della fase ghiacciata della precipitazione è un compito estremamente impegnativo, soprattutto per le tecniche di telerilevamento. Infatti, le proprietà di scattering o assorbimento delle particelle di ghiaccio variano a causa di molti fattori, come la forma delle particelle, la densità, la temperatura, l’habit e il modo di caduta. Combinando le osservazioni da strumenti diversi, un monitoraggio più completo delle proprietà di precipitazione può essere raggiunto.
Questa proposta ha come scopo quello di creare un osservatorio per studiare la precipitazione Antartica. L’osservatorio è progettato per essere costruito nella stazione Antartica Italiana Mario Zucchelli (MZS), andando ad integrare la strumentazione già presente per le misure meteorologiche con altri strumenti specifici per l’osservazione della precipitazione. In particolare, un radar a 24GHz a puntamento verticale, il Micro Rain Radar (MRR), e un disdrometro ottico, il Parsivel di seconda generazione (P2) saranno integrati con la stazione meteorologica Eneide, con i radiosondaggi e il ceilometro. Il sinergico utilizzo di questi strumenti permetterà di caratterizzare e di studiare le proprietà della precipitazione antartica, quali dimensioni, forma, modo di caduta, densità, Distribuzione Dimensionale delle Particelle (PSD), velocità terminale delle particelle, fattore di riflettività e includere informazioni sulla loro estensione verticale. Il P2 e l’MRR così come la stazione
Eneide sono progettati per operare in maniera automatica e per essere controllati da remoto attraverso una connessione satellitare durante tutto l’anno. In queste condizioni, gli strumenti sono operative anche durante la stagione invernale quando non è presente il personale. I dati raccolti saranno scaricati e archiviati in un server dedicato istallato in Italia.
La raccolta sistematica dei dati su un periodo lungo è necessaria al fine di evidenziare la variabilità interannuale e stagionale della neve precipitata. Gli obiettivi di questa proposta saranno raggiunti in quatto anni e alla fine sarà disponibile un database composto da prodotti di precipitazione. Un protocollo specifico sarà redatto in modo da diffondere i dati in maniera pubblica e gratuita per scopi scientifici. In particolare gli obiettivi per questo lavoro saranno sviluppati come segue. Il primo anno di progetto sarà dedicato all’istallazione degli strumenti e all’analisi preliminare delle misure in modo da sviluppare una metodologia di post-processing ad hoc per questi tipi di precipitazioni. Durante il secondo anno sarà studiata la sinergia tra le misure dei diversi strumenti per migliorare le stime di neve precipitata. Negli ultimi due anni saranno perfezionati i prodotti di precipitazione nevosa dei quattro anni di misure e saranno raccolti in un database. Infine, verranno analizzati alcuni casi studio ritenuti interessanti per la caratterizzazione dei differenti tipi di eventi precipitanti che avvengono sulle coste antartiche.