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Prodotti del sottosistema Previsione QUITSAT V. Singh, C. Carnevale, G.Finzi, E. Pisoni, M. Volta DEA – Università degli Studi di Brescia G, Curci, P,

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Presentazione sul tema: "Prodotti del sottosistema Previsione QUITSAT V. Singh, C. Carnevale, G.Finzi, E. Pisoni, M. Volta DEA – Università degli Studi di Brescia G, Curci, P,"— Transcript della presentazione:

1 Prodotti del sottosistema Previsione QUITSAT V. Singh, C. Carnevale, G.Finzi, E. Pisoni, M. Volta DEA – Università degli Studi di Brescia G, Curci, P, Stocchi, B, Grassi, G. Visconti CETEMPS – Università degli Studi dellAquila Workshop finale QUITSAT Roma, ASI, 10 novembre 2009

2 Il futuro simulato dai computer … Workshop finale QUITSAT - Roma, 10 novembre 2009 In QUITSAT: 1. QF(a) Sistema di previsione stocastico basato sullutilizzo di algoritmi neurali 2. QF(b) Sistema di previsione deterministico basato sullutilizzo di un modello meteo e un modello di chimica e trasporto euleriani

3 Diagramma S/S Forecasting Workshop finale QUITSAT - Roma, 10 novembre 2009

4 QF(a): Scopo della metodologia Workshop finale QUITSAT - Roma, 10 novembre 2009 Sistema di previsione t t+1 t+2 Previsione di Max 8h O3 PM10 INPUT DISPONIBILI: Ozono, PM10, Temperatura, Simulazione da modelli Deterministici, … Implementare un sistema per la previsione del massimo giornaliero della media sulle 8 ore (Max8h O3) e PM10 medio giornaliero (PM10). Il sistema deve essere: Rapido nel dare i risultati della previsione Utilizzabile con facilità in modo operativo Fornire informazioni spaziali Dare previsioni 2 giorni in avanti Necessitare di pochi e semplici dati in input

5 QF(a): Metodologia Workshop finale QUITSAT - Roma, 10 novembre 2009 Dominio con stazioni di misura Previsioni puntuali (reti neurali) Mappe di previsione (tecniche geostatistiche) Spazializzazione delle previsioni t t+1 t+2 Previsioni puntuali

6 QF(a): Dominio di studio e prodotti Workshop finale QUITSAT - Roma, 10 novembre 2009 Dominio: 60km x 60km Risoluzione spaziale: 5km x 5km Numero di celle: 144 Area metropolitana di Milano (uso del suolo) Milan Prodotti QF(a): anno 2004, campagne campi previsione D+0, D+1, D+2 per O3 e PM10 in formato ASCII previsione D+0, D+1, D+2 di O3 e PM10 su punti stazione in formato ASCII

7 QF(a): Dati utilizzati Workshop finale QUITSAT - Roma, 10 novembre 2009 Stazioni ozono Serie orarie e/o giornaliere 1 Gen 2000 – 31 Dec 2006 Numero di stazioni 23 (ozono) and 14 (PM10) Anni di identificazione: and Anno di previsione: 2004 Variabili secondarie: Simulazioni con TCAM (ozono) e mappa satellitare da MODIS (PM10). Stazioni di validazione: 502, 525, 535, 536, 542 (ozono) and 528, 542 (PM10) Stazioni PM10

8 QF(a): O3 misurato e previsto Workshop finale QUITSAT - Roma, 10 novembre 2009 t+1 t+2 t

9 QF(a): O3 mappe di previsione Workshop finale QUITSAT - Roma, 10 novembre 2009 t t+2 (23/07/2004) (24/07/2004) (25/07/2004) t+1 Milan

10 QF(a): O3 validazione del sistema Workshop finale QUITSAT - Roma, 10 novembre 2009

11 QF(a): PM10 misurato e previsto Workshop finale QUITSAT - Roma, 10 novembre 2009 t+2 t+1 t+2 t+1

12 QF(a): PM10 mappe di previsione Workshop finale QUITSAT - Roma, 10 novembre 2009 t t+2 (16/12/2004) (17/12/2004) (18/12/2004) t+1 Milan

13 QF(a): PM10 validazione del sistema Workshop finale QUITSAT - Roma, 10 novembre 2009

14 QF(b): Metodologia Workshop finale QUITSAT - Roma, 10 novembre 2009 Chimere V200709C Avvezione/diffusione Convezione Chimica gas & aero BC, OC SOA Windblown dust Sea salts EMISSIONI Antro (EMEP+CTN_ACE): NO x, SO 2, CO, NMVOC, NH 3, PM, BC, OC, POPs Bio: isoprene, terpeni, NO METEO MM5/ECMWF Grid FDDA MRF PBL Noah soil model Reisner 2 micro. LAND USE : GLCF BOUNDARY CONDITIONS Gas: LMDz-INCA, Aerosol: GOCART [IPSL, LISA, INERIS (Parigi)] Mappa Ozono 10x10 km 2 Profilo dust 00Z 12Z all PM10 speciato dust dustout inorganics SOA primary

15 QF(b): Domini e prodotti Workshop finale QUITSAT - Roma, 10 novembre 2009 IQA = max( O3/180, NO2/200, PM2.5/15 ) Previsione a scala Europea 0.5°x0.5° Previsione dominio QUITSAT 0.1°x0.1° O3 NO2 PM10 IQA O3 NO2 PM10 IQA Prodotti QF(b): anno 2004, campagne campi di previsione D+0, D+1, D+2 formato PNG e netCDF serie temporali su punti stazione in formato ASCII

16 QF(b): Caratterizzazione dei bias Workshop finale QUITSAT - Roma, 10 novembre 2009 O3 PM10 Europa Italia Sovrastima O3 notturno Sottostima PM10 inverno

17 QF(b): PM10 campagna estiva Workshop finale QUITSAT - Roma, 10 novembre 2009

18 QF: Conclusioni Workshop finale QUITSAT - Roma, 10 novembre 2009 QF(a): previsione stocastica Il sistema è in grado di prevedere mappe di ozono massimo giornaliero della media sulle 8 ore, e la media giornaliera di PM10 I risultati sul caso studio di Milano mostrano buoni risultati Il sistema previsionale è molto rapido. Per ottenere 3 mappe di previsione necessita di 15 secondi su un PC dual core con 4Gb di RAM. La metodologia implementata è un metodo veloce e affidabile per fornire mappe di previsione di ozono e PM in aree urbane/metropolitane. QF(b): previsione deterministica Il sistema è in grado di prevedere mappe di ozono massimo giornaliero, media giornaliera di NO2 e PM10 e IQA Loutput netCDF contiene i campi 3D di tutte le specie simulate su due domini (Europa e Nord Italia) per ulteriori analisi Le prestazioni sono in linea con lo stato dellarte dei modelli CTM: sovrastima ozono notturno e sottostima PM10 invernale Il sistema richiede circa 4 ore per lelaborazione su un PC dual core con 4GB di RAM Il sistema non necessita di dati osservati in tempo reale in ingresso ed è facilmente estendibile ad altre regioni italiane

19 Grazie dellattenzione!


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