CarboItaly : attività e risultati P. Toscano, B. Gioli, A. Zaldei, F. Miglietta (IBIMET CNR) S. Alfieri, V. Magliulo (ISAFOM CNR)

Radiazione incidente MSG (DSSF) Data 30 min  Daily data Dataset dei dati meteo da stazioni meteorologiche delle reti nazionali e dati rianalisi Downscaling dati climatici ad alta risoluzione per aree test Radiazione incidente MSG (DSSF) Data 30 min  Daily data Precipitazione MSG (MPE) Data 15 min  Daily data Temperatura superficiale MSG (LST) Data 15 min  Daily data

Validazione VS LeBray (Rad globale) Validazione VS LeBray (Rad Netta, con Albedo MSG)

Validazione VS stazioni meteo italiane (Rain)

Validazione VS aircraft radiometric T

Data-assimilation satellite / stazioni meteo (LST) Land Surface temperature  (Ta) Air temperature Approach  Use data assimilation schemes by integrating weather stations

SPOT Vegetation - 1 km x 10 days resolution - Full coverage 2006 / 2007 Single Spectral Band (0.43 - 0.47 µm, 0.61 - 0.68 µm, 0.78 - 0.89 µm, 1.58 - 1.75 µm) NDVI

Misure a scala regionale Track suddivisa in 4 porzioni autonome, delimitate da ecosistemi differenti o da zone ad orografia complessa. 3 Intensive Operation Periods (IOP) Tipicamente 4/5 giorni di attività di rilievo per IOP 1 - 4 voli/giorno sull’area di studio in diverse condizioni ambientali Due velivoli (IBIMET ed ISAFOM) alternati nell’area di studio fCO2, H, LE misurati su ‘pixel’ di ca. 4 km

Rappresentatività spaziale delle misure fAPAR distribution (fAPAR = Fraction of absorbed photosynthetically active radiation Observations Total area 1

Variabilità spaziale e temporale della fotosintesi (media giornaliera) -NEE = GPP - Reco GPP = Gross Primary Productivity NEE = Net Ecosystem Exchange Reco = Ecosystem respiration Agr Grass For

Risposta della fotosintesi (media giornaliera) alle caratteristiche spettrali della vegetazione (fAPAR) ed a driver ambientali (radiazione PAR e temperatura superficiale) fAPAR = fraction of absorbed PAR radiation ( MODIS) PAR = Photosynthetic Active Radiation ( observations) LST = Land Surface Temperature ( Meteosat)

Light Use Efficiency concept (Monteith, 1977) GPP = (fAPAR * PAR) * LUE GPP = Gross Primary Productivity [observed] LUE = Light Use Efficiency [?] fAPAR = fraction of absorved PAR by vegetation [MODIS] PAR = incoming PAR radiation [observed, MSG satellite] APAR = total abosorbed PAR LUE = GPP / (fAPAR * PAR) = GPP / APAR

Variabilità spaziale e temporale di Light Use Efficiency (LUE) LUE = GPP / (fAPAR * PAR)

Risposta di Light Use Efficiency (LUE) a driver ambientali (VPD, T, LST) Tipicamente VPD e T sono impiegati come fattori limitanti per LUE (es. prodotto MOD17)

Risposta di Light Use Efficiency a Land Surface Temperature (LST) antecedente LST_DT = LST integrata su un periodo precedente (20-40gg);  effetto di isteresi nella risposta dell'ecosistema

Overall results of GPP predictions GPP = LUE * fAPAR * PAR LST (MSG satellite) MODIS satellite MSG satellite

Applicazione del forcing satellitare (MODIS + MSG) all’area di studio GPP = - NEE + Reco GPP, NEE, Reco = F ( fAPAR , PAR , LST , LC ) MODIS 16-day @ 1km Corine MSG 30 min @ 5km MSG 15 min @ 5km PAR è stimata dal prodotto MSG DSSF (Downwelling Shortwave Radiation)

Flussi orari sull’area di studio nei 3 IOPs Esempio: May 27, 2007 at 11 UTC (IOP1) Esempio: May 27, 2007 at 22 UTC (IOP1) GPP Reco PAR Temp GPP Reco PAR Temp