Il remote sensing dei gas con tecniche DOAS

Presentazione sul tema: "Il remote sensing dei gas con tecniche DOAS"— Transcript della presentazione:

1 Il remote sensing dei gas con tecniche DOAS
Remote Sensing gas, ISAC Il remote sensing dei gas con tecniche DOAS Andrea Petritoli, Giorgio Giovanelli, Elisa Palazzi, Ivan Kostadinov, Daniele Bortoli, Fabrizio Ravegnani Istituto di Scienze dell’Atmosfera e del Clima, ISAC-CNR, Bologna

2 Schema della presentazione
Remote Sensing gas, ISAC Schema della presentazione Breve introduzione sulla metodologia DOAS e sul tipo di strumentazione impiegata Attività di ricerca condotta nel gruppo Possibili collaborazioni/sinergie all’interno del consorzio Possibili collaborazioni all’esterno/trasferimento tecnologico e di know how LaRIA Kick Off, 21 Luglio 2005.

3 Metodologia e strumentazione impiegata
Remote Sensing gas, ISAC Metodologia e strumentazione impiegata LaRIA Kick Off, 21 Luglio 2005.

4 Metodologia e strumentazione impiegata
Remote Sensing gas, ISAC Metodologia e strumentazione impiegata LaRIA Kick Off, 21 Luglio 2005.

5 Metodologia e strumentazione impiegata
Remote Sensing gas, ISAC Metodologia e strumentazione impiegata LaRIA Kick Off, 21 Luglio 2005.

6 Metodologia e strumentazione impiegata
Remote Sensing gas, ISAC Metodologia e strumentazione impiegata LaRIA Kick Off, 21 Luglio 2005.

7 Metodologia e strumentazione impiegata
Remote Sensing gas, ISAC Metodologia e strumentazione impiegata LaRIA Kick Off, 21 Luglio 2005.

8 Metodologia e strumentazione impiegata
Remote Sensing gas, ISAC Metodologia e strumentazione impiegata OU Instrument Characteristics: Spectroradiometer operating in the UV/Visible (285 – 1100 nm), Res. 0.4 nm; 5 optical inputs: 3 with about 10-5 sr Field of View (DOAS), 2 for upward and downward actinic flux measurements through 2p radiometric heads; Holographic grating connected to a fast moving stepper motor (whole spectrum detection in about 2-5 min); EU Input channels CCD 1100x330 pixels sensor, Back Illuminated technology: -30°C ; A Cooling system keeps the spectrometer at a constant temperature. Rotating mirror, sensor and filters Monochromator LaRIA Kick Off, 21 Luglio 2005.

9 Osservazione della composizione chimica della stratosfera
Remote Sensing gas, ISAC Attività di ricerca Osservazione della composizione chimica della stratosfera Misure da aereo di alta quota (M55-Geophysica) Giovanelli et al., 2005,Petritoli et al., 2002, etc LaRIA Kick Off, 21 Luglio 2005.

10 Osservazione della composizione chimica della stratosfera
Remote Sensing gas, ISAC Attività di ricerca Osservazione della composizione chimica della stratosfera Misure da terra Mt. Cimone (Italia), Terra Nova Bay (Antartide), Stara Zagora (Bulgaria), Evora (Portogallo) Petritoli et al., 2002b, etc Mt. Cimone TNB LaRIA Kick Off, 21 Luglio 2005.

11 Osservazione della composizione chimica della troposfera Da satellite
Remote Sensing gas, ISAC Attività di ricerca Osservazione della composizione chimica della troposfera Da satellite Petritoli et al., 2004, etc LaRIA Kick Off, 21 Luglio 2005.

12 Osservazione della composizione chimica della troposfera Da terra
Remote Sensing gas, ISAC Attività di ricerca Osservazione della composizione chimica della troposfera Da terra Strumentazione Sistema DOAS in configurazione attiva con percorso geometrico variabile Risultati Più di 20 specie gassose misurabili contemporaneamente da un solo sistema DOAS LaRIA Kick Off, 21 Luglio 2005.

13 Modellistica di trasferimento radiativo
Remote Sensing gas, ISAC Attività di ricerca Modellistica di trasferimento radiativo Palazzi et al., 2005 in press Comparison between three NO2 SCs simulated by PROMSAR and the NO2 SC measured at ISAC-CNR (Bologna) on 19/07/2003. The spectrometer GASCOD looking at zenith was located on the roof of the ISAC institute at 42 metres of altitude. In A, the interval of solar zenith angles ranges from 20° to 80°, in B from 80° to 95°. PROMSAR is a radiative transfer model (RTM), based on a Monte Carlo technique, for the interpretation of diffuse solar radiation measurements obtained by spectrometers using DOAS LaRIA Kick Off, 21 Luglio 2005.

14 Remote Sensing gas, ISAC
Attività di ricerca Modellistica di trasferimento radiativo e metodi di inversione – da terra Petritoli et al., 2002, 2004 with A = x’/ x (Averaging Kernels) and G= R/ y (Contribution function) A priori information is essential above 35 Km Information on the real state of the atmosphere can be obtained below 35 Km LaRIA Kick Off, 21 Luglio 2005.

15 Remote Sensing gas, ISAC
Attività di ricerca Modellistica di trasferimento radiativo e metodi di inversione – da terra with A = x’/ x (Averaging Kernels) and G= R/ y (Contribution function) Petritoli et al., 2002, 2004 LaRIA Kick Off, 21 Luglio 2005.

16 Remote Sensing gas, ISAC
Attività di ricerca Modellistica di trasferimento radiativo e metodi di inversione – da aereo Simulazioni di retrieval tomografico ottenuta con il modello TOGART (Tomographic retrieval of GASOCD observations based on the Algebraic Reconstruction Technique) LaRIA Kick Off, 21 Luglio 2005.

17 Collaborazioni interne
Remote Sensing gas, ISAC Collaborazioni interne Confronto tra strumentazione classica (ARPA - centraline), sistemi DOAS e sensori in situ (UNIFE, IMM, IMEM) Validazione interna, necessaria Più visibilità verso le ARPA Verifica della corrispondenza della strumentazione alle caratteristiche richieste dalle normative (che non vincolano il tipo di strumento ma le prestazioni!) Perchè Dove L’area CNR di Bologna presenta delle strutture già esistenti e concentrazioni di inquinanti relativamente basse adatte a testare il detection limit degli strumenti LaRIA Kick Off, 21 Luglio 2005.

18 Ci sono tuttavia delle linee già marcate di possibili collaborazioni
Remote Sensing gas, ISAC Trasferimento tecnologico e di know how Progetti in divenire, in accordo anche con le esigenze dei possibili fruitori e con le discussioni/collaborazioni interne al consorzio Ci sono tuttavia delle linee già marcate di possibili collaborazioni Sia l’ARPA Emilia Romagna che l’ARPA Lombardia hanno investito pesantemente, nel recente passato, su strumentazione DOAS senza risultati... Le cause sono state essenzialmente la mancanza di personale qualificato  necessità di … Formazione LaRIA Kick Off, 21 Luglio 2005.

19 Remote Sensing gas, ISAC
Trasferimento tecnologico e di know how Un’altra area di interesse delle ARPA e Amministrazioni pubbliche in genere, sono le Valutazioni di Impatto Ambientale (VIA) Sviluppo di un mezzo attrezzato con strumentazione remote sensing (DOAS e FTIR in collaborazione con Loccioni per esempio) e di un aereo attrezzato (DOAS, lidar etc) Creare delle facilities utilizzabili dalle amministrazioni (Provincia, Regione etc) per il monitoraggio di aree non coperte dalle ARPA e per le VIA Monitoraggio Modellistica e Calcolo Creare una sinergia con il settore della modellistica per integrare le osservazioni dai mezzi mobili con le simulazioni dei modelli e fornire agli utilizzatori previsioni sulle evoluzioni temporali dei campi chimici e sull’impatto ambientale locale LaRIA Kick Off, 21 Luglio 2005.

20 Conclusione Grazie dell’attenzione Remote Sensing gas, ISAC
Pagina web del gruppo Grazie dell’attenzione LaRIA Kick Off, 21 Luglio 2005.