Environmental Knowledge Organisation Laboratory (EKOLab)
Laboratorio di Modellistica Atmosferica

Nel Laboratorio di Simulazione Numerica vengono sviluppati ed impiegati software per la simulazione della chimica atmosferica e del trasporto e dispersione degli inquinanti. I modelli chimici utilizzati vengono sviluppati dal gruppo di lavoro e possono essere impiegati sia come box-model che come modelli monodimensionali (colonna) o tridimensionali (trasporto e dispersione). Il gruppo di lavoro si occupa dello sviluppo sia di modelli chimici ‘box’ molto complessi per lo studio e la comprensione dei processi chimici e fisici che riguardano gli inquinanti atmosferici, che versioni semplificate destinate ad essere collegate a software per la simulazione dettagliata dei processi atmosferici su scala locale, regionale e globale.

Il gruppo di modellistica ha sviluppato EHMERIT, un modello globale della chimica del mercurio in atmosfera, stato basato sul modello climatologico ECHAM 5. EHMERIT viene utilizzato per indagare le traiettorie di trasporto in atmosfera, i campi di concentrazione e la distribuzione dei flussi di deposizione (secchi e umide) di mercurio e i suoi composti, su scala globale.

ECHMERIT fa parte del intercomparison di modelli nel ambito del LRTAP Task Force of Hemispherical Transport of Air Pollution (TF HTAP, vedi progetti), che indaga sull’impatto degli scenari di riduzione delle emissione antropogeniche di mercurio su scala emisferica e globale. ECHMERIT può anche essere impiegato per fornire le condizioni iniziale e di contorni ai modelli della chimica e trasporto di mercurio su scala regionale.

Il gruppo attualmente fa uso sia di WRF che di WRF-Chem, rispettivamente modelli per la simulazione di meteorologia e della chimica atmosferica. Le simulazioni puramente meteorologiche forniscono i dati di input per i modelli a scala regionale della chimica dell’atmosfera che funzionano in modalità off-line, per esempio CMAQ(vedi progetti). WRF-Chem invece viene utilizzato per lo studio dell’importanza dell’orografia, delle emissioni locali e regionali sulla qualità dell’aria nella provincia di Cosenza (vedi pubblicazioni). WRF-Chem è attualmente usato per fornire le previsioni preliminari sui dati di qualità dell’aria nell’ambito del progetto interdipartimentale del CNR GIIDA, il cui scopo è lo sviluppo di un sistema interoperabile per la diffusione di dati referenziati nel tempo e spazio in modo che siano disponibile nel formato adeguato a secondo dell’end users (i.e., policy makers, ricercatori).

Il gruppo si avvale di due cluster, ognuno dei quali può contare sulla potenza di calcolo di 25 processori per le simulazioni tridimensionali dei fenomeni di trasporto/dispersione/reazione, oltre che di alcuni PC per l’attività di messa a punto dei modelli.

Geomatic Laboratory (GEO-Lab)

Il monitoraggio dell’inquinamento atmosferico e la gestione dei modelli di previsione sono strumenti fondamentali per sviluppare una politica ambientale orientata al controllo degli inquinanti e alla riduzione dell’impatto dell’inquinamento sugli ecosistemi. Questi strumenti sono spesso basati su sistemi di monitoraggio che necessitano una sempre maggiore quantità di dati controllabili in termini di qualità e omogeneità spazio-temporale.

Una corretta gestione dei dati ambientali e delle simulazioni su differenti scenari, sono quindi di fondamentale importanza soprattutto come strumento di supporto alle decisioni e costituiscono uno strumento indispensabile per quei decisori pubblici che devono agire su tematiche ambientali.

Tuttavia, questi dati non sono sempre disponibili al pubblico e spesso non sono in un formato che possa essere comunemente fruibile per tutte le parti interessate.

Al fine di standardizzare i protocolli e le procedure, le direttive UE (INSPIRE, direttiva sulla qualità dell’aria) e i programmi internazionali (GEOSS) stanno orientando la comunità scientifica nello sviluppo di sistemi interoperabili avanzati al fine di migliorare la condivisione di dati geografici e di consentire il loro accesso ad una vasta gamma utenti. Tali sistemi consentono di mettere a disposizione dati in tempo reale nonché analisi e diffusione dei dati all’interno la comunità scientifica, a soggetti interessati e responsabili politici.

Per sostenere lo sforzo internazionale al supporto e alla promozione di GEOSS, nonché all’attuazione delle direttive INSPIRE a livello Europeo, il CNR-IIA ha costituito il laboratorio di sviluppo dei sistemi interoperabili per la gestione dei dati inerenti le informazioni sulla qualità dell’aria e la loro diffusione.

Il laboratorio sviluppa sistemi basati su componenti Open Source e conformi alle norme europee e punta alla piena implementazione di una Spatial Data Infrastructure (SDI) che conterrà informazioni sulla qualità dell’aria raccolti in siti di monitoraggio a terra e off-shore. La SDI sosterrà le attività di modellazione ambientale al fine di realizzare valutazioni su diversi scenari e di valutare l’impatto dell’inquinamento atmosferico sugli ecosistemi terrestri, acquatici e sulla salute umana.

Earth and Space Science Informatics - Laboratory (ESSI-Lab)