Il Programma Nazionale di Ricerche in Antartide (PNRA) sostiene per la prima volta le attività dello YOPP – Year of Polar Prediction, finanziando 5 progetti di ricerca italiani per portare avanti un periodo d’intense attività di osservazione e modellizzazione, per migliorare le capacità previsionali ai poli, per diverse scale temporali. Tra i progetti finanziati che hanno ricevuto il supporto di YOPP, anche il progetto INVASI diretto dalla ricercatrice CMCC Dorotea Iovino.

Il Programma Nazionale di Ricerche in Antartide (PNRA) sostiene per la prima volta le attività dello YOPP – Year of Polar Prediction, finanziando 5 progetti italiani affinché conducano ricerche nei diversi campi delle scienze dell’atmosfera, delle dinamiche del ghiaccio marino e dell’oceano nelle regioni polari. Lo YOPP rappresenta la principale iniziativa del Polar Prediction Project (PPP), un progetto internazionale di 10 anni (2013-2022) voluto dall’Organizzazione meteorologica mondiale (OMM; WMO – World Meteorological Organization), che riunisce attorno a sé una vasta comunità scientifica, focalizzata sulla ricerca nell’Artico e in Antartide. Il progetto mira a migliorare la capacità di realizzare previsioni ambientali nelle regioni polari, coordinando un periodo d’intense attività di osservazione, modellizzazione, verifiche, coinvolgimento degli utenti e realizzazione di programmi di formazione.
Tra i progetti italiani che hanno ricevuto il sostegno da YOPP e che saranno finanziati dal PNRA, c’è anche il progetto coordinato dal CMCC “INVASI – INterannual Variability of the Antarctic Sea Ice/ocean system from ocean reanalyses”, un progetto della durata di due anni che mira a realizzare una stima accurata della variabilità del ghiaccio marino e dell’oceano in Antartide.

L’Antartide è una regione complessa della Terra che influisce sui bilanci energetici globali e sulle dinamiche di atmosfera e oceano. Nonostante la sua rilevanza, la regione del ghiaccio marino Antartico è tra le meno conosciute del sistema climatico, e la sua risposta a un clima che sta diventando sempre più caldo continua a confondere e a disattendere le aspettative degli scienziati. I dati satellitari ci rivelano che dal 1979 l’estensione del ghiaccio marino antartico è rimasta relativamente stabile, pur con una grande variabilità interannuale e un leggero trend positivo di crescita. Dopo aver raggiunto valori record di estensione nei mesi di settembre dal 2012 al 2014, l’Antartide ha raggiunto il livello minimo di estensione nel 2016 e nel 2017. Che cosa determini tali proprietà e regoli l’evoluzione temporale del ghiaccio marino in Antartide resta tra le questioni fondamentali tutt’ora irrisolte, così come i complessi feedback (in gioco con un’alta variabilità spaziale e temporale) tra il ghiaccio marino e le altre componenti del sistema climatico.

Il progetto INVASI contribuirà a quantificare alcune delle proprietà fondamentali del ghiaccio marino, a esaminare processi e interazioni con le altre componenti climatiche, con l’obiettivo di migliorare la comprensione e la capacità di previsione degli effetti dei cambiamenti climatici, fornendo linee guida e raccomandazioni per ridurre l’incertezza delle future rianalisi. Il team di ricerca CMCC, guidato dalla ricercatrice Dorotea Iovino (Divisione ODA) propone uno studio specifico sulle rianalisi oceaniche globali di ultima generazione (ORAs – Ocean Reanalysis, la combinazione, mediante metodi di data assimilation, dei modelli oceano/ghiaccio marino, forzanti atmosferici e osservazioni oceaniche), con l’obiettivo di fornire stime accurate dell’evoluzione del clima antartico a scala emisferica e regionale e una valutazione dell’evoluzione nel tempo del ghiaccio marino antartico.
Le rianalisi oceaniche rappresentano uno strumento essenziale per lo studio dell’evoluzione temporale del sistema oceano/ghiaccio marino nelle regioni polari, e per il miglioramento dell’accuratezza delle previsioni climatiche.

Nell’ambito del progetto, i ricercatori ODA si avvarranno delle rianalisi per stimare quantità normalmente difficili da inferire dalle sole osservazioni, come spessore e deriva del ghiaccio, volume della neve, e le proprietà dell’oceano al di sotto del ghiaccio marino. “Un passo essenziale per capire l’effetto del sistema ghiaccio/oceano sul clima è migliorare la rappresentazione dei processi dinamici anche di piccola scala e la loro comprensione. Per questo, INVASI ha anche lo scopo di sviluppare ulteriormente i modelli numerici verso una nuova generazione di sistemi globali oceano / ghiaccio marino capaci di risolvere esplicitamente i processi di mesoscala, sopratutto alle alte latitudini, e, con il miglioramento anche degli schemi di data assimilation, contribuire alla realizzazione delle future rianalisi, dei sistemi di previsione numerica e delle simulazioni climatiche”, spiega la Dr. Iovino.
Il progetto INVASI contribuirà allo sviluppo di rianalisi oceaniche globali ad altissima risoluzione (fino a 3 km di risoluzione spaziale nella regione Antartica), in grado di risolvere e descrivere correttamente le dinamiche di mesoscala quasi ovunque; queste rianalisi saranno essenziali per la comprensione di alcuni processi chiave che sono alla base della variabilità climatica dell’Antartide.

Dal momento che il progetto affronta e contribuisce a raggiungere i suoi obiettivi, INVASI ha ricevuto ufficialmente il supporto di YOPP. I risultati del progetto faciliteranno lo sviluppo di metodi e strumenti per il monitoraggio e la valutazione della variabilità climatica e degli effetti dei cambiamenti climatici, per stimare la prevedibilità climatica del sistema oceano – atmosfera – ghiaccio nell’Oceano meridionale, identificando strategie coordinate per implementare questi metodi tenendo in considerazione osservazioni, modelli, e studi di processo. INVASI beneficerà e consoliderà preziose sinergie con le attività di ricerca del progetto ORA-IP e, nell’ambito delle attività YOPP, contribuirà a colmare il divario fra le previsioni della variabilità climatica a breve e lungo termine. Insieme agli altri progetti sull’Antartide finanziati dal PNRA, il progetto INVASI arricchirà notevolmente il contributo italiano all’iniziativa YOPP con nuovi data set e attività di modellizzazione, contribuendo al successo e alla crescita di questa importante comunità scientifica.

La Divisione scientifica ODA – Ocean Modelling and Data Assimilation della Fondazione CMCC coordinerà le attività di ricerca. La ricercatrice CMCC Dorotea Iovino è il Responsabile scientifico del progetto.
Fra i ricercatori CMCC coinvolti nel progetto, anche la Dr. Simona Masina (Direttore della Divisione ODA) e il ricercatore CMCC Andrea Cipollone.
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