REgional Models and geo-Hydrological Impacts

La divisione REMHI svolge ricerca e fornisce servizi correlati al cambiamento climatico e alla valutazione degli impatti locali, nonché supporto alla definizione di azioni di adattamento e alla gestione dei rischi climatici. La divisione è composta da quattro unità, ognuna con un focus specifico:

  • L’unità REM del CMCC sviluppa modelli climatici su scala regionale e modelli atmosferici ad area limitata, contribuendo attivamente allo sviluppo dei modelli COSMO e ICON dal 2006 attraverso la partecipazione alla COSMO Community e alla CLM Assemblt. In particolare, si concentra sullo sviluppo di modelli “convection-permitting” e sull’implementazione delle dinamiche urbane all’interno di questi modelli, che sono fondamentali per simulare con accuratezza eventi estremi, sempre più frequenti ed intensi a causa dei cambiamenti climatici. REM integra anche tecniche di downscaling statistico e basate sull’intelligenza artificiale, come il super-resolution GAN. REM collabora a vari progetti di ricerca e programmi nazionali e internazionali (EURO-CORDEX, MENA-CORDEX, CORDEX Flagship) per migliorare le previsioni atmosferiche e gli scenari climatici a scala locale.
  • L’Unità Adaptation Engineering è un gruppo multidisciplinare la cui missione è migliorare ed aggiornare gli approcci dell’ingegneria civile tradizionale per affrontare le sfide poste dai cambiamenti climatici e sfruttarne le opportunità potenziali. L’unità copre i principali domini del settore: idrologia e idraulica, geotecnica, e tecnica delle costruzioni.
  • L’unità Climate Service offre strumenti e servizi climatici costantemente aggiornati, anche disponibili grazie alla piattaforma GIS Dataclime ( www.dataclime.com ), per studiare e affrontare il pericolo e il rischio climatiche a livello locale, includendo anche lo sviluppo di strumenti statistici di downscaling climatico.
  • L’unità Urban Risk and Adaptation sviluppa e applica framework per valutare i rischi climatici e avanzare la conoscenza nella pianificazione, progettazione e gestione di soluzioni di adattamento in contesti urbani. Si concentra sulla resilienza a diverse scale all’interno dell’ambiente costruito, integrando competenze interdisciplinari, conoscenze locali e metodi partecipativi per promuovere cambiamenti comportamentali e accettazione sociale.

Progetti REMHI

  • AdriaClimPlus: Adriatic coastal areas science-based solutions for climate adaptation

    AdriaClimPlus project aims at developing a shared framework for advancing knowledge and…


  • Pubblicazioni REMHI

    Effects of Wooden Embers Cover on thermo-hydrological response of silty volcanic cover and implications to post-wildfire slope stability

    Coppola L.; Reder A., Rianna G., Tarantino A.; Pagano L.
    2024, Engineering Geology, Volume 341 - 107724, doi: 10.1016/j.enggeo.2024.107724

    Articoli & papers


    Risk assessment of national railway infrastructure due to sea-level rise: an application of a methodological framework in Italian coastal railways

    Ricciardi G., Ellena M., Barbato G., Alcaras E.; Parente C.; Carcasi G.; Zarelli C.; Franciosi A.; Mercogliano P.
    2024, Environmental Monitoring and Assessment, Volume 196, Issue 9 - Article number 822, doi: 10.1007/s10661-024-12942-2

    Articoli & papers

    News

    Cambiamenti climatici: l’impatto dei fiumi sul mare Adriatico

    Che impatto avrà la diminuzione del deflusso fluviale sulla stratificazione delle acque adriatiche e l’innalzamento del livello del mare? Un nuovo studio, guidato dalla ricercatrice del CMCC Giorgia Verri, utilizza un approccio di downscaling climatico per prevedere il ciclo idrologico adriatico fino al 2050, in quello che è uno dei primi tentativi di fornire una modellizzazione climatica completa e ad alta risoluzione del ciclo idrologico costiero del bacino.

    Il Machine Learning aiuta a prevedere il futuro del Mar Mediterraneo

    Una nuova applicazione del machine learning allo studio delle ondate di calore marine nel Mar Mediterraneo potrebbe migliorare la nostra capacità di prevederne gli impatti sugli ecosistemi marini, la pesca e le comunità costiere. Una nuova ricerca, guidata dal CMCC, mostra come tecniche avanzate basate sui dati possano migliorare le previsioni oceanografiche, offrendo strumenti di previsione più rapidi ed efficienti rispetto ai modelli dinamici.

    The IPCC issues two calls for authors

    The Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) has issued two calls for authors for the upcoming Special Report on Climate Change and Cities and the 2027 Methodology Report on Inventories for Short-lived Climate Forcers. The IPCC Focal Point for Italy invites expressions of interest from Italian-affiliated experts to contribute to the reports production. A webinar for experts in Italy to present the details of the calls will take place on September 6, 2024.

    Aquacoltura sostenibile: Nuove prospettive per l’allevamento ittico

    Grazie all’esperienza del CMCC nell’ambito dei modelli climatici dell’oceano ad alta risoluzione e nell’assimilazione dei dati, il progetto fishRISE ha sviluppato prototipi di sistemi avanzati per l’acquacoltura sostenibile sia a terra che in mare aperto. Queste innovazioni promettono un impatto rilevante nell’industria dell’acquacoltura, segnando un significativo passo avanti nello sviluppo di un’aquacoltura innovativa e sostenibile.

    Manager di Divisione

    Nicola Zollo

    Contatti

    via Thomas Alva Edison s.n.c. 
    81100 Caserta (CE), Italy

    nicola.zollo@cmcc.it

    Unità di Ricerca

    Leader
    Mario Raffa

    L’unità REM del CMCC sviluppa e utilizza diversi strumenti di downscaling, basato su modelli fisici che su strumenti statistici, per offrire analisi climatiche dettagliate e personalizzate in contesti globali. 

    Grazie alla partecipazione strategica a numerosi progetti e programmi di ricerca a livello europeo, internazionale e nazionale, REM ha un chiave nello sviluppo di modelli climatici regionali e di modelli atmosferici ad area limitata. In particolare, REM partecipa da anni allo sviluppo dei modelli COSMO e ICON, collaborando attivamente all’interno della COSMO Community e della CLM Assembly dal 2006.

    L’esperienza consolidata di REM consente di condurre simulazioni climatiche ad altissima risoluzione, essenziali per valutare l’impatto dei cambiamenti climatici a scala locale e per elaborare strategie di adattamento basate su solide evidenze scientifiche. Per tale finalità, REM lavora in stretta collaborazione con le altre unità URA e AE  della divisione REMHI, orientando lo sviluppo delle tecniche di dowsncaling su questi temi strategici. 

    REM è all’avanguardia nello sviluppo di modelli “convection-permitting” e nella definizione di parametrizzazioni avanzate per le dinamiche urbane, mantenendo una cooperazione costante con la comunità scientifica internazionale. Inoltre lo sviluppo di questi modelli è fondamentale per migliorare la capacità di descrivere e prevedere eventi estremi, come ondate di calore ed eventi di pioggia intensa, che stanno diventando sempre più frequenti ed intensi a causa dei cambiamenti climatici

    In tale ambito REM collabora con l’unità CS di REMHI per valorizzare sempre più l’utilizzo di dati satellitari nello sviluppo delle tecniche di downscaling ad altissima risoluzione. Tra le aree di ricerca principali dell’unità figurano gli studi su eventi convettivi (CPM), l’uso del suolo dinamico (LUCAS) e le dinamiche urbane (URB-RCC), sviluppate particolarmente nel contesto dei Flagship CORDEX.

    Un ulteriore punto di forza dell’unità è la capacità di operare su sistemi di calcolo allo stato dell’arte, utilizzando sia CPU che GPU, per ottimizzare le prestazioni dei modelli e accelerare i processi di simulazione. Questo approccio multi-sistema consente a REM di affrontare sfide computazionali complesse e di gestire grandi volumi di dati in tempi ridotti, garantendo l’accuratezza e la tempestività delle analisi.

    REM è inoltre attiva nello sviluppo di tecniche di downscaling statistico e  di soluzioni basate sull’intelligenza artificiale, come il super-resolution GAN, per affiancare e migliorare ulteriormente il downscaling basato sui modelli fisici. Con un ruolo nei programmi EURO-CORDEX e MENA-CORDEX, REM si consolida come un’unità in grado di collaborare allo sviluppo strumenti per il miglioramento delle previsioni atmosferiche e degli scenari climatici.

    Leader
    Giuliana Barbato

    L’Unità Climate Service si dedica allo sviluppo di strumenti e servizi climatici costantemente aggiornati per aiutare a studiare e affrontare i pericoli e i rischi climatici a livello locale nelle diverse parti del globo utilizzando diversi tipi di dati climatici (satellitari, ground-based observations ed simulati da modelli). Inoltre, la divisione crea strumenti di downscaling statistici (includendo metodi di intelligenza artificiale), che sono meno costosi e più veloci dei modelli dinamici tradizionali e possono essere utilizzati per lo studio dell’impatto del cambiamento climatico e la definizione di strategie di adattamento. L’Unità offre i suoi servizi attraverso la piattaforma DATACLIME (www.dataclime.com), che è da diversi anni utilizzata da ricercatori, alle società di consulenza, alle aziende e ai decisori politici. L’Unità si impegna anche nel coinvolgere gli stakeholder e i decisori politici attraverso processi partecipativi. 

    Leader
    Guido Rianna

    L’Unità “Adaptation Engineering” è un gruppo multidisciplinare la cui missione è modernizzare gli approcci dell’ingegneria civile tradizionale per affrontare le sfide poste dai cambiamenti climatici e sfruttarne le opportunità potenziali. L’unità si concentra su idrologia e idraulica (es. inondazioni pluviali, fluviali e urbane, erosione del suolo), geotecnica (es. frane) e tecnica delle costruzioni (es. aggiornamento degli standard di costruzione, gestione e adattamento delle infrastrutture civili). I framework di modellazione sono co-sviluppati con stakeholder utilizzando metodologie basate su modelli fisici e data-driven, in base alle esigenze del problema. In questo contesto, l’unità collabora strettamente con l’unità CS, con cui lavora per definire e valutare indicatori di pericolo da considerarsi all’interno delle analisi del rischio. Questa sinergia è cruciale per assicurare che gli strumenti di valutazione del rischio includano un’analisi accurata dei pericoli climatici in un contesto di cambiamento climatico. Inoltre, l’unità AE, collabora con unità URA, per sviluppare metodi e procedure specifiche per il contesto urbano, affrontando sfide come l’adeguamento delle infrastrutture civili in questo contesto.

    Un’altra collaborazione fondamentale è quella con l’unità REM, che supporta per il miglioramento della rappresentazione dei fenomeni che determinano impatti al suolo, come frane e alluvioni, all’interno dei modelli climatici, per garantire analisi più affidabili e strumenti decisionali più efficaci.

    Oltre a queste collaborazioni, l’unità, con URA, partecipa a un network internazionale per l’aggiornamento degli Eurocodici e dei protocolli, mirando a migliorare la resilienza delle infrastrutture. 

    Lavora su progetti nazionali e internazionali per migliorare nuovi strumenti per le analisi del rischio per infrastrutture critiche in un contesto di cambiamento climatico e promuovere strategie di adattamento, integrando questi temi centrali all’interno delle scienze del cambiamento climatico.

    Leader
    Alfredo Reder

    L’unità Urban Risk and Adaptation (URA) è composta da un team di ricercatori con competenze che spaziano dall’ingegneria, architettura, pianificazione, scienze sociali e comunicazione. Questo gruppo eccelle nella valutazione del rischio climatico in ambiente urbano ed è esperto nel progettare e promuovere misure, strategie e politiche di adattamento ai cambiamenti climatici. Nello specifico, l’Unità mira a sviluppare e implementare framework qualitativi e quantitativi per valutare la resilienza climatica e il rischio di cambiamento climatico su diverse scale (ad esempio territoriale, urbana e ambiente costruito) e sotto-sistemi (ad esempio edifici, infrastrutture e persone, incluso il nesso tra calore e salute). Questi framework integrano conoscenze e competenze interdisciplinari con informazioni locali raccolte attraverso processi di coinvolgimento, compresi metodi partecipativi con cittadini e stakeholder rilevanti, favorendo uno scambio efficace e il dialogo con altre Unità di Ricerca all’interno di un quadro multidisciplinare. In particolare, URA si concentra sugli stress legati al calore e alle inondazioni (in collaborazione con l’Adaptation Engineering Unit), sfruttando informazioni climatiche da osservazioni satellitari (in collaborazione con il Climate Service Unit) e simulazioni climatiche regionali e micro-climatiche che usando modelli e parametrizzazioni utili a simulare l’ambiente urbano (in collaborazione con la REgional Model Unit). URA mira anche ad avanzare la conoscenza nella pianificazione, progettazione e gestione di soluzioni di adattamento in contesti urbani, affrontando l’importanza dei cambiamenti comportamentali per ridurre le vulnerabilità e i rischi climatici osservati e attesi, oltre che l’accettazione sociale delle strategie di adattamento. Infine, l’Unità promuove processi di co-progettazione e rafforzamento delle capacità all’interno di iniziative di adattamento a scala territoriale e urbana, con un focus sul ruolo dell’ambiente costruito nel favorire la resilienza.

    Modelli REMHI

    Webinar

    Landslides and climate change: how to assess future impacts

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