Attività
Le attività di OT4CLIMA sono fortemente multidisciplinari e riguardano, in generale, la definizione e lo sviluppo di tecnologie e metodi che consentano di elevare la qualità e quantità delle Osservazioni della Terra al livello richiesto per una più completa definizione dell’impatto del cambiamento climatico sull’ecosistema naturale. La piattaforma tecnologica e osservativa che il progetto intende sviluppare può contribuire alla comprensione degli impatti negativi sul territorio e sul sistema socio-economico del global warming, nonchè sull’interazione dell’ecosistema naturale (in particolare vegetale) con i processi atmosferici. Le principali attività di avanzamento tecnologico in corso riguardano lo sviluppo di nuova sensoristica, allo stato di fattibilità e/o prototipale, idonea per la misura in remoto da aereo (e in prospettiva per piattaforme spaziali), di CO2 e OCS e altri GHG e di qualità dell’aria, con misura contemporanea di parametri atmosferici ancillari quali vapore acqueo, temperatura, aerosol e componente verticale del vento. In particolare, le tecnologie attualmente in fase di studio/sviluppo comprendono:
- Sistemi attivi Lidar per la misura di CO2 su profilo verticale, con possibilità di misure contemporanee di vapor acqueo e temperatura su profilo verticale.
- Sistemi passivi, di tipo ottico, per la stima su profilo della concentrazione di OCS e/o di gas serra e qualità dell’aria: CO2, N2O, NO2, CO; parametri superficiali (temperatura ed emissività) e atmosferici: temperatura e vapore acqueo, ozono su profilo verticale.
- Sistemi attivi Radar aviotrasportati e/o su drone, in banda P e X, per la classificazione di aree forestali e caratterizzazione di proprietà del suolo (e.g. soil moisture).
- Tecnologie per misure spot a scala regionale (droni) e per misure in persistenza (aerostati)
Inoltre, sono in corso attività riguardanti la modellazione e comprensione dei fenomeni ambientali indotti dal CC in atto, con effetti sia di medio-lungo sia di breve termine, in particolare sulle aree coperte da foreste, su quelle interessate da fenomeni franosi e da incendi e in atmosfera. In particolare, le attività specifiche che si stanno conducendo riguardano:
- Messa a punto di nuovi indici vegetazionali telerilevati più idonei a riconoscere le aree sottoposte a stress ed a valutarne le conseguenze in termini di variazione della GPP
- Stima di CO2 e OCS da radianze satellitari IASI e analisi di serie storiche multi-temporali
- Implementazione di modelli di processo per la stima della GPP a scala regionale
- Sviluppo di un approccio empirico retrospettivo a scala di bacino per valutare la velocità di deformazione delle frane in relazione ai fattori dei CC e caratterizzazione geofisica del sottosuolo in aree interessate da fenomeni franosi
- Analisi dei cambiamenti spazio-temporali di vapor d’acqua in atmosfera mediante l’utilizzo di algoritmi innovativi basati su dati satellitari GNSS
- Sviluppo di algoritmi satellitari innovativi multisensore/multitecnica/multitemporali per la stima di umidità del suolo e della portata fluviale, nonché per la definizione di indicatori di siccità
- Sviluppo di metodi innovativi per la previsione e stima della precipitazione e del tracciamento di celle convettive
- Mappe di copertura/uso del suolo e dei cambiamenti (anche antropici) ai fini di una migliore stima degli impatti sul territorio dei fenomeni meteorologici intensi
- Mappatura degli eventi idrologici estremi e miglioramento della previsione delle piene mediante l’utilizzo di dati satellitari
- Caratterizzazione quantitativa degli incendi (sia energetica che di biomasse coinvolte) da osservazioni multi-piattaforma
- Sviluppo di modelli Canopy Height Model a partire da dati lidar e ottici/iperspettrali per la stima delle biomasse pre-incendio
- Sviluppo di un metodo semi-automatico per la mappatura delle aree di vegetazione interessate da incendi attraverso l’uso congiunto di dati SAR/ottico (Sentinel 1-2)
- Stima del contributo al Black Carbon delle emissioni da incendi
- Stima dell’impatto delle combustioni degli incendi sui livelli in atmosfera di composti inquinanti e clima-alteranti; analisi delle relazioni tra le caratteristiche energetiche dell’incendio, il tipo/quantità di biomassa bruciata e le relative emissioni in atmosfera.
- Identificazione del contributo alle emissioni dei diversi componenti del tessuto vegetale durante le fasi di combustione
- Caratterizzazione dei fenomeni di Urban Heat Island e definizione di indicatori per gli effetti sulla salute
- Test “in field” o in laboratorio delle tecnologie sviluppate
- Campagne di misura per la validazione/valutazione delle metodologie sviluppate
- Progettazione e realizzazione di un dimostratore prototipale in grado di integrare prodotti eterogenei e fornire servizi a valore aggiunto, anche di supporto alle decisioni