(Fonte: LMIU, 2001)

1. Modello di trasporto e dispersione di idrocarburi in mare per previsioni a breve termine nel Mar Mediterraneo • M. De Dominicis1, N. Pinardi1,2, G. Coppini1, G. Zodiatis3, R. Lardner3, L. Santoleri4 • INGV - Bologna • UNIBO • Oceanographic Centre, University of Cyprus • CNR-ISAC INGV –Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia- (National Institute for Geophysics and Volcanology)

2. MAPPA DEL TRASPORTO DI PETROLIO NEI MARI EUROPEI PER IL 2001 (Fonte: LMIU, 2001)

3. PRINCIPALI SVERSAMENTI DI PETROLIO IN MARE IN EUROPA

4. Modello di dispersione e trasporto di idrocarburi in mare: MEDSLIK-II • MEDSLIK-II è basato su un modello già esistente MEDSLIK (Lardner et al. 2006). • MEDSLIK-II è un modello lagrangiano, ovvero a particelle. • MEDSLIK-II simula il trasporto della macchia d’olio dovuta alle correnti marine, al vento e al moto ondoso • MEDSLIK-II simula i processi di trasformazione chimico-fisica della macchia d’olio

5. AVVEZIONE Equazione della traiettoria per ogni singola particella Processi di avvezione (deterministici) : Correnti Marine + Onde+ Venti • u e v sono le componenti della velocità delle correnti marine; • us e vs sono le componenti della velocità di Stokes drift; • Wx e Wy sono le componenti della velocità del vento; •  e  sono il “drift factor” e il “drift angle”.

6. DIFFUSIONE Processo di diffusione (stocastico):modello “random walk” • Kh e Kv sono i valori della diffusività orizzontale e verticale (Kh= 2 m2/s and Kv = 0.01 m2/s) • rand(0,1) è un numero random tra 0 e 1.

7. AVVEZIONE: i campi di corrente CAMPI DI CORRENTE E TEMPERATURA: Il modello di dispersione e trasporto di idrocarburi (MEDSLIK-II) utilizza i campi di corrente e temperatura ad alta risoluzione spaziale (medie orarie) prodotti da: • Mediterranean Forecasting System – 1/16°- (MFS) • Adriatic Forecasting System – 1/45°- (AFS) • Sicily Channel Regional Model – 1/32°- (SCRM) • Thyrrenian regional model – 1/48°- • Relocatable model (3 km - 1 km) CAMPI DI VENTO: MEDSLIK-II utilizza i campi di vento prodotti dall’ECMWF e risoluzione spaziale di 0.25°.

8. STOKES’ DRIFT • Lo Stokes’ drift è lo spostamento netto di una particella dovuto al moto ondoso: si ha una velocità media perchè le traiettorie non sono chiuse. Wikipedia Per acque profonde (mare aperto): a è l’ampiezza d’onda k è il numeto d’onda ω è la frequenza angolare

9. STOKES’ DRIFT (Hasselmann, K., et al, 1973, Young, I., 1999) Il fetch può essere determinato come la distanza tra il centro della macchia e la costa della direzione opposra alla direzione del vento( assumento un valore massimo pari a 20 km). • The Stokes’ drift formula • Hs: altezza significativa d’onda; • W: intensità del vento ; • z: profondità particella; • S: fetch; • Tpeak: periodo di picco; • Tz: “zero crossing” periodo; • g: accelerazione di gravity.

10. TRASFORMAZIONE DELLA MACCHIA DI PETROLIO ESPANSIONE DISPERSIONE EVAPORAZIONE EMULSIFICAZIONE ASSORBIMENTO SULLA COSTA (fonte: ITOPF, www.itopf.com)

11. VALIDAZIONE con utilizzo di dati satellitari: il caso dell’ALGERIA Macchie d’olio osservate da satellite Le macchie d’olio sono rilevate da satellite che fornisce informazioni circa la posizione della macchia, il contorno, l’area, il tempo, tipo d’olio e spessore. Le immagini da satellite sono forniti da REMPEC (Regional Marine Pollution Emergency Response Centre for the Mediterranean Sea). ALGERIA OLIO Current surface mean field Wind stress mean field

12. VALIDAZIONE con utilizzo di dati satellitari: il caso dell’ALGERIA 7 Agosto 10:50

13. VALIDAZIONE : il caso del LIBANO (luglio-agosto 2006) La centrale elettrica Jiyyeh in Libano (30 km a sud di Beirut) è stata bombardata il 13 luglio 2006. Sono stati dispersi in mare circa 20000 tonnellate di olio. SERBATOI (from Google Earth) (from http://globalatlas.jrc.it/)

14. Input data Spill Date 13/07/2006 Observation Time 08:00 Latitude 35° 10’ E Longitude 33° 41’ N Volume 18770 tons Spill Duration 144 hrs Current velocities MFS 1 hourly Analysis Wind forcing ECMWF 6 hourly Analysis VALIDAZIONE : il caso del LIBANO (luglio-agosto 2006) The position of the oil slicks and oil concentration predicted by MFS-MEDSLIK, corresponding to July 23 8:00 GMT compared with the slick observed by MODIS (green) Zoom of MODIS-ACQUA image, July 23: (08:35): oil (green) is already in Tripoli.

15. Validazione del modello di oil spill con dati di drifters RED: Traiettorie reali dei drifters BLUE: MEDSLIK + campi di corrente orari del modello Rilocabile (3 km) GREEN: MEDSLIK + campi di corrente orari di MFS BLACK: MEDSLIK + campi di corrente giornalieri di MFS Area di studio il Mar Ligure. Esperimento (MREA07) dal 14/05/2007 al 24/05/2007

16. Il sistema PRIMI Il Progetto Pilota PRIMI (PRogetto pilota Inquinamento Marino da Idrocarburi) ha come obiettivo lo sviluppo di un sistema operativo modulare per la sorveglianza continua dell’inquinamento marino da idrocarburi e per la previsione della dispersione di tali inquinanti.

17. Il sistema PRIMI

18. PRIMI: Interfaccia web

19. Conclusioni • Il modello è stato attentamente validato tramite il confronto con traiettorie di boe derivanti e con dati satellitari in diverse regioni del Mediterraneo. • É stata dimostrata la necessità di utilizzare campi di corrente ad alta risoluzione spaziale e temporale • MEDSLIK-Il è parte del primo sistema italiano operativo di monitoraggio continuo da satellite e di previsione dello sversamento di idrocarburi in mare.