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A. Teruzzi, P. Lazzari, S. Salon , V. Ibello, A. Crise, C. Solidoro OGS - Trieste

Modellistica biogeochimica nel Mar Mediterraneo: servizio operativo, ricerca scientifica, sviluppo tecnologico. A. Teruzzi, P. Lazzari, S. Salon , V. Ibello, A. Crise, C. Solidoro OGS - Trieste. Modello OPATM-BFM Sistema operativo per la biogeochimica Mediterranea (MyOcean)

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Presentation Transcript

  1. Modellistica biogeochimica nel Mar Mediterraneo: servizio operativo, ricercascientifica, sviluppo tecnologico A. Teruzzi, P. Lazzari, S. Salon, V. Ibello, A. Crise, C. Solidoro OGS - Trieste CNOO2 Cesenatico 27-28 Maggio 2010

  2. Modello OPATM-BFM Sistema operativo per la biogeochimica Mediterranea (MyOcean) Simulazioni climatiche (SESAME) Sviluppo tecnologico (DORII) Risultati Sommario CNOO2 Cesenatico 27-28 Maggio 2010

  3. Servizio operativo per il Mar Mediterraneo OPATM-BFM Modellistica biogeochimica Integrazione in ambito Grid Ricerca scientifica in ambito climatico CNOO2 Cesenatico 27-28 Maggio 2010

  4. Contributo OGS alla modellistica biogeochimica nel Mediterraneo 2008-2011 Inizio ‘90 ResearchMTPMATERSINAPSI (IT) OO + R&DMFS- MFSPP- MFSTEP Pre-operational demonstration MERSEA IP ADRICOSM PARTNERSHIP DORII (FP7) VECTOR (IT) • Verso la previsione operativa della biogeochimica in Mar Mediterraneo  servizio • Feedback relativi a ricerca scientifica e sviluppo tecnologico SESAME (FP6) CNOO2 Cesenatico 27-28 Maggio 2010

  5. OPATM-BFM coupled model • HorRes = 1/8° (12km) • VertRes = 72/43 levels • TimeRes = 1800 s • OPER: run(10+7dd)/5hrs (32PEs) • OPER output = daily averages • CLIM: 1 year/day (32PEs) • CLIM output = 10 dd averages Biogeochemical Flux Model • Carbon based multi-nutrient food web description • Carbon, Nitrogen, Phosphorus and Silicon cycles • Potential for nutrient co-limitation(Nitrogen, Phosphorus and Silicon) • Variable C:N:P:Si ratio • i=1,51 variables (phytoplankton, mesozooplankton, microzooplankton, bacteria) CNOO2 Cesenatico 27-28 Maggio 2010

  6. Servizio operativo per il Mar Mediterraneo OPATM-BFM Modellistica biogeochimica CNOO2 Cesenatico 27-28 Maggio 2010

  7. Sistema previsionale operativo Satellite CHL data ISAC-CNR • Accoppiamento off-line a multi-piattaforma • “Best” physics + “best” biogeochemistry • Supporto professionale ai prodotti web diffusi settimanalmente • Validazione (Chl-a) fornita con algoritmi adattati al Mediterraneo • Lazzari et al., OS6, 2010 Circulation Model MFS 1/16° INGV Biogeochemical Model OPATM-BFM 1/8° OGS CINECA Validation Products OGS CNOO2 Cesenatico 27-28 Maggio 2010

  8. Sistema previsionale operativo CNOO2 Cesenatico 27-28 Maggio 2010

  9. Attività OGS in MyOcean/WP9 (start 0409) CNOO2 Cesenatico 27-28 Maggio 2010

  10. Servizio Web e Catalogo MyOcean • Pagina Web interattiva con mappe, profili, transetti • Accesso ai dati tramite Service Deskrichieste utenti da Europa (7) e Australia (1) CNOO2 Cesenatico 27-28 Maggio 2010

  11. Prodotti V0 • Ciclo stagionale clorofilla riprodotto + fioriture algali (NWM…) • Nessuna re-inizializzazione da Aprile 2007 • Da inizio V0: 80% dei run pronti < 24hr (< 7hr nel 100% dei casi) CNOO2 Cesenatico 27-28 Maggio 2010

  12. SAT MOD_F MOD_A [mg chl/m3] LEV NWM x: RMSD unbiased y: bias Distance from the origin proportional to RMSD West East V0 validation Class 4 MERSEA Metrics Dati disponibili: • concentrazione sup. chl da Ocean Colour (via GOS- ISAC, WP12) • Confronto qualitativo • Statistiche non-param. (mediana) • Skill diagrams (Jolliff et al. JMS, 2008) Lazzari et al., OS6, 2010 CNOO2 Cesenatico 27-28 Maggio 2010

  13. OPATM-BFM Modellistica biogeochimica Ricerca scientifica in ambito climatico CNOO2 Cesenatico 27-28 Maggio 2010

  14. [mg chl/m3] ALB SWW SWE NWM TYR ION LEV Simulazioni climatiche SESAME IP: stima scenari climatici presenti e futuri della biogeochimica nel Mar Mediterraneo + attendibilità strumenti numerici utilizzati Run 1999-2004, confronto chl SeaWIFS: • gradienti trofici orizzontali • ciclo stagionale (whiskers) • skill diagram CNOO2 Cesenatico 27-28 Maggio 2010

  15. Phys/Bio dynamic (NWM): Wind – MLD - NPP Wind speed (m.s-1) MLD (m) NPP (gC. m-2.y-1) CNOO2 Cesenatico 27-28 Maggio 2010

  16. OPATM-BFM Modellistica biogeochimica Integrazione in ambito Grid CNOO2 Cesenatico 27-28 Maggio 2010

  17. Sviluppo tecnologico: verso e-Science DORII: e-Infrastructure basata su tecnologia Grid per comunità scientifiche (ocean users) per integrazione remote instrument, HPC, model simulations, visualization OGS: applicazione OCOM-MOON per valutare potenzialità e-Infrastructure in ambito di controllo remoto strumentazione e dati (MedArgo APEX floats e glider), integrazione e porting del modello OPATM-BFM in ambiente Grid, visualizzazione avanzata degli output del modello Similia: USA (OOI, http://www.whoi.edu/page.do?pid=22317) e Australia (IMOS, http://imos.org.au/) Access to: • float data • OPATM-BFM • Glider floats data OPATM-BFM (MPI on 32 PEs) physical forcings (u, T, S, KV, wind, IRR…) http://bulletin.mersea.eu.org CNOO2 Cesenatico 27-28 Maggio 2010 INGV MFS circulation model

  18. Grid portal e gestione strumenti/modello • Utente/Ricercatore (strumenti e/o modello) • grid certificate Virtual Control Room • Servizio di accesso dati storici MedArgo float e controllo parametri tecnici • Servizio di gestione remota glider in parallelo a sistema proprietario • Workflow: selezione input data set per sottomissione on-demand simulation basata su catena operativa myO • 3D rendering output modello  flusso di informazione integrato nella e-Infrastructure CNOO2 Cesenatico 27-28 Maggio 2010

  19. Virtual Control Room  gestione Float Pannello comandi CNOO2 Cesenatico 27-28 Maggio 2010

  20. Workflow  submission e controllo job Controllo run in produzione Selezione input Selezione output CNOO2 Cesenatico 27-28 Maggio 2010

  21. …Grid, cui prodest ? • Prerequisito: Aumentare consapevolezza verso e-Science • Controllo/Gestione estensivi di strumentazione e sensori remoti • Integrazione con gestione di dati e dataset storici • Possibilità di seguire il computational flow: scelta dataset di input, parameters setting/tuning, fase di produzione • Analisi dell’output complesso senza local downloading • Ottimizzazione codice per porting su Grid (es. PNetCDF) • Possibilità per attività di ricerca in collaborazione (es. teleconf) • Condivisione dati in sicurezza • Accesso remoto a sistemi integrati (strumenti, dati, modelli, post-proc)  butterfly envelope + multi-centric infrastructure CNOO2 Cesenatico 27-28 Maggio 2010

  22. GRAZIE PER L’ATTENZIONE CNOO2 Cesenatico 27-28 Maggio 2010

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