Climatological analysis of
northern Adriatic Sea variations
Aniello RUSSO, Maja KREZLJ, Valentina MENDOZZI
CoNISMa – Univ. Politecnica delle Marche
Dip. di Scienze del Mare , Ancona
Giorgio SOCAL, Mauro BASTIANINI
CNR – Istituto di Scienze Marine, Venezia
Elio PASCHINI, Federica GRILLI
CNR – Istituto di Scienze Marine, Ancona
Mariangela RAVAIOLI
CNR – Istituto di Scienze Marine, Bologna
II°Workshop VECTOR, Roma, 25-26 Febbraio 2009
1
Schema delle analisi effettuate
MEDAR/MEDATLAS 2002
Proprietà termoaline
Climatologia stagionale
Caratteristiche biogeochimiche
del bacino adriatico
Climatologia bimensile proprietà termoaline del nord Ad.(1971÷1990)
Climatologia stagionale proprietà termoaline del nord Ad.(1971÷1990)
Dataset CNR-ISMAR (Ve+An+Bo)
Climatologia bimensile proprietà termoaline del nord Ad.(1991÷2005)
Climatologia stagionale pentadale T/S del nord Ad.(1991÷2005)
Climatologia biogeochimica stagionale del nord Ad.(1971-1990)
Climatologia biogeochimica stagionale del nord Ad.(1991÷2005)
1991÷1995
Analisi delle variazioni termoaline
1991÷2005 1996÷2000
2001÷2005
e biogeochimiche riscontrate in
nord Adriatico
1971÷1990
-
2
Materiali e metodi
MEDAR/MEDATLAS: Data base e Atlante di parametri oceanografici
del Mar Nero e del Mediterraneo
I dati inerenti il bacino Adriatico
utilizzati nell’analisi climatologica
188 crociere
E’ stato effettuato un ulteriore controllo di qualità, che ha permesso
di mettere da parte centinaia di stazioni (la massima parte
ripetizioni) e numerosi dati non attendibili
I dati sono stati quindi divisi per diversi periodi dell’anno (trimestrali
per l’analisi a scala di bacino, bimensili per l’analisi delle variazioni
recenti sul NA), ed è stata effettuata una Analisi Oggettiva a diverse
quote standard (sul bacino: superficie, 5, 10, 20, 30, 50, 100, 200 m e
fondo; per il NA: superficie, 20 m e fondo)
3
Per quanto concerne le anomalie termoaline in nordadriatico
MEDATLAS
4700 stazioni (1971-1990)
Situazione attuale
Dati CNR-ISMAR in Adriatico
Oltre 13000 stazioni di temperatura e
salinità, di cui oltre la metà con
ossigeno disciolto, pH e fluorescenza, e
circa un quarto con dati di nutrienti e
clorofilla.
Segue un elenco dei principali progetti e
crociere nel cui ambito sono stati raccolti
la massima parte dei dati
5
Crociere/progetti
Progetto Finalizzato
Particellato Ottica marina
Regione Veneto
AlpeAdria
ELNA
PRISMA
Produzione Alto Adriatico
PALOMA
PRISMA2-Urania
PRISMA2-Marche
MAT-CMR
MAT-CNR
INTERREG
Adria01
Adria02
ANOSSIE
Fish&Front1
Dal03/EuroStrat
Adria03
DART
ANEMRE
ANEMVE
EMMA
Periodo n°crociere n°stazioni Princ. finanziamenti
1978-1979
1986-1989
1986-1990
1990-1996
1993-1994
1995-1996
1995-1998
1996
1996-1998
1996-1998
1999-2002
1999-2002
1999-2006
2001
2002
2002
2002
2003
2003
2006
2006
2007
2007
7
4
20
>33
7
4
20
1
4
28
38
36
70
1
1
2
1
1
2
3
2
1
3
235
Ministero Ricerca
283 fondi istituzionali CNR
913
Regione Veneto
1519
618
UE
182
Ministero Ricerca
989 fondi istituzionali CNR
191 fondi istituzionali CNR
263
Ministero Ricerca
1001
Ministero Ricerca
486
MinAmbiente
1229
MinAmbiente
2505 UE/Regioni AltoAdriat.
250
diversi (ONR)
472
diversi (ONR)
200
MIPAF
26
NSF
99
diversi
385
diversi (ONR)
357
diversi (ONR)
203 FIRB/UE/RegioneEMR
6
67
FIRB/UE/FISR
390
UE
Per quanto concerne le anomalie termoaline in nordadriatico
CNR-ISMAR
8316 stazioni (1991-2005)
Procedura di Analisi Oggettiva
L’interpolazione orizzontale dei dati è stata effettuata seguendo la
teoria dell’ optimal linear estimation, basata sul teorema di
Gauss-Markov.
La funzione di correlazione utilizzata è isotropica e ha la seguente
espressione: C(r) = (1 - r2/a2) exp (-r2/2b2) , dove r2 = x2 + y2,
a
la distanza di zero-crossing,
b
la scala spaziale di
decadimento. Questi parametri devono rispettare la condizione
a > 2½b per generare un matrice di correlazione definita positiva.
Dato che siamo interessati all’analisi climatologica, i parametri
scelti sono stati piuttosto ampi: a = 100 km and b = 60 km.
L’errore di misura è approssimato assumendo una varianza
dell’errore del 10%. Le mappe sono state “blanked” dove la
varianza dell’errore atteso supera il 20% (qui non si può fare
sufficiente affidamento sui valori interpolati a causa della
mancanza di dati). Per evitare correlazioni troppo alte, tutti i dati
ricadenti entro un raggio di 7 km sono stati preliminarmente
mediati. Sono stati scelti 10 punti influenzali e la risoluzione della
griglia è un ventesimo di grado sia in latitudine che in longitudine.
8
Medie spaziali delle anomalie sul bacino NA
(1991÷2005 - 1971÷1990)
TEMPERATURA (°C)
Gennaio
Febbraio
Marzo
Aprile
Maggio
Giugno
Luglio
Agosto
Settembre
Ottobre
Novembre
Dicembre
Media
0 metri
0.84
1.06
2.07
0.42
-0.10
1.02
0.89
20 metri
1.07
0.56
1.01
1.79
0.76
2.11
1.20
Fondo
1.04
0.22
-0.33
-0.27
-0.25
2.08
0.42
SALINITA’
Gennaio
Febbraio
Marzo
Aprile
Maggio
Giugno
Luglio
Agosto
Settembre
Ottobre
Novembre
Dicembre
Media
0 metri
0.03
-0.39
0.64
1.79
-0.83
-2.16
0.18
20 metri
0.06
-0.02
0.19
0.22
0.05
-0.06
0.07
Fondo
0.23
0.34
0.87
0.76
0.19
0.17
0.43
9
Valori medi annuali della temperatura atmosferica misurati
dall’Osservatorio Meteorologico dell’Istituto Cavanis di Venezia
15,5
14,5
14
+0.7 °C
13,5
13
12,5
19
59
19
61
19
63
19
65
19
67
19
69
19
71
19
73
19
75
19
77
19
79
19
8
19 1
83
19
85
19
87
19
89
19
91
19
93
19
95
19
97
19
99
20
01
20
03
20
05
Temperatura (°C)
15
Anno
10
T atmosferica media annua (°C) a Trieste
Temperatura (°C)
16,50
16,00
15,50
T (°C)
Media Mobile 5
Valori
medi annuali della temperatura atmosferica nell’area di interesse,
15,00
14,50
misurati
dall’Osservatorio Meteorologico dell’Istituto Cavanis di Venezia
14,00
nel periodo 1959-2005
13,50
13,00
1965
1970
1975
1980
1985
1990
1995
2000
2005
2010
Anno
anomalia di T atmosferica (°C) a Trieste rispetto al pe riodo 1973-1990
+0.7 °C
Anomalia T (°C)
2,00
1,50
anom (°C)
1,00
Media Mobile 5
0,50
0,00
-0,501965
-1,00
1970
1975
1980
1985
1990
1995
2000
2005
2010
Anno
-1,50
-2,00
11
Anomalie
temperature marine
m
m
m
m
m
12
Portata media mensile del fiume Po (m3/s)
3500
1961-1990
1991-1995
1996-2000
2001-2005
portata (m3/s)
3000
2500
2000
1500
1000
500
0
1
2
3
4
5
6mese7
8
9
10
11
12
11
12
anomalia di portata del Po (m3/s) rispetto al periodo 1961-1990
2.000
anom1991-05
portata (m3/s)
1.500
anom1996-00
1.000
anom2001-05
500
-500
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
-1.000
-1.500
-2.000
mese
13
14
Portate fiume Po (m3 s-1)
running mean autunno
running mean primavera
2500
2500
2000
2000
1500
1500
1000
1000
R2 = 0,5401
running mean primaverile
500
0
1920
1930
1940
1950
1960
1970
1980
1990
0
1920
2000
1930
1940
media primaverile
R2 = 0,3531
4500
4000
3500
3000
2500
2000
1500
1000
500
0
1980
running mean autunnale
500
1950
1960
1970
1980
1990
2000
media autunnale
4500
4000
media primaverile
3500
Poli. (media primaverile)
3000
R2 = 0,2619
media autunnale
Poli. (media autunnale)
2500
2000
1500
1000
500
0
1985
1990
1995
2000
2005
2010 1980
1985
1990
1995
2000
15
2005
2010
Anomalie salinità
m
m
m
m
m
16
Anomalie salinità (solo dataset ISMAR)
17
Anomalie nitrati (µM)
18
Anomalie nitriti (µM)
19
Anomalie ortofosfati (µM)
20
Anomalie clorofilla-a (µg dm-3)
21
Anomalie ossigeno disciolto (cm3 dm-3)
22
Anomalie pH
23
16
0,2
14
12
-0,2
10
-0,4
8
6
0m - 3m-0,6
20m -0,8
4
-1
BB
2
-1,2
0
-1,4
-2
0,08
0,06
0,04
0,02
0
-0,02
-0,04
-0,06
-0,08
-0,1
-0,12
-0,14
ni
0
nitrati
0m - 3m
20m
BB
-1,6
win
spr
sum
aut
5
fo
win
spr
sum
aut
si
4
3
0m - 3m 2
20m
1
BB
0m - 3m
20m
BB
0
-1
-2
win
spr
sum
aut
1
2,5
ch
0,5
win
spr
sum
aut
sal
2
1,5
0
-1,5
1
0m - 3m
0,5
20m
0
BB
-0,5
-2
-1
-2,5
-1,5
-0,5
-1
win
spr
sum
aut
0m - 3m
20m
BB
24
win
spr
sum
aut
0,8
3,5
O2
0,6
3
0,4
2,5
0,2
2
0
-0,2
0m - 3m1,5
1
20m
-0,4
0,5
BB
-0,6
0
-0,8
-0,5
-1
-1
1
win
spr
sum
aut
20m
BB
spr
sum
aut
2,5
sal
2
0
1,5
-0,5
0m - 3m 1
-1
20m
0m - 3m
0,5
BB
-1,5
20m
0
BB
-0,5
-2
-1
-2,5
0,02
0m - 3m
win
Chl-a
0,5
temp
win
spr
sum
-1,5
aut
pH
0
win
spr
sum
aut
-0,02
-0,04
0m - 3m
-0,06
20m
-0,08
BB
-0,1
25
-0,12
win
spr
sum
aut
Sintesi dell’analisi climatologica
L’aumento di temperatura e salinità del nordadriatico
nell’ultimo quindicennio (ventennio) rispetto al
periodo 1970-1989 è confermato ed è notevole,
complessivamente intorno agli 0.7 °C. Sono state
evidenziate considerevole variazioni sia stagionali che
interannuali, anche per la salinità; queste variazioni
sono almeno parzialmente collegabili alle variazioni di
temperature dell’aria e di portata del Po (e quindi
delle condizioni atmosferiche sull’Italia settentrionale
e sul nordadriatico). Almeno per le proprietà
superficiali, il collegamento delle variazioni riscontrate
in alto Adriatico con l’EMT è probabilmente mediato
dalle variazioni delle condizioni atmosferiche.
26
Sintesi dell’analisi climatologica
Alle variazioni delle condizioni fisiche mostrate
sembrano corrispondere diverse variazioni delle
climatologie di parametri bio-geo-chimici.
In particolare è evidente un abbassamento
generalizzato del pH, e forti variazioni stagionali di
clorofilla, ossigeno disciolto e sali nutritivi, collegabili
(specie per lo strato superficiale) almeno in parte alle
variazioni mostrate nell’analisi fisica.
27
Anomalie ammonianca (µM)
28
Anomalie silicati (µM)
29
