The resolution of regional numerical weather prediction (NWP) models has continuously been increased over the past decades, in part, thanks to the improved computational capabilities. At such small scales, the fast weather evolution is driven by wind rather than by temperature and pressure. Over the ocean, where global NWP models are not able to resolve wind scales below 150 km, regional models provide wind dynamics and variance equivalent to 25 km or lower. However, although this variance is realistic, it often results in spurious circulation (e.g., moist convection systems), thus misleading weather forecasts and interpretation. An accurate and consistent initialization of the evolution of the 3-dimensional (3-D) wind structure is therefore essential in regional weather analysis. The research fellow would focus on a comprehensive characterization of the spatial scales and measurement errors for the different operational space-borne wind products currently used and/or planned to be used in regional models. In addition, the fellow would thoroughly investigate and improve the 4-D (including time) consistency between the different horizontal and/or vertical satellite wind products under study. Such products include OSI SAF scatterometer-derived sea-surface wind fields, NWC SAF Atmospheric Motion Vectors (AMVs), the upcoming ADM-Aeolus and/or IASI wind profiles. Densely sampled aircraft wind profiles (Mode-S) will be used to verify and characterize the satellite products. To this end, the experience of the NWC, OSI, and NWP SAFs will be exploited. Moreover, data assimilation experiments of the consistent datasets into the Harmonie-AROME regional model will be carried out in two different regions, i.e., the Netherlands and the Iberian Peninsula regional configurations.

La missió Soil Moisture and Ocean Salinity (SMOS) de l'Agència Espacial Europea pot considerar-se un èxit des de molts punts de vista. Des del vessant tecnològic, l'instrument ha demostrat ser molt estable i robust, proporcionant mesurades d'alta qualitat, malgrat la complexitat del processament. Des del vessant científic, les dades de SMOS han sobrepassat totes les expectatives. En particular, els mapes de les principals variables de la missió (humitat del sòl i salinitat superficial del mar) són proporcionats actualment amb una precisió i una resolució majors que les previstes. A més, noves aplicacions emergents d'alt impacte social estan sent derivades i explotades a partir de les dades de SMOS. AQUESTA i NASA han llançat recentment diverses iniciatives per a la continuïtat de missions de microones passives de baixa freqüència, des del convenciment del valor i la singularitat de la informació que proporciona la radiometria de banda L. Mentre s'està discutint la possible continuïtat de SMOS, la missió Chinese Ocean Salinity ha estat aprovada per ser llançada en 2019, assegurant de moment la continuïtat d'aquest tipus de missions més enllà de SMOS i de la missió Soil Moisture Activi Passive (SMAP). Una de les més importants aplicacions emergents dels radiòmetres de banda L prové de la seva capacitat per proporcionar estimacions de grossor de gel de mar inferior a 0,7 m (gel fi). Encara que el gel fi s'ha considerat excepcional (i estacional) des de fa dècades, avui dia aquest tipus de gel pot representar fins a un 80% del gel àrtic. A més, les tradicionals missions satelitales amb radar sobre la Criosfera són incapaces de proporcionar estimacions de grossor de gel per sota d'1 m. El coneixement precís del gel marí és crucial per millorar els pronòstics dels models climàtics i avaluar l'impacte de la tendència de la fusió del gel àrtic actual en el clima d'Europa. És d'importància estratègica per a Europa i Espanya poder comptar amb un monitoratge continu i de bona qualitat del gel fi de l'Àrtic, alguna cosa que només pot ser proporcionat per radiòmetres de banda L com SMOS i SMAP. Altres aplicacions emergents inclouen l'estimació de vents extrems, la detecció i monitoratge d'amenaces greus per a l'agricultura i els recursos forestals, i noves recerques sobre l'impacte de la lenta dinàmica de la salinitat dels oceans sobre el clima de la Terra. En el projecte L-BAND es va explotar amb major profunditat la informació proporcionada pels radiòmetres de banda L amb la finalitat de garantir el desenvolupament reeixit de les missions futures. En particular, es desenvoluparan nous productes per a aplicacions d'alt impacte econòmic i social, la qual cosa servirà per demostrar la necessitat de la continuïtat de la banda L. Espanya està estratègicament molt bé posicionada per a una eventual missió de continuïtat de SMOS, ja que la indústria i els centres de recerca van tenir un paper principal en la creació, disseny, construcció i operacions de SMOS. Amb el projecte L-BAND, s'ha plantejat com a objectiu consolidar el lideratge d'Espanya en el desenvolupament i les operacions de qualsevol futura missió que es configuri per explotar les capacitats de la banda L.

La transició a una economia amb baixes emissions de carboni necessita assolir diferents objectius: competitivitat, protecció del medi ambient, creació de llocs de treball i benestar social. En aquest sentit els legisladors en totes les administracions i els diferents actors en diferents àmbits socials necessiten eines que, més enllà del sector energètic, incloguin l\'economia, aspectes socials i ambientals. Actualment la majoria d\'eines disponibles no consideren la integració d\'aquests aspectes per connectar-los amb el sector energètic. D\'altra banda, les eines de modelatge d\'energia actuals sovint no tenen la documentació i la transparència necessàries i han estat desenvolupats per a un públic especialitzat amb informació restringida, això crea problemes pel que fa la validació i la comparació dels resultats, així com pel que fa a una revisió independent. Per tant, existeix una necessitat ben urgent d\'adaptar o crear noves eines que tinguin en compte aquesta necessària integració de diferents aspectes dins de les relacions energia-societat-economia-medi ambient, i fer-ho a més amb una total transparència. El projecte MEDEAS pretén dissenyar i construir un model que vagi en aquesta direcció d\'integració d\'aspectes socials, econòmics i energètics i que sigui totalment transparent i públic. El nostre projecte té com a objectiu resoldre les necessitats actuals de la integració i la transparència mitjançant el desenvolupament d\'una eina de modelatge política d\'avantguarda basada en els models LEAP, WoLiM, TIMES-MARKAL i la incorporació d’Anàlisi Input-Output i Life Cycle Analysis, que permeten la comptabilitat dels impactes ambientals, socials i econòmics. Es preveu que el model MEDEAS tingui un disseny modular per donar-li la flexibilitat necessària per fer front a diferents nivells i interessos (tant pel que fa a la gestió pública com també a d\'altres actors socials o econòmics) i tindrà un gran detall sectorial i espacial. En particular el model tindrà tres àmbits geogràfics: model global, model europeu i model d\'un país que serà la mitjana de les països de la UE. Finalment, s\'aconseguirà la transparència amb l\'ús d\'un programari d\'accés obert i de la distribució gratuïta del model, el llenguatge de programació serà Python (https://www.python.org/). Per facilitar l\'ús del model i el seu desenvolupament per qualsevol ciutadà que hi estigui interessat, es preveuen diferents accions de divulgació i documentació. També es proporcionarà un detallat manual d\'usuari, dirigit a un públic no especialitzat més ampli.

Un dels objectius del projecte Corrents Oceàniques i Seguretat en el Medi Marí (COSMO) és la creació d'una base de dades de trajectòries de dispositius flotants que compili, homogeneïtzi, validi , distribueixi i compari diferents conjunts d'observacions que actualment es troben disperses entre diferents entitats públiques. Les dades obtingudes s'utilitzaran per validar els sistemes de prediccions de trajectòries utilitzades en les operacions de Recerca i Rescat portades a terme per Salvamento Marítimo i ajudar en les tasques dels cossos de seguretat.

Las medidas por satélite de la Temperatura Superficial del Mar (SST) proporcionadas por los radiómetros de infrarrojo han revelado la existencia de distintos regímenes de turbulencia de submesoscala. Las características de los cuales están directamente relacionadas con las propiedades de la capa de mezcla del océano lo que plantea si es posible extraer esta información a partir de las características de la turbulencia. Por otro lado, la existencia de largas series temporales ( > 30 años) de medidas globales de SST empuja a explorar si se pueden detectar cambios en la turbulencia de submesoscala en respuesta al calentamiento global. La dificultad principal consiste en definir descriptores capaces de identificar unívocamente los diversos regímenes. Enfoques estándar utilizados en los estudios de turbulencia geofísica, como el análisis espectral, son poco adecuados para este fin, lo que hace necesario encontrar alternativas. Resultados preliminares han demostrado que la intermitencia varía de un régimen a otro, lo que sugiere que podría ser utilizada para distinguir las propiedades de la parte superior del océano. En este proyecto proponemos utilizar el análisis de singularidades para este fin en lugar de las funciones de estructura ya que está mejor adaptado a las observaciones de SST (p.e. presencia de nubes). Además, existe un sólido marco teórico que lo conecta con el punto de vista más clásico basado en funciones de estructura. En consecuencia , en este proyecto, proponemos analizar la intermitencia de la turbulencia de submesoscala del océano para caracterizar las propiedades de las capas superiores del océano y evaluar la posibilidad de utilizarla para monitorizar la evolución del océano con el Cambio Climático. Además, las propiedades de invariancia de escala de nuestro enfoque permiten investigar la intermitencia usando campos de SST de baja resolución lo que explotaremos para comparar simulaciones climáticas existentes con las observaciones.

CHEFS A particularly pressing requirement in the Ocean Surface Vector Wind community is to obtain reliable extreme winds in hurricanes (> 30 m/s) from wind scatterometers, since extreme weather classification (hurricane categories) , surge and wave forecasts for societal warning are a high priority in nowcasting and in numerical weather prediction (NWP). Moreover, global information on the motion near the ocean surface is generally lacking, limiting the physical modelling capabilities of the forcing of the world’s water surfaces by the atmosphere. This also limits our knowledge of the exchange of momentum across the water-air interface, affecting meteorological and ocean applications, which exchanges are particularly violent in extreme conditions. The scatterometer SCA onboard Metop Second Generation (Metop-SG) will have a cross-polarization (VH) C-band channel to obtain improved extreme wind observations in addition to the co-polarization channels (VV and HH). The EUMETSAT CHEFS project is concerned with developing a consolidated wind reference from 0 m/s up to 60 m/s. Such wind reference may be used to calibrate retrievals of extreme wind speeds by both passive and active satellite sensors using empirical Geophysical Model Functions (GMFs) , but also to tune NWP models to provide a more adequate representation of hurricanes. The CHEFS project objective is to apply such wind reference to C-band VV, HH and VH polarization GMFs, as these are used for ASCAT onboard Metop and for SCA onboard Metop-SG. For such purpose, NOAA hurricane hunter dropsonde and microwave (such as the Stepped-Frequency Microwave Radiometer or SFMR) wind data, NWP output, moored buoy winds, and C-band scatterometer and Synthetic Aperture Radar (SAR) data will be used in this study.

L'ICM, a través del Departament d'Oceanografia Fisica i Tecnològica, és des de 2005 un Laboratori Expert de Suport (ESL) per al desenvolupament i manteniment del processador de salinitat de nivell 2 (L2OS) de la missió SMOS de l'Agència Espacial Europea (ESA).

Les tasques d'ESL consisteixen en proposar els algorismes per calcular la salinitat superficial del mar a partir de les mesures radiomètriques realitzades per SMOS i, des que el satèl·lit va ser llançat i va començar a proporcionar dades a principis del 2010, analitzar-ne la qualitat i proposar millores en el procés que permetin arribar a aconseguir el nivell de precisió que la missió té per objectiu.

Una sèrie de subcontractes successius amb l'empresa contractada per d''ESA per codificar el processador han finançat les nostres activitats d'ESL.

The study seeks to establish the physical relation between GNSS-R signals and ocean wind and roughness properties using state-of-the-art modelling of the ocean roughness, ocean dielectric properties and NSS-R scattering. Based on this physical understanding, the study defines the Level 2 scatterometric products that can be reliably extracted from GNSS-R signals and develops the physically based Geophysical Model Functions and error models. The physical framework also serves to characterise aspects of the TDS-1 GNSS-R signals that are specific to the TDS-1 mission and determines how these specificities impact the “ideal” GMFs derived from the simulator framework. This is subsequently used to consolidate the Level 1-to-Level 2 inversion algorithms for TDS-1, which are validated using a larger TDS-1 matchup dataset with a wider range of independent measurements. Finally, the study carries out preliminary impact analyses of the TDS-1 data and defines suitable Observation System Simulation Experiment (OSSEs) to further investigate the impact of GNSS-R wind and roughness measurements in possible future activities. The project features a logical flow starting from the physical knowledge of the sea surface drivers of GNSS-R signals acquired with the GNSS-R simulator framework. As such, the study represents an essential complement to empirical analyses of GNSS-R and TDS-1 data undertaken elsewhere, e.g. Foti et al., (2015a, 2015b), the parallel “TDS-1 Exploitation Phase” ESA study and within the CYGNSS team (e.g. Jelenak et al., 2015). The physical framework will provide the means to unravel and separate different geophysical effects, such as the relative importance of wind and ocean waves on GNSS-R signals and the nature of their response to direction. Similarly, the physical framework provides a new tool to discriminate instrument, orbit, geometrical and geophysical effects that are difficult to untangle from empirical analyses alone. Another, more implicit, objective of this study is to stimulate investigation and exploitation of the TDS-1 GNSS-R data by a wider scientific community. Although the TDS-1 data has been publicly available since arch 2015, the uptake outside NOC and SSTL has been limited. Engaging a wider scientific community in this endeavour would help to more rapidly identify issues with the data, and extend the range of solutions and approaches to understand and exploit the information content of GNSS-R signals.

Recent developments on the Ku-band scatterometer wind geophysical model function (GMF) include a sea surface temperature (SST) dependent term. It has been found that the SST effects on the radar backscatter are wind speed dependent and more pronounced in vertical polarization (VV) than in horizontal polarisation (HH) and at higher incidence angles, and are only relevant at radar wavelenghts smaller tan C-band. The new Ku-band GMF, NSCAT-5, is based on a physical model and Rapidscat radar backscatter measurements, which are only available at two incidence angles, i.e., 49⁰ and 56⁰, for HH and VV beams, respectively. The aim of this study is to verify the NSCAT-5 GMF at other incidence angles, using data from the recently-launched Indian SCATSat-1, which operates at 42.6⁰ (HH) and 49.3⁰ (VV) incidence angle. This is an extension of the already approved short-term AS CDOP-2 study, reference OSI_AVS_17_01. In fact, these two projects were initially planned as a single project, but divided in two to allow the use of the CDOP-2 remaining budget. The extended project objectives well fit within the CDOP-3 framework and associated work packages.

El projecte ICE-ARC té com objectiu fer un seguiment dels impactes socio-econòmics locals i globals que se estan produint degut a la desaparició del gel marí a l’Àrtic.

El projecte te dos grans eixos de treball. Per un costat pretén millorar l’observació i el modelat de la dinàmica del gel marí àrtic per poder projectar amb menys incertesa quina serà la seva evolució en els propers anys. Per un altra, aquest model físic gel-oceà-atmosfera es farà servir per analitzar els efectes sobre el ecosistema àrtic i un cop definits aquests els resultats s’introduiran en un complex model d’impacte econòmic (PAGE-ICE) que servirà només per conèixer millor l’impacte que es produirà sinó sobre tot per definir polítiques i mesures d’adaptació.

ICE-ARC està coordinat pel British Antartic Survey del Consell de Recerca sobre el Medi Ambient del Regne Unit (NERC-BAS) i en ell participen 19 centres de recerca, universitats i empreses dels Països Baixos, Dinamarca, Noruega, Alemanya, França, Bèlgica, Itàlia i la Federació Russa.

El flux latitudinal de retorn a l'Oceà Atlàntic tanca la circulació global profunda (GOC), imposant la taxa de transferència de propietats clau (calor, carbó, nutrients) a l'oceà superficial i permetent la formació d'aigües profundes a altes latituds de l'Atlàntic Nord. Simples arguments de conservació de massa requereixen que la branca de retorn de la GOC ha de subministrar contínuament el flux necessari per a la formació d'aigües profundes, amb implicacions en la probable existència de teleconnexions entre els elements principals d'aquest circuit. Entre aquests elements hi ha dues regions amb grans retroflexions en corrents de frontera oest, ambdues al llarg del marge oriental de Sud-Amèrica: la Confluència del Brasil-Malvines (BMC) i les retroflexions zonals equatorials (Ezr). El projecte VA-DE-RETRO ("retrocedir " en llatí o "relacionat amb retro" en espanyol) fa la hipòtesi que tant la BMC com l’Ezr són regions clau per comprendre el comportament del sistema terrestre i, per tant, busca millorar el nostre coneixement del seu funcionament local i remot. Els objectius generals són: comprendre els impulsors, mecanismes i característiques de les pròpies retroflexions; seguir la trajectòria, transformacions i destinació última de les aigües retroreflectides; i identificar les teleconnexions que permeten que les dues regions de retroflexió operin d'una manera unificada. Tant la BMC com l’Ezr són el resultat d'una intensa retroflexió de corrent de frontera oest però a latituds molt diferents, amb importants diferències en la intensitat i extensió vertical i temporal de la bifurcació. El seu estudi conjunt es realitzarà mitjançant l'anàlisi de dades climatològiques, de satèl•lit, hidrogràfiques i numèriques, juntament amb l'anàlisi de les dades provinents de dues campanyes hidrogràfiques específiques i de derivadors subsuperficials instrumentats desenvolupats pel propi grup investigador. El projecte representa una oportunitat única per: (1) millorar la nostra comprensió dels diferents mecanismes que ocasionen aquestes retroflexions, (2) examinar els processos advectius i difusius que tenen lloc en els sistemes frontals associats, (3) valorar el seu paper actual en el transport i desviació de l'aigua i la seva càrrega de propietats físiques i biogeoquímiques, (4) identificar els factors que en controlen la variabilitat a diferents escales temporals, (5) combinar mesures hidrogràfiques estàndard amb mesures de velocitat, microestructura i variables biogeoquímiques, (6) estudiar les rutes seguides i transformacions experimentades per les aigües retroreflectides abans de retornar eventualment als corrents de frontera oest en la seva ruta cap a les regions de formació d'aigües profundes a l'Atlàntic Nord, i (7) estudiar les teleconnexions entre els mecanismesde forçament d'aquestes bifurcacions regionals que tenen impacte global. Des del punt de vista tecnològic i estratègic, el projecte també representa una oportunitat per: (8) continuar el desenvolupament de derivadors instrumentats i eines útils per a la comunitat oceanogràfica internacional, (9) continuar participant en programes internacionals, com el de la Circulació Meridional Profunda de l'Atlàntic Sud, i (10) optimitzar l’ús del BIO Hespérides en els seus trànsits anuals cap i des de l’Antàrtida.

Els vents del vector de la superfície del mar derivats del scatterometer, com els dels Scatterometers avançats (ASCAT-A & B) a bord de Metop-A & B, i els vectors de moviment atmosfèric (AMV) derivats d'imatges geoestacionàries per satèl·lit, com les que es subministren amb satèl·lit MSG sèrie per l'algoritme NWC / GEO-HRW, s'assimilen sistemàticament als models de predicció del temps numèric (NWP), com el Centre Europeu de Pronòstics de Temps Mig (ECMWF). Dos problemes rellevants particulars en els vectors de moviment atmosfèric són: - El procés d'assignació d'alçada, en el qual de vegades és difícil trobar un nivell de pressió òptim per als AMV derivats, a causa de l'extensió vertical dels traçadors de núvol i humitat que es realitzen seguint l'algoritme AMV. D'aquesta manera, el "procés d'assignació d'alçada" continua sent la font principal d'errors relacionats amb els AMV calculats. - L'escassetat general, i els errors més grans, de les dades d'AMV als nivells atmosfèrics més baixos (a prop del sòl). Això es deu al fet que, amb les implementacions actuals, els AMV no es poden calcular per sota d'una capa de núvols opacs, de manera que es limiten les capacitats de l'algorisme per extreure vents prop de la superfície. D'altra banda, les estadístiques de validació de AMV de baix nivell (entre 700 i 1000 hPa) sempre han demostrat ser el pitjor, en part a causa de les grans dificultats per diferenciar i rastrejar núvols a prop del sòl, que en els canals d'infrarojos no es diferencien massa molt del terreny circumdant, i en part també a causa de les dificultats per relacionar els AMV (els vents mitjans relacionats amb el desplaçament d'un traçador durant diversos minuts) amb els vents prop del sòl (que canvien en marcs temporals i espacials més curts). L'objectiu d'aquest estudi és realitzar una caracterització preliminar de les diferències entre els vents ASCAT i els AMV propers a la superfície, en funció de les condicions d'alçada AMV i variabilitat del vent a la superfície. Aquest estudi també pretén avaluar el potencial d'utilitzar vents de dispersió per caracteritzar possibles errors sistemàtics en els AMV i les seves altures estimades. ----------------------------------------------

Recent developments on the Ku-band scatterometer wind geophysical model function (GMF) include a sea surface temperature (SST) dependent term. It has been found that the SST effects on the radar backscatter are wind speed dependent and more pronounced in vertical polarization (VV) than in horizontal poolarisation (HH) and at higher incidence angles, and are only relevant at radar wavelenghts smaller tan C-band. The new Ku-band GMF, NSCAT-5, is based on a physical model and Rapidscat radar backscatter measurements, which are only available at two incidence angles, i.e., 49⁰ and 56⁰, for HH and VV beams, respectively. The aim of this study is to verify the NSCAT-5 GMF at other incidence angles, using data from the recently-launched Indian SCATSat-1, which operates at 42.6⁰ (HH) and 49.3⁰ (VV) incidence angle.

El projecte COMMON SENSE tracta de desenvolupar i posar a prova prototips de sensors autònoms de baix cost, aptes per fer un seguiment de les condicions oceanogràfiques bàsiques i diversos tipus de contaminació (eutrofització, metalls pesats, plàstics i soroll), des de qualsevol mena de plataformes: boies derivants, instal·lacions fixes, vaixells d'oportunitat, incloent-hi els participants a regates oceàniques com la BWR, etc.

El projecte esta liderat pel Centre Tecnològic Leitat, de Terrassa i hi participen un total de 15 institucions de 7 països europeus: Alemanya, Espanya, Irlanda, Itàlia, Macedònia, Polònia i Regne Unit. Aquest consorci cobreix un ampli ventall de disciplines, des de l'electrònica i nous materials fins a l'observació oceanogràfica amb especial experiència en els mars europeus: Oceà Atlàntic i els mars Mediterrani, del Nord i Bàltic.

Els models de circulació general atmosfèrics (GCM) no resolen bé alguns processos dinàmics rellevants induïts per la pluja en zones tropicals convectives, i la parametrització dels seus efectes és pobra. Això límita en concret la comprensió de la circulació tropical.

Aquesta proposta d’estudi Eumetsat-AVS pretén utilitzar la missió en tàndem ASCAT-A i –B amb el producte de pluja de Meteosat Second Generation (KNMI) per quantificar correlacions i desplaçaments de plujes fortes/extremes amb la convergència/divergència de vents a petita escala i la vorticitat, amb l’objectiu de millorar la nostra comprensió de la convecció humida i les seves implicacions per la circulació climàtica i de les parametritzacions convectives en els GCMs.

L’objectiu principal de ConnectinGEO és fer d’enllaç entre les xarxes coordinades d’observació de la Terra i les comunitats científica i tecnològica, el sector industrial, i els actors GEOSS i Copernicus interessats. Es vol facilitar una base de coneixement més àmplia i accessible per donar suport a les necessitats de les Àrees de Benefici Social de GEO (SBAs) i els seus usuaris. Es tractarà un ampli rang de temes des de clima, recursos materials i matèries primeres fins als Objectius de Desenvolupament Sostenible (SDGs) de les Nacions Unides.

La vigilància del medi marí és fonamental (a) des del punt de vista marí i marítim operacional, (b) per avaluar l'evolució de la salut dels nostres oceans i (c) per comprendre millor com els oceans controlen el clima del nostre planeta a escala local, regional i global. Les instal•lacions a alta mar són un element principal per dur a terme aquest seguiment, ja que poden ser utilitzades, d'una banda per instal•lar-hi dispositius de mostreig de les condicions oceàniques i, d'altra banda per provar el desenvolupament de nous instruments de mesura, tecnologies i estratègies.

Aquest projecte té com a objectiu fer un pas endavant en la millora de la nostra capacitat de recopilar dades de l'entorn marí aplegant els coneixements, habilitats i estratègies d’oceanògrafs físics en tres centres diferents (a Espanya, Mèxic i Brasil) i el suport de tres empreses petrolieres que tenen instal•lacions a alta mar (Repsol, Petrobras i Pemex). Els objectius concrets són: (a) posar a punt una estratègia que utilitzi les estructures petrolíferes a alta mar com a plataformes per provar instrumentació i la recol•lecció de dades oceanogràfiques, i (b) iniciar un exercici pilot de mostreig en tres plataformes marines d’àrees oceàniques diferents.

L'objectiu d'aquest projecte és provar l'ús de les dades del radiòmetre de banda- L i banda –C, a més a més dels criteris actuals per derivar els punts de calibració dinàmics (tie-points), a l’estiu, quan es produeix la fusió del gel, per tal de reduir la incertesa en la concentració de gel marí (SIC), utilitzant l’algoritme OSISAF, durant l'estiu.

In contrast with scatterometer wind data, NWP models do not well resolve (among others) the mesoscale sea surface wind flow under increased wind variability conditions, such as in the vicinity of low-pressure centers, frontal lines, and moist convection. In this project, several important issues are addressed in order to improve the impact of scatterometer data assimilation into global and regional NWP models, including: wind bias correction, model error structure functions and situation-dependent Observation/Background error estimation, appropriate thinning strategy, and improved scatterometer wind quality control.

Argo és una xarxa internacional de 3.000 boies perfiladores que mesuren la temperatura i la salinitat dels oceans mundials profunds, per sota de 2.000 metres. És el sistema d'observació mundial in-situ més important per al Servei Marí GMES. Argo ofereix importants observacions de l'interior de l'oceà que, juntament amb les observacions per satèl·lit, són necessàries per treballar en els sistemes de modelització GMES i els de previsió meteorològiques.

Els principals objectius del projectes són 1) mantenir la capacitat del sistema de perfiladors a escala global i assegurar la seva sostenibilitat a llarg termini i 2) estendre el projecte a altres aspectes com són la biogeoquímica, les zones dels oceans polars, dels mars marginals i dels oceans profunds.

Per satisfer aquests desafiaments, serà necessària una important millora en la tecnologia de flotadors Argo i nombroses proves en el mar.

L'objectiu principal del projecte MESTRAL és investigar la presència de processos de transport a petita escala a la badia dels Alfacs, i com afecten els patrons espacials de components òpticament actius (sediments, fitoplàncton i matèria orgànica dissolta), i la variabilitat del camp de llum submarina. Es centra a la badia dels Alfacs ja que un estudi d'aquest tipus proporcionarà una millor comprensió de la influència del forçament i principals patrons de circulació en el funcionament d'un ecosistema costaner que sustenta les principals activitats econòmiques de la zona.

L'estudi es basa en dues fonts principals d'informació: un conjunt de dades de camp obtingudes amb sistemes d'observació d'alta resolució (en l'espai i el temps), i un conjunt de models numèrics. El sistema d'observació proposat inclou instrumentació convencional i sistemes avançats, com els vehicles autònoms o no tripulats, així com perfiladors de molt alta resolució. Els models numèrics són l'última generació de models oceànics i estuarins (ROMS i SID3D), ja aplicats a la Badia dels Alfacs, i que s’acoblaran amb models òptics (transferència radiativa) i biogeoquímics. Els models numèrics seran calibrats amb l'ajuda de bases de dades històriques i amb les dades recollides durant el projecte.

El satèl·lit SMOS, llançat al novembre de 2009, representa la primera missió d'observació de la Terra de la ESA coordinada per Espanya. Amb un paper principal científic, tecnològic i industrial sense precedents, l'objectiu d'Espanya ha estat el de produir, per primera vegada, els mapes de la humitat del sòl i de la salinitat superficial del mar del món a través del nou radiòmetre interferomètric (MIRAS).

Gràcies al programa Nacional Espanyol d'I + D i al finançament de la ESA, i amb el suport del CDTI, l'equip proposat ha abordat amb èxit varis reptes científics i tecnològics, com: i) produir dades operacionals i mantindre un centre de difusió a Espanya, la CP34; ii ) reunir coneixements científic- tècnics a través de la unitat associada al CP34, el centre expert SMOS BEC, i iii) consolidar nous equips i instal·lacions dedicades al desenvolupament de productes SMOS.

Després de dos anys d'intens treball, els productes nominals SMOS seran aviat consolidats. Com a tal, aquesta proposta també se centra, per primera vegada, en el desenvolupament de nous productes de SMOS de valor afegit i noves aplicacions d'interès per a la indústria i els gestors públics. A més, per aprofitar el know-how de l'equip, aquesta proposta aborda nous reptes com la sinergia SMOS amb noves missions d'observació de la Terra o el desenvolupament de nous productes més enllà de SMOS. No obstant això, per mantenir el paper internacional d'Espanya en aquesta àrea científica d'avantguarda és necessari consolidar aquest equip especialitzat i amb talent, juntament amb la seva sinergia amb la indústria.

L'objectiu principal d'aquest projecte és estudiar la dinàmica de tres regions de l'Oceà Atlàntic que són claus en la regulació de la intensitat de la Cinta Transportadora Global (MOC) i per això es defineixen com a “punts d'inflexió”. Les tres zones que s'analitzaran són:

- l'Aigua Mediterrània de Sortida (MOW) a l'oest de l'estret de Gibraltar, responsable en gran part de la salinització de la termoclina superior a l'Atlàntic Nord, - el sistema de corrents del Nord de Brasil (NBC), que és l'única via per al transport d'aigua i calor de l'Atlàntic Sud fins a l'Atlàntic Nord, l'etapa de tornada de la cinta transportadora - l'Atlàntic Sud, on es forma aigua profunda i també aquesta ascendeix a un ritme que varia molt sensiblement amb el grau d'estratificació de la columna d'aigua.

Els esforços del projecte se centre en entendre millor el paper que cadascuna juga en el funcionament de la cinta transportadora, a analitzar la connexió que existeixes entre elles i en el seu potencial per provocar canvis substancials en la intensitat de la cinta transportadora degut a que experimenten transicions entre dos estats diferents. La dinàmica d'aquestes transicions entre dos estats diferents probablement té importants similituds a les tres regions, per tant, es tractaran a partir d'un enfocament conjunt per a l'estudi de cadascuna de les tres regions, compartint eines conceptuals, numèriques i experimentals i també idees.

Els objectius específics del projecte són: 1) investigar els mecanismes de control i el rang de variabilitat de les característiques de l'Aigua Mediterrània de Sortida a mesura que se submergeix a l'est del Golf de Cadis, en particular per què i com aquesta aigua pot passar de condicions subcritiques a supercritiques. 2) estudiar la dinàmica que controla el sistema de corrents del Nord de Brasil, un corrent de contorn oest de latitud baixa molt particular, amb un comportament bimodal, que alterna entre flux recte paral•lel a la costa i separació amb retroflexió. 3) millorar la comprensió dels mecanismes responsables dels canvis d'estratificació que sofreix l'Oceà Austral, i com es relacionen amb la taxa de formació d'aigües profundes, les surgències i la barreja vertical i, en conseqüència, amb les bombes física i biològica de CO2.

Per aconseguir cadascun d'aquests objectius utilitzarem models numèrics i boies instrumentades, a més de la participació d'equips espanyols uns altres en programes internacionals. Per a l'estudi de les àrees indicades i amb la finalitat d'optimitzar els temps de vaixell oceanogràfic, s'utilitzarà el vaixell “García del Cid” per estudiar l'Aigua Mediterrània de Sortida, i dos trànsits de l’Hespérides d'anada i volta de l'Antàrtida per estudiar el sistema de corrents del Nord de Brasil i l'Atlàntic Sud.

El projecte busca establir una col·laboració efectiva amb l'Instituto del Mar del Perú centrada fonamentalment en l'assessorament de personal investigador d'aquest centre per al processament i anàlisi de les dades obtingudes en un total de més de 60 campanyes oceanogràfiques realitzades des de 1990 enfront de la costa del Perú, entre 4° i 17° S sobre distàncies que varien entre les 100 i 200 milles nàutiques i fins profunditats típicament entre 500 i 1000 m.

Aquesta iniciativa representa una excel·lent oportunitat, no només pel valor científic d'aquesta sèrie temporal de dades, sinó també per la possibilitat d'afermar una fructífera col·laboració amb l'institut d'investigacions marines més prestigiós del Perú.

The evolution of the Marginal Ice Zone (MIZ) and seasonal ice-edge retreat is a complex interplay between a number of dynamic and thermodynamic processes, with potentially strong feedbacks between them. The influence of wind, waves, and passing storms creates a highly variable distribution of floe sizes near the ice edge, both spatially and temporally. This dynamically-forced break-up can enhance thermodynamic melt through increased solar absorption in newly formed open water, melt of broken ice and brash, and wave-induced melt and upwelling of warmer water from below. The transfer of momentum from the atmosphere to the ocean surface through wind produces waves. The amplitude, speed and period of these waves is a function of the strength and duration of the wind, as well as the amount of open-water the transfer of energy occurs over (i.e., the fetch). With the predicted on going, and likely continuing, reduction of summer sea ice extent in the Beaufort and Chukchi seas and the distance from the Alaskan coast to the nearest ice edge in summer increasing from a few hundred kms to over 1000 km, these long stretches of open water and fetch will generate unprecedented wave conditions in the Arctic. The observed increase in storm intensity in the Arctic suggests that there will be more extensive fracturing of the ice cover is possible in the future. Due to the complexity and lack of in situ data wave-ice interaction are poorly understood and hence poorly represented in large-scale sea ice models, if at all. However, technological advances have allowed us to take advantage of single-chip sensors that are common place on today’s mobile phones. These chips can to be utilized for wave research i.e. a 9-degrees of freedom (9DoF) chip that consists of a 3-D magnetometers, 3-D gyroscopes and 3-D accelerometers. When combined with the possibility to transmit large quantities of data through satellite communication systems we have the possibility to develop wave buoys (WB) that are inexpensive and can continuously monitor the wave conditions within an ice covered, MIZ, or open sea.

En el medi marí, les pressions antropogèniques sobre els recursos, així com determinats processos naturals poden crear condicions nocives que afecten la societat humana. Les floracions d'algues nocives i la destrucció de l'hàbitat són alguns dels exemples que es podrien esmentar, els quals plantegen serioses amenaces de salut humana i afecten greument nombroses indústries, causant pèrdues econòmiques anuals de desenes de milions d'euros, en forma de reducció de les vendes, la disminució de l'activitat turística i l'increment de la desocupació. Una manera àmpliament adoptada per avaluar l'estat ecològic de les masses d'aigua és mitjançant el mesurament de les seves propietats òptiques (com a indicadors de, per exemple, l'impacte de les aigües residuals, la matèria orgànica dissolta o la càrrega de sediments).

El projecte Citclops pretén desenvolupar sistemes per recuperar i utilitzar les dades sobre el color de l'aigua de mar, la transparència i la fluorescència, utilitzant sensors de baix cost juntament amb informació contextual (per exemple, georeferenciació) i una plataforma d'Internet basat en la comunitat , tenint en compte algunes experiències existents (per exemple, Secchi Dip-In, Coastwatch Europe i Oil Reporter).

Es desenvoluparan i s'utilitzaran mètodes simples i ràpids per establir les propietats òptiques de l'aigua de mar: per exemple, el color a través d'observacions basades en l'escala colorimètrica de Forel-Ule i transparència a través d\'una variant del disc Secchi. La gent serà capaç d'adquirir dades mitjançant la presa de fotografies de la superfície del mar en els transbordadors i altres embarcacions, ja sigui al mar o desde la platja. També es proposen càmeres digitals de baix cost per a les activitats aquàtiques amb sistemes de detecció estesa com a recursos alternatius per al crowdsourcing de dades.

Les dades es carregaran automàticament a través d'un servei o aplicació específica (per exemple, Google+ Instant Upload), arxivat de forma remota i processat. Es podrà accedir a la informació resultant a través d'una pàgina web o una aplicació mòbil per als usuaris finals. Com a usuaris finals es contemplen dos grans grups: els polítics (per exemple, les administracions locals), que seran capaços d'utilitzar la informació per millorar la gestió de la zona costanera, i els ciutadans, que podran gaudir d'una experiència en activitats a què la qualitat de l'aigua tingui un paper important.

En els últims anys ha tingut lloc un desenvolupament considerable del processador de dades de vent d’ASCAT (AWDP), i en particular de l'esquema variacional bidimensional (2D-Var) d’eliminació d'ambigüitat (AR). Això ha permès obtenir productes de vent ASCAT de nivell 2 robustos i consistents en diverses resolucions (25 km i 12,5 km) i modes de processament de sigma0 nominal (promitjat per finestra de Hamming) i costaner (finestra rectangular). A mida que apareixen escales més petites, l’anàlisi de mesoescala, i en conseqüència el 2D-Var es fan més difícils. No obstant això, una anàlisi més detallada i orientada a casos específics ha revelat que en certes condicions (vegeu l'exemple de la figura), el 2D-Var selecciona malament l'ambigüitat al llarg de fronts de vent, cosa que porta a desplaçaments notables de les línies del front. Una anàlisi preliminar mostra que aquest problema és probablement induït per tres factors: a) un camp de fons erroni (és a dir, quan ECMWF no aconsegueix col•locar el front de vent en el lloc correcte); b) el fet que ASCAT és un sistema d'ambigüitat dual del vent (en general, en la inversió s’obtenen dues solucions igualment probables, amb velocitats de vent similars i direccions oposades); c) una alineació (o casi alineació) de les direccions errònies del vent modelat amb les ambigüitats del vent ASCAT. Quan es donen aquestes tres condicions, el front resolt per 2D-Var (convergència) es troba en el lloc erroni del front donat pel camp de fons (ECMWF), ja que les ambigüitats de vent ASCAT en si mateixes no proporcionen informació significativa a 2D-Var sobre la localització de la convergència (les dues ambigüitats són igualment probables). No obstant això, la informació ASCAT addicional sobre la ubicació d'aquestes pertorbacions del vent és, en principi, disponible per ajudar al procés de 2D-Var (veure figura). Aquest projecte Eumetsat-AS té com a objectiu el desenvolupament d’informació complementària derivada de la inversió i d'una tècnica de processament d'imatges (anàlisi de singularitats) per millorar l'actual esquema AR 2D-Var per ASCAT en condicions de mesoescala.

El servei MEDESS-4MS es dedica a la prevenció de riscos marítims i l'enfortiment de la seguretat marítima en relació amb la contaminació per vessament de petroli a la Mediterrània. L'objectiu principal és fornir un model múltiple integrat operacional de predicció de la dispersió de petroli a la Mediterrània, connectat a les plataformes existents de vigilància de vessaments d'hidrocarburs (EMSA-CSN, REMPEC i dades AIS), utilitzant models de dispersió de petroli ben validats, dades ambientals del Servei Marí GMES Europeu i els sistemes nacionals de predicció de salvament marítim. Els objectius generals del projecte són: - Posar a punt un sistema multi-model en temps real de predicció de la dispersió de vessaments de petroli per a la Mediterrània; - Posar a punt una xarxa interconnectada de repositoris de dades per arxivar i donar accés operacional a totes les dades ambientals i de vessaments d'hidrocarburs disponibles; - Desenvolupar un sistema d'interfície d'usuari integrat amb un únic portal web per proporcionar un accés interactiu als diferents escenaris del servei multi-model, per satisfer els requisits d’EMSA-CSN, CERSEC i els usuaris en general. - Provar les funcionalitats del servei amb "usuaris finals clau” com CERSEC, EMSA i altres com les agències nacionals de lluita contra els vessaments de petroli i empreses privades; MEDESS-4MS no té com a objectiu el desenvolupament de noves cadenes de serveis elementals, sino d'integrar i consolidar els ja existents, sobre la base de l'experiència adquirida a través de la interacció amb les agències de resposta operacionals, CERSEC i EMSA, durant accidents reals de vessaments a la regió i exercicis de demostració i inter-calibració fets en el marc de projectes europeus. Set dels socis del projecte estan operant durant els últims 10 anys centres de predicció, mentre que sis socis estan proporcionant individualment prediccions sobre vessaments de petroli a nivell local i subregional, en estreta cooperació amb els seus organismes nacionals de resposta operacional.

L'objectiu d'aquesta acció és la coordinació dels estudis europeus que utilitzen les dades oceanogràfiques obtingudes a través de la missió del satèl·lit SMOS (Soil Moisture and Ocean Salinity), a càrrec de l'Agència espacial Europea (ESA). Des que en 2009 es va posar en orbita el satèl·lit SMOS, s'obtenen dades de salinitat de la superfície dels oceans, una variable de molta importància en el context científic de l'anàlisi del canvi climàtic.

El projecte COST SMOS coordina els equips europeus que treballen en les dues àrees principals d'investigació, que se centren una en la millora d'algorismes i desenvolupament de les dades derivades del satèl·lit, i l’altra en l’ús de les dades obtingudes per l’ oceanografia operacional, en processos oceànics i estudis climàtics.

Aquest projecte de coordinació pretén així reunir els esforços, sovint fragmentats, dels diferents experts que treballen en ambdues àrees d'investigació, per a una millora general dels resultats obtinguts.

ENLLAÇOS

Missió SMOS:

Centre Expert SMOS a l'ICM

L'objectiu general del projecte PHYTOSCOPE és demostrar la utilitat de l'obtenció de dades oceanogràfiques en alta resolució en 3 grans àmbits (espacial, temporal i taxonòmic) per a una millor discriminació de la composició de les comunitats de fitoplàncton així com la caracterització de la seva dinàmica, en relació tant als processos de petita com de gran escala.

Per assolir aquest objectiu, en el projecte es desenvoluparan diferents metodologies d'anàlisi basades en tecnologies avançades d'observació, abordant dos àmbits d'aplicació diferent segons les escales d'observació que es plantegen. Es dedicarà un primer enfocament a escala global per establir regions biogeoquímiques basant-se en dades de satèl·lits hiperespectrals. En aquestes regions s'intentarà determinar les distribucions dels grups principals de fitoplàncton.

En una segona aproximació, a escala local, es desenvoluparan mètodes per establir la variabilitat espai-temporal a petita escala de les comunitats fitoplàncton. En particular, s'estudiarà aquesta variabilitat en àrees on l'ocurrència de floracions de fitoplàncton tòxic té un impacte ambiental i socioeconòmic crític.

L'ICM, a través del Departament d'Oceanografia Fisica i Tecnològica, és des de 2005 un Laboratori Expert de Suport (ESL) per al desenvolupament i manteniment del processador de salinitat de nivell 2 (L2OS) de la missió SMOS de l'Agència Espacial Europea (ESA).

Les tasques d'ESL consisteixen en proposar els algorismes per calcular la salinitat superficial del mar a partir de les mesures radiomètriques realitzades per SMOS i, des que el satèl·lit va ser llançat i va començar a proporcionar dades a principis del 2010, analitzar-ne la qualitat i proposar millores en el procés que permetin arribar a aconseguir el nivell de precisió que la missió té per objectiu. Una sèrie de subcontractes successius amb l'empresa contractada per d''ESA per codificar el processador han finançat les nostres activitats d'ESL.

El projecte “MARduino: la meva boia, les nostres dades i el mar" pretén sensibilitzar la ciutadania de la importància de la preservació de l'aigua de mar mitjançant un mètode original aprofitant el nou concepte de ciència participativa. Es realitzaran uns tallers on els participants aprendran a construir de manera autònoma i amb materials casolans i de baix cost una boia oceanogràfica amb sensors. Amb aquest tipus d'instrument es pot estimar la transparència de l'aigua, un paràmetre que la gent relaciona normalment amb la qualitat ambiental (aigües transparents s'associen amb aigües cristal•lines i alta qualitat ambiental mentre que aigües poc transparents s'associen a aigües "tèrboles" amb baixa qualitat ambiental).

Aquesta sèrie de tallers es complementaran amb eines divulgatives: 1) una pàgina web on es parlarà del concepte de transparència de l'aigua i la seva importància així com dels tallers, i que servirà també per georeferenciar les boies ja instal·lades i recopilar les dades recollides. 2) Una sèrie de vídeos en els quals s'explicarà el funcionament dels sensors i on es detallarà cada etapa del muntatge de les boies. 3) Futlletons divulgatius

És ben conegut que moltes de les borrasques de latituds mitjanes o dels fenòmens meteorològics més extrems com les tempestes tropicals o els huracans s'originen a l'oceà. Aquests solen tenir un gran impacte tant social com a econòmic, en ocasions agreujat per les prediccions imprecises o errònies.
Les observacions globals dels camps de vent en la superfície del mar que proporcionen els radars embarcats en satèl·lits d'observació de la Terra tenen nombroses aplicacions tant en meteorologia com en oceanografia, com ara la predicció del temps a curt i mig termini, la modelització de la circulació oceànica o de les ones, la modelització de la interacció atmòsfera-oceà, la climatologia o estudis més locals com les brises o els fluxos catabàtics. La correcta integració d'aquestes dades en models numèrics de predicció del temps és sens dubte una de les aplicacions més importants ja que ajuda a millorar la predicció de la intensitat i posició d'aquests fenòmens meteorològics. Per a això, el control de qualitat (CC) sobre l'obtenció (inversió) de camps de vent a partir de dades radar és essencial.
Fenòmens com la pluja, la contaminació del senyal radar per gel marí o terra (costa), l'alta variabilitat espacial del vent o la falta d’una direcció predominant de les ones, afecten en el procés de recuperació d'un vent mitjà sobre l'escena marina observada (o cel·la d'observació). Al llarg d'aquests últims 20 anys, s'han desenvolupat mètodes eficients de CC per a dades radar. En particular, un dels mètodes més utilitzats (operacionalment) és el basat en el residu de la inversió. No obstant això, s'ha observat recentment que aquests mètodes no són del tot eficients filtrant els efectes de pluja.
En el projecte ASCAT-SA es proposa un mètode alternatiu anomenat anàlisi de singularitats, basat en el processament d'imatges, per millorar el CC en casos de pluja. Per a aquest estudi s'utilitzen dades co-localitzades de pluja (procedents de radiòmetres de microones satel.litals i de boies) i de vent (sortides de models i boies) per desenvolupar i validar l'anàlisi de singularitats per a imatges radar. Aquest projecte pretén investigar si el mètode proposat és efectiu filtrant soroll així com detectant artefactes en els camps de vent radar produïts pel senyal de pluja. En cas que fos així, es proposarà la seva implementació en els processadors oficials de radars satel·litals com el Advanced Scatterometer (ASCAT) a bord dels satèl·lits Metop-A i Metop-B.

Aquest projecte és la continuació d'altres cinc desenvolupats des de 2001 amb el nom genèric de MIDAS (Mesures en mIcroones i Desenvolupament d'Algorismes per a la missió SMOS) i amb l'objectiu de permetre la participació de grups d'investigació espanyols en el segment de terra de la missió SMOS (Soil Moisture and Ocean Salinity) de l'Agència Espacial Europea (ESA). L'objectiu de la missió és proporcionar per primera vegada, i de forma regular, mesures globals de la salinitat superficial de l'oceà i de la humitat del sòl, utilitzant un radiòmetre interferomètric en microones. Mai abans Espanya s'havia implicat tan fortament des del punt de vista econòmic (70 milions d'euros invertits) ni havia exercit un paper de lideratge científic, tecnològic i industrial en una missió internacional d'observació de la Terra. Els projectes MIDAS, coordinats des del CSIC, han vehiculat la contribució del Pla Nacional de R+D+i en aquest important esforç.

Després del llançament del satèl·lit SMOS al novembre de 2009 els equips participants han estat treballant en la millora del calibratge de l'instrument i dels algorismes que permeten extreure els valors de les dues variables geofísiques a partir de les mesures radiomètriques. El caràcter pioner de SMOS, tant des del punt de vista tecnològic com en el procés de les dades, fan que aquestes tasques siguin molt més complexes que en altres missions espacials. En MIDAS-6 es continuen les millores dels algorismes, es realitzen activitats de validació de les observacions espacials comparant-les amb diferents tipus de mesures en terra, i al mateix temps, amb la finalitat de demostrar la utilitat de la missió, s'han iniciat estudis d'explotació de les dades obtingudes en models climàtics, oceanogràfics i hidrològics.

Cal destacar que el projecte manté funcionant el Centre Expert SMOS a Barcelona (SMOS-BEC) i el Centre espanyol de Producció i distribució de dades SMOS de nivell superior (CP34), desenvolupat durant projectes MIDAS anteriors i que proporciona a la comunitat científica internacional mapes globals de salinitat i humitat i altres productes més elaborats que els que distribueix la pròpia ESA.

La creixent importància dels ports del Mediterrani oriental i l'augment de la densitat del tràfic en aquests llocs, comporta un augment del risc d'un incident marítim important, i els efectes letals dels olis minerals en els fràgils ecosistemes maríns i costaners són ben coneguts.
Aquesta problemàtica ha impulsat la col·laboració de diferents centres i institucions per a l'elaboració d'un sistema de vigilància més fort i uns plans d'acció eficaços en cas d'accidents marítims. Així el projecte TOSCA, cofinançat pel Fons Europeu de Desenvolupament Regional en el marc del Programa MED, té com a principal objectiu millorar la qualitat i l'eficàcia de la presa de decisions en cas d'accidents marítims en el Mediterrani, sobre vessaments contaminants de petroli i en operacions de cerca i rescat (SAR).

El projecte es dur a terme amb l'ajuda de la xarxa d'autoritats locals i administracions públiques encarregades dels plans d'emergència en cas d'accidents marítims, dels encarregats de formular polítiques mediambientals i de seguretat marítima, i de la comunitat científica que treballa en projectes oceanogràfics i de recerca. La col·laboració entre les diferents institucions que participen en aquest projecte pretén reforçar el sistema de gestió de les costes del Mediterrani en el marc dels acords internacionals existents i el respecte de les normes nacionals.

Els principals objectius del projecte són: 1) Desenvolupar un sistema científic sostenible de monitoratge i predicció. A través de la construcció d'una xarxa d'observació, basada en tecnologies d'última generació (radars HF i flotadors derivants), el projecte proporcionarà observacions en temps real i previsions de les condicions del mitjà marí en la part occidental i oriental del mar Mediterrani. 2) Crear una eina de suport al procés de presa de decisions en cas d'accidents marítims. Les dades obtingudes es combinaran oferint una eina de suport a les autoritats responsables de respondre en cas d'una emergència marina. 3) Elaborar una estratègia comuna per a la gestió de vessaments de petroli i operacions de cerca i salvament. La xarxa s'utilitzarà per executar plans d'acció en col·laboració amb les autoritats locals i per desenvolupar una estratègia comuna de cooperació científica amb els legisladors a fi d'oferir resposta immediata, mitigació i gestió a llarg termini de la contaminació de vessis de petroli i operacions de cerca i salvament en cas d'accident marítim.

El consorci de TOSCA inclou 13 socis de quatre països, tant de la zona oriental, com a occidental del Mediterrani : França, Itàlia, Grècia i Espanya. El projecte està gestionat pel cluster PACA I Sigui Innovation & Business - Tecnologies Toulon Var (PMP-TVT), sota la coordinació científica del MIO- Universitat de Toulon.

MyOcean és un projecte subvencionat per la Comissió Europea dins del programa GMES (7 º Programa Marc), que té com objectiu dissenyar i desenvolupar un sistema europeu integrat de vigilància dels oceans i detallar els recursos disponibles a nivell nacional en temes de seguretat marítima, prevenció de vessaments de petroli, gestió de recursos globals, canvi climàtic, pronòstics estacionals, activitats costaneres, i monitoreig de la qualitat de l'aigua i contaminació.

The aim of this project is to improve the current operational quality control (QC) of the Advanced Scatterometer (ASCAT onboard MetOp satellite) level 2 wind product as well as to contribute to the development of an updated C-band Geophysical Model Function (GMF), i.e., CMOD-6. We will revisit the ASCAT QC on the basis of a thorough inversion residual (MLE) value and sign analysis. Numerical Weather Prediction (NWP) model output and rain data from satellite radiometry will be used to characterize the ASCAT-derived wind information content as a function of the MLE. Different QC strategies will be defined, if needed, for triplets inside and outside the GMF conical-shape surface in the ASCAT 3-D measurement space. We propose to perform a comprehensive analysis of the MLE value and sign at each wind vector cell (WVC) to check for possible GMF misfits, i.e., significant asymmetries in the MLE distributions (inside versus outside of the cone). The analysis will be carried out as a function of wind speed and wind direction to evaluate the different GMF coefficients’ (i.e., speed-related, upwind/downwind, upwind/crosswind) contribution to the misfit.

L'objectiu fonamental del projecte MOC2 és investigar la magnitud del transport i les transformacions que experimenten les aigües intermèdies en el seu viatge des de l'oceà austral fins a la seva reincorporació en les aigües superficials de l'Atlàntic Equatorial. Per a això es determinaran els fluxos de massa, calor, aigua dolça, carboni i nutrients des de l'Atlàntic Sud cap a l'Atlàntic Equatorial, i es quantificarà la incorporaciçon de les aigües intermèdies cap a l'oceà superficial de l'Atlàntic Equatorial.
Per aconseguir-ho es desenvoluparan models, i es realitzaran i analitzaran dades de camp, des d'una perspectiva interdisciplinar. Aquesta inclou l'anàlisi de diversos tipus de dades públiques, esforços de calibratge de nous sensors satelitales, campanyes amb mesuraments de paràmetres físics, químics i biològics, models oceànics idealitzats i de circulació general de l'Atlàntic, i el major desenvolupament de boies de autònomes de mesuraments .
L'acrònim MOC2 sorgeix justament d'aquestes idees: Meridional Overturning Circulation * Memòria Oceànica del Clima.

Més informació: Diaris de la campanya MOC2

El prototip de nova sonda oceanogràfica que es va a dissenyar amb aquest projecte, constarà de quatre elements principals:

1) un capçal de sensors, que inclourà un sistema de mesurament òptic d'alta resolució espectral per obtenir informació sobre els components biològics i químics presents a la columna d'aigua. 2) un sistema de recaptació, inicialment basat en una mini-roseta, encara que es planteja incloure diferents dispositius de recollida. El sistema de tancament serà controlat electrònicament per senyals d'activació, segons un esquema de mostreig predeterminat. 3) un sistema de navegació vertical, basat en un sistema hidràulic que modifica dinàmicament la posició vertical de la sonda canviant la flotabilitat de la mateixa. El sistema requereix d'un sistema de control molt sofisticat (maquinari i algoritmes de control) ja que les característiques dinàmiques de la sonda (coeficient de fricció, etc ..) s'aniran modificant en funció de diferents paràmetres (característiques estructurals de la sonda, número d'ampolles de mostreig activades, etc ..). 4) un sistema intel•ligent amb capacitat de decisions en temps real.

L'execució d'aquest projecte implica una activitat multidisciplinària i transcendeix les fronteres de l'àrea de Recursos Naturals del CSIC. Les activitats es centraran en quatre grans àrees de coneixement: Biologia / Ecologia Marina (Institut Ciències del Mar, ICM), Instrumentació oceanogràfica (Unitat de Tecnologia Marina, UTM), Sistemes de Control Automàtic (Institut d'Automàtica Industrial, IAI) i Intel.ligència Artificial (Institut d'Investigació en Intel.ligència Artificial, IIIA).

Es denomina aflorament al desplaçament vertical de les aigües profundes, mes fredes i denses, cap a la superfície de l'oceà. L'aflorament pot ocórrer per diverses causes, sent una de les mes freqüents el vent en la superfície de l'oceà. El vent actuant en la superfície del mar és una força de fricció que, en conjunt amb la força de Coriolis ocasionada per la rotació de la terra, fa que la massa d'aigua superficial sigui transportada cap a la dreta del vent (esquerra en l'hemisferi sud). S'anomenen d'aflorament degut al fet que les aigües profundes són riques en nutrientes i a l'arribar a regions superficials, amb suficient insolació, indueixen una florida o increment de la producció primària. L'objectiu principal del projecte CANOA és estudiar la coherència espacial i temporal del sistema de corrents en la regió propera al nord-oest africà. La nostra hipòtesi és que gran part del Corrent de Canàries recircula cap al sud associada a l'aflorament costaner, transportant masses d'aigua i nutrientes des de l'Estret de Gibraltar fins al Cap Blanc (front de Cap Verd). Aquest corrent d'aflorament constitueix, indubtablement, l'esquelet de la regió d'alta productivitat primària en el nord-oest africà, pel que determina la distribució i abundància de les espècies d'importància pesquera en la regió i els intercanvis de carboni entre l'oceà i l'atmosfera. Es tracta a més d'un corrent d'aigües relativament fredes i, per tant, susceptibles de guanyar calor i moderar les taxes d'escalfament que pugui sofrir la superfície terrestre.

L'objectiu global del projecte MERSEA (Marine Environment and Security for the European Area) és el desenvolupament d'un sistema europeu d'oceanografia operacional de previsió oceànica (física, biogeoquímica i dels ecosistemes marins) a escala global i regional. L'objectiu estratègic de MERSEA consisteix a proporcionar un servei integrat de vigilància i previsió marítima per a usuaris intermedis i planificadors en suport a la seguretat i eficiència de les activitats en alta mar, la gestió mediambiental i l'ús sostenible dels recursos marins. El sistema que es desenvoluparà serà un component clau per als serveis marítims del GMES ("Global Monitoring for Environment and Security"), que dotarà Europa d'un sistema independent d'informació mundial per a la seguretat i el medi ambient.