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Il remote sensing dei gas con tecniche DOAS Andrea Petritoli, Giorgio Giovanelli, Elisa Palazzi, Ivan Kostadinov, Dan

Remote Sensing gas, ISAC. Il remote sensing dei gas con tecniche DOAS Andrea Petritoli, Giorgio Giovanelli, Elisa Palazzi, Ivan Kostadinov, Daniele Bortoli, Fabrizio Ravegnani Istituto di Scienze dell’Atmosfera e del Clima, ISAC-CNR, Bologna. Remote Sensing gas, ISAC.

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Il remote sensing dei gas con tecniche DOAS Andrea Petritoli, Giorgio Giovanelli, Elisa Palazzi, Ivan Kostadinov, Dan

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Presentation Transcript

  1. Remote Sensing gas, ISAC Il remote sensing dei gas con tecniche DOAS Andrea Petritoli, Giorgio Giovanelli, Elisa Palazzi, Ivan Kostadinov, Daniele Bortoli, Fabrizio Ravegnani Istituto di Scienze dell’Atmosfera e del Clima, ISAC-CNR, Bologna

  2. Remote Sensing gas, ISAC Schema della presentazione • Breve introduzione sulla metodologia DOAS e sul tipo di strumentazione impiegata • Attività di ricerca condotta nel gruppo • Possibili collaborazioni/sinergie all’interno del consorzio • Possibili collaborazioni all’esterno/trasferimento tecnologico e di know how LaRIA Kick Off, 21 Luglio 2005.

  3. Remote Sensing gas, ISAC Metodologia e strumentazione impiegata LaRIA Kick Off, 21 Luglio 2005.

  4. Remote Sensing gas, ISAC Metodologia e strumentazione impiegata LaRIA Kick Off, 21 Luglio 2005.

  5. Remote Sensing gas, ISAC Metodologia e strumentazione impiegata LaRIA Kick Off, 21 Luglio 2005.

  6. Remote Sensing gas, ISAC Metodologia e strumentazione impiegata LaRIA Kick Off, 21 Luglio 2005.

  7. Remote Sensing gas, ISAC Metodologia e strumentazione impiegata LaRIA Kick Off, 21 Luglio 2005.

  8. Remote Sensing gas, ISAC Metodologia e strumentazione impiegata OU • Instrument Characteristics: • Spectroradiometer operating in the UV/Visible (285 – 1100 nm), Res. 0.4 nm; • 5 optical inputs: 3 with about 10-5 sr Field of View (DOAS), 2 for upward and downward actinic flux measurements through 2p radiometric heads; • Holographic grating connected to a fast moving stepper motor (whole spectrum detection in about 2-5 min); EU Input channels • CCD 1100x330 pixels sensor, Back Illuminated technology: -30°C ; • A Cooling system keeps the spectrometer at a constant temperature. Rotating mirror, sensor and filters Monochromator LaRIA Kick Off, 21 Luglio 2005.

  9. Remote Sensing gas, ISAC Giovanelli et al., 2005,Petritoli et al., 2002, etc Attività di ricerca • Osservazione della composizione chimica della stratosfera • Misure da aereo di alta quota (M55-Geophysica) LaRIA Kick Off, 21 Luglio 2005.

  10. Remote Sensing gas, ISAC Mt. Cimone Petritoli et al., 2002b, etc TNB Attività di ricerca • Osservazione della composizione chimica della stratosfera • Misure da terra Mt. Cimone (Italia), Terra Nova Bay (Antartide), Stara Zagora (Bulgaria), Evora (Portogallo) LaRIA Kick Off, 21 Luglio 2005.

  11. Remote Sensing gas, ISAC Attività di ricerca • Osservazione della composizione chimica della troposfera • Da satellite Petritoli et al., 2004, etc LaRIA Kick Off, 21 Luglio 2005.

  12. Remote Sensing gas, ISAC Strumentazione Sistema DOAS in configurazione attiva con percorso geometrico variabile Risultati Più di 20 specie gassose misurabili contemporaneamente da un solo sistema DOAS Attività di ricerca • Osservazione della composizione chimica della troposfera • Da terra LaRIA Kick Off, 21 Luglio 2005.

  13. Remote Sensing gas, ISAC PROMSAR is a radiative transfer model (RTM), based on a Monte Carlo technique, for the interpretation of diffuse solar radiation measurements obtained by spectrometers using DOAS Comparison between three NO2 SCs simulated by PROMSAR and the NO2 SC measured at ISAC-CNR (Bologna) on 19/07/2003. The spectrometer GASCOD looking at zenith was located on the roof of the ISAC institute at 42 metres of altitude. In A, the interval of solar zenith angles ranges from 20° to 80°, in B from 80° to 95°. Palazzi et al., 2005 in press Attività di ricerca Modellistica di trasferimento radiativo LaRIA Kick Off, 21 Luglio 2005.

  14. Remote Sensing gas, ISAC withA = x’/ x (Averaging Kernels) and G= R/ y (Contribution function) A priori information is essential above 35 Km Information on the real state of the atmosphere can be obtained below 35 Km Petritoli et al., 2002, 2004 Attività di ricerca Modellistica di trasferimento radiativo e metodi di inversione – da terra LaRIA Kick Off, 21 Luglio 2005.

  15. Remote Sensing gas, ISAC Attività di ricerca Modellistica di trasferimento radiativo e metodi di inversione – da terra withA = x’/ x (Averaging Kernels) and G= R/ y (Contribution function) Petritoli et al., 2002, 2004 LaRIA Kick Off, 21 Luglio 2005.

  16. Remote Sensing gas, ISAC Simulazioni di retrieval tomografico ottenuta con il modello TOGART (Tomographic retrieval of GASOCD observations based on the Algebraic Reconstruction Technique) Attività di ricerca Modellistica di trasferimento radiativo e metodi di inversione – da aereo LaRIA Kick Off, 21 Luglio 2005.

  17. Remote Sensing gas, ISAC Perchè • Validazione interna, necessaria • Più visibilità verso le ARPA • Verifica della corrispondenza della strumentazione alle caratteristiche richieste dalle normative (che non vincolano il tipo di strumento ma le prestazioni!) Dove L’area CNR di Bologna presenta delle strutture già esistenti e concentrazioni di inquinanti relativamente basse adatte a testare il detection limit degli strumenti Collaborazioni interne Confronto tra strumentazione classica (ARPA - centraline), sistemi DOAS e sensori in situ (UNIFE, IMM, IMEM) LaRIA Kick Off, 21 Luglio 2005.

  18. Remote Sensing gas, ISAC Progetti in divenire, in accordo anche con le esigenze dei possibili fruitori e con le discussioni/collaborazioni interne al consorzio Ci sono tuttavia delle linee già marcate di possibili collaborazioni Formazione Trasferimento tecnologico e di know how Sia l’ARPA Emilia Romagna che l’ARPA Lombardia hanno investito pesantemente, nel recente passato, su strumentazione DOAS senza risultati... Le cause sono state essenzialmente la mancanza di personale qualificato  necessità di … LaRIA Kick Off, 21 Luglio 2005.

  19. Remote Sensing gas, ISAC Monitoraggio • Creare delle facilities utilizzabili dalle amministrazioni (Provincia, Regione etc) per il monitoraggio di aree non coperte dalle ARPA e per le VIA • Creare una sinergia con il settore della modellistica per integrare le osservazioni dai mezzi mobili con le simulazioni dei modelli e fornire agli utilizzatori previsioni sulle evoluzioni temporali dei campi chimici e sull’impatto ambientale locale Modellistica e Calcolo Trasferimento tecnologico e di know how Un’altra area di interesse delle ARPA e Amministrazioni pubbliche in genere, sono le Valutazioni di Impatto Ambientale (VIA) Sviluppo di un mezzo attrezzato con strumentazione remote sensing (DOAS e FTIR in collaborazione con Loccioni per esempio) e di un aereo attrezzato (DOAS, lidar etc) LaRIA Kick Off, 21 Luglio 2005.

  20. Remote Sensing gas, ISAC Grazie dell’attenzione Conclusione Pagina web del gruppo http://www.isac.cnr.it/~trasfene LaRIA Kick Off, 21 Luglio 2005.

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