Havsprognosmakare står inför utmaningen att förutsäga en mycket komplex och ständigt föränderlig havsmiljö genom att tillämpa havsvetenskap, kunskap och tekniska färdigheter för att producera förutsägelser om havets tillstånd.

Driftsprognoser levereras dagligen i nästan realtid och förlitar sig på numeriska modellkörningar för att förutsäga hur havet kommer att förändras över tid och rum med hjälp av ekvationer som beskriver en mängd olika havsprocesser inklusive interaktioner med vågor, atmosfär och land. Havsprognoser ger förutsägelser om många aspekter av det blå havet, inklusive havstemperaturen, salthalt, strömmar, havsnivå, tidvatten. Havsobservationer, både från in-situ och satellitobservationssystem, används för att ta fram omfattande analyser av havet som används som initialtillstånd för havsprognosmodellerna.

Sådan information används för att bygga tjänster och applikationer för att stödja samhälleliga aktiviteter och Blue Growth på ett hållbart sätt, såsom:stödja säkra sjöfartsoperationer inklusive stormflods- och cyklonförutsägelser, Sök och rädda, navigering, nödhantering vid oljeutsläpp; ge regelbunden information till industriella och privata tillämpningar, skyddsorgan, kustteknik, fiske och turism; stödja genomförandet av ramdirektivet för marin strategi (MSFD).

Inom denna ram, CMCC bidrar till Copernicus Marine Environment and Monitoring Service (CMEMS), för tillhandahållande av regelbunden och systematisk information om det blå havet i Medelhavet och Svarta havet. Det arbetar med sina produktionsenheter som varje dag levererar operativa havsprodukter – 10-dagarsprognos – för de väsentliga variablerna, implementera toppmoderna modelleringsramar för hydrodynamik och dataassimilering genom service- och systemutvecklingsprogram vars mål är att lösa fysiska egenskaper hos både regionala hav för att förbättra noggrannhet och kvalitet. Dessutom, i detta sammanhang, CMCC säkerställer kontinuerliga uppgraderingar av modelleringssystemen till användarnas fördel vid de årliga uppdateringarna av tjänstekatalogen.

En ny uppgradering av CMEMS-katalogen för Medelhavet och Svarta havet har utförts med början i maj 2021. Realiserad av ett team av forskare vid CMCC Foundation, det är resultatet av ett synergiskt samarbete mellan CMCC OPA—Ocean Predictions and Applications och ODA—Ocean modeling and Data Assimilation divisioner, som samarbetar för att i verksamheten överföra resultaten av den tillämpade forskningen inom området numerisk havsmodellering och dataassimilering.

Mediterranean Sea Physics (Med-PHY) är en del av Mediterranean Monitoring and Forecasting Centre (MED-MFC). Uppgraderingen av Medelhavsanalys- och prognossystemet i maj 2021 inkluderar representation av flodvågor. Trots att tidvatten har en begränsad amplitud i Medelhavsområdet, deras växelverkan med Medelhavets komplexa dynamik utgör en avgörande och viktig utmaning att modellera.

En omfattande validering av det nya systemet genomfördes och de viktigaste resultaten presenteras här.

Det uppgraderade modelleringssystemet gjorde det också möjligt att förbättra representationen av extrema händelser som medicinen Ianos, en tropikliknande medelhavscyklon som drabbade Joniska havet och Grekland den 17–20 september 2020. Den medicinska utvecklingen fångades tydligt av modellen, genom ökad havsnivå, ytströmmar och minskad yttemperatur längs dess väg mot de grekiska kusterna. Dessutom, modellen kunde fånga ~20 cm havsnivåhöjningen vid Katakolo tidvattenmätare på den grekiska kusten, med bara en liten underskattning på topp.

Black Sea Physics (BS-PHY) är en del av Black Sea Monitoring and Forecasting Center (BS-MFC). Den senaste uppgraderingen av Svarta havets analys- och prognossystem för tillhandahållande av nära realtidsprodukter (BS-PHY NRT-system) inkluderar många innovativa aspekter:

1. en ny rumslig domän på cirka 2,5 km i horisontell och högre upplösning i vertikal riktning:den inkluderar Bosporensundet och en del av Marmarasjön;
2. genomförandet av laterala öppna gränsförhållanden genom Marmarasjön för att bättre lösa dynamiken i Bosporussundet och följaktligen Svarta havets cirkulation och fysiska processer;
3. den förbättrade representationen av floder, med fokus på Donau, att bättre representera deltaets särdrag och dess roll i att styra de fysiska processerna i bassängskala;
4. uppgraderingen av dataassimileringsschemat till det nya högupplösta systemet för assimilering av observationer i nästan realtid – temperatur- och salthaltsprofiler på plats, havsnivå längs spår satellitdata och havsyttemperatur från satellit, tillhandahålls av CMEMS Thematic Assembly Centers (TAC).

Marmarasjön förbinder fysiskt Medelhavet och Svarta havet genom Dardanellerna och Bosporussundet:ur modelleringssynpunkt, dess roll som optimalt gränssnitt mellan de två regionala haven har representerats av en ny implementering av en modell med mycket hög upplösning, baserat på Shyfem, kallad Unstructured Turkish Strait Systems (UTSS):det tillhandahåller för första gången månatliga klimatologiska sidoöppna gränsförhållanden till Svarta havet genom Marmarahavsboxen (temperatur, salthalt, havsytans höjd och hastigheter). Detaljer om systemet och vetenskapliga kvalifikationer finns här.

Vem är slutanvändare av dessa prognoser och hur hjälper dessa produkter dem?

Den användardrivna karaktären hos denna serviceorganisation främjar visionen om att säkerställa nyttan för stora användare och för viktiga målapplikationer som:nödhantering vid oljeutsläpp, industriella och privata tillämpningar, Implementering av ramdirektivet för marin strategi (MSFD), naturbaserad lösningsplanering, optimering av sjövägar, hamnförvaltning, och klimattrendsövervakning.

Med-PHY NRT-produkten laddas ner flitigt och är den produkt med det största antalet användare bland de regionala CMEMS-produkterna (mer än 150 användare under förra månaden). Nästan 50 % av användarna kommer från den akademiska sektorn, medan användare från offentlig sektor och företag/privat representerar nästan 25 % vardera. Data används mest för vetenskaplig forskning (mer än 50%), men också för utbildning och undervisning, kommersiell användning och offentlig service.

I slutet av 2020, ett antal av 40 aktiva användare har laddat ner BS-PHY NRT-produkter. Förmånsområdet inkluderar företag/privata företag, Akademi och offentlig sektor. Applikationer som använder BS-PHY-produkter används främst för vetenskaplig forskning och för den kommersiella sektorn, vilket visar hur successivt marknaden i Svarta havsländerna lockar Blue Growth -initiativet.

Sådan uppmuntrande statistik om användningen av båda produkterna stöds också av en mycket robust tjänst som garanterar ett minimalt antal incidenter/fel tack vare en mycket strikt serviceövervakning och stöd till produktionsenheter.