CALCOLO DI UN MODELLO DI MAREA OCEANICA DI ALTA PRECISIONE DA DATI DELLA STAZIONE MAREOGRAFICA DI TERRA NOVA BAY IN ANTARTIDE
Il termine marea generalmente si riferisce al moto periodico di grandi masse di acqua che vengono innalzate ed abbassate (10 m ed oltre) con frequenza giornaliera o di alcune ore. Questo fenomeno è dovuto alla combinazione dell’attrazione gravitazionale esercitata sul pianeta Terra dagli altri corpi...
Published in: | Proceedings of the Royal Society of London. Series A, Containing Papers of a Mathematical and Physical Character |
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Other Authors: | , , , |
Format: | Report |
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2011
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Online Access: | http://hdl.handle.net/2122/6985 |
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Earth-Prints (Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia) |
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Antartide Maree Oceaniche Modellistica Monitoraggio 04. Solid Earth::04.03. Geodesy::04.03.06. Measurements and monitoring |
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Antartide Maree Oceaniche Modellistica Monitoraggio 04. Solid Earth::04.03. Geodesy::04.03.06. Measurements and monitoring Casula, G. Pesci, A. Bianchi, M. G. CALCOLO DI UN MODELLO DI MAREA OCEANICA DI ALTA PRECISIONE DA DATI DELLA STAZIONE MAREOGRAFICA DI TERRA NOVA BAY IN ANTARTIDE |
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Antartide Maree Oceaniche Modellistica Monitoraggio 04. Solid Earth::04.03. Geodesy::04.03.06. Measurements and monitoring |
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Il termine marea generalmente si riferisce al moto periodico di grandi masse di acqua che vengono innalzate ed abbassate (10 m ed oltre) con frequenza giornaliera o di alcune ore. Questo fenomeno è dovuto alla combinazione dell’attrazione gravitazionale esercitata sul pianeta Terra dagli altri corpi celesti, primi tra tutti la Luna ed il Sole, e della forza centrifuga dovuta alla rotazione terrestre. L’ampiezza, la frequenza e la fase delle onde di marea sono quindi legate ai fenomeni astronomici e, in modo rilevante, alle caratteristiche morfologiche dei fondali e delle coste. Tipicamente, in una serie temporale di misure del livello del mare le variazioni mareali oceaniche costituiscono la parte preponderante del segnale colorato, cioè un segnale non casuale bensì correlato nel tempo. Lo spettro di potenza delle predette serie, infatti, fornisce componenti di periodo semi-diurno e diurno di grande ampiezza e poi diminuisce con l’aumentare delle frequenze. Nelle regioni polari come l’Antartide, anche le componenti di lungo periodo della marea (ad esempio periodi tra 14 giorni e 1 anno) hanno un’ampiezza elevata e spesso comparabile con le frequenze diurne e semi-diurne. In questo lavoro si forniscono alcune linee guida per la gestione dei dati registrati dal mareografo AnderAA WLR-7 della stazione antartica di Terra Nova Base (TNB) [Capra et al., 2008] installato nel Mare di Ross in prossimità della costa e operativo ad una profondità di 26 m. Le analisi delle maree oceaniche sono finalizzate a mettere a disposizione dati per calcolare modelli di marea di alta precisione e consentono di reperire utile materiale informativo sulla salinità pratica e sulla temperatura del Mare di Ross. I dati utilizzati nelle analisi illustrate nel presente lavoro sono relativi alle registrazioni del mareografo effettuate per circa un anno ossia dal febbraio 2006 al gennaio 2007. INGV Published 1.8. Osservazioni di geofisica ambientale reserved |
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Casula, G.; Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione Bologna, Bologna, Italia Pesci, A.; Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione Bologna, Bologna, Italia Bianchi, M. G.; Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione Bologna, Bologna, Italia Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione Bologna, Bologna, Italia |
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calcolo di un modello di marea oceanica di alta precisione da dati della stazione mareografica di terra nova bay in antartide |
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2011 189 Andersen, S., Jakobsen, F. and Alpar, B., (1997). The Water Level in the Bosphorus Strait and its Dependence on Atmospheric Forcing, Deutsche Hydrographische Zeitschrift German Journal of Hydrography, Vol. 49 n. 4, ISSN 0012-0308 9 BSH, Hamburg und Rostock. Capra, A., Dubbini, M., Galeandro, A., Gusella, L., Zanutta, A., Casula, G., Negusini, M., Vittuari, L., Sarti, P., Mancini, F., Gandolfi, S., Montaguti, M. and Bitelli, G., (2008). VLNDEF Project for Geodetic Infrastructure Definition of Northern Victoria Land, Antarctica, A. Capra, R. Dietrich (eds.), Geodetic and Geophysical Observations in Antarctica, 37® Springer-Verlag Berlin, Heidelberg 2008, pp. 37-72. Capra, A. and Dietrich, R., eds. (2008). Geodetic and Geophysical Observations in Antarctica, 37® Springer- Verlag, Berlin, Heidelberg, 356 pp. Casula, G., (1997). Misura ed analisi delle maree terrestri: la stazione Gravimetrica del Brasimone. Istituto Nazionale di Geofisica, Pubblicazione n. 591, Ottobre 1997, pp. 1-20. Crossley, D., Hinderer, J., Casula, G., Francis, O., Hsu, H.T., Imanishi, Y., Jentzsch, G., Kaarianen, J., Merriam, J., Meurers, J., Neumeyer, J., Richter, B., Shibuya, K., Sato, T. and Van Dam, T., (1999). Network of Superconducting Gravimeters Benefits a Number of Disciplines, EOS Transactions AGU, Vol. 80, n.11, March 1999, pp. 121-126. Doodson, A.T., (1921). The harmonic development of the tide-generating potential. Proc. R. Soc. Lond. A 1921, Vol. 100, pp. 305-329, doi:10.1098/rspa.1921.0088. Dottori, M. and Castro, B.M., (2009). The response of the Sao Paulo Continental Shelf, Brazil, to synoptic winds, Dynamics 59:603–614 DOI 10.1007/s10236-009-0209-2. Dubbini, M., Cianfarra, P., Casula, G., Capra, A. and Salvini, F., (2010). Active tectonics in northern Victoria Land (Antarctica) inferred from the integration of GPS data and geologic setting, J. Geophys. Res., 115, B12421, doi:10.1029/2009JB007123. Fofonoff, N.P. and Millard, R.C. Jr., (1983). Algorithms for computation of fundamental properties of seawater. Unesco Technical papers in marine science n. 44, Oceanographic Tables and Standards, SCOR W.G. 51, pp. 1-53. Foreman, M.G.G. and Henry, R.F., (1989). The harmonic analysis of tidal model time series, Adv. Water Resources, Vol. 12, September 1989, pp. 109-120. Foreman, M.G.G., (1996). Manual for tidal heights analysis and prediction, Pacific Marine Science Report 77-10, pp. 1-56. Foreman, M.G.G., Cherniawsky, J.Y. and Ballantyne, V.A., (2009). Versatile Harmonic Tidal Analysis: Improvements and Applications. J. Atmos. Oceanic Technol., Vol. 26, pp. 806–817. Godin, G., (1972). The Analysis of Tides, University of Toronto Press, Toronto. Jacobs, S.S., Giulivi, C.F. and Mele, P.A., (2002). Freshening of the Ross Sea during the late 20th Century, Science, Vol. 297, pp. 386-388. Knowles, C.E., (1974). Salinity determination form use of CTD Sensors, Journal of Physical Oceanography, Vol. 4, pp. 275-277. Melchior, P., (1983). The Tides of the Planet Earth, 2nd edition, Pergamon Press, Oxford. 653 pp. Melchior, P. and Ducarme, B., (1989). The study of the gravity tides, Géodynamique, Vol. 4(1), pp. 3-14. Pawlowicz, R., Beardsley, B. and Lentz, S., (2002). Classical tidal harmonic analysis including error estimates in MATLAB using T_TIDE, Computers&Geosciences, Vol. 28, pp. 929-937. Perkin, R.G. and Walker, E.R., (1972). Salinity calculation from in situ measurements, Journal of Geophysical Research-Oceans, Vol. 77, No 33, pp. 6618-6621. Richter, A., Hormaechea J. L., Dietrich R., Perdomo R., Fritsche M., Del Cogliano D., Liebsch G. and Mendoza L., (2009). Anomalous ocean load tide signal observed in lake-level variations in Tierra del Fuego, Geophys. Res. Lett., 36, L05305, doi:10.1029/2008GL036970. Sasagawa, G., Meunier, T.K., Mullins, J.L., McAdoo, D. and Klopping, F., (2004). Absolute Gravimetry in Antarctica: 1995 observations at McMurdo Station and Terra Nova Bay Station, Open-File Report 2004-1190. Sato, T., Masatsugu, O., Kazunari, N., Shibuya, S., Tamura, Y. and Kamimuna, K., (1997). Long-period tides observed with a superconducting gravimeter at Syowa Station, Antarctica, and their implication to global ocean tide modeling, Physics of the Earth and Planetary Interiors, Vol. 103, pp. 39-53. Smethie, W.M. and Jacobs, S. S., (2005). Circulation and melting under the Ross Ice Shelf: estimates from evolving CFC, salinity and temperature fields in the Ross Sea, Deep-Sea Researches I, Vol. 52,. pp. 959-978. http://hdl.handle.net/2122/6985 |
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Capra, A., Dubbini, M., Galeandro, A., Gusella, L., Zanutta, A., Casula, G., Negusini, M., Vittuari, L., Sarti, P., Mancini, F., Gandolfi, S., Montaguti, M. and Bitelli, G., (2008). VLNDEF Project for Geodetic Infrastructure Definition of Northern Victoria Land, Antarctica, A. Capra, R. Dietrich (eds.), Geodetic and Geophysical Observations in Antarctica, 37® Springer-Verlag Berlin, Heidelberg 2008, pp. 37-72. Capra, A. and Dietrich, R., eds. (2008). Geodetic and Geophysical Observations in Antarctica, 37® Springer- Verlag, Berlin, Heidelberg, 356 pp. Casula, G., (1997). Misura ed analisi delle maree terrestri: la stazione Gravimetrica del Brasimone. Istituto Nazionale di Geofisica, Pubblicazione n. 591, Ottobre 1997, pp. 1-20. Crossley, D., Hinderer, J., Casula, G., Francis, O., Hsu, H.T., Imanishi, Y., Jentzsch, G., Kaarianen, J., Merriam, J., Meurers, J., Neumeyer, J., Richter, B., Shibuya, K., Sato, T. and Van Dam, T., (1999). Network of Superconducting Gravimeters Benefits a Number of Disciplines, EOS Transactions AGU, Vol. 80, n.11, March 1999, pp. 121-126. Doodson, A.T., (1921). The harmonic development of the tide-generating potential. Proc. R. Soc. Lond. A 1921, Vol. 100, pp. 305-329, doi:10.1098/rspa.1921.0088. Dottori, M. and Castro, B.M., (2009). The response of the Sao Paulo Continental Shelf, Brazil, to synoptic winds, Dynamics 59:603–614 DOI 10.1007/s10236-009-0209-2. Dubbini, M., Cianfarra, P., Casula, G., Capra, A. and Salvini, F., (2010). Active tectonics in northern Victoria Land (Antarctica) inferred from the integration of GPS data and geologic setting, J. Geophys. Res., 115, B12421, doi:10.1029/2009JB007123. Fofonoff, N.P. and Millard, R.C. Jr., (1983). Algorithms for computation of fundamental properties of seawater. Unesco Technical papers in marine science n. 44, Oceanographic Tables and Standards, SCOR W.G. 51, pp. 1-53. Foreman, M.G.G. and Henry, R.F., (1989). The harmonic analysis of tidal model time series, Adv. Water Resources, Vol. 12, September 1989, pp. 109-120. Foreman, M.G.G., (1996). Manual for tidal heights analysis and prediction, Pacific Marine Science Report 77-10, pp. 1-56. Foreman, M.G.G., Cherniawsky, J.Y. and Ballantyne, V.A., (2009). Versatile Harmonic Tidal Analysis: Improvements and Applications. J. Atmos. Oceanic Technol., Vol. 26, pp. 806–817. Godin, G., (1972). The Analysis of Tides, University of Toronto Press, Toronto. Jacobs, S.S., Giulivi, C.F. and Mele, P.A., (2002). Freshening of the Ross Sea during the late 20th Century, Science, Vol. 297, pp. 386-388. Knowles, C.E., (1974). Salinity determination form use of CTD Sensors, Journal of Physical Oceanography, Vol. 4, pp. 275-277. Melchior, P., (1983). The Tides of the Planet Earth, 2nd edition, Pergamon Press, Oxford. 653 pp. Melchior, P. and Ducarme, B., (1989). The study of the gravity tides, Géodynamique, Vol. 4(1), pp. 3-14. Pawlowicz, R., Beardsley, B. and Lentz, S., (2002). Classical tidal harmonic analysis including error estimates in MATLAB using T_TIDE, Computers&Geosciences, Vol. 28, pp. 929-937. Perkin, R.G. and Walker, E.R., (1972). Salinity calculation from in situ measurements, Journal of Geophysical Research-Oceans, Vol. 77, No 33, pp. 6618-6621. Richter, A., Hormaechea J. L., Dietrich R., Perdomo R., Fritsche M., Del Cogliano D., Liebsch G. and Mendoza L., (2009). Anomalous ocean load tide signal observed in lake-level variations in Tierra del Fuego, Geophys. Res. Lett., 36, L05305, doi:10.1029/2008GL036970. Sasagawa, G., Meunier, T.K., Mullins, J.L., McAdoo, D. and Klopping, F., (2004). Absolute Gravimetry in Antarctica: 1995 observations at McMurdo Station and Terra Nova Bay Station, Open-File Report 2004-1190. Sato, T., Masatsugu, O., Kazunari, N., Shibuya, S., Tamura, Y. and Kamimuna, K., (1997). 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Questo fenomeno è dovuto alla combinazione dell’attrazione gravitazionale esercitata sul pianeta Terra dagli altri corpi celesti, primi tra tutti la Luna ed il Sole, e della forza centrifuga dovuta alla rotazione terrestre. L’ampiezza, la frequenza e la fase delle onde di marea sono quindi legate ai fenomeni astronomici e, in modo rilevante, alle caratteristiche morfologiche dei fondali e delle coste. Tipicamente, in una serie temporale di misure del livello del mare le variazioni mareali oceaniche costituiscono la parte preponderante del segnale colorato, cioè un segnale non casuale bensì correlato nel tempo. Lo spettro di potenza delle predette serie, infatti, fornisce componenti di periodo semi-diurno e diurno di grande ampiezza e poi diminuisce con l’aumentare delle frequenze. Nelle regioni polari come l’Antartide, anche le componenti di lungo periodo della marea (ad esempio periodi tra 14 giorni e 1 anno) hanno un’ampiezza elevata e spesso comparabile con le frequenze diurne e semi-diurne. In questo lavoro si forniscono alcune linee guida per la gestione dei dati registrati dal mareografo AnderAA WLR-7 della stazione antartica di Terra Nova Base (TNB) [Capra et al., 2008] installato nel Mare di Ross in prossimità della costa e operativo ad una profondità di 26 m. Le analisi delle maree oceaniche sono finalizzate a mettere a disposizione dati per calcolare modelli di marea di alta precisione e consentono di reperire utile materiale informativo sulla salinità pratica e sulla temperatura del Mare di Ross. I dati utilizzati nelle analisi illustrate nel presente lavoro sono relativi alle registrazioni del mareografo effettuate per circa un anno ossia dal febbraio 2006 al gennaio 2007. INGV Published 1.8. Osservazioni di geofisica ambientale reserved Report antartic* Antartide Mare di Ross Earth-Prints (Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia) Alta Grandi ENVELOPE(-23.471,-23.471,65.845,65.845) Hanno ENVELOPE(17.444,17.444,66.301,66.301) Terra Nova Bay Proceedings of the Royal Society of London. Series A, Containing Papers of a Mathematical and Physical Character 100 704 305 329 |