All'interno di alcuni progetti il LaMMA ha sperimentato l'uso delle stazioni riceventi GNSS (Global Navigation Satellite System) per inferire dati di tipo meteorologico. In particolare nel progetto INTERREG Proterina 3Evolution, finalizzato all’aumento della resilienza dei territori nei confronti delle alluvioni, il LaMMA ha lavorato alla creazione di una infrastruttura osservativa su mare basata sul sistema GNSS. L’uso dei segnali provenienti dalle costellazioni GNSS per la rilevazione di parametri meteorologici è un campo della ricerca che si è recentemente affermato e consolidato e che prende il nome di GNSS Meteorology. Antenna della stazione GNSS su nave Stazione GNSS su imbarcazione Grafico dati GNSS Dal segnale GNSS informazioni sulle variabili meteo I segnali di navigazione satellitare GNSS subiscono un ritardo nell’attraversare l’atmosfera terrestre che dipende da una serie di parametri, tra i quali la temperatura, la pressione e l'umidità. Tale ritardo costituisce un errore per i sistemi di posizionamento, ma una importante informazione in ambito di meteorologia. Le tecniche di Meteorologia GNSS, se applicate a stazioni fisse di cui le coordinate sono note, forniscono una stima del contenuto integrato di umidità in atmosfera, se misure meteo superficiali consentono di isolare gli altri due parametri. Il Consorzio LAMMA da anni lavora in questo campo della ricerca e nell’ambito del progetto ha installato una serie di strumenti a bordo di navi circolanti nel bacino dell’alto Mar Mediterraneo per sperimentare tecniche di Metetorologia GNSS su stazioni mobili ed incrementare la densità osservativa su mare. Le navi sono traghetti per trasporto passeggeri, ed in alcuni casi navi cargo per il trasporto di merci, messe a disposizioni dagli armatori Forship e Grimaldi Lines. Una stazione meteo professionale, senza parti in movimento e studiata per l’utilizzo in ambiente marino, consente di misurare i principali parametri atmosferici superficiali quali vento (direzione e velocità), pressione atmosferica, temperatura umidità e precipitazione. L'infrastruttura GNSS del LaMMA L’ antenna GNSS ricevente è appositamente pensata per la riduzione dei rimbalzi multipli del segnale (in gergo “multipath”) ed è accoppiata ad un ricevitore potenzialmente in grado di ricevere segnali dalle costellazioni GPS, GLONASS, GALILEO, BEIDOU, QZSS, IRNSS, e SBAS. Tutta la gestione di queste apparecchiature, la memorizzazione dei dati e il successivo invio, il collegamento con la rete dati della nave e la gestione della trasmissione verso terra viene effettuata da un sistema di controllo appositamente studiato e realizzato dal Consorzio LaMMA. I dati rilevati vengono inviati, tramite un modem 4G, al centro di calcolo del Consorzio LaMMA per essere successivamente elaborati tramite software e procedure appositamente studiate (es TRACK, gLAB,…) e permettono, oltre che la naturale identificazione della posizione geografica, anche il calcolo e lo studio di alcune grandezze relative alla troposfera, dati di estremo interesse per le valutazioni dei parametri meteorologici. Un esempio di dati rilevati dalla nave Mega Express Four è rappresentato nella figura a fianco, in cui oltre che l’andamento delle coordinate latitudine e longitudine in funzione del tempo è mostrato anche l’andamento della grandezza ZPD (Zenith Path Delay), cioè il ritardo introdotto dalla troposfera nel segnale di navigazione satellitare riportato lungo la direzione zenitale. L’infrastruttura di misura è pensata per raccogliere quanti più dati meteorologici possibile su mare, per poi essere trasmessi alla stazione base del Consorzio LaMMA per le successive elaborazioni. Lo studio di questa mole di dati raccolta consentirà di migliorare e approfondire i modelli matematici previsionali e di fornire nuovi strumenti quali ad esempio l’indicazione della migliore rotta da seguire ottimizzando il tempo e i consumi di carburante per le traversate.