Reanalyses: Μια «μηχανή του χρόνου» για τους ωκεανούς μας

Σκεφτείτε τις reanalyses σαν μια "μηχανή του χρόνου" για τους ωκεανούς μας! Με τη χρήση μαθηματικών μοντέλων, οι επιστήμονες μπορούν να αναδημιουργήσουν και να κατανοήσουν τις συνθήκες των ωκεανών σε βάθος χρόνου και με εκτεταμένη χωρική κάλυψη - κάτι που δεν μπορούν να προσφέρουν τα δεδομένα in-situ (τοπικές μετρήσεις) και οι δορυφορικές παρατηρήσεις. Μέσα από τις reanalyses,  οι ωκεανογράφοι  μελετούν τις επικρατέστερες συνθήκες, αλλά και τις μεταβολές στους ωκεανούς μέσω παραμέτρων, όπως το ύψος κύματος και η επιφανειακή θερμοκρασία, ενισχύοντας την κατανόηση και την πρόβλεψη της κλιματικής αλλαγής. 
 

Εκπροσώπηση της ομάδας του Ποσειδώνα στο 6ο Διεθνές Συνέδριο για το Reanalysis (ICR6), Τόκιο, Ιαπωνία

Στο ICR6, το 6ο Διεθνές Συνέδριο για το Reanalysis που πραγματοποιήθηκε στο Τόκιο, συγκεντρώθηκαν εκπρόσωποι από κορυφαία επιχειρησιακά κέντρα, όπως το ECMWF, η Japan Meteorological Agency και το Copernicus Marine Service, για να συζητήσουν τις πιο πρόσφατες εξελίξεις και προκλήσεις στον τομέα των reanalyses. Οι εργασίες του συνεδρίου επικεντρώθηκαν στη βελτίωση της ακρίβειας των δεδομένων και την ενίσχυση των εφαρμογών τους, με έμφαση στη χρησιμότητα των reanalyses για επιστημονικές και κοινωνικές δραστηριότητες. Η ακριβής επικύρωση των δεδομένων θεωρείται καθοριστικής σημασίας για τη βελτίωση των μοντέλων πρόβλεψης και τη μείωση των αβεβαιοτήτων, τόσο σε συνήθεις συνθήκες όσο και σε περιόδους ακραίων φαινομένων. Η αξιοπιστία των δεδομένων και οι ορθές πρακτικές επικύρωσης είναι επίσης κρίσιμες για την ασφαλή και αποδοτική χρήση συσκευών εκμετάλλευσης κυματικού δυναμικού.

Η Χαρίκλεια Οικονόμου, εκπροσωπώντας την ερευνητική ομάδα του Ποσειδώνα, παρουσίασε στο συνέδριο μια νέα μελέτη για την επικύρωση των δεδομένων reanalysis σε εφαρμογές κυματικής ενέργειας, με τίτλο:

“Formulating validation guidelines for marine renewable energy applications using the Copernicus Marine Mediterranean Sea waves reanalysis”

Στην ομιλία της, ανέδειξε μεθόδους επικύρωσης μέσω in-situ παρατηρήσεων, χρησιμοποιώντας τη βάση δεδομένων Copernicus Marine Mediterranean Sea Waves Reanalysis, η οποία συμμορφώνεται με τα πρότυπα του Διεθνούς Ηλεκτροτεχνικού Οργανισμού (IEC). Αυτή η βάση δεδομένων αποτελεί πολύτιμο εργαλείο για μελέτες θαλάσσιων ανανεώσιμων πηγών ενέργειας στη Μεσόγειο, προσφέροντας υψηλή ακρίβεια και αξιοπιστία.

Αξιοσημείωτο είναι ότι το 75-80% των επιστημονικών εργασιών που μελετούν το κυματικό δυναμικό στη Μεσόγειο βασίζονται κυρίως σε δεδομένα reanalysis, και όχι σε δορυφορικά ή in-situ δεδομένα. Οι reanalyses παρέχουν μακροχρόνια κάλυψη με υψηλή χωρική και χρονική ανάλυση για όλη τη λεκάνη της Μεσογείου, καθιστώντας τα ιδανικά για τη μελέτη των θαλάσσιων ανανεώσιμων πηγών ενέργειας.

Η συγκεκριμένη μελέτη είναι μία από τις πρώτες που εφαρμόζουν μεθόδους διόρθωσης συστηματικών σφαλμάτων (bias correction) και προσφέρουν κατευθυντήριες οδηγίες για τη χρήση των reanalyses στον τομέα των θαλάσσιων ανανεώσιμων πηγών ενέργειας. Αυτές οι μέθοδοι ενισχύουν τη βιωσιμότητα και την αποδοτικότητα των συσκευών εκμετάλλευσης κυματικού δυναμικού. Η κ. Οικονόμου είχε επίσης τον ρόλο της rapporteur, συνεισφέροντας στη συνολική αποτίμηση των συμπερασμάτων του συνεδρίου.

Η ενεργή συμμετοχή της ομάδας του Ποσειδώνα στο Copernicus Marine Service
 

Η ερευνητική ομάδα του Ποσειδώνα συμμετέχει ενεργά στο Copernicus Marine Service, παράγοντας δεδομένα reanalysis και προγνώσεις κυματικών δεδομένων για τη Μεσόγειο. Επιπλέον, η ομάδα παρουσίασε ένα επιστημονικό πόστερ σε συνεργασία με μέλη του Μεσογειακού Κέντρου Πρόβλεψης και Παρακολούθησης (MED-MFC), το οποίο παρουσιάστηκε από τον Ali Aydogdu (CMCC) και υπογραμμίζει τη σημασία των reanalyses για την κατανόηση του μεσογειακού κλίματος και την ανάλυση ακραίων φαινομένων.

Σχετικές αναφορές 

Aydogdu, A., Miraglio, P., Pistoia, J., Moulin, A., Grandi, A., Drudi, M., Clementi, E., Korres, G., Oikonomou, C., Denaxa, D., Cossarini, G., Salon, S., and Teruzzi, A., 2024:  Copernicus Marine Service Mediterranean Sea reanalysis systems, 6th WCRP International Conference on Reanalysis, Tokyo, Japan, 28 Oct – 1 Nov 2024, PR2-10.  

IEC TS 62600-101 (2015) Technical specifications: Marine energy – Wave, tidal and other water current converters – Part 101: Wave energy resource assessment and characterization

Korres, G., Ravdas, M., Denaxa, D., & Sotiropoulou, M. (2021). Mediterranean Sea Waves Reanalysis INTERIM (CMEMS Med-Waves, MedWAM3I system) (Version 1) [Data set]. Copernicus Monitoring Environment Marine Service (CMEMS). https://doi.org/10.25423/CMCC/MEDSEA_MULTIYEAR_WAV_006_012_MEDWAM3I

Oikonomou, C.L.G., Denaxa, D. and Korres, G., 2024. Unlocking the Mediterranean potential: Wave energy flux and swell contributions in a semi-enclosed sea. Ocean Engineering, 312, p.119131.

Oikonomou, C.L.G, Denaxa, D., and Korres, G., 2024: Formulating validation guidelines for marine renewable energy applications using the Copernicus Marine Mediterranean Sea waves reanalysis, 6th WCRP International Conference on Reanalysis, Tokyo, Japan, 28 Oct – 1 Nov 2024, OA1-02.

Oikonomou, C.L.G., Rizaev, I.G., Korres, G., Sheng, W. and Aggidis G., 2024. Exploring Uncertainties and Challenges in Wave Energy Resource Assessment, ISOPE International Ocean and Polar Engineering Conference, ISOPE-I-24-092

Zacharioudaki A., Ravdas M., Korres G. Wave climate extremes in the Mediterranean Sea obtained from a wave reanalysis for the period 1993 – 2020, J. Oper. Oceanogr., 15 (sup1) (2022), pp. s119-s126, 10.1080/1755876X.2022.2095169