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Simulação a pedido na costa

Os sistemas de previsão são componentes fundamentais em resposta a emergências e para a gestão contínua das regiões costeiras

O serviço OPENCoastS monta, a pedido, sistemas de previsão de circulação para zonas selecionadas da costa e mantem os mesmos em funcionamento operacional para um período a definir pelo utilizador. Este serviço gera diariamente previsões de níveis de água, velocidades médias na vertical, velocidades, salinidade, temperatura, indicatores de contaminação fecal e parâmetros característicos da agitação marítima sobre a região de interesse para períodos de 48 horas, com base em simulações numéricas de todos os processos físicos e biológicos relevantes.
Atualmente, todas as previsões são feitas com o modelo SCHISM. Os dados de maré são fornecidos pela EMODnet Physics.
São utilizadas as seguintes fontes de forçamentos:


O acesso ao serviço é gratuito, um novo utilizador apenas tem que se registar através do link acima. O acesso a simulações 3D é concedido através de um pedido para aoliveira@lnec.pt, devido à necessidade de grandes recursos computacionais.

Pode encontrar uma malha de amostra para testar o serviço aqui, e a malha vertical correspondente aqui. O sistema de referência de coordenadas desta malha é o EPSG: 4326 | WGS84 / Coordenadas Geográficas, e a referência vertical relativa ao nível médio do mar é 0.

Para simulações 2D ondas e correntes, uma malha de amostra está disponível aqui, o sistema de coordenadas de referência desta malha é UTM zona 29N (EPSG: 32629), e a referência vertical relativa ao nível médio do mar é 0.

Pode também encontrar malhas adicionais de acesso livre no repositório de malhas OPENCoastS do Zenodo, disponível aqui. Se pretender partilhar malhas neste repositório, por favor, envie-nos o seu pedido para este email.
Pode aceder ao manual de utilizador aqui.

Funcionalidades

Assistente de configuração de malhas

Esta funcionalidade permite ao utilizador gerar malhas de cálculo (horizontal e vertical) para o seu domínio de interesse, seguindo um conjunto de oito passos consecutivos. Esta ferramenta disponibiliza os dados necessários, como batimetrias (EMODNET, GEBCO), topografias (SRTM, Copernicus) e linhas de costa (Open Street Maps, EMODNET). O assistente de configuração de malhas (Martins et al., 2024) disponibiliza uma interface para o OCSMesh (Mani et al., 2021), que por sua vez usa o sistema de geração de malhas JIGSAW (Engwirda, 2014). Opcionalmente, a malha pode ser melhorada com NICEGRID (Fortunato et al., 2011).

Passo 1
Domínio Horizontal
Passo 2
Resolução da malha
Passo 3
Gerar malha horizontal
Passo 4
Interpolar batimetria
Passo 5
Determinar fronteiras
Passo 6
Download Malha Horizontal
Passo 7
Gerar malha vertical
Passo 8
Resumo

Assistente de Configuração

A plataforma disponibiliza um Assistente de Configuração para a montagem dos sistemas de previsão. Os seguintes passos compõem em particular o Assistente de Configuração de sistemas com base no Modelo SCHISM (Zhang et al, 2016; https://ccrm.vims.edu/schismweb/):

Passo 1
Modelo
Passo 2
Domínio
Passo 3
Fronteiras
Passo 4
Estações
Passo 5
Parâmetros Hidrodinâmicos
Passo 6
Dados adicionais
Passo 7
Qualidade da Água
Passo 8
Submissão

Gestão de Sistemas de Previsão

A plataforma disponibiliza uma área de gestão dos sistemas de previsão criados pelo utilizador onde, entre outras funcionalidades, é possível consultar a sua configuração e estado de funcionamento.

Visualizador de Resultados

A plataforma disponibiliza também um mapa interativo onde é possível visualizar os produtos gerados pelo modelo montado e comparar os resultados com dados de sensores de estações físicas.

Público-alvo

Parceiros

Fornecer ferramentas para agentes de emergência e autoridades de proteção civil antecipando desastres naturais (como por exemplo: inundações, ondas de tempestade, florescimento de algas), prevendo os impactos de acidentes antropogênicos na costa e ajudando em operações de busca e resgate.

Empresas

Fornecer a todas as entidades com responsabilidades na costa previsões sobre as condições da água com precisão e atempadamente, apoiando múltiplos usos, como auxílio à navegação, monitorização da água, operações portuárias, trabalhos de dragagem e atividades de construção na costa.

Comunidade Científica

Os sistemas de previsão também são úteis para a comunidade científica, como por exemplo no apoio a campanhas de campo e ajudando a entender a dinâmica física, biogeoquímica e ecossistémica nas áreas estuarinas e costeiras.

Financiamento

Este trabalho usou a infraestrutura EGI com o suporte dedicado do projeto EGI-ACE.

Referências

  • Engwirda D (2014) Locally-optimal Delaunay-refinement and optimisation-based mesh generation, Ph.D. Thesis, School of Mathematics and Statistics, The University of Sydney, http://hdl.handle.net/2123/13148, 2014.
  • Fortunato AB, Bruneau N, Azevedo A, Araújo MAVC, Oliveira A (2011) Automatic improvement of unstructured grids for coastal simulations, Journal of Coastal Research, Special Issue, 64: 1028-1032
  • Mani S, Calzada JR, Moghimi S, Zhang YJ, Myers E, Pe’eri S (2021) OCSMesh: a data-driven automated unstructured mesh generation software for coastal ocean modeling, NOAA Technical Memorandum NOS CS; 47 (https://repository.library.noaa.gov/view/noaa/33879)
  • Martins, R, Fortunato, AB, Oliveira, A, Jesus, G, Mani, S, Myers, E, Moghimi, S (2024). OPENMeshS: an online, open, unstructured mesh generator for OPENCoastS, 8th IAHR Congress Full papers, 229-235. DOI: 10.34638/3zcb-9082
  • Zhang, Y., Ye, F., Stanev, E.V., Grashorn, S. (2016) Seamless cross-scale modeling with SCHISM, Ocean Modelling, 102, 64-81.