L’algoritmo SatFog è stato sviluppato per fornire il monitoraggio in tempo reale e ad alta risoluzione spaziale della nebbia di tipo radiativo. Prodotto nell’ambito delle attività legate al progetto Solarcloud, di cui il CNR-IMAA è partner scientifico, trova applicazione nell’ottimizzazione della stima dell’irradianza solare ovvero della potenza prodotta da impianti fotovoltaici. Lo studio è stato pubblicato nel volume 10 della rivista Remote Sensing.

La nebbia è il fenomeno meteorologico per il quale una nube si forma a contatto con il suolo quando l'umidità relativa di una massa d'aria raggiunge il 100%, ovvero quando si ha saturazione del vapore acqueo in essa contenuto.  La nebbia è costituita da piccolissime goccioline d’acqua ed è favorita da venti deboli, mentre la sua formazione è fortemente ostacolata da venti forti, anche se regnano tutte le condizioni ideali per la sua formazione. La nebbia è un fenomeno molto instabile e difficile da prevedere con grande precisione. Difatti, bastano piccole variazioni di temperatura affinché essa si formi o si dissipi rapidamente. La produzione di potenza da impianti fotovoltaici dipende in modo sostanziale dalla quantità di irradianza solare che raggiunge il piano dei moduli. La nebbia è un fenomeno atmosferico che influenza tale produzione in quanto modula l'irradianza solare che incide sul piano dei pannelli. La nebbia e gli strati vengono visti nelle immagini da satellite come nubi a bassa altezza, caratterizzate da un’estensione orizzontale variabile.

L’algoritmo SatFog è stato implementato per individuare la presenza della nebbia di tipo radiativo utilizzando i dati acquisiti da sensori satellitari su orbite geostazionarie. I satelliti geostazionari percorrono un orbita quasi circolare attorno alla terra e sono posizionati sul piano dell'equatore. La loro caratteristica principale è quella di viaggiare alla stessa velocità angolare della terra, cioé con il suo stesso periodo di rotazione.  Utilizzando i 12 canali del sensore Spinning Enhanced Visible and Infrared Imager (SEVIRI) del satellite geostazionario europeo Meteosat Second Generation (MSG), SatFog fornisce un’indicazione in quasi tempo reale sulla presenza di nebbia e sulla sua evoluzione con una risoluzione temporale di 15 minuti e una risoluzione spaziale di 1 km al nadir. Il principale vantaggio di SatFog è l’utilizzo del canale HRV (High Resolution Visible) che ha una migliore risoluzione spaziale rispetto ai rimanenti canali di SEVIRI. Questo permette il monitoraggio anche di nebbie su piccola scala, come le nebbie che si formano nelle valli di montagna.

Figura 1. Nebbia rilevata dall’algoritmo SatFog il 14.04.2017 alle 07:00 UTC: (a) Italia, (b) ingrandimento sulla regione Basilicata

Figura 2. Grafico della potenza prodotta da un impianto fotovoltaico di riferimento situato nel comune di Tito (PZ) in una giornata di cielo chiaro (in blu) e in una giornata con presenza di nebbia nelle prime ore della mattina (in rosso) rilevata attraverso l’algoritmo SatFog.

Per informazioni

Saverio Teodosio Nilo, CNR-IMAA, Questo indirizzo email è protetto dagli spambots. È necessario abilitare JavaScript per vederlo.

 Approfondimenti

• Nilo, S.T.; Romano, F.; Cermak, J.; Cimini, D.; Ricciardelli, E.; Cersosimo, A.; Di Paola, F.; Gallucci, D.; Gentile, S.; Geraldi, E.; Larosa, S.; Ripepi, E.; Viggiano, M.: Fog Detection Based on Meteosat Second Generation-Spinning Enhanced Visible and InfraRed Imager High Resolution Visible Channel. Remote Sens., 10, 541. https://doi.org/10.3390/rs10040541. 2018