Ventoportimare ita eng by Gter srl

VENTO, PORTI E MARE Il monitoraggio e la previsione delle condizioni meteo-marine per lâ&#x20AC;&#x2122;accesso in sicurezza alle aree portuali

WIND, PORTS AND SEA The monitoring and forecasting of sea and weather conditions for safe access to the port areas

INDICE

Il progetto

1. I Porti tra il vento e il mare

The Project

1. Ports in the wind and the sea

13 2. Nuove tecnologie per il monitoraggio meteo-marino 2. New technologies for sea and weather monitoring

3. Nowcast e forecast per la sicurezza dei Porti

4. Un sistema georeferenziato per il controllo mobile

5. Nuove prospettive per i Porti di domani

3. Nowcasts and forecasts for port safety

4. A georeferenced system for mobile control

5. New perspectives for the ports of tomorrow

51 6. La partnership

7. BibliograďŹ a

6. The partnership

7. Bibliography

Realizzazione del progetto Project realization

Coordinamento generale Autorità Portuale di Genova, Capofila: Giuseppe Canepa, responsabile del progetto Mauro Bianchi, responsabile finanziario Fulvio Piazza, responsabile tecnico Cristina Furnari e Marco Basile, segreteria organizzativa ed amministrativa Monica Fontanesi, web designer con la collaborazione di: Pompeo Mazzeo, coordinamento e stesura del progetto Sviluppo scientifico e supervisione Università degli Studi di Genova - DICCA: Giovanni Solari Maria Pia Repetto Massimiliano Burlando con la collaborazione di: Patrizia De Gaetano, Marina Pizzo, Marco Tizzi Gter - Innovazione in Geomatica, Gnss e Gis: Spin-off dell’Università di Genova Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia - INGV: Cosmo Carmisciano Lorenzo Iafolla Comitato di Pilotaggio del Progetto Autorità Portuale di Genova (capofila): Giuseppe Canepa, Presidente; Mauro Bianchi; Fulvio Piazza Autorità Portuale di Livorno: Giovanni Motta, membro effettivo; Lisa Oliviero; Fabio Ceccarini Università degli Studi di Genova - DICCA: Govanni Solari, membro effettivo; Maria Pia Repetto; Massimiliano Burlando 2

Autorità Portuale di Savona: Rossana Varna, membro effettivo; Federica Moretti Autorità Portuale della Spezia: Lorenzo Montani, membro effettivo; Lorenzo De Conca; Federica Montaresi C.C.I. de Bastia et de la Haute Corse: Christophe Perfettini, membro effettivo; Marie-Madeleine GuidicelliPoletti; Jean-Stéphane Allegrini-Simonetti Hanno inoltre collaborato Autorità Portuale di Genova: Daniela Gallo (Direzione Amministrativa); Davide Sciutto, Giancarlo Curcio (Direzione Tecnica); Alessandra Busnelli, Anna Palmulli, Luca Nuzzolo, Marilena Messina (Servizio Legale e Gare); Giovanni Mari (Relazioni Esterne); Silvana Caviglia (Presidenza) Autorità Portuale di Livorno: Francesca Mela (Direzione Sicurezza e Ambiente); Sibilla Giacomelli, Francesca Branchetti (Direzione Amministrativa) Università degli Studi di Genova - DICCA: Prof. Luigi Carassale, Prof. Carlotta Pagnini, Prof. Giuseppe Piccardo, Anna Maria Marzocchi (Direzione Amministrativa), Emanuela Nan (Settore Amministrativo) Autorità Portuale di Savona: Marina Monti, Cristina De Gregori, Silvana Caviglia (Settore Promozione, Comunicazione e Rapporti Istituzionali); Emanuela Barattero (Settore Amministrativo); Bruno Casarino, Emanuele Marenco, Cristina Re (Settore Telematica e Sistema di Gestione)

General coordination Genoa Port Authority, Leader: Giuseppe Canepa, project manager Mauro Bianchi, finance manager Fulvio Piazza, technical manager Cristina Furnari and Marco Basile, organisational and administrative secretaries Monica Fontanesi, web designer

Savona Port Authority: Rossana Varna, permanent member; Federica Moretti La Spezia Port Authority: Lorenzo Montani, permanent member; Lorenzo De Conca; Federica Montaresi

with the collaboration of: Pompeo Mazzeo, project coordination and preparation

Bastia and Haute Corse Chamber of Commerce and Industry (C.C.I.): Christophe Perfettini, permanent member; Marie-Madeleine GuidicelliPoletti; Jean-StĂŠphane Allegrini-Simonetti

Scientific development and supervision University of Genoa - DICCA (Dip. of civil, chemical and environmental engineering): Giovanni Solari Maria Pia Repetto Massimiliano Burlando

Other collaborators Genoa Port Authority: Daniela Gallo (Administrative Management); Davide Sciutto, Giancarlo Curcio (Technical Management); Alessandra Busnelli, Anna Palmulli, Luca Nuzzolo, Marilena Messina (Legal Services and Competitions); Giovanni Mari (External Relations); Silvana Caviglia (Chair)

with the collaboration of: Patrizia De Gaetano, Marina Pizzo, Marco Tizzi

Livorno Port Authority: Francesca Mela (Safety and Environmental Management); Sibilia Giacomelli, Francesca Branchetti (Administrative Management);

Gter s.r.l. - Geomatic, GNSS and GIS innovation: (a University of Genoa spin-off) National Institute of Geophysics and Volcanology (INGV): Cosmo Carmisciano Lorenzo Iafolla Project Steering Committee Genoa Port Authority (leader): Giuseppe Canepa, President; Mauro Bianchi; Fulvio Piazza

University of Genoa - DICCA: Prof. Luigi Carassale, Prof. Carlotta Pagnini, Prof. Giuseppe Piccardo, Anna Maria Marzocchi (Administrative Management), Emanuela Nan (Administration) Savona Port Authority: Marina Monti, Cristina De Gregori, Silvana Caviglia (Promotions, Communications and Institutional Relations); Emanuela Barattero (Administration); Bruno Casarino, Emanuele Marenco, Christine Re (Telematics and Management Systems)

Livorno Port Authority: Giovanni Motta, permanent member; Lisa Oliviero; Fabio Ceccarini University of Genoa - DICCA: Giovanni Solari, permanent member; Maria Pia Repetto; Massimiliano Burlando

Il Progetto The Project

“Vento, Porti e Mare “ è un progetto comunitario sviluppato nell’ambito del Programma di cooperazione transfrontaliera Italia/Francia “Marittimo” 2007–2013 (Liguria, Toscana, Sardegna e Corsica) e finanziato dal Fondo Europeo per lo Sviluppo Regionale (FESR). Esso rappresenta la prosecuzione e il potenziamento del Progetto “Vento e Porti” (2009 – 2012) attraverso il quale i porti dell’Alto Tirreno – Genova, Savona, La Spezia, Livorno e Bastia - si sono dotati di un sistema di monitoraggio del vento e di un modello di calcolo statistico - matematico in grado di fornire agli stakeholder informazioni sulla previsione del vento atteso nel medio termine (12 - 24 ore) e nel breve termine (1 ora) tramite visualizzazione su sistema WebGis. Al termine del Progetto “Vento e Porti”, l’intero partenariato, consapevole degli ottimi risultati ottenuti e stimolato dalla particolare ricettività e soddisfazione da parte degli stakeholder, ha deciso di impegnarsi per sviluppare un nuovo progetto che contribuisse a migliorare ulteriormente l’accessibilità alle aree portuali e l’esecuzione delle attività operative ad esse collegate. “Vento, Porti e Mare” nasce proprio dalle richieste fatte da parte degli stakeholder (in particolare Capitanerie di Porto, piloti, rimorchiatori ed ormeggiatori) durante i Gruppi di Auditing locali del precedente progetto, di avere un contributo in termini di sicurezza alle operazioni legate agli accessi del naviglio nei porti. In estrema sintesi il progetto riguarda l’estensione del sistema previsionale del vento allo specchio acqueo antistante ai porti, il potenziamento con nuovi strumenti ad alta tecnologia delle reti di monitoraggio precedentemente installate e la messa a punto di un nuovo sistema di previsione delle condizioni meteo-marine basato sull’implementazione di modelli accoppiati vento-onde, che tengano conto efficacemente dell’interazione esistente fra queste due grandezze. Nell’ottica di favorire l’implementazione e l’affermazione di nuove best practice, è stato deciso di sviluppare nel porto di La Spezia un’attività pilota finalizzata alla misurazione del moto ondoso per via indiretta attraverso un sistema di sismometri posti a terra. Le misure ottenute, insieme a quelle acquisite dalle boe ondametriche presenti nell’Alto Tirreno, concorreranno a fornire un monitoraggio in tempo reale dei parametri di onda e saranno utilizzate per validare il sistema previsionale del moto ondoso. Il sistema sviluppato dal progetto “Vento, Porti e Mare” prosegue gli obiettivi posti dal progetto iniziale, mettendo a disposizione delle Comunità Portuali, uno studio del vento e del moto ondoso, nelle aree di interesse, finalizzato alla realizzazione di un nuovo WebGis previsionale e di un’app per smartphone per la visualizzazione remota delle misure e delle previsioni meteo-marine. Vale la pena infine sottolineare come “Vento Porti e Mare” possa dare un importantissimo contributo allo studio della dinamica costiera, estremamente rilevante per il mantenimento delle strutture portuali esistenti e per le future progettazioni marittime che non possono di certo esimersi da valutazioni in merito alla conoscenza diretta dei parametri oceanografici del paraggio. Si ringrazia l’Unione Europea per le risorse messe a disposizione, il Segretariato Tecnico Congiunto della Toscana e l’Autorità di Gestione Unica della Regione Toscana, per il continuo supporto, gli Enti, le Imprese, le Compagnie, le Associazioni Sindacali e tutti coloro che hanno contribuito a vario titolo alla realizzazione di questo meraviglioso progetto.

I Responsabili del progetto: Giuseppe Canepa, Autorità Portuale di Genova Giovanni Motta, Autorità Portuale di Livorno Giovanni Solari, Università degli Studi di Genova - DICCA Rossana Varna, Autorità Portuale di Savona Lorenzo Montani, Autorità Portuale della Spezia Christophe Perfettini, C.C.I. di Bastia e Alta Corsica 4

“Wind, Ports and Sea” is an EU project developed as part of the Italy-France “Maritime” Cross-border Cooperation Programme 2007-2013 (Liguria, Tuscany, Sardinia and Corsica) and financed by the European Regional Development Fund (ERDF). It represents the continuation and development of the “Wind and Ports” Project (2009 – 2012) which installed wind monitoring systems and mathematical-statistical calculation models at ports on the Northern Tyrrhenian Sea - Genoa, Savona, La Spezia, Livorno and Bastia - that could provide stakeholders with information on midrange (12-24 hours) and short-range (1 hour) wind forecasts through a WebGIS system display. At the end of the “Wind and Ports” Project, given the excellent results achieved and encouraged by the great response and satisfaction from the stakeholders, the whole partnership decided to step up its efforts to develop a new project that would further improve accessibility to port areas and help carry out any related port operations. Indeed, the “Wind, Ports and Sea” project arose from requests made by stakeholders (in particular, port authorities, pilots, tugboat operators and linesmen) during the local Auditing Groups of the previous project, asking for help increasing safety for operations linked to shipping access to ports. In a nutshell, the project involves extending the wind forecasting system to the stretch of water in front of the ports, enhancing the previously set up monitoring networks with new high-tech instruments, and developing a new forecasting system for sea and weather conditions based on the implementation of combined wind-wave models, so they would effectively take into account the existing interaction between these two natural wonders. To encourage the implementation and confirmation of new best practices, the decision was made to develop a pilot activity at the port of La Spezia aimed at measuring waves indirectly through a ground-based seismometer system. The measurements achieved, combined with those from the wave buoys in the Northern Tyrrhenian Sea, will help provide real-time monitoring of wave parameters and will be used to validate the wave forecasting system. The system developed by the “Wind, Ports and Sea” project is continuing the objectives set by its parent project, providing the port communities with a wind and wave study of the areas concerned, which aims to create a new forecasting WebGIS and a smartphone app to remotely display sea and weather measurements and forecasts. Last but not least, it is worth noting that the “Wind, Ports and Sea” project can make a very significant contribution to the study of the coastal system, which is extremely important for the maintenance of existing port facilities and for any future maritime projects that certainly cannot leave out direct assessments of the coastal area’s oceanographic parameters. We would like to thank the European Union for its funding, the Joint Technical Secretariat of Tuscany and the Single Managing Authority of Tuscany for their continued support, as well as all the organisations, businesses, companies, trade unions and everyone else who has contributed in any capacity to creating this wonderful project.

Project managers: Giuseppe Canepa, Genoa Port Authority Giovanni Motta, Livorno Port Authority Giovanni Solari, University of Genoa - DICCA Rossana Varna, Savona Port Authority Lorenzo Montani, La Spezia Port Authority Christophe Perfettini, Bastia and Haute-Corse Chamber of Commerce

1. PORTI

TRA IL VENTO E IL MARE PORTS IN THE WIND AND THE SEA 1.

1. I Porti tra il vento e il mare 1. Ports in the wind and the sea I porti commerciali dell’area di cooperazione territoriale del Programma Italia/Francia “Marittimo” hanno un ruolo importantissimo per il traffico di merci e persone che dall’Alto Tirreno percorrono le rotte che raggiungono mete in tutto il Bacino del Mediterraneo e in tutto il mondo attraverso gli Stretti di Suez e di Gibilterra.

the territorial cooperation area with European Corridors on the one side and Motorways of the Sea on the other.

Soltanto il Porto di Genova movimenta mediamente ogni anno circa 2 milioni di teu, soprattutto verso l’Europa, il Nord America, il Nord Africa e l’Estremo Oriente, e più di 3 milioni di passeggeri, con un flusso complessivo annuo di navi in entrata e in uscita variabile tra 6000 e 7000 unità (fonte Autorità Portuale di Genova, dati riferiti al periodo 2004-2013). Queste stime rendono l’idea del ruolo fondamentale che i porti svolgono nel quadro economico delle nostre regioni, e spiegano perché il Programma “Marittimo”, nel periodo di programmazione 2007-2013, abbia avuto come Asse prioritario 1 il tema “Accessibilità e reti di comunicazione”; ciò sottolinea il ruolo strategico che i porti giocano nel collegare l’area di cooperazione territoriale con i Corridoi Europei da un lato e le Autostrade del Mare dall’altro. The commercial ports in the territorial cooperation area of the Italy-France “Maritime” Programme have a very important role for the movement of goods and people travelling along routes from the Northern Tyrrhenian Sea to various destinations all around the Mediterranean Basin and all across the world through the Straits of Suez and Gibraltar. The Port of Genoa alone moves on average about 2 million TEUs each year, in particular to Europe, North America, North Africa and the Far East, as well as over 3 million passengers with a total annual flow of between 6000 and 7000 incoming and outgoing ships (source: Genoa Port Authority, data from 2004-2013). These estimates show that ports play a key role in the economic framework of our regions and also explain why during the 2007-2013 programming period, the 1st priority axis of the “Maritime” Programme was “Accessibility and communication networks”; this underlines the strategic role that ports play in connecting 8

Figura 1 - Flusso di traffico marittimo registrato nel 2014 nel Bacino del Mediterraneo (da Marine Traffic) Figure 1 - Maritime traffic flow recorded in 2014 in the Mediterranean Basin (by Marine Traffic)

Figura 2 - I Corridoi Europei Figure 2 - European Corridors

Figura 3 - Le Autostrade del Mare Figure 3 - Motorways of the Sea

Le operazioni di stivaggio e scarico delle merci o di imbarco e sbarco delle persone all’interno delle aree portuali, analogamente all’entrata e all’uscita delle navi dai porti, sono attività che devono avvenire in sicurezza sia nei riguardi degli operatori portuali e degli eventuali passeggeri, sia nei riguardi delle merci. Le condizioni di ventosità e dello stato del mare possono ridurre fortemente il livello di sicurezza con il quale queste operazioni sono svolte se vengono superate soglie critiche di intensità e turbolenza del vento o di altezza delle onde. Il monitoraggio e la previsione delle condizioni meteomarine nelle aree portuali diventa così uno strumento fondamentale per aumentare la sicurezza dell’operatività portuale e, allo stesso tempo, garantire l’efficienza del sistema di gestione delle attività lavorative, riducendo al massimo i tempi di inattività.

Figura 4 - Il naufragio della London Valour a Genova il 9 aprile 1970 Figure 4 - The London Valour shipwreck in Genoa on 9 April 1970

Figura 5 - Gli effetti della tempesta di vento del 31 agosto 1994 nel Porto di Genova Figure 5 - The effects of the wind storm of 31 August 1994 at the Port of Genoa

Figura 6 - Rovesciamento di container in un terminal portuale Figure 6 - A capsized container at a port terminal

Figura 7 - Naufragio della portacontainer Rena in Nuova Zelanda il 5 ottobre 2011 Figure 7 - Shipwreck of the Rena container ship in New Zealand on 5 October 2011

The goods stowage and unloading operations, the boarding and disembarking of passengers at port areas, and the entrance and exit of ships must be performed safely with regard to the port workers and any potential passengers or goods. The wind and sea conditions can considerably reduce the safety levels of carrying out these operations if critical thresholds of wind strength and turbulence, or wave heights, are exceeded. The monitoring and forecasting of sea and weather conditions in port areas therefore becomes a key tool for increasing the safety of port operations and, at the same time, for guaranteeing the efficiency of the work management system, while minimising downtime.

1. I Porti tra il vento e il mare 1. Ports in the wind and the sea I porti dell’Alto Tirreno hanno affrontato questo problema ambientale realizzando, insieme a università e istituti di ricerca, un complesso sistema di monitoraggio e previsione delle condizioni meteo-marine che utilizza le tecnologie e le conoscenze scientifiche più evolute nel panorama internazionale. Grazie a queste, tali porti forniscono ai propri stakeholder le informazioni misurate e previste sul vento e sul moto ondoso necessarie a garantire l’efficienza e la sicurezza dell’operatività portuale nel suo complesso.

The wind and wave monitoring and forecasting system described over the following pages was created from these two projects thanks to EU funding through the Italy-France “Maritime” Programme 2007-2013.

Il partenariato, composto dalle Autorità Portuali di Savona, Genova, La Spezia e Livorno, dalla Camera di Commercio di Bastia e dell’Alta Corsica e dall’Università di Genova con la collaborazione dell’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia e di Meteo France, ha dato vita, nel quinquennio 2009-2015, ai 2 progetti europei “Vento e Porti” e “Vento, Porti e Mare”. Il sistema di monitoraggio e previsione del vento e del moto ondoso descritto nelle prossime pagine è nato da questi due progetti, grazie al supporto finanziario della Comunità Europea attraverso il Programma Italia/ Francia “Marittimo” 2007-2013. The ports of the Northern Tyrrhenian Sea have tackled this environmental issue by creating a complex monitoring and forecasting system for sea and weather conditions, together with universities and research institutes, which uses the most internationally advanced technology and scientific knowledge. Consequently, these ports can provide their stakeholders with the measurements and forecasts they need on the wind and waves to guarantee efficient and safe port operations as a whole. This partnership involves the Port Authorities of Savona, Genoa, La Spezia and Livorno, the Chamber of Commerce of Bastia and Haute-Corse, as well as the University of Genoa in conjunction with the National Institute of Geophysics and Volcanology and Meteo France. In the five-year period between 2009 and 2015, it has set up 2 European projects: “Wind and Ports” and “Wind, Ports and Sea”. 10

Figura 8 - Sito internet dei progetti “Vento e Porti” e “Vento, Porti e Mare” Figure 8 - Website of the “Wind and Ports” and “Wind, Ports and Sea” projects

La rete di monitoraggio realizzata nell’ambito dei progetti “Vento e Porti” e “Vento, Porti e Mare” è molto complessa e articolata. In “Vento e Porti” il monitoraggio era finalizzato soltanto alla misura puntuale della velocità del vento, attraverso l’installazione di anemometri di ultima generazione nelle aree dei Porti di Savona, Genova, La Spezia, Livorno e Bastia. In “Vento, Porti e Mare”, la rete esistente è stata arricchita di nuovi strumenti di misura del vento, dei principali parametri meteorologici (temperatura, pressione e umidità) e del moto ondoso. Inoltre il sistema è stato ampliato al Porto di L’Ile Rousse.

ground-based accelerometers, properly calibrated by comparing measurements from a wave buoy installed by the National Institute of Geophysics and Volcanology, to record the main parameters of sea waves.

and Environmental Engineering at the University of Genoa, where they are reprocessed and used in the forecasting system. Stakeholders can view the measured data on the display systems set up especially for the projects.

All the measurements are transferred in real time to a central server at the Department of Civil, Chemical

Le misure del moto ondoso sono realizzate attraverso un progetto pilota sviluppato presso il Porto della Spezia. Esso utilizza accelerometri installati a terra, opportunamente calibrati attraverso il confronto con le misure di una boa ondametrica installata dall’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, finalizzati a rilevare i principali parametri delle onde marine. Tutte le misure vengono trasferite in tempo reale ad un server centrale presso il Dipartimento di Ingegneria Civile, Chimica e Ambientale dell’Università di Genova, dove vengono rielaborate e utilizzate nel sistema previsionale. Gli stakeholder possono prendere visione dei dati misurati attraverso i sistemi di visualizzazione appositamente realizzati nell’ambito dei progetti. The monitoring network set up as part of the “Wind and Ports” and “Wind, Ports and Sea” projects is highly complex and organised. The “Wind and Ports” project only monitored exact wind speed measurements through the installation of state-of-the-art anemometers at areas in the Ports of Savona, Genoa, La Spezia, Livorno and Bastia. While for the “Wind, Ports and Sea” project, the existing network was improved with new measuring instruments for the wind, the main meteorological parameters (temperature, pressure and humidity) and waves. The system was also expanded to include the Port of L’Ile Rousse. The wave measurements are taken through a pilot project developed at the Port of La Spezia. It uses

Figura 9 - Struttura della rete di monitoraggio delle condizioni meteo-marine Figure 9 - Monitoring network structure for sea and weather conditions

1. I Porti tra il vento e il mare 1. Ports in the wind and the sea Il sistema di previsione del vento e del moto ondoso realizzato nell’ambito dei progetti “Vento e Porti” e “Vento, Porti e Mare” è costituito da una catena operativa di modelli numerici che elabora la previsione delle condizioni meteo-marine sull’Alto Tirreno, raggiungendo una risoluzione planimetrica di circa 80 m nelle aree portuali. La catena operativa per la previsione del vento è costituita dal modello meteorologico WRF1, che prevede l’evoluzione temporale di tutti i parametri atmosferici, e dal modello diagnostico WINDS2, che simula i campi di vento ad alta risoluzione. Il modello WRF è poi

accoppiato con il modello di simulazione del moto ondoso MIKE21-SW3, al quale fornisce i campi di vento sul mare che costituiscono la principale forzante per la formazione del moto ondoso. La catena previsionale ha carattere operativo giornaliero ed elabora le previsioni a partire dalle ore 00 UTC (ora solare di Greenwich) fino a +72 ore in avanti, con un passo temporale di 1 ora. Come per le misure, gli stakeholder possono prendere visione delle previsioni attraverso i sistemi di visualizzazione appositamente realizzati nell’ambito dei progetti.

The wind and wave forecasting system set up as part of the “Wind and Ports” and “Wind, Ports and Sea” projects was built from an operational chain of numerical models that processes the forecast sea and weather conditions across the Northern Tyrrhenian Sea, covering a map resolution of about 80 m at port areas. The operational chain for the wind forecasting consists of the WRF1meteorological model1, which forecasts the temporal evolution of all atmospheric parameters, and the WINDS2 diagnostic model2, which simulates wind fields in high resolution. The WRF model was then combined with the MIKE21-SW3 wave simulation model3, providing it with the sea wind fields that are the driving force behind the formation of waves. The forecasting chain operates on a daily basis and processes forecasts from 00 UTC (Greenwich Mean Time) up to +72 hours in advance, at 1 hour intervals. As for the measurements, stakeholders can view the forecasts on the display systems set up especially for the projects.

Figura 10 - Struttura della catena operativa delle previsioni meteo-marine Figure 10 - Operational chain structure for sea and weather forecasts

1. Skamarock, W, J Klemp, J Dudhia, D Gill, D Barker, M Duda, X-Y Huang, W Wang e J Powers (2008). A description of the advanced research WRF version 3. Technical Report NCAR/TN475+STR. Boulder, Colorado, US: National Center for Atmospheric Research 2. Burlando, M, E Georgieva e CF Ratto (2007). Parameterization of the planetary boundary layer for diagnostic wind models. Boundary-Layer Meteorology 125, pp. 389–397 3. Sorensen, OR, H Kofoed-Hansen, M Rugbjerg e LS Sorensen (2004). A third-generation spectral wave model using an unstructured finite volume technique. In: Coastal Engineering Conference. Vol. 29. 1. World Scientific, p. 894

2. NUOVE

TECNOLOGIE PER IL MONITORAGGIO METEO-MARINO NEW TECHNOLOGIES FOR SEA AND WEATHER MONITORING 2.

2. Nuove tecnologie per il monitoraggio meteo-marino 2. New technologies for sea and weather monitoring La prima attestazione storica di uno strumento atto alla misurazione della velocità del vento, l’anemometro (dal greco ànemos, vento), risale al Rinascimento. Intorno al 1450, Leon Battista Alberti descrisse un apparato dotato di una tavoletta, la cui inclinazione avrebbe indicato l’intensità del vento. Traendo spunto da quegli scritti, Leonardo da Vinci propose un apparato che accoppiava a tale anemometro una banderuola rivolta a indicare la direzione di provenienza del vento, suggerendo inoltre l’impiego di un orologio per garantire una misura con cadenza regolare.

The first evidence of an instrument used to measure wind speed, the anemometer (from the Greek ànemos meaning wind), dates back to the Renaissance. Around 1450, Leon Battista Alberti described an apparatus fitted with a small wooden board which tilted to indicate the wind strength. Drawing inspiration from these notes, Leonardo da Vinci took this anemometer and designed an apparatus with an additional windvane to indicate the source direction of the wind, while also suggesting the use of a clock to ensure measurements were taken at regular intervals.

Da quando questo primo affascinante strumento fu ideato dal genio di uno dei più grandi pensatori italiani, la tecnologia per misurare il vento è cambiata completamente, fino al punto di riuscire a effettuare misure utilizzando strumenti senza parti in movimento o addirittura basati su principi fisici che non richiedono la presenta di un apparato strumentale in corrispondenza del punto di rilevazione. In “Vento, Porti e Mare” queste nuove tecniche di misurazione, note con il termine di remote sensing, sono state applicate per monitorare sia il vento sia lo stato del mare.

Figura 1bis - Ricostruzione dell’anemometro a pennello di Leonardo da Vinci Figure 1bis - Reconstruction Leonardo da Vinci’s anemometer

Ever since this first fascinating instrument was designed by the genius of one of the greatest Italian thinkers, the technology for measuring the wind has changed completely, up to the point that we can now take measurements by using instruments with no moving parts or even ones based on physical principles that do not require an instrument at the measurement point. For the “Wind, Ports and Sea” project, these new measuring techniques, known as remote sensing, were applied to monitor both the wind and the sea.

Figura 1 - Bozzetto di anemometro a pennello di Leonardo da Vinci (Codice Atlantico, foglio 675) Figure 1 - Sketch of an anemometer by Leonardo da Vinci (Codex Atlanticus, folio 675)

2.1 Il monitoraggio del vento 2.1 Wind monitoring

La scelta degli strumenti utilizzati per effettuare le misure anemometriche nel progetto “Vento, Porti e Mare” nasce dall’esigenza di acquisire dati estremamente accurati e affidabili per rispondere alle esigenze operative di chi lavora nelle aree portuali. Per ottenere questo risultato è necessario che lo strumento, da un lato, non abbia parti meccaniche in movimento che possano provocare decelerazioni o accelerazioni del flusso incidente e, dall’altro, che abbia una elevata frequenza di campionamento in modo da poter misurare i parametri della turbolenza necessari a individuare, ad esempio, fenomeni di raffica o temporaleschi.

ited to the horizontal plane but can also involve the vertical component depending on whether the model is 2D or 3D. Every factor is measured by a pair of juxtaposed transducers, each of which emits and receives ultrasonic pulses. When there is wind, a pair of ultrasounds emitted simultaneously by the two transducers will take a different amount of time to reach the opposite transducer; this difference shows the wind speed along the measurement axis.

Gli anemometri sonici effettuano misurazioni ad alta frequenza delle componenti della velocità del vento; esse sono limitate al solo piano orizzontale o riguardano anche la componente verticale a seconda che il modello sia biassiale o triassiale. Ogni componente è misurata da una coppia di trasduttori giustapposti, ciascuno dei quali emette e riceve impulsi ultrasonici. In presenza del vento, una coppia di ultrasuoni emessi contemporaneamente dai due trasduttori impiega un tempo differente a raggiungere il trasduttore opposto; da tale differenza si ricava la velocità del vento lungo l’asse di misura. The instruments used to take anemometric measurements in the “Wind, Ports and Sea” project were chosen due to the need to collect extremely accurate and reliable data to meet the operational requirements of anyone working in the port areas. To obtain this data, on the one hand the instrument had to be free from moving mechanical parts that could accelerate or decelerate the incident flux and, on the other hand, have a high sampling frequency so that it could measure the necessary turbulence parameters to identify, for example, gusts and storms. Sonic anemometers take high-frequency measurements of the factors of wind speed; they are just lim-

Figura 2 - Un anemometro sonico biassiale del Porto di Genova Figure 2 - sonic biaxial anemometer in the Port of Genoa

Figura 3 - Un anemometro sonico triassiale del Porto di Livorno Figure 3 - A 3D sonic anemometer at the Port of Livorno

Gli anemometri sonici sono particolarmente vantaggiosi in ambito portuale. In primo luogo la necessità di interventi manutentivi è ridotta dall’assenza di parti meccaniche in movimento. Inoltre è garantita un’eccellente qualità delle misure: la geometria dell’apparato permette di non alterare sensibilmente il flusso incidente e le misure sono campionate ad alta frequenza (10 Hz nella rete di monitoraggio portuale) e alta risoluzione (0.01 m/s per l’intensità e 0.1° per la direzione). Queste proprietà permettono di caratterizzare con precisione anche i fenomeni che si realizzano in intervalli temporali estremamente ridotti, quali ad esempio le raffiche e i temporali 1,2. Sonic anemometers are particularly useful for ports. Firstly, the need for maintenance operations is reduced due to the lack of moving mechanical parts. Moreover, they guarantee excellent quality measurements: the shape of the apparatus does not considerably alter the incident flux and the measurements are sampled at a high frequency (10 Hz at the port monitoring network) and at a high resolution (0.01 m/s for strength and 0.1° for direction). These properties also help to accurately identify phenomena that occur at extremely low time intervals, such as gusts and storms 1,2.

1. G Solari, M Burlando, P De Gaetano, MP Repetto (2015). Characteristics of thunderstorms relevant to the wind loading on structures. Wind and Structures Vol. 20, No. 6, pp. 763-791 2. G Solari, P De Gaetano, MP Repetto (2015). Thunderstorm response spectrum: fundamentals and case study, Journal of Wind Engineering & Industrial Aerodynamics Vol 143, pp. 62-77

Figura 4 - Registrazione della velocità del vento ad alta frequenza durante un evento temporalesco effettuata da un anemometro sonico nel porto della Spezia: in alto l’intensità del vento, sotto la direzione di provenienza Figure 4 - Wind speed high frequency recording during a tunderstorm by a sonic anemometer in the Port of La Spezia: above in the figure wind intensity and below, the wind direction

2.1 Il monitoraggio del vento 2.1 Wind monitoring

La velocità del vento dipende sostanzialmente dall’altezza; in particolare, in prossimità del terreno, essa è frenata dall’attrito causato dalla superficie terrestre, che ne modifica in parte anche la direzione. Misurare il profilo verticale della velocità del vento è strategico per avere una conoscenza completa di questo fenomeno e per individuare condizioni anomale potenzialmente pericolose.

Light pulses are emitted in different directions according to the pre-set angles. The three factors of wind speed at a certain altitude are reconstructed by combining the radial speeds measured in the different directions.

The installed instruments use LIDAR impulse technology and measure the wind at a sampling frequency of 1 Hz.

Figura 5a - Vista del LIDAR installato nel Porto di Genova Figure 5a - View of the LIDAR placed in the Port of Genoa

Figura 5b - Schema di funzionamento del LIDAR Leosphere WindCube installato nei Porti di Savona, Genova e Livorno. Figure 5b - Operational diagram of the LIDAR Leosphere WindCube installed in the Ports of Savona, Genoa and Livorno.

In ciascuno dei porti di Savona, Genova e Livorno è stato installato un LIDAR3 (acronimo dall’inglese LIght Detection And Ranging, sulla falsariga di radar): questo strumento utilizza una tecnica di telerilevamento, o remote sensing, che permette di determinare la velocità del vento a diverse quote sino a qualche centinaio di metri di altezza, sfruttando la presenza del pulviscolo sospeso in atmosfera (aerosol); esso viene impiegato come mezzo di retrodiffusione degli impulsi luminosi emessi dallo strumento. Gli impulsi luminosi sono emessi in diverse direzioni secondo angolazioni prefissate. Le tre componenti della velocità del vento ad una certa quota vengono ricostruite mediante la composizione delle velocità radiali misurate nelle diverse direzioni. Gli strumenti installati utilizzano la tecnologia del LIDAR a impulso e misurano il vento con una frequenza di campionamento pari a 1 Hz. Wind speed largely depends on height; in particular, when in proximity to the ground, it is slowed down by the friction caused from the Earth’s surface, which also partly changes its direction. Measuring the vertical profile of wind speed is a strategic benefit so we can fully understand this phenomenon and identify potentially dangerous abnormal conditions. A LIDAR3 (an acronym of LIght Detection And Ranging, along the lines of radar) was installed at each of the ports in Savona, Genoa and Livorno: this instrument uses a remote sensing technique that helps to determine the wind speed at various altitudes, up to a few hundred metres high, by using the fine dust in the atmosphere (aerosols); this is used as a means of backscattering the light pulses emitted by the instrument. 18

I LIDAR sono stati installati in prossimità del bordo esterno delle aree portuali, allo scopo di acquisire profili altimetrici della velocità del vento rappresentativi delle condizioni atmosferiche sul lato mare dei porti. I profili altimetrici misurati forniscono informazioni essenziali sulle condizioni atmosferiche. Durante gli eventi ciclonici, ad esempio, la velocità media in condizioni di vento intenso ha un profilo di forma logaritmica; diversamente, l’andamento della velocità dipende dallo stato termico dell’atmosfera; in ogni caso essa è prevalentemente orizzontale. Nel corso dei fenomeni temporaleschi, per contro, il profilo della velocità del vento assume la tipica forma del “naso”; sono inoltre presenti correnti discensionali e ascensionali anche molto intense. The LIDARs have been installed near to the outer edge of the port areas in order to collect wind speed elevation profiles that are representative of the atmospheric conditions on the water side of the ports.

Figura 6 - Profilo altimetrico della velocità del vento durante un intenso evento sinottico misurato dal LIDAR del Porto di Savona: a sinistra in nero la crescita logaritmica dell’intensità, a destra in nero la rotazione della direzione di provenienza del vento. Figure 6 - Wind speed elevation profile during a strong synoptic event measured by the LIDAR at the Port of Savona: on the left in black, the logarithmic growth of its intensity; and on the right in black, the rotation of the wind’s source direction.

The measured elevation profiles provide vital information on atmospheric conditions. For example, during cyclones, the average speed in strong winds has a logarithmic-shaped profile. Conversely, the wind speed trend depends on the thermal state of the atmosphere; in any case, it is prevalently horizontal. However, during storms, the wind speed profile takes on its typical “nose” shape; there will also be very strong ascending and descending currents.

3. ML Aitken, ME Rhodes, JK Lundquist (2011). Performance of a wind-profiling Lidar in the region of wind turbine rotor disks. Journal of Atmospheric and Oceanic Technology Vol 29, pp. 347-355

Figura 7 - Profilo altimetrico della velocità del vento durante un evento temporalesco misurato dal LIDAR del Porto di Savona: l’intensità del vento (a sinistra in nero) è caratterizzata da un profilo a “naso”, mentre è presente una forte corrente discensionale (a sinistra in rosso). Figure 7 - Wind speed elevation profile during a storm measured by the LIDAR at the Port of Savona: the wind strength (on the left in black) is characterised by a “nose” profile, while there is also a strong descending current (on the left in red).

2.2 Il monitoraggio del moto ondoso 2.2 Wave motion monitoring Introduzione L’Autorità Portuale della Spezia ha voluto sperimentare nell’ambito del progetto VPM un nuovo sistema pilota denominato OS-IS® 6,7 finalizzato al monitoraggio del moto ondoso in prossimità del Golfo della Spezia. OSIS® è un sistema brevettato e ha un marchio registrato a favore di AGI srl, MARIS scarl e INGV. Il metodo OS-IS® è interamente costituito da strumentazione posta in edifici a terra senza che vi sia il bisogno di ricorrere a sensori posti sulla superficie o sul fondale marino. Questa caratteristica evita problemi derivanti dall’installazione e dalla manutenzione di strumentazione a mare qual è la boa ondametrica tradizionale4 (veloce deterioramento dovuto all’ambiente ostile, necessità di un’area interdetta alla navigazione, danneggiamento causato da navi, pescherecci, furti o atti vandalici, etc.). Il metodo OS-IS® ha l’ambizioso obiettivo di risolvere detti problemi svincolando dall’uso di boe e relativi sistemi di ormeggio la misura dello stato del mare.

Descrizione della rete OS-IS® e della relativa strumentazione Nell’ambito del progetto VPM sono stati individuati i seguenti siti OS-IS® indicati nella mappa di Figura 1 e mostrati in Figura 2: • Sede ENEA - Santa Teresa, Lerici (SP); • Sede INGV - Villa Pezzino, Portovenere (SP); • Sede CNR - Bonassola (SP)

Nelle stesse mappe sono segnalate anche le posizioni di tre boe utilizzate in fase di calibrazione del sistema: la boa ondametrica ISPRA della Spezia Figura 1b, appartenente alla Rete Ondametrica Nazionale (RON), la boa ondemetrica INGV-SP Figura 1b, appositamente installata per il progetto VPM e la boa ondametrica del CNR - ODAS Italia 1 Figura 1a.

Le onde del mare e le vibrazioni microsismiche La fenomenologia sfruttata dal metodo OS-IS® è nota sin dall’inizio del ’900 e il relativo modello è stato definito a partire dal 1950 8. Esso consiste nell’analisi del segnale microsismico generato dal moto ondoso del mare 1-3,5. OS-IS® si concentra proprio sulla misura, con degli appositi accelerometri sviluppati da AGI srl, e sull’elaborazione di questo segnale che ha frequenza doppia rispetto alle onde del mare (“picco secondario” in frequenza). In letteratura i riferimenti specifici all’uso di tale fenomeno ai fini di monitoraggio del moto ondoso sono molto scarsi. Di fatto, l’implementazione del metodo OS-IS® nel progetto VPM è uno dei primissimi casi di installazioni di stazioni microsismiche il cui scopo principale è quello della misura del moto ondoso piuttosto che del monitoraggio sismico.

Figura 1a - Posizione geografica della boa andametrica ODAS Italia 1. Figure 1a - Geographical position of the andametric buoy ODAS Italia 1.

Figura 1b - Posizioni geografiche dei siti di misura e delle boe andametriche ISPRA e INGV. Figure 1b - Geographical positions of the measure sites and andametric buoys ISPRA and INGV.

Figura 2a - Sede ENEA - Santa Teresa Figure 2a - ENEA Premises - Santa Teresa

Figura 2b - Sede INGV - Villa Pezzino Figure 2b - INGV Premises - Villa Pezzino

Figura 2c - Sede CNR - Bonassola Figure 2c - CNR Premises - Bonassola

Introduction Within the ambit of the VPM project, the La Spezia Port Authority wanted to experiment with a new pilot system called OS-IS® 6,7 which aims at monitoring wave motion near the La Spezia Gulf. OS-IS® is a patented system and has a registered brand which is in favour of AGI srl, MARIS scarl and INGV. The OS-IS® method is entirely made up of instruments placed in ground-floor buildings, without the need for sensors on the surface or sea bed. This avoids problems caused by installation and maintenance of instruments at sea, such as the traditional wavemetric buoy 4 (deterioration in speed due to the hostile environment, need for an area where sailing is prohibited, damage caused by ships, fishing boats, theft or vandalism, etc.). The OS-IS® has the ambitious goal of solving these problems by avoiding the use of buoys and the relative docking systems in measuring sea conditions.

Description of the OS-IS® and the relative tools Within the VPM project, the following OS-IS® sites have been identified, identified in the map in Figure 1 and shown in Figure 2: • ENEA premises - Santa Teresa, Lerici (SP); • INGV premises - Villa Pezzino, Portovenere (SP); • CNR premises - Bonassola (SP)

The same maps show the positions of three buoys used to calibrate the system: the wave meter buoy ISPRA of La Spezia Figure 1b, belonging to the National Ondametric Network (RON), the wave meter buoy INGV-SP Figure 1b, especially installed for the VPM project and the wave meter buoy of CNR - ODAS Italia 1 Figure 1a.

Waves and microseismic vibrations The phenomenologia used by the OS-IS® method has been recognised from the early 1900s and the relative model was defined from early 19508. This consists in analysing the microseismic signal generated by the wave motion of the sea 1-3,5. In fact, OS-IS® concentrates on measuring, using special accelerometers developed by AGI srl, and on elaborating this signal the frequency of which is double that of the waves of the sea (“secondary peak” in frequency). In literature, there are not many specific references to the use of this phenomenon to monitor wave motion. In fact, the implementation of the OS-IS® method in the VPM project is one of the very first cases of installation of microseismic stations the main aim of which was to measure the wave motion rather than seismic monitoring.

1. Ardhuin et al., 2011, “Ocean wave sources of seismic noise”, J. Geophys. Res., 116, C09004. 2. Ardhuin et al., 2012, “From seismic noise to ocean wave parameters: General methods and validation”, J. Geophys. Res., 117, C05002. 3. Barruol et al., 2006, “Characterizing swells in the southern pacific from seismic and infrasonic noise analisys”, Geophys. J. Int., 164, 516-542. 4. Bencivenga et al., 2012, “The Italian Data Buoy Network (RON)”, Advances in Fluid Mechanics IX, M. Rahman and C. Brebbia, Eds., WIT Press, 321–332 5. Bromirski et al. 1999, “Ocean wave height determined from inland seismometer

data: Implications for investigating wave climate changes in the NE Pacific”, J. Geophys. Res., 104, 20,753-20,766. 6. L.Iafolla et al., “OS-IS® Sistema sismico per il monitoraggio e la previsione del moto ondoso”, proceedings of ASITA 2014, Federazione ASITA, ISBN 978-88-903132-9-5, Oct. 2014 7. L. Iafolla et al., “OS-IS A new method for the sea waves monitoring”, proceeding of Ocean 2015, IEEE, Maggio 2015 8. Longuet, Higgins, 1950, “A theory of the origin of the microseisms”, Proc. R Soc. London Ser. A, 243, 1-35

2.2 Il monitoraggio del moto ondoso 2.2 Wave motion monitoring Le tre stazioni multi-parametriche OS-IS® sono costituite dai componenti indicati nella Figura 3; l’elemento principale è un accelerometro AGI ad alta sensibilità. Il data-logger, oltre a raccogliere i dati dall’accelerometro e dalla stazione meteo, provvede al loro trasferimento via web con cadenza di 10 minuti ad un server centrale di raccolta ed elaborazione. L’attuale rete è costituita dagli elementi indicati nella Figura 4. Come già accennato le boe sono utilizzate in fase di calibrazione degli algoritmi di conversione del dato sismico in dato “ondametrico”. The three multi-parametric OS-IS® stations are made up of the components indicated in Figure 3; the main element is a high-sensitivity AGI accelerometer. The data-logger, as well as collecting data from the accelerometer and the weather station, also transits them via the web every 10 minutes to a central collection and elaboration server. The current network is made up of the elements indicated in Figure 4. As already mentioned, the buoys are used during the calibration phase of the algorithms that convert seismic data into wavemeter data.

Figura 3 - Schema logico-funzionale di una stazione di misura. Figure 3 - Logical/functional diagram of a measuring station

9. Krogstad et al., 1999, “Methods for intercomparison of wave measurements”, Coastal Engineering 37, 235-257.

Figura 4 - Architettura della rete di acquisizione per il progetto VPM. Figure 4 - Architecture of the acquisition network for the VPM project

Analisi dei dati registrati La rete OS-IS® fin qui descritta è stata completamente realizzata nell’ambito del progetto VPM ed è pienamente funzionante da marzo 2014. Nonostante si tratti di una delle sue primissime implementazioni, il sistema ha già dimostrato un notevole livello di affidabilità (circa 99% di up-time). Per brevità si riporta di seguito solo l’analisi dei dati OS-IS® relativi ad alcuni mesi del 2014, confrontati con quelli della Boa ISPRA della Spezia. La Figura 5 mostra alcune comparazioni tra le registrazioni dalla stazione OS-IS® della sede CNR di Bonassola e quelle della boa ISPRA della Spezia. Nel caso dell’altezza significativa, la corrispondenza è evidente e le differenze possono essere ricondotte alla natura stocastica delle onde del mare per cui, anche utilizzando due sistemi di misura ideali ma posti ad una distanza non nulla l’uno dall’altro, non ci si possono aspettare gli stessi valori 9. Come si può vedere nella Figura 6, OS-IS® misura anche il periodo medio e di picco delle onde ed è integrato di un sistema automatico di controllo di qualità del dato.

Figura 5 - Confronto tra le registrazioni dell’Hs eseguita nella stazione di Portovenere del sistema OS-IS® e della boa ISPRA della Spezia. Il sistema OS-IS® è stato calibrato utilizzando i dati della boa stessa. Figure 5 - Comparison between the recordings of the Hs carried out in the Portovenere station by the OS-IS® system and the ISPRA buoy of La Spezia. The OS-IS® system has been calibrated using data from the buoy itself.

Analysing the data registered The OS-IS® network described until now, has been completely realised within the VPM project and was put into function in March 2014. Despite the fact it is one of the very first implementations, the system has already proven to be highly reliable (around 99% uptime). In summary, below is just the analysis of the OSIS® data regarding some months in 2014, compared with those of the ISPRA Buoy in La Spezia. Figure 5 shows some comparisons between the recordings of the OS-IS® of the CNR in Bonassola and those of the ISPRA buoy of La Spezia. Where there is a significant peak, the correspondence is clear and the differences can be traced back to the stochastic nature of the waves which is why, even using two ideal measuring systems that are however placed at a considerable distance from each other, we cannot expect the same values 9. As we can see in Figure 6, OS-IS® also measures the average period and the peak of the waves and is integrated with an automatic data quality control system.

Figura 6 - Confronto tra le registrazioni eseguite dal sistema OS-IS® e della boa ISPRA. In questo grafico sono stati riportati anche i periodi di picco e il periodo medio Figure 6 - Comparison between the recordings carried out by the OS-IS® system and the ISPRA buoy. This graph also shows the peaks and average period.

3. NOWCAST

E FORECAST PER LA SICUREZZA DEI PORTI 3.

NOWCASTS AND FORECASTS FOR PORT SAFETY

2.2Nowcast 3. Moto ondoso e forecast per la sicurezza dei Porti 2.2Nowcasts 3. Moto ondoso and forecasts for Port safety Il termine forecast venne usato per la prima volta per indicare le previsioni meteorologiche verso la fine del ‘800 dall’ammiraglio Robert FitzRoy. Fondatore dell’attuale Met Office, egli capitanò la nave Beagle durante una spedizione di circumnavigazione del globo a cui prese parte anche il naturalista Charles Darwin. FitzRoy era convinto che la perdita di vite umane in mare lungo le coste della Gran Bretagna potesse essere notevolmente limitata conoscendo le condizioni del vento e del mare con un sufficiente preavviso. Da allora, gli strumenti per prevedere le condizioni meteo-marine sono cambiati completamente, diventando sempre più complessi e, allo stesso tempo, affidabili. Ai giorni nostri le previsioni dello stato dell’atmosfera e del mare sono eseguite utilizzando algoritmi matematici risolti su moderni calcolatori. In “Vento, Porti e Mare” sono utilizzati due modelli previsionali con diverse finalità: il nowcast e il forecast. Il nowcast fornisce la descrizione dettagliata dello stato attuale dell’atmosfera. Insieme alla previsione a breve termine di come l’atmosfera evolverà nell’arco di alcune ore, costituisce lo strumento messo a punto per tutelare la sicurezza dei mezzi e delle persone nei riguardi di fenomeni imminenti e molto intensi. Il forecast fornisce la previsione meteo-marina con orizzonti temporali più ampi. Esso rappresenta pertanto lo strumento sviluppato per pianificare con alcuni giorni di anticipo le operazioni maggiormente condizionate dallo stato del vento e del mare, ad esempio l’entrata e l’uscita delle navi, l’ormeggio in banchina, il carico e lo scarico delle merci, le diverse attività terminaliste.

The term forecast was first used to indicate weather forecasts towards the late 1800s by Admiral Robert FitzRoy. The founder of the current Met Office, he captained the Beagle on its expedition to circumnavigate the globe, which also involved the naturalist Charles Darwin. FitzRoy was convinced that the loss of human lives at sea along the British coastline could be lowered considerably if we knew the wind and sea conditions with sufficient warning. Since then, the instruments for forecasting sea and weather conditions have changed completely, becoming ever more complex and, at the same time, reliable. Nowadays, sea and weather forecasts are made by using mathematical algorithms on modern calculators. The “Wind, Ports and Sea” project used two forecasting models for different purposes: the nowcast and forecast models. The nowcast model provides a detailed description of the current state of the weather. In addition to shortterm forecasts of how the weather will change over a few hours, this instrument has been developed to protect the safety of vessels and people against very intense and imminent weather phenomena. The forecast model provides sea and weather forecasts over longer time horizons. It therefore represents an instrument developed to plan any operations that are heavily influenced by sea and wind conditions a few days in advance: for example, ships entering and leaving the port, dockside mooring, loading and unloading goods, or various terminal activities.

Figura 2 - La prima previsione del tempo, valida per il 1 Agosto 1861, emessa da FitzRoy e pubblicata su The Times Figure 2 - The first weather forecast from 1 August 1861, made by FitzRoy and published in The Times

Figura 1 - “HMS Beagle at Tierra del Fuego”, dipinto realizzato durante il viaggio della Beagle da Conrad Martens (illustratore di bordo) e inserito nella prima edizione di “The Illustrated Origin of Species” di Charles Darwin Figure 1 - “HMS Beagle at Tierra del Fuego”, painting done during the Beagle’s voyage by Conrad Martens (official on-board artist) and included in the first edition of “The Illustrated Origin of Species” by Charles Darwin

Figura 3 - Esempio di campo di previsione dell’altezza d’onda significativa sul globo terrestre Figure 3 - Example of range forecast of the significant height wave on the globe

2.2 La 3.1 Moto previsione ondoso del vento 2.2 Wind 3.1 Moto ondoso forecast

La conoscenza dello stato attuale del vento e del mare e dell’atmosfera è ottenuto mediante l’utilizzo di strumenti di misura dei parametri meteo-marini che operano restituendo i dati in tempo reale. Tuttavia, le misure registrate sono generalmente rappresentative delle condizioni ambientali specifiche del luogo dove lo strumento è installato. La soluzione più semplice per ovviare a questo problema, anche se non la più conveniente dal punto di vista economico, è aumentare il numero dei punti di misura. In alternativa è possibile utilizzare opportuni modelli di simulazione numerica per interpolare o estrapolare le misure puntuali su un’area più grande. Il sistema di nowcast realizzato inizialmente nell’ambito di “Vento e Porti” è stato notevolmente arricchito nel progetto “Vento, Porti e Mare” grazie all’acquisizione dei nuovi strumenti per la misura del vento (anemometri e LiDAR), della temperatura, della pressione e dell’umidità, e alla realizzazione del sistema pilota per il monitoraggio dello stato del mare presso il Porto della Spezia.

The current wind, sea and atmospheric conditions are detected by using instruments that measure sea and weather parameters and send back data in real time. However, the recorded measurements generally only represent the specific environmental conditions of the location where the instrument is installed. The simplest solution to resolve this issue, albeit not the most costeffective, is to increase the number of measurement points. Alternatively, appropriate numerical simulation models can be used to interpolate or extrapolate exact measurements over a larger area. The nowcast system, originally set up as part of the “Wind and Ports” project, has been improved considerably for the “Wind, Ports and Sea” project thanks to the addition of new instruments for measuring the wind (anemometers and LIDAR), temperature, pressure and humidity, as well as a pilot system for monitoring sea conditions at the Port of La Spezia.

For the wind measurements, the University of Genoa is collecting real-time anemometric measurements taken at each port and is processing them with their own high resolution simulation models to reconstruct the wind field over the whole port and sea area, up to a distance of 3 nautical miles off the coast, at different altitudes between 10 m and 100 m above sea level. The wind nowcast model used for “Wind and Ports” and then further developed for the “Wind, Ports and Sea” project can forecast the strength of the wind 30, 60 and 90 minutes in advance thanks to its so-called “conditional” statistical algorithm, which processes future forecasts based on all previous measurements. Consequently, the accuracy of its forecasts tends to improve as time goes by.

Per quanto riguarda il vento, l’Università di Genova raccoglie in tempo reale le misure anemometriche eseguite in ogni porto e le elabora per ricostruire, con i propri modelli di simulazione ad alta risoluzione, il campo di vento su tutta l’area portuale e sul mare, fino a una distanza dalla costa pari a 3 miglia nautiche, a diverse quote comprese fra 10 m e 100 m sul livello del mare. Il nowcast del vento, implementato in “Vento e Porti” e ulteriormente sviluppato in “Vento, Porti e Mare”, fornisce la previsione dell’intensità del vento con 30, 60 e 90 minuti di anticipo, in virtù di un algoritmo statistico, cosiddetto “condizionale”, che elabora la previsione degli stati futuri in funzione di tutte le misure pregresse. Per questa sua prerogativa, la precisione della previsione tende ad aumentare con il passare del tempo.

Figura 3 - Esempio di nowcast sul Porto di Savona. Figure 3 - Example of nowcasting at the Port of Savona

Il forecast del vento realizzato dall’Università di Genova si avvale di una catena modellistica di tipo meteorologico, composta di uno o più modelli numerici che operano a diverse scale spaziali, con sempre più ridotti domini di calcolo e sempre maggiore risoluzione. In altre parole, essa attua una sorta di procedura di zoom che permette di focalizzare l’attenzione su aree relativamente piccole risolte con grande dettaglio, pur tenendo in considerazione gli effetti meteorologici che si sviluppano a scale più ampie.

meteorologiche sull’intero globo terrestre, con una risoluzione temporale di 3 ore e con una previsione spaziale di 1/4 di grado in latitudine e longitudine.

Questa procedura è basata sull’utilizzo di tre diversi modelli numerici collegati tra di loro:

2. Le previsioni del GFS sono utilizzate come condizioni iniziali e al contorno per il modello Weather Research and Forecasting (WRF). WRF è un modello numerico di previsione meteorologica a mesoscala, che opera su domini computazionali con estensione orizzontale compresa generalmente, come ordine di grandezza, tra 100 e 1000 km, e su scale temporali dell’ordine di alcuni giorni. Tale modello viene applicato sull’Alto Tirreno con una risoluzione spaziale fino a 2 km.

1. Il primo modello è il Global Forecast System (GFS), sviluppato negli Stati Uniti dal National Weather Service of the National Oceanic and Atmospheric Administration, che fornisce ogni giorno le previsioni

3. A valle di WRF è innestato il modello diagnostico a conservazione di massa WINDS. Questo modello fornisce la previsione del vento sulle aree portuali con una risoluzione spaziale inferiore a 100 m.

Il sistema previsionale del vento ha carattere operativo e fornisce ogni giorno le previsioni a diverse quote, da 10 m fino a 100 m sul livello del mare, su un orizzonte temporale fino a tre giorni in avanti con passo orario.

Figura 4 - Esempio di campo di vento ottenuto dai dati del GFS su tutto il globo terrestre. Figure 4 - An example of a wind field obtained from GFS data over the entire globe.

3.1 La previsione del vento 3.1 Wind forecast

The wind forecasting by the University of Genoa uses a meteorological model chain formed of one or more numerical models that operate on different spatial scales, with ever smaller calculating fields and ever higher resolution. In other words, it implements a sort of zoom procedure which helps to focus attention on relatively small areas in great detail, while also taking into account the meteorological effects that develop on larger scales. This procedure is based on the use of three different interlinked numerical models:

1. The first model is the Global Forecast System (GFS), developed in the United States by the National Weather Service of the National Oceanic and Atmospheric Administration, which provides daily weather forecasts for the whole globe, with a 3 hour temporal resolution and a 1/4 degree latitudinal and longitudinal spatial forecast. 2. GFS forecasts are used as initial boundary conditions for the Weather Research and Forecasting (WRF) model. The WRF is a mesoscale numerical weather forecasting model which operates over horizontal ex-

tension computational fields generally between, as an order of magnitude, 100 and 1000 km and over temporal scales of a few days. This model is applied to the Northern Tyrrhenian Sea with a spatial resolution of up to 2 km. 3. Downstream from the WRF, the WINDS mass storage diagnostic model is used. This model provides wind forecasts for port areas with a spatial resolution of under 100 m. The wind forecasting system is operational and provides daily forecasts at different altitudes, from 10 m to 100 m above sea level, over a time horizon of hourly intervals up to three days in advance.

Figura 5 - Campo di vento sull’Alto Tirreno ottenuto dal modello WRF e sovrapposto all’immagine satellitare di Google Earth. Figure 5 - A wind field over the Northern Tyrrhenian Sea obtained from the WRF model and superimposed over a Google Earth satellite image.

3.2 La previsione del moto ondoso 3.2 Wave motion forecast Le onde sono perturbazioni della superficie marina dovute principalmente, soprattutto in bacini chiusi e di limitata estensione come quelli presenti nel Mar Mediterraneo, all’azione del vento. Possono sussistere per molto tempo poiché la forza di gravità mantiene il movimento oscillatorio anche per tragitti lunghissimi. Per questo motivo si distingue tra “mare vivo”, costituito da onde generate dal vento presente in quel momento, e “mare morto o lungo”, quando le onde sono state causate da un vento che è già cessato da tempo. Nel caso del mare lungo, la direzione di propagazione dei fronti d’onda è indipendente dalla direzione di provenienza del vento e può essere addirittura contraria o perpendicolare ad essa.

The forecasting system for sea conditions implemented as part of the “Wind, Ports and Sea” project is based on the MIKE 21 - Spectral Waves (SW) numerical model developed by the Danish Hydraulic Institute (DHI) Water and Environment. This model can simulate the distortion and propagation effects of wave fields either in open sea or on the coast and represents

state-of-the-art technology for this sector. It is based on the spectral energy balance equation, taking into account all the dissipation, generation and interaction of waves with each other, the seabed, or major natural (bays and headlands) and man-made (dams and breakwaters) structures along the coast.

Il sistema previsionale dello stato del mare implementato nell’ambito di “Vento, Porti e Mare” è basato sul modello numerico MIKE 21 - Spectral Waves (SW), sviluppato dal Danish Hydraulic Institute (DHI) Water and Environment. Questo modello, che è in grado di simulare gli effetti di distorsione e propagazione dei campi d’onda sia in mare aperto sia sotto costa, rappresenta lo stato dell’arte in questo settore. Si basa sull’equazione di bilancio dell’energia spettrale, tenendo in considerazione tutti i fenomeni di dissipazione, generazione o interazione delle onde tra loro, con il fondale marino e con le maggiori strutture naturali (baie e promontori) o antropiche (dighe e frangiflutti) lungo costa. Waves are disturbances of the sea’s surface primarily caused, in particular in enclosed, limited basins like those in the Mediterranean Sea, by the action of the wind. They can continue for large periods of time since the force of gravity maintains the oscillatory motion for very long distances. Consequently, a distinction is made between “wind sea”, i.e. waves generated by the wind at that moment, and “swells”, when the waves are caused by a wind that has already stopped blowing. In the case of swells, the direction of propagation of the wavefronts is unrelated to the source direction of the wind and can even be contrary or perpendicular to the wind direction. Figura 6 - Alcune definizioni utilizzate per definire le caratteristiche delle onde e del moto ondoso Figure 6 - A few definitions used to define the features of waves and wave motion

2.2 La 3.2 Moto previsione ondoso del moto ondoso 2.2 Wave 3.2 Moto ondoso motion forecast Il dominio computazionale del modello si estende su tutta l’area del bacino del Mediterraneo Occidentale, dallo Stretto di Gibilterra fino al tratto di mare compreso tra il Canale di Sicilia e il Mar Ionio, con una risoluzione spaziale che varia da un minimo di 16 km al largo fino a 200 m sotto costa in prossimità dei porti. La necessità di simulare lo stato del mare su un dominio così esteso, nonostante il progetto sia focalizzato sull’Alto Tirreno, nasce dalla considerazione che il moto ondoso che insiste sull’area di interesse può essere generato anche a grandi distanze rispetto ad essa. Ad esempio, onde generate da un vento di Libeccio (direzione di provenienza da sud-ovest) nel Golfo del Leone, nel Mare di Sardegna o all’altezza delle Isole Baleari, oppure onde generate da un vento di Scirocco (direzione di provenienza da sud-est) nel Mar Tirreno Centrale e Meridionale, raggiungono abitualmente le coste liguri, toscane e corse. The model’s computational field extends all across the basin of the Western Mediterranean and the Strait of Gibraltar, up to the section of sea between the Strait of Sicily and the Ionian Sea, with a spatial resolution varying from a minimum of 16 km offshore up to 200 m by the shoreline near to the ports. Even though the project only focuses on the Northern Tyrrhenian Sea, the sea conditions must be simulated for such an extensive area because the wave motion in the area concerned can be generated from very far away. For example, waves generated by a Libeccio wind (south-westerly) in the Gulf of Lion, in the Sea of Sardinia, or by the Balearic Islands, and even waves generated by a Sirocco wind (south-easterly) in the Central and Southern Tyrrhenian Sea, can regularly reach the Ligurian, Tuscan and Corsican coasts.

Figura 7 - Dominio computazionale, griglia di calcolo e valori della batimetria utilizzati nel modello di simulazione del moto ondoso Figure 7 - The computational field, calculation grid and bathymetry values used in the wave simulation model

Se da un lato il vento è la forzante principale che determina le caratteristiche del moto ondoso, anche le onde, a loro volta, interferiscono sul campo di vento in virtù dell’attrito dell’aria con la superficie marina, che cambia in funzione della forma e della lunghezza delle onde stesse. Per questo motivo, l’implementazione di modelli previsionali di simulazione accoppiati del vento e delle onde, che tengano conto efficacemente della loro interazione, è importante per la previsione del moto ondoso e, allo stesso tempo, per un sostanziale miglioramento della previsione del vento.

While on the one hand, wind is the driving force behind wave characteristics, waves in turn can influence the wind due to the friction between the air and the sea’s surface, which changes depending on the shape and length of these waves. Consequently, the implementation of simulation forecasting models combining the wind and the waves, which effectively take into account their interaction, is important for forecasting wave motion and, at the same time, for a considerable improvement in wind forecasting.

The wind-wave forecasting system is structured in such a way that the wind fields simulated by the WRF weather model at 10 m above sea level can be used by the MIKE21-SW model as input for forecasting the development of the physical values that indicate sea conditions, such as the height, period and direction of wave propagation. As for the wind, the forecasting of sea conditions is processed on a three-day time horizon and displayed at hourly intervals.

Il sistema previsionale accoppiato vento–onde è strutturato in modo tale che i campi di vento simulati dal modello atmosferico WRF a 10 m sul livello del mare siano utilizzati da MIKE21-SW come input per prevedere l’evoluzione delle grandezze fisiche che descrivono lo stato del mare quali l’altezza, il periodo e la direzione di propagazione delle onde. Come per il vento, anche la previsione dello stato del mare viene elaborata su un orizzonte temporale di tre giorni e visualizzata con un passo orario.

Figura 8 - Campo di vento a 10 m simulato dal modello WRF (in alto) e utilizzato dal modello MIKE21-SW per calcolare il campo di altezza d’onda significativo (in basso) Figure 8 - A 10 m wind field simulated by the WRF model (top) and used by the MIKE21-SW model to calculate the significant wave height (bottom)

3.2 La previsione del moto ondoso 3.2 Wave motion forecast Le performance del modello di simulazione del moto ondoso sono state valutate confrontando le previsioni di MIKE21-SW con le misure acquisite da 8 boe ondametriche e 2 correntometri profilatori e ondametrici situati nell’Alto Tirreno. I dati degli strumenti, installati e gestiti da diversi enti (Rete Ondametrica Ligure, Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Rete Ondametrica Nazionale, Centro Funzionale di Monitoraggio Meteo Idrologico-Idraulico della Regione Toscana, Centre d’Archivage National de Données de Houle InSitu), sono relativi al periodo di 1 anno, compreso tra il 1 gennaio e il 31 dicembre 2014. Gli scostamenti medi tra i valori misurati e simulati dal modello sono sempre inferiori a 10 cm per quanto riguarda la previsione dell’altezza d’onda significativa, a 10° per la direzione e a 1 secondo per il periodo.

Questo indica un ottimo accordo tra i dati misurati e quelli previsti dal modello, come si può osservare, ad esempio, confrontando l’andamento temporale delle previsioni e delle misure dell’altezza d’onda significativa mostrate in figura, in cui il sistema previsionale riproduce correttamente, sia dal punto di vista qualitativo sia da quello quantitativo, lo stato del mare anche durante le mareggiate più forti. The performance of the wave simulation model has been assessed by comparing the forecasts from the MIKE21-SW model with the measurements taken from 8 wave buoys and 2 profiling and wave current meters located in the Northern Tyrrhenian Sea. The data from the instruments installed and managed by various organisations (Ligurian Wave Network, National Institute of Geophysics and Volcanology, National

Wave Network, Hydrological and Hydraulic Weather Monitoring Centre of Tuscany, Centre d’Archivage National de Données de Houle In-Situ, etc) refers to the one-year period from 1 January to 31 December 2014. The average discrepancies between the measured values and those simulated by the model are always below 10 cm for the significant wave height forecasts, 10° for the direction and 1 second for the time period. This shows a strong correlation between the measured data and the model’s forecasts, as we can see, for example, by comparing the time trend of the forecasts with the significant wave height measurements shown in figure, where the forecasting system correctly reproduces the quality and quantity of the sea conditions, even during stronger storm surges.

Figura 9 - Andamento temporale dell’altezza d’onda significativa misurata dal profilatore ondametrico di Castiglione della Pescaia (linea nera) e simulata dal sistema previsionale del moto ondoso (linea rossa). Figure 9 - The time trend of the significant wave height measured by the wave profiler at Castiglione della Pescaia (black line) and simulated by the wave forecasting system (red line).

4. UN

SISTEMA GEOREFERENZIATO PER IL CONTROLLO MOBILE A GEOREFERENCED SYSTEM FOR MOBILE CONTROL

2.2Un 4. Moto sistema ondoso georeferenziato per il controllo mobile 2.2AMoto 4. georeferenced ondoso system for mobile control I risultati del monitoraggio meteo-marino e delle complesse previsioni di vento e moto ondoso a breve e medio termine necessitano di strumenti che ne consentano una rapida e semplice visualizzazione e interpretazione da parte di utenti finali, che in genere non hanno familiarità con griglie di calcolo e modelli numerici. Per questa ragione i partner del progetto “Vento, Porti e Mare” hanno pensato all’implementazione di una piattaforma cartografica via web (un sistema WebGIS) che consentisse di visualizzare in maniera agevole, intuitiva e graficamente accattivante i dati raccolti (monitoraggio) e prodotti (previsioni e statistiche). Lo sfondo cartografico del servizio è basato su mappe o foto aeree fornite da provider sia commerciali sia non commerciali e può consentire agli utenti di individuare velocemente le località desiderate e semplificare

Figura 1 - Un esempio di mappa interattiva sul web per il porto di Savona con gli ultimi dati forniti dalla rete di monitoraggio Figure 1 - An example of an interactive map on the web for the port of Savona, with the latest data provided by the monitoring network

l’interrogazione e la comprensione dei dati di monitoraggio e previsione. I dati di progetto sono gestiti come livelli cartografici e possono essere sovrapposti alla cartografia di sfondo mediante un apposito menu a scelta tramite il quale è possibile identificare ed attivare secondo le proprie esigenze le informazioni di una determinata area e, all’interno della medesima area, informazioni differite nel tempo (come previsioni a breve e medio termine). The results of marine weather monitoring and complex wind and wave motion short and medium term forecasts require instruments that allow a quick and easy viewing and interpretation by the end users, who typically are not familiar with calculation grids and numerical models. For this reason the project partners “Wind, Ports and

Sea” thought of implementing of a web-based mapping platform (a WebGIS system) that would offer an easy, intuitive and graphically appealing display of the data collected (monitoring) and produced (forecasts and statistics). The cartographic background of the service is based on maps or aerial photographs supplied by both commercial and non-commercial providers, and allows users to quickly locate the desired locations while simplifying interrogation and comprehension of the monitoring and forecasting data. The project data are managed as cartographic layers that can be overlaid on the background map via a special menu through which you can identify and activate the information you need for a specific area and, within the same area, the information deferred over time (such as short and medium term forecasts).

Le quattro principali sezioni, identificate per ciascun porto, corrispondono ai principali contenuti forniti dal progetto stesso: il monitoraggio meteo-marino, le previsioni a breve termine del vento, le previsioni a medio termine del vento e del moto ondoso, le analisi statistiche del vento. All’interno di ciascuna sezione si possono poi scegliere i dati che si desiderano visualizzare. Nella sezione monitoraggio, per esempio, è possibile selezionare un particolare strumento e aprire una finestra pop-up che fornisce le ultime misure e le principali informazioni sullo strumento; inoltre è possibile visualizzare le misure della velocità e della direzione di provenienza del vento registrate negli ultimi tre giorni.

The four main sections, equating to each port, correspond with the main content provided by the project itself: marine weather monitoring, short-term wind forecasts, medium-term wind and wave motion forecasts, and statistical analyses of the wind. Within each section, you can then choose the data that you would like to see. In the monitoring section, for example, you can select a particular tool and open a pop-up window that provides the latest measurements and the main information on the instrument; you can also view the wind speed and origin measurements recorded over the previous three days.

Figura 2 - Un esempio di previsione a medio termine del vento a 10 metri di altezza per il porto della Spezia fornito dal sistema WebGIS Figure 2 - An example of a medium-term wind forecast at a height of 10m for the La Spezia port, supplied by the WebGIS system

4. Un sistema georeferenziato per il controllo mobile 4. A georeferenced system for mobile control Poiché le previsioni a medio termine di vento e moto ondoso sono valide per 72 ore, la lettura della previsione è resa agevole mediante un’apposita barra di scorrimento temporale che permette di seguire l’evoluzione della previsione ora per ora. Per la rappresentazione di ciascun livello sono state scelte apposite grafie utili per consentire massima immediatezza nella comprensione dei dati. La scelta di località predefinite può inoltre consentire, per i vari utenti, di impostare le proprie preferenze di zoom e visualizzazione per poterle richiamare più rapidamente durante le fasi operative. Since the medium-term wind and wave motion forecasts are valid for 72 hours, the reading of them is made easy thanks to a time slider that allows you to monitor the changing forecast hour by hour. For the portrayal of each level, specially provided graphics have been chosen to enable the speediest possible understanding of the data. The choice of predefined locations may also allow some users to set their zoom and display preferences for a more rapid recall during the operational phases.

Figura 3 - Un esempio di finestra con l’andamento storico degli ultimi tre giorni di misure di un anemometro del porto dell’Île-Rousse Figure 3 - An example of a window with the historical trend of the Ile-Rousse port anemometer measurements over the previous three days

Figura 4 - Esempio di selezione di un’area preferita nel porto di Genova su cui visualizzare il prodotto d’interesse Figure 4 - An example of selecting a favourite area in the port of Genoa, where you can then display the results of interest

A fianco alle mappe via web, sempre nell’ottica di rendere l’intero servizio facilmente fruibile e al tempo stesso completo da un punto di vista delle informazioni, è possibile accedere a grafici interattivi e a un’apposita applicazione per smartphone e tablet. La visualizzazione dei dati, coerenti con quanto visibile via web, è in questo caso resa maggiormente rapida e sintetica, per una facile consultazione da remoto.

In addition to the web maps, and still with a view to making the whole service both easily accessible and complete in terms of information, it is also possible to access interactive charts and use a dedicated app on smart phones and tablets. In this way, and consistent with what is visible on the web, data visualization is quicker and more concise for easy remote consultation.

L’intero prodotto è stato realizzato con prodotti free ed open source e nel pieno rispetto degli standard dell’Open Geospatial Consortium (OGC), al fine di garantire la massima interoperabilità e replicabilità della piattaforma e in ottemperanza alle più moderne direttive nazionali ed europee in materia.

The entire product has been made using free and open source information and in full compliance with the Open Geospatial Consortium (OGC) standards, to guarantee maximum interoperability and replicability of the platform, and with the most up to date national and European directives on the subject.

Figura 5 - Anteprima della APP realizzata per il progetto con la visualizzazione dei risultati provenienti da un anemometro di uno dei porti del progetto. Figure 5 - Preview of the APP made for the project, displaying the results from an anemometer belonging to one of the ports in the project.

5. NUOVE

PROSPETTIVE PER I PORTI DI DOMANI NEW PERSPECTIVES FOR THE PORTS OF TOMORROW 5.

2.2 Il 5.1 Moto punto ondoso di vista dei porti 2.2 The 5.1 Motoports’ ondoso point of view Le Autorità Portuali sono impegnate nella realizzazione di opere destinate a trasformare in modo determinante il futuro del Porti. Nuove banchine e nuove infrastrutture stradali e ferroviarie consentiranno il raggiungimento degli obiettivi di efficienza e fissati dai piani regolatori portuali in via di attuazione. L’obiettivo generale è di vincere la scommessa con il gigantismo navale per garantire agli scali un altro secolo di sviluppo, al passo con le esigenze del mercato e nel rispetto della sostenibilità. Le strategie di crescita continueranno quindi a basarsi sui principi di efficienza e competitività che hanno permesso agli operatori portuali di crescere, nonostante spazi operativi limitati. A questo scopo le attività di progettazione di opere ed infrastrutture portuali sono state incrementate negli ultimi anni in modo significativo. Tra queste, spicca il nuovo terminal container di Vado Ligure, capace di accogliere navi di grandi dimensioni. La piattaforma multipurpose avrà una capacità di movimentazione, a regime, di 860.000 TEU. Nel porto di Savona una nuova area operativa di circa 10.000 m2 è destinata al settore dei bitumi. L’area avrà capacità di stoccaggio fino a 39.000 t di prodotto depositato in temperatura. The Port Authorities are committed to working towards a decisive transformation of their Ports’ future. New quays and new road and rail infrastructures will help to achieve the efficiency targets set by the port master plans currently being implemented. The general objective is to overcome the challenge posed by oversized ships to guarantee the ports another century of development and keep up with market demands, while ensuring sustainability. Growth strategies will therefore continue to be based on the principles of efficiency and competitiveness that have allowed port operators to grow, despite the limited operating space. To this end, the work and infrastructure planning for ports has been significantly increased over recent years. These activities notably include the new Vado Ligure container terminal, which can accommodate large ships. This multipurpose platform will be able to handle 860,000 TEUs at full capacity. The new operating area of about 10,000 m2 in the port of Savona is designed for the bitumen industry. This area will have 42

a storage capacity of up to 39,000 tonnes of deposits under controlled temperatures.

the calm water channel at the port of Pra, thereby forming a large island for the VTE terminal and guaranteeing the manoeuvring of ships up to 500 metres in length.

Figura 1 - Render della nuova Piattaforma multipurpose, Porto di Savona-Vado Figure 1 - Rendering of the new multipurpose platform at Savona-Vado Port

Attuando il piano, il Porto di Genova potrà lavorare tra i 5 e i 6 milioni di TEU l’anno, accogliendo navi fino a 24 mila TEU. Questo attraverso processi di modernizzazione e trasformazione, limitando al massimo i riempimenti a mare. Gli elementi di sviluppo infrastrutturale, integrati con i cantieri in corso su Calata Bettolo e Ronco-Canepa, riguardano la realizzazione di una nuova imboccatura a ponente e di una nuova diga avanzata rispetto all’attuale per il bacino di Sampierdarena, e il prolungamento del canale di calma del porto di Pra, in modo da formare una grande isola per il terminal Vte per garantire l’evoluzione delle navi fino a una lunghezza di 500 metri. By implementing the new PRP, the Port of Genoa will be able to process between 5 and 6 million TEUs per year, accommodating ships with up to 24,000 TEUs. This will be done through modernisation and transformation processes, limiting sea filling as much as possible. These infrastructure developments, integrated with the shipyards under construction at Calata Bettolo and Ronco-Canepa, involve the creation of a new entrance to the west and a new advanced dam compared with the current one for the Sampierdarena basin, along with the extension of

Figura 2 - Fotoinserimento dell’isola del VTE, Porto di Genova Figure 2 - Rendering of the VTE island at the Port of Genoa

Figura 3 - Progetto BluePrint per il waterfront di Genova firmato dall’Arch. Renzo Piano Figure 3 - Project BluePrint by Arch. Renzo Piano Waterfront of Genoa

Il Porto di Spezia è impegnato nella realizzazione della nuova banchina del Canaletto e del piazzale e banchina terminal del Golfo; ha attuato inoltre una serie d’iniziative che, in attesa della prossima realizzazione del nuovo molo crociere alla calata Paita (stimato per il 2017), hanno permesso già dalla primavera 2013 di accogliere con successo le grandi navi passeggeri che solcano il Mediterraneo attraverso l’utilizzo dell’accosto ovest del nuovo molo Garibaldi, all’interno del porto mercantile, con una banchina di 600 metri lineari a disposizione ed ampi piazzali di sosta e transito bus per i croceristi.

Il Porto di Livorno prevede un ampliamento verso il mare per circa 2-3 miglia, realizzando la nuova Piattaforma Europa che, inglobando le due vasche di contenimento dei fanghi realizzate ad ovest della Darsena Toscana, e ancorandosi alla Diga del Marzocco a sud, porterà a 5 nuovi km di banchine, 2 milioni di mq di piazzali e una nuova imboccatura portuale per accogliere le nuove grandi navi portacontenitori. La realizzazione di una piattaforma verso il mare richiede inoltre la costruzione di una nuova diga foranea a nord di uno specchio acqueo interno di evoluzione delle navi, a servizio delle nuove banchine.

The Port of La Spezia is committed to the creation of the new Canaletto quay and the terminal yard and quay in the Gulf. Moreover, it has implemented a series of initiatives which, pending the upcoming construction of the new cruise ship pier at Calata Paita (estimated for 2017), have already made it possible from spring 2013 to successfully accommodate the large passenger ships that sail the Mediterranean by using the western berth of the new Garibaldi pier inside the freight port, with an available quay of 600 linear metres, large parking areas and shuttle buses for cruise passengers.

The Port of Livorno is planning an extension into the sea of about 2-3 miles, building the new Europa Platform. By encompassing the two sludge holding tanks built to the west of Darsena Toscana and by anchoring to the Marzocco Dam to the south, this platform will create 5 new km of quays, 2 million m2 of yard areas and a new port entrance to accommodate the new large container ships. The creation of this new platform into the sea also requires the construction of a new breakwater to the north of a stretch of water inside the ship manoeuvring area, to serve the new quays.

Figura 4 - Render del nuovo assetto portuale, Porto di Spezia Figure 4 - Rendering of the new port structure at La Spezia

Figura 5 - Tavola d’insieme delle opere previste dal Piano Regolatore Portuale del Porto di Livorno Figure 5 - Table of all the works planned by the Port Master Plan of the Port of Livorno

Il futuro Grand Port de la Carbonite è senza dubbio il grande progetto del 21° secolo per il Porto di Bastia, mediante il quale il Porto intende rispondere alle nuove esigenze in termini di passeggeri e merci. L’espansione prevista, a Sud dell’attuale area portuale, pone le basi di un ambizioso progetto e contribuisce a rafforzare la posizione di Bastia come il primo centro economico della Corsica. The future Grand Port de la Carbonite is undoubtedly the great project of the 21st century for the Port of Bastia. It will allow the Port to meet new demands in terms of passengers and goods. The planned expansion to the south of the current port area will lay the foundations for an ambitious project and will help to strength Bastia’s position as the leading economic centre of Corsica.

Figura 6 - Vista del Porto di Bastia, con l’area di espansione prevista per il Grand Port de la Carbonite Figure 6 - View of the Port of Bastia, with the planned expansion area for the Grand Port de la Carbonite

5.1 Il punto di vista dei porti 5.1 The ports’ point of view Le performances positive del porto di Ile-Rousse hanno indotto la Camera di Commercio e dell’Industria di Bastia e dell’Alta Corsica a intraprendere un piano di investimenti ambiziosi che porti la modernizzazione del porto che risponda a tre obbiettivi: migliorare l’ambito portuale, mantenere e sviluppare la funzione economica del porto e partecipare a uno sviluppo economico lungimirante dell’area. La prima parte dei lavori (2009-2014) è stata dedicata all’aggiornamento “terrestre” al fine di mettere in sicurezza e migliorare le condizioni di funzionamento e, in particolare, hanno riguardato: il rinnovo dei parchi di imbarco, la ristrutturazione e l’estensione del terminal marittimo, l’installazione di una recinzione di protezione contro i danni degli ormeggi. La seconda parte che dovrebbe iniziare nel 2016 è composta da cinque operazioni di lavori “marittimi” che consistono: nell’estensione del terrapieno nordest, nel rinforzo e nell’estensione del doppio tenone, nella rottura delle salite di scogli presenti nella parte sud del bacino, nel rinforzo della diga foranea e dell’estremità del molo e nel prolungamento del marciapiede della stazione marittima. The positive performances by the Port of Ile-Rousse have led the Chamber of Commerce and Industry of Bastia and Haute-Corse to undertake an ambitious investment plan involving the modernisation of the port to meet three objectives: to improve the port area, to maintain and develop the port’s economic role, and to contribute towards the long-term economic development of the area. The first part of the work (2009-2014) was dedicated to “land-based” upgrades in order to secure and improve the operating conditions. In particular, it focused on: the renovation of boarding areas, the restoration and extension of the maritime terminal, and the installation of a zone to protect the moorings from any damage. The second part, which is expected to start in 2016, consists of five “maritime” operations that will involve: 44

extending the north-east embankment, strengthening and extending the double tenon, breaking the buildup of rocks found in the southern part of the basin, reinforcing the breakwater and the far end of the pier, and lengthening the walkway of the maritime station.

Figura 7 - Piano di espansione del porto di Ile-Rousse Figure 7 - Expansion plan for Ile-Rousse Port

Al di là dell’espansione e della razionalizzazione delle aree portuali, tutti i Porti sono inoltre impegnati in un processo di valorizzazione delle aree retroportuali, per ampliare i servizi di logistica integrata e la riqualificazione delle aree eliminando la promiscuità delle funzioni, per sviluppare il diporto e la crocieristica e i nuovi servizi ad essi collegati e per liberare nuovi spazi urbani. È il caso dei progetti di waterfront di Spezia e Livorno e il Blue Print disegnato da Renzo Piano per Genova, che apporteranno benefici a tutta la città. Lo sviluppo previsto per i Porti porta con sé una serie di sfide importanti per gestire con sicurezza, efficienza e sostenibilità le prospettive di crescita dei flussi di merci e persone. Ogni sforzo sarà fatto per rafforzare tutte le opere di automazione e informatizzazione, utilizzando l’innovazione per creare nuovi strumenti operativi per le diverse attività. Le problematiche ambientali, che coinvolgono le molteplici fonti di inquinamento derivanti dalle attività

portuali, costituiscono un tema centrale nel rapporto sostenibile tra Porto e Città: si pensi agli scarichi delle navi ormeggiate in porto, alle polveri stoccate e agli impianti industriali frequentemente ospitati in ambiti portuali, con ricadute sul tessuto urbano adiacente. Il progetto del Cold Ironing, che permette di fornire dalla banchina alle navi attraccate in porto la potenza elettrica necessaria mantenendo spenti i motori della nave, vede il Porto di Livorno capofila di una sfida tecnologica che coinvolge il futuro di tutti i porti. Tale progetto trova il suo naturale compimento nella transizione energetica dalle fonti tradizionali, altamente inquinanti, alle fonti rinnovabili verso cui i Porti sempre più guardano con interesse. Le Autorità Portuali e la Chambre de Commerce di Bastia interpretano la loro missione nella consapevolezza dell’oggettivo impatto dello sviluppo portuale sui tessuti urbani e nella costante attenzione alla sicurezza ed alla prevenzione degli infortuni, anche attraverso prospettive e offerte dal Programma comunitario di cooperazione transfrontaliera Italia/Francia Marittimo. Beyond the expansion and streamlining of port areas, all the Ports are also involved in a process to enhance their dry port areas in order to: expand their integrated logistics services, redevelop areas by eliminating merged functions, develop the leisure and cruise sectors and their new related services, and free up new urban spaces. This is the case for the waterfront project of La Spezia and Livorno, as well as the Blue Print project designed by Renzo Piano for Genoa, which will bring benefits to the whole city. This scheduled development for the Ports will bring with it a number of major challenges on how to safely, efficiently and sustainably manage the growth prospects for flows of goods and people. Every effort will be made to strengthen all the automation and computerisation work, while using the latest innovations to create new operating tools for various activities. Environmental issues, which involve the numerous sources of pollution coming from port activities, are a central theme in the sustainable relationship between the Ports and their Cities: e.g. discharges from ships

moored in ports, stored dusts and the industrial plants often found in port areas, all of which have a knockon effect on the neighbouring urban fabric. The Cold Ironing project provides ships at berth in the port with the electricity they need from the quay, meaning their engines can be turned off. It has seen the Port of Livorno spearhead a technological challenge that affects the future of all ports. This project finds its perfect partner in the energy transition from highly polluting traditional resources to the renewable resources which the ports are looking at with an increasing amount of interest. The Port Authorities and the Bastia Chamber of Commerce see their role as taking into account the objective impact of port developments on urban fabrics and as constantly focusing on safety and accident prevention, while also involving perspectives and offers from the Italy-Maritime France EU Cross-border Cooperation Programme.

Figura 8 - Progetto della nuova Torre Piloti donato dall’Arch. Renzo Piano alla comunità portuale genovese Figure 8 - Project new “Torre Piloti” donated by Arch. Renzo Piano to the port community of Genoa

2.2 Il 5.2 Moto punto ondoso di vista scientiﬁco 2.2 The 5.2 Motoscientiﬁ ondosoc point of view Nella scia del progetto “Vento e Porti”, coerentemente con gli impegni assunti nei riguardi della Comunità Europa, il progetto “Vento, Porti e Mare” ha dato luogo a una vasta gamma di strumenti innovativi e soprattutto efficaci per la gestione in sicurezza delle aree portuali coinvolte nel progetto e delle attività dei loro stakeholder. Ben oltre questo obiettivo, tuttavia, tali strumenti costituiscono una risorsa pressoché illimitata per molteplici altre iniziative che stanno sbocciando in svariate direzioni. Esse sono riconducibili a tre principali filoni riguardanti l’implementazione di nuovi strumenti operativi, l’esportazione del sistema creato ad altre realtà portuali e infrastrutturali, e lo sviluppo di ricerche d’avanguardia. L’implementazione di nuovi strumenti operativi riguarda cinque canali di notevole ampiezza. Il primo si riferisce alle enormi potenzialità del sistema realizzato nei riguardi dello sfruttamento dell’energia eolica: da un lato, le mappe statistiche del vento offrono tutti gli elementi per valutare con grande efficacia il potenziale eolico delle aree portuali nei riguardi di specifici aerogeneratori; dall’altro, gli algoritmi di previsione del vento costituiscono elementi essenziali per programmare l’immissione dell’energia elettrica nelle reti locali. In the wake of the “Wind and Ports” project and working in line with the commitments undertaken with the European Community, the “Wind, Ports and Sea” project has set up a wide range of innovative instruments which are particularly effective for the safe management of the port areas involved in the project and for their stakeholders’ activities. However, far beyond this objective, these instruments form an almost unlimited resource for many other initiatives that are branching out in various directions. They can be attributed to three major strands regarding the implementation of new operating instruments, the exportation of the created system to other port and infrastructure areas, and the development of cutting-edge research. The implementation of new operating instruments involves five significantly broad channels. The first one refers to the huge potential of the implemented system for harnessing wind energy: on the one hand, sta46

tistical wind maps provide all the necessary elements for a highly effective assessment of the wind power potential of port areas in terms of specific wind turbines; while on the other hand, wind forecasting algorithms are essential for planning how much electricity will be fed into local grids.

Il secondo riguarda la diffusione degli inquinanti generati dalle fabbriche, dalle navi e dallo stoccaggio delle rinfuse: disponendo della statistica e del monitoraggio del vento è possibile realizzare simulatori numerici atti a definire le aree di ricaduta e accumulo. Il terzo si riferisce all’annoso problema dei container per i quali è possibile, ricorrendo a misure in situ e prove aerodinamiche in galleria del vento, stimare razionalmente il rischio effettivo di ribaltamento in funzione dei diversi regimi di vento. The second involves the spread of pollution generated by factories, ships and stored bulk cargo: by using statistics and monitoring the wind, it is possible to create numerical simulators that can determine the fall-out and accumulation areas. The third one refers to the long-standing problem of containers: by using on-site measurements and aerodynamic wind tunnel tests, we can logically estimate the actual risk of containers being overturned, depending on the different wind speeds.

Figura 10 - Rovesciamento di contenitori vuoti per azione del vento Figure 10 - Empty containers overturned by the wind

Figura 9 - Installazione pilota di turbina ad asse verticale sulla diga del Porto di Savona Figure 9 - Pilot installation of a vertical axis wind turbine on the Port of Savona dam

Il quarto riguarda la sicurezza e soprattutto l’operatività degli scaricatori container per i quali è possibile, integrando i dati disponibili con le prove in galleria del vento e le simulazioni numeriche, pianificare il funzionamento ottimale in sicurezza. Il quinto riguarda l’operatività di navi di sempre maggiori dimensioni, per le quali la forza esercitata dal vento, valutabile anche in questo caso mediante prove in galleria del vento, costituisce un dato fondamentale sia per le manovre in area portuale sia per l’ormeggio.

The fourth involves the safety and, in particular, the operations of container unloaders: by integrating the available data with the wind tunnel tests and numerical simulations, we can plan the optimum safety conditions for their work. The fifth involves the operations of ever larger ships; once again in this case, the wind strength can be assessed through wind tunnel tests, which forms an essential piece of information both for manoeuvring around port areas and for mooring.

rotte marittime e fluviali, i tragitti aerei, con il plurimo obiettivo di migliorare la sicurezza, la funzionalità e il comfort dei sistemi di trasporto nella loro più ampia accezione. By exporting the implemented system to other ports and infrastructures, it can offer boundless encouraging perspectives for transferring the best practices produced by the project to other infrastructures. Now with their strong background, the instruments created at ports along the Northern Tyrrhenian Sea can by reproduced at any port in any part of the world. But above all, they can be implemented to similar effect in any modern logistics networks, for example, airports and freight villages, and in any branches of these networks, namely railway lines, motorway networks, sea and river routes or flight paths, with the multiple objective of improving the safety, functionality and comfort of transport systems in their broadest sense.

cussions and perspectives. The first involves the study of storms, a phenomenon that often has devastating consequences but one we still know very little about; the monitoring network set up consists of an unprecedented instrument to help us measure the occurrences of storms, understand their origins, identify the conditions when they occur, and develop models that simulate their properties and consequences.

Figura 13 - Evento temporalesco Figure 13 - Stormy conditions

Figura 11 - Terminal Container in una giornata di burrasca Figure 11 - A container terminal on a stormy day

Il tema dell’esportazione del sistema creato ad altre realtà portuali e infrastrutturali offre prospettive stimolanti e illimitate per trasferire le buone prassi generate dal progetto ad altre realtà infrastrutturali. Gli strumenti realizzati nei porti dell’Alto Tirreno possono essere riprodotti, ora con alle spalle un robusto background, in qualsiasi contesto portuale di qualsiasi parte del mondo. Soprattutto, però, essi si prestano ad essere implementati con analoga efficacia in qualunque nodo di moderne reti logistiche, ad esempio gli aeroporti e gli interporti, e in qualunque ramo delle stesse reti, in primo luogo le linee ferroviarie, la rete autostradale, le

Figura 12 - Ambiti infrastrutturali sensibili all’azione eolica Figure 12 - Infrastructures susceptible to the wind

Nell’ambito della ricerca scientifica sono state aperte quattro nuove linee foriere di vaste ricadute e prospettive. La prima riguarda lo studio dei temporali, un fenomeno di conseguenze spesso devastanti e tuttora in gran parte sconosciuto; la rete di monitoraggio messa in opera costituisce uno strumento senza precedenti per misurarne le occorrenze, interpretarne la genesi, individuare le condizioni nelle quali si attuano, sviluppare modelli che ne simulino le proprietà e le conseguenze. Four new lines of study have been opened within the context of scientific research, bringing broad reper-

La seconda si riferisce alla calibrazione dei modelli del vento sulla scorta di casi pilota in relazione ai quali sono svolti confronti incrociati fra le misure e le simulazioni numeriche e in galleria del vento. La terza tratta la simulazione di storie temporali artificiali di lunga durata della velocità del vento, anche nell’ordine di varie migliaia di anni, finalizzate a migliorare radicalmente le analisi statistiche e le previsioni a breve termine. La quarta affronta uno dei temi più delicati e innovativi, l’assimilazione dei dati, con l’obiettivo di migliorare le previsioni a medio termine del vento e delle onde marine sfruttando, oltre alle misure a scala planetaria, i risultati del monitoraggio in situ. Tutte queste attività, portate avanti con spirito di collaborazione e in continuo dialogo con gli operatori, potranno portare in futuro notevoli innovazioni degli strumenti realizzati. The second refers to the calibration of wind models based on pilot cases, which involve cross-references between the measurements and the numerical simu47

5.2 Il punto di vista scientiﬁco 5.2 The scientiﬁc point of view lations and wind tunnel tests. The third deals with the simulation of long-range artificial time histories for wind speed, even going back several thousand years, which aim to radically improve statistical analysis and short-range forecasts. The fourth tackles one of the most delicate and innovative issues: data assimilation, which aims to improve mid-range wind and wave forecasts by using global measurements and on-site monitoring results. All these activities are carried out in a spirit of collaboration and by keeping an ongoing dialogue with operators, in the hope that in the future they will lead to considerable innovations in the instruments created.

Il sistema OS-IS® implementato per il progetto VPM ed attualmente in piena funzionalità ha già dimostrato le sue notevoli potenzialità nell’ambito del monitoraggio dello stato del mare anche a confronto con le più consolidate tecnologie che si basano sull’utilizzo delle boe. In particolare esso riscuote un grande interesse grazie alla semplicità di installazione e manutenzione, con un notevole impatto sui costi di gestione ed in generale sulla sua sostenibilità. I futuri sviluppi si concentreranno su un’analisi più efficace dei dati, in particolare sulla determinazione della direzione delle onde, sull’associazione delle misure a specifiche aree, per una determinazione più esaustiva dello stato del mare.

Figura 14 - Progetto pilota di simulazione dei flussi di vento in area urbana retroportuale di Livorno Figure 14 - The pilot simulation project for wind flows in the dry port urban area of Livorno

A seguito del progetto VPM, verrà effettuata una comparazione delle misure d’onda fornite dal sistema OSIS® con quelle ottenute dall’analisi dei dati acquisiti da un radar in banda X messo a disposizione dall’istituto IREA del CNR di Napoli. Tale attività di comparazione rientra nell’ambito di una più ampia collaborazione scientifica fra l’INGV e l’IREA attivata nell’ambito del progetto bandiera RITMARE. Tale collaborazione prevede, tra l’altro, l’installazione del sistema “wave radar”, ovvero l’implementazione di una rete di radar costieri in banda X per il monitoraggio di onde e correnti superficiali. La sperimentazione avrà lo scopo di mettere a confronto le stime d’onda fornite dal sistema OS-IS® con quelle radar per valutare limiti e presta-

zioni dei singoli sistemi e il vantaggio offerto da una loro eventuale integrazione per il monitoraggio sia su ampia scala sia su scala locale costiera. Negli ultimi mesi, INGV si è fatto carico di allestire una sala operativa presso la sede di Portovenere al fine di implementare un sistema integrato multi-parametrico di sorveglianza per l’erogazione di servizi dei quali il sistema OS-IS® è una delle componenti principali. La rete si va via via arricchendo di ulteriori sensori quali: sistemi video in alta risoluzione, stazioni sottomarine cablate per la raccolta dei dati geofisici (progetto EMSO - European Multidisciplinary Seafloor Observatory) e sistemi osservativi cablati previsti nel progetto RIMA (Sviluppo di tecnologie software per una Rete Integrata previsionale Mediterranea per la gestione dell’Ambiente marino e costiero) del Distretto Ligure delle Tecnologie Marine. The OS-IS® system implemented for the VPM project, which is currently fully operational, has already shown its considerable potential for monitoring sea conditions, including in comparison with the most well-established technologies based on the use of buoys. In particular, it is gaining great interest due to its ease of installation and maintenance, with a considerable impact on management costs and on its sustainability in general. Any future developments will focus on a more effective analysis of data, in particular on determining the direction of waves and associating measurements to specific areas for a more comprehensive calculation of sea conditions. Following the VPM project, a comparison will be made between the wave measurements from the OS-IS® system and those obtained by analysing the data from an X-band radar provided by the IREA Institute of the Naples CNR. This comparison falls within the scope of the wider scientific collaboration between the INGV and the IREA launched as part of the RITMARE flagship project. This collaboration provides, among other things, the installation of the “wave radar” system, i.e. the implementation of an X-band coastal radar network for monitoring waves and surface currents. The aim of this experiment is

to compare the wave forecasts provided by the OSIS® system with those from the radars to assess the limitations and performances of individual systems and the advantage offered by potentially integrating them for monitoring both on a wider scale and on local coastlines. In recent months, the INGV has undertaken the task of setting up an operations room at the Porto Venere site in order to implement an integrated multi-parameter surveillance system to provide certain services of which the OS-IS® system is one of their major components. The network is gradually being expanded with additional sensors, such as: high-resolution video systems, cabled underwater stations for the collection of geophysical data (EMSO project - European Multidisciplinary Seafloor Observatory) and cabled observational systems from the RIMA project (development of software technologies for an integrated Mediterranean forecasting network for the management of marine and coastal environments) of the Ligurian District of Marine Technologies. La sala operativa consente di avere la situazione praticamente in tempo reale di tutti i segnali provenienti dalla rete OS-IS®: stazioni accelerometriche, stazioni meteo, segnali di status degli apparati, dati provenienti dalle boe ondametriche, ecc. Si accede alla consultazione attraverso una pagina web che riporta la mappa della rete e le icone relative alle stazioni/boe; il database OS-IS® è così consultabile in modo diretto. È possibile altresì accedere ai dati attraverso ricerche nelle serie storiche memorizzate. The operations room provides near real-time information on all the signals from the OS-IS® network: accelerometer stations, weather stations, apparatus status signals, data from wave buoys, etc. This information can be accessed on a web page that shows the network map and the relative icons of the stations/buoys; the OS-IS® database can therefore be viewed directly. It is also possible to access the data by searching through the saved time series.

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6. LA 6.

PARTNERSHIP

THE PARTNERSHIP

6. La partnership 6. The partnership

Porto di Genova Il Porto di Genova si estende per 22 chilometri lungo la costa, con una superficie di 6 milioni di metri quadrati e 14,5 milioni di specchi acquei. Dispone di 25 terminal, attrezzati per accogliere ogni tipo di nave per ogni tipo di merce: contenitori, merci varie, prodotti deperibili, metalli, forestali, rinfuse solide e liquide, prodotti petroliferi e passeggeri, con una serie completa di servizi complementari, dalle riparazioni navali, allestimento navi telematica e informatizzazione. Lo scalo si organizza in due grandi bacini commerciali (Sampierdarena e Pra’) e in una vasta area industriale (a levante). È il primo porto italiano per movimentazione complessiva (52 milioni tonnellate) e fra i primi porti mediterranei di destinazione finale per quanto riguarda il trasporto containerizzato (2.172.944 teu). Oltre 150 servizi di linea collegano Genova ai maggiori porti in tutto il mondo. La vicinanza ai più importanti centri di produzione industriale e di consumo in Italia (Milano e Torino distano solo 150 km) e la prossimità alle principali aree industriali del centro Europa, come Basilea (Svizzera), Monaco di Baviera (Germania) e Vienna (Austria), fanno del porto di Genova un’ideale porta di accesso da sud per i traffici marittimi da e per l’Europa, oltre che il naturale punto di riferimento per il commercio con il Far East. Dai primi anni ‘90, Genova è divenuta un’attraente destinazione per gli operatori del settore crociere e traghetti il cui traffico complessivo si assesta attorno ai tre milioni di unità.

The Port of Genoa The Port of Genoa reaches 22 km of coast, covering 6,000,000 mq of land areas and 14,500,000 mq of marine areas. It has 25 terminals, optimized for each tipe of shipping and stocking: containers, miscellaneous and perishable materials, metals, tree trunks, solid and liquid rinfuses, oils and fuel products, passengers and tourists. Also it includes a list of maritime services, telematics and logistics tools, several shipyards for repairing and maintenance, and also ship construction. The seaport is structured by two great commercial docklands in the western side, named “Bacino di Sampierdarena” and “VTE”, and a further area in the east side, named “Ramo Industriale”. It is ranked “first Italian Port” for the total freight traffic (52,000,000 tons), and one of the first European ports regarding the final destination of “containerized shipping” (2,172,944 teu); the high number of “shipping lines” (over 150) link it to the most important ports in the world. Port of Genoa is named “the most strategic southern Hub” for the maritime carriage - incoming and outgoing Europe - because of the proximity to the most important industrial towns and production centers: Milan and Turin in Italy; Basilea, Monaco, and Vienna in North Europe. Since the early nineties, the City and the Port of Genoa have also reached high levels in tourism affair, especially in cruise industry and ferry transport. (overall traffic is near 3,000,000 units). 53

6. La partnership 6. The partnership

Il porto di Livorno Il porto di Livorno si affaccia sull’Alto Tirreno e si trova nella parte Nord-Occidentale della Toscana ed è classificato come Big Regional (primo livello) all’interno del Corridoio Tirrenico; si caratterizza come scalo polivalente, dotato cioè di infrastrutture e mezzi che consentono di accogliere qualsiasi tipo di nave e di movimentare qualsiasi categoria merceologica ed ogni tipologia di traffico (LO-LO, rotabile RO-RO, rinfuse liquide e solide, auto nuove, crociere, ferries, prodotti forestali, macchinari, ecc.). La dotazione infrastrutturale del Porto permette la connessione alle principali arterie stradali e ferroviarie nazionali ed alle zone aeroportuali di Pisa e Firenze. Grazie al suo hinterland piuttosto ampio e molto attivo dal punto di vista imprenditoriale ed industriale, il Porto di Livorno movimenta un elevato quantitativo di merci. Il bilancio dei dati consuntivi del 2014 del porto di Livorno mette a segno un saldo positivo migliore di quanto registrato negli ultimi anni che sembra dimostrare che lo scalo abbia ritrovato il passo della crescita segnando una probabile inversione di tendenza. Il momento importante per il porto di Livorno e di tutto il suo cluster logistico-portuale trova conferma nelle molte notizie positive del 2014 ed inizio 2015 che testimoniano un rinnovato interesse di molti operatori internazionali per il nostro scalo. Il ritorno della compagnia israeliana ZIM, l’ingresso delle compagnie MSC e Grimaldi nelle compagini societarie dei terminal Lorenzini & C. e Sintermar SpA, i recenti insediamenti delle multinazionali Masol in porto e della General Electric all’interporto di Guasticce, il nuovo collegamento contenitori della 54

compagnia UASC nonché l’impegno concreto della Regione Toscana per una riqualificazione ferroviaria sono le principali novità che sembrano individuare l’inizio di un nuovo percorso determinante per il rilancio dello scalo. A Livorno è in funzione il sistema Port Approach Control (P.A.C.) che garantisce la sicurezza della navigazione e la salvaguardia dell’ambiente all’interno ed in prossimità dei bacini portuali. Per far fronte al proble-

ma della security l’Autorità Portuale ha dotato il porto di Livorno di scanners in grado di controllare i contenitori in uscita ed in entrata, di personale di vigilanza altamente qualificato, di un sistema di telecamere a circuito chiuso per monitorare l’attività all’interno dei terminals portuali, di una buona illuminazione, nonché di un controllo sugli accessi ai varchi tramite appositi badges identificativi del personale (Gate Transit Security – G.T.S.).

The port of Livorno The port of Livorno faces the High Tyrrhenian and is located in north-west Tuscany. It is classified as a Big Regional port within the Tyrrhenian Corridor and is multifunctional, equipped with infrastructure and means which allow it to accommodate all types of ship and move all kinds of goods and all kinds of traffic (LO-LO, rotatable RO-RO, liquid and solid bulk, new cars, cruise-liners, ferries, forest products, machinery, etc.). The Port’s infrastructure connects it to the main national roads and railways, and to the airports of Pisa and Florence. Thanks to its rather extensive hinterland and busy entrepreneurial and industrial activities, the Port of Livorno moves a large quantity of goods. The 2014 balance sheet of the port of Livorno shows a positive result that was better than those of the last few years. This seems to indicate new port growth, which signals a probable tendency inversion. An important moment for the Port of Livorno and its logistics-port cluster seems to have been confirmed by the positive conclusions obtained in 2014 and the start of 2015, which prove that many international operators have a renewed interested in our port. The return of the Israeli company ZIM, the new entries MSC and Grimaldi within the corporate structure of the Lorenzini & C. Terminal and Sintermar SpA, the recent settlement of the Masol multinational in the port and General Electric in the Guasticce road-rail distribution hub, UASC’s new container link as well as Tuscany Region’s concrete work in railway redevelopment - all new chapters which seem to symbolise the start of a new and vital path towards relaunching the port.

Livorno is using the Port Approach Control (P.A.C.) system, which guarantees navigation safety and environmental protection within and near the port basin. To face the problem of security, the Port Authority has equipped Livorno port with scanners that control

the incoming and outgoing containers, highly qualified security staff, a CCTV system for monitoring activity inside the port terminals, good lighting, and also checks at the entry points of the passages using staff ID badges (Gate Transit Security – G.T.S.).

6. La partnership 6. The partnership

Università di Genova - DICCA Il gruppo di ricerca di dinamica strutturale e ingegneria del vento opera da oltre 30 anni nel Dipartimento di Ingegneria Civile, Chimica, Ingegneria per l’Ambiente (DICCA) dell’Università di Genova. Con un approccio interdisciplinare, la ricerca si occupa di effetti strutturali dovuti a carichi dinamici e al vento, in particolare, la loro rappresentazione, simulazione numerica, stima degli effetti sulle strutture, l’ambiente e le persone, la prevenzione e la mitigazione dei danni indotti, la previsione del vento e la climatologia, l’aerodinamica di strutture e mezzi di trasporto, la diffusione ambientale di inquinamento, incendi, sabbia e neve, vento sfruttamento potere, la pianificazione del territorio per quanto riguarda l’azione del vento. Il gruppo ha realizzato inoltre una galleria del vento per scopi civili, mediante la quale è in grado di svolgere test su modelli in scala sia di tipo ambientale che aerodinamico. L’impianto, a circuito chiuso, presenta una camera di prova di lunghezza pari a 8.8 m, e sezione di 1.70 m (larghezza) x 1.35 m (altezza) ed è in grado di sviluppare un flusso di velocità pari a 32 m/s grazie ad un ventilatore di potenza pari a 132 kW. Il gruppo di ricerca, fortemente multidisciplinare, comprende 9 ricercatori strutturati e numerosi collaboratori, provenienti dai settori scientifici dell’ingegneria civile, della fisica dell’atmosfera e dell’oceanografia. Considerato un punto di riferimento a livello nazionale ed internazionale, è stato leader delle più importanti tavole, associazioni, conferenze e pubblicazioni nel 56

ramo. Esso, inoltre, ha partecipato a contratti e finanziato attività di ricerca che si occupano di diversi progetti importanti, nell’ambito della maggior parte delle opere di ingegneria rappresentative, corsi universitari,

master e strutture di ricerca. Le richieste derivanti dalla progettazione, l’urbanizzazione, la tecnologia, forniscono l’obiettivo e il punto di partenza di tale ricerca teorica e applicata.

University of Genova - DICCA Since more than 30 years the researching group in field of Structural Dynamics and Wind Engineering has been active in the Department of Civil, Chemistry, Environmental Engineering (DICCA) of University of Genova.

been leader of the most important boards, associations, conferences, journals, participating in contracts and financed research activities dealing with several relevant projects, in the ambit of the most representative engi-

neering works, university courses, master courses and research facilities. Demand arising from the design, the urbanization, the technology, gives the objective and the starting point of such theoretical and applied research.

By an interdisciplinary approach, the research deals with the structural effects due to dynamic loadings and to the wind in particular, their representation, numerical simulation, estimate of the effects on structures, environment and people, the prevention and mitigation of the induced damages, weather forecasting and climatology, aerodynamics of structures and means of transport, full scale measurements and wind tunnel tests, environmental diffusion of pollution, fires, sand and snow, wind power exploitation, spatial planning with respect to wind action. The group also realized a wind tunnel for civil purpose, by which both enviromnental and aerodynamic tests can be performed. The facility is a closed loop subsonic circuit, with a working section 8.8 m long, a cross-section of 1.70 m (width) x1.35 m (height). and is located within the experimental laboratory of the Department, in the historical site of the Faculty of Engineering. The flow velocity in the working section reaches about 32 m/s, fanpowered by a 132kw engine. The research group, strongly multidisciplinary, comprehends 9 permanent researchers and numerous collaborators, coming from the structural engineering, physics and Oceanographic sectors. Considered a reference point at a national and international level, it has 57

6. La partnership 6. The partnership A P

Il Porto di Savona - Vado Il Porto di Savona Vado, uno fra i principali scali italiani, è in grado di accogliere qualunque tipo di traffico e si posiziona ai vertici nel Mediterraneo in settori specializzati quali quello delle crociere e dell’import di frutta, affermandosi negli ultimi anni anche nel comparto rotabili. Situato nel cuore del Mar Ligure, vicino ai mercati del Nord Italia e del Sud Europa, il Porto di Savona Vado offre interessanti risposte operative alle moderne esigenze dell’industria del trasporto marittimo: fondali profondi, rapido raccordo con le autostrade, buoni collegamenti ferroviari, aree retroportuali per insediamenti logistici e produttivi. Sotto la regia dell’Autorità Portuale, sempre disponibile a collaborare con gli operatori per trovare le migliori soluzioni alle esigenze dei traffici, 16 terminal privati offrono servizi competitivi per ogni tipo di merce (container, roro, merci convenzionali, rinfuse solide e liquide) e per i passeggeri. Il Porto di Savona Vado presenta caratteristiche ottimali per l’industria del trasporto marittimo: • le nuove banchine hanno fondali naturali tra 15 m e 22 m e possono ospitare le navi più grandi in circolazione; • il casello autostradale di Savona è raggiungibile in pochi minuti: dal porto di Vado Ligure tramite una bretella extraurbana di 3 km e dal porto di Savona attraverso un percorso urbano di 4 km; • l’autostrada A6 SavonaTorino assicura un veloce col58

legamento verso il Piemonte e le altre regioni del Nord Italia; • le due linee ferroviarie verso Nord, poco trafficate, costituiscono un corridoio ideale per lo spostamento delle merci fra le banchine e i mercati interni; • il servizio ferroviario (manovra portuale e spola verso l’hinterland) è gestito in maniera autonoma, con mezzi di trazione diesel ed elettrici messi a disposizione dall’Autorità Portuale;

• nel tunnel sotterraneo un nastro trasportatore consente di movimentare il carbone dal porto di Savona alla stazione San Rocco e da lì attraverso la funivia ai vasti depositi dell’entroterra in maniera efficiente e ambientalmente sostenibile • soluzioni logistiche per ogni tipo di traffico sono offerte dall’interporto situato alle spalle dello scalo di Vado e dai vicini centri intermodali.

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The Port of Savona - Vado The Port of Savona Vado, one of the most important in Italy, can accommodate all kinds of traffic and ranks top in the Mediterranean for specialised sectors such as cruises and fruit importation, also taking its place in recent years in the rolling stock sector. Located in the very heart of the Ligurian Sea, near to the markets of North Italy and South Europe, the Port of Savona Vado has some interesting operative answers to fulfil the modern demands of the maritime transport industry: deep sea beds, rapid connection to motorways, good railway connections, areas behind the port for logistic and productive plants. Under the management of the Port Authority, which is always available to collaborate with operators in order to find the best solutions to the traffic’s demand, 16 private terminals offer competitive services for all kinds of goods (container, ro-ro, conventional goods, solid and liquid bulk) and for passengers. The Port of Savona Vado has all of the best characteristics for the maritime transport industry:

• The two northbound railway lines, which are fairly quiet, are the ideal corridor for moving goods between the quays and the internal markets; • The railway service (port manoeuvre and shuttle to the hinterland) is independently managed, with diesel and electric traction transport made available by the Port Authorities; • In the underground tunnel, a conveyor belt moves coal from the port of Savona to the San Rocco sta-

tion and from there via railway to the large inland warehouses in an efficient and environmentally-sustainable way; • Logistics solutions for all kinds of traffic are offered by the interport located to the back of the Vado port and the nearby intermodal centres.

• The new quays have natural sea beds of between 15 and 22 metres and can accommodate the largest ships in circulation; • Savona’s motorway exit is a few minutes’ away; from the port of Vado Ligure via a three kilometre extraurban link road and from the port of Savona via a four kilometre route; • The A6 Savona-Torino motorway ensures a quick connection to Piedmont and the other northern regions of Italy; 59

6. La partnership 6. The partnership

Il Porto di La Spezia Il Porto della Spezia, grazie ad una posizione geograficamente strategica, è uno dei più importanti porti mercantili del Mediterraneo ed è inserito in un cluster che abbraccia nel suo insieme altri importanti settori dell’economia marittima come la cantieristica, la nautica da diporto, il turismo, l’acquacoltura. Situato all’interno di una rada di 150 ettari protetta da una diga foranea, lo scalo può operare tutto l’anno con tutte le condizioni meteo marine mentre i servizi di pilotaggio, rimorchio e ormeggio ne consentono la piena operatività per 24 ore al giorno, 365 giorni all’anno. Dispone di oltre 5 km di banchine, 575.000 mq di aree portuali, 17 km di binari ferroviari e magazzini coperti per oltre 15.000 mq. Cinquanta linee lo collegano con oltre 200 porti nel mondo. La Spezia raggiunge le performances in efficienza e operatività dei maggiori porti del Far East, grazie ad una percentuale di utilizzo delle aree a piazzale tra le più alte del mondo, con oltre 4 teus movimentati a mq. Negli ultimi anni è stato inserito tra i nodi strategici all’interno della TEN-T Core network, la rete centrale di trasporto trans-europea, quale porto core del Corridoio prioritario Scandinavia – Mediterraneo. Già oggi il porto è in grado di accogliere le navi da 16.000 teus di portata e sono in corso le opere di dragaggio per poter accogliere quelle da 18.000 teus. Il porto della Spezia movimenta a mezzo ferrovia il 35% del traffico container, una percentuale tra le più alte d’Europa, con l’obiettivo di raggiungere la quota del 50%, grazie alla realizzazione delle nuove infrastrutture ferroviarie previste nel Piano Regolatore Portuale che permetteranno la composizione di treni 60

fino a 650 metri di lunghezza. Il porto della Spezia può contare su due terminali per contenitori, un terminal multipurpose, uno per il carbone e per i prodotti raffinati, uno per i prodotti petroliferi ed uno per il gas liquido. Inoltre nel corso del 2013 nel porto della Spezia, è stata inaugurata la nuova banchina passeggeri del molo Garibaldi e la ristrutturazione dell’ex sede

della dogana per l’accoglienza dei passeggeri, il porto della Spezia ha accolto con successo 214 mila passeggeri, pari ad un incremento del 325% rispetto al 2012. La Spezia si pone così come nuovo porto emergente nel Mediterraneo nel traffico crocieristico ed è quindi oggi, a tutti gli effetti, un nuovo ed efficiente polo crocieristico.

The Port of La Spezia The Port of La Spezia, thanks to its geographically strategic position, is one of the most important trade ports in the Mediterranean and is part of a cluster which envelops other important sectors of the maritime economy, such as ship-building, pleasure boating, tourism and aquaculture. Located within an area of 150 hectares protected by an offshore dam, the port is operative throughout the year and in all marine weather conditions while its pilot, trawling and docking services mean it is operational 24 hours a day, 265 days a year. It has over 5km of banks, 575,000 m2 of port, 17 km of railway and over 15,000 m2 of covered warehouse space. It is linked to more than 200 ports throughout the world via 50 lines. The efficiency and operativity of La Spezia is equal to that of the greatest ports in the Far East, thanks to one of the worldâ&#x20AC;&#x2122;s highest percentage of use of land area, with more than four TEUs moved per square metre. Over the last few years, it has taken its place among the strategic ports of the TEN-T Core Network, the central trans-European transport network, as a core port of the ScandinaviaMediterranean priority Corridor. Today the port is already able to accommodate ships of 16,000 TEUs and drainage works are currently underway so that soon it will be able to accommodate those of 18,000 TEUs. The La Spezia port moves 35% of its container traffic via railway, one of the highest percentages in Europe, and plans are currently underway to bring this to 50 %, thanks to new railway infrastructure planned in the Port Regulatory Plan which would allow the composition of trains up to 650m in length. The La Spezia port

can count on two terminals for containers, a multipurpose terminal, one for coal and refined products, one for petrol products and another for liquid gas. Furthermore, over the course of 2013, the La Spezia port saw the inauguration of the new passenger quay on the Garibaldi wharf and the renovation of the former cus-

toms premises to welcome passengers. The La Spezia port has successfully welcomed 214,000 passengers, an increase of 325% compared to 2012. La Spezia is therefore set to become one of the Mediterraneanâ&#x20AC;&#x2122;s new ports for cruises and is today a new and efficient cruise departure point.

Camera di commercio e dell’industria di Bastia e Alta Corsica Ubicato sul versante nord-occidentale della Corsica, nella regione de La Balagne, il porto commerciale dell’Île-Rousse si sviluppa a ridosso dell’Île de la Pietra (Isola della Pietra), che, costituita da granito di color rosso ocra, vanta una torre genovese eretta nel XV secolo e un faro risalente al 1857. Con un’estensione pari a 32.000 m², la sua superficie emersa può ospitare fino a 600 veicoli e una trentina di semirimorchi. Forte di un traffico in costante crescita, il porto commerciale dell’Île-Rousse si è progressivamente affermato nel corso degli ultimi anni, occupando il terzo posto fra i porti della Corsica per passeggeri in transito dopo quelli di Bastia e Ajaccio. La tendenza è confermata per l’anno 2014, che fa registrare l’affluenza di quasi 440.000 arrivi. Il progresso dell’offerta commerciale (in termini di organizzazione dei servizi, frequenza degli scali, capienza fornita) rappresenta la base su cui fa leva il dinamismo del trasporto marittimo all’Île-Rousse che, dall’inizio del XXI secolo, si è addirittura triplicato. Al di là dell’indotto turistico, la piattaforma portuale riveste una funzione primaria anche per quanto concerne l’approvvigionamento mercantile della regione de la Balagne attraverso il traffico “Ro-Ro” (“roll-on/ roll-off”), principalmente orientato su Marsiglia – a titolo della delega di servizio pubblico – in ragione di quasi 100.000 tonnellate all’anno. Per “trasporto delle merci” s’intende anche la movimentazione di materiali pericolosi e, segnatamente, di 62

quelli della classe 1 il cui trasporto è garantito, a titolo esclusivo per l’intera Corsica, facendo appunto capo alla piattaforma portuale dell’Île-Rousse. In sede di analisi, tale progresso trova la propria fondamentale spiegazione nei profondi cambiamenti che hanno interessato l’offerta del trasporto marittimo nell’ultimo decennio, in primo luogo in seguito all’adozione di mezzi navali veloci e di notevole stazza, cui va riconosciuta un’influenza positiva sull’organizzazione dei servizi, sull’entità della capienza fornita e sulle condizioni economiche. La presa d’atto di tali progressi

ha indotto la Camera per il Commercio e l’Industria di Bastia e dell’Alta Corsica ad avviare un ambizioso piano d’investimenti, che mira alla modernizzazione del porto commerciale dell’Île-Rousse puntando sui seguenti tre obiettivi: • L’ottimizzazione del sistema portuale; • La preservazione e lo sviluppo del ruolo economico del porto; • Il contributo a uno sviluppo economico a lungo termine.

Bastia and Haute-Corse Chamber of Commerce and Industry The Île-Rousse freight port is located in Balange, on the north-western face of Corsica; it is near the Île de la Pietra, on which a Genoese tower was built in the 15th century and a semaphore in 1857. The port extends over a surface area of 32,000 m2 and can hold up to 600 vehicles and around thirty articulated lorries.

the use of fast, large-capacity vessels with a positive influence on the organisation of services, the capacities offered and economic conditions. This positive constant led the Chambers of Commerce of Bastia and Upper Corsica to take on an ambitious investment plan to modernise the cargo

port of Île-Rousse which satisfies three objectives: • To improve the port framework • To maintain and develop the economic function of the port • To take part in a lasting economic development

With a flow of traffic that is constantly increasing, during the last ten years the Île-Rousse cargo port has progressively become the third major Corsican port for passenger traffic, after Bastia and Ajaccio. This tendency was confirmed in 2014, with the port being used by around 440,000 travellers. Development of the commercial offer (service organisation, frequency of the stops, the capacities offered) is the base on which the dynamism of sea transport at Île-Rousse stands; at the beginning of the 2000s, the quantity had tripled. In addition to its tourism service, the port platform is also important for supplying almost 100,000 tons of goods per year to Balagne by way of Ro-Ro traffic, mainly directed to Marseilles under delegation as a public service. Freight activity also includes dangerous materials, in particular class 1, where transport, exclusively for the whole of Corsica, is guaranteed to and from the port platform of Île-Rousse. The development is being studied mainly because of the great changes that have occurred in sea transport over these past ten years, mainly connected to 63

Realizzazione della pubblicazione About this publication

Questa pubblicazione costituisce il rapporto finale ed uno dei prodotti conclusivi del Progetto “Vento, Porti e Mare - La previsione del vento per la gestione in sicurezza delle aree portuali”, sviluppato dall’Autorità Portuale di Genova (capofila), in partenariato con l’Autorità Portuale di Savona, l’Autorità Portuale della Spezia, l’Autorità Portuale di Livorno, l’Università degli Studi di Genova - DICCA (anche nel ruolo di attuatore scientifico), e la Chambre de Commerce et d’Industrie de Bastia et de la Haute Corse. Cura della pubblicazione Autorità Portuale di Genova: Giuseppe Canepa (responsabile del progetto) Marco Basile (coordinamento e segreteria) Studio grafico: Abatedesign.com (sviluppo grafico, consulenza grafica e stampa) Autori del testo scientifico Università degli Studi di Genova - DICCA: Giovanni Solari Maria Pia Repetto Massimiliano Burlando Patrizia De Gaetano Marina Pizzo Marco Tizzi Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia - INGV: Cosmo Carmisciano Lorenzo Iafolla Il Progetto ha beneficiato del contributo finanziario del FESR-FEDER, Fondo Europeo per lo Sviluppo Regionale, nell’ambito del Programma Operativo Italia/Francia “Marittimo” 2007 - 2013. Non è consentito in alcun modo utilizzare questo testo per scopi commerciali e di lucro. La riproduzione e la diffusione, anche di estratti, del testo può avvenire citando la fonte, e l’inserimento su CD-ROM o su altre periferiche di archiviazione oppure la pubblicazione su riviste commerciali può avvenire solo previa autorizzazione. 64

This publication is the final report and one of the conclusive results of the “Wind, Ports and Sea Project – The forecast of the wind for the safe management of port areas”, run by the Genoa Port Authority (leader) in partnership with the Savona Port Authority, the La Spezia Port Authority, the Livorno Port Authority, the University of Genoa – DICCA (also acting as scientific actuator) and the Chamber of Commerce and Industry of Bastia and Haute Corse. Published by Genoa Port Authority: Giuseppe Canepa (head of project) Marco Basile (coordination and administration) Design by: Abatedesign.com (graphic development, graphic consultancy and print) Authors of the scientific text University of Genoa - DICCA: Giovanni Solari Maria Pia Repetto Massimiliano Burlando Patrizia De Gaetano Marina Pizzo Marco Tizzi National Institute of Geophysics and Volcanology (INGV) Cosmo Carmisciano Lorenzo Iafolla The project was funded by the FESR-FEDER, the European Regional Development Fund, part of the Italy/France “Maritime” Operational Programme 2007 – 2013. This text may not be used in any capacity for commercial or lucrative purposes. Reproducing or distributing the text, including extracts of the text, is permitted when the source is cited. The text may not be stored on CD-ROM or other devices or published in commercial magazines without prior permission.

Bibliograﬁa Bibliography

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37. Solari G., De Gaetano P. (2015). “Thunderstorm response of structures by response spectrum technique”. In Proceedings of the 14th International Conference on Wind Engineering, June 21-26, 2015, Porto Alegre, Brazil.

Ringraziamenti

Acknowledgements Si ringrazia, per l’implementazione del modello di previsione del moto ondoso: • il National Geophisical Data Center (NGDC) della National Ocean and Atmospheric Administration (NOAA) per i dati della linea di costa di tutto il bacino del mar Mediterraneo (www.ngdc.noaa.gov/mgg/shorelines/shorelines.html); • l’Istituto nazionale di statistica (ISTAT) per la linea di costa di dettaglio lungo i porti italiani del progetto (www.istat.it/it/archivio/24580); • la piattaforma aperta di dati pubblici francesi (data.gouv.fr) per la linea di costa di dettaglio lungo i porti francesi del progetto (www.data.gouv.fr/fr/datasets/limites-administratives-francaises-issues-d-openstreetmap/); • il portale dell’European Marine Observation and Data Network (EMODnet) consorzio di organizzazioni europee nato da un’iniziativa della Commissione Europea, Direzione Generale per gli affari marittimi e la pesca (DG MARE) come parte delle strategie marine 2020 e in risposta alla EU Green Paper on Future Maritime Policy del giugno 2006, nella sezione bathymetry (http://portal.emodnet-hydrography.eu/download-bathymetry), per i dati batimetrici di tutto il bacino del mar Mediterraneo; • l’Istituto Idrografico della Marina Militare Italiana (IIM) per i dati batimetrici di gran dettaglio di tutto il Mar Ligure; • Danish Hydraulic Institute (DHI) Water and Environment per la fruizione del modello MIKE 21 SW ed in particolare l’Ingegnere Andrea Pedroncini e l’Ingegnere Luis Alberto Cusati. Per i dati misurati dalle boe ondametriche utilizzate per la validazione del sistema di previsione del moto ondoso, si ringrazia: • la Rete Ondametrica Ligure (ROL) e l’Agenzia Regionale per la Protezione dell’Ambiente Ligure (ARPAL) per i dati delle boe di Capo Mele (http://servizi-meteoliguria.arpal.gov.it/boacapomele.html) e di Portofino (http://servizi-meteoliguria.arpal.gov.it/medaportofino.html); • la Rete Ondametrica Nazionale (RON) e l’Istituto Superiore per la Protezione e la Ricerca Ambientale (ISPRA) per i dati della boa di La Spezia (http://www.idromare.it/struttura_scheda.php?RON=6); • il Centro Funzionale di monitoraggio meteo idrologico - idraulico del servizio idrologico Regionale (CFR Toscana) per i dati delle boe dell’Arcipelago Toscano (http://www.cfr.toscana.it/index.php?IDS=42&IDSS=282); • il Centre d’Archivage National de Données de Houle In-Situ (CANDHIS) in collaborazione con CEREMA per i dati della boa Alistro (http://candhis.cetmef.developpement-durable.gouv.fr/campagne/?idcampagne=202cb962ac59075b964b07152d234b70), mentre per i dati misurati dalla boa La Revellata, si ringrazia il CANDHIS in collaborazione con CEREMA/SHOM (http://candhis.cetmef.developpement-durable.gouv.fr/campagne/?idcampagne=a0a080f42e6f13b3a2df133f073095dd); • l’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV) per i dati della boa di La Spezia INGV. Per la fornitura degli input orografici al modello numerico WINDS si ringrazia: • l’Institut National de l’Information Géographique et Forestière (IGN, http://www.ign.fr) che fornisce gratuitamente il modello digitale del territorio francese a diverse scale, contenuto nel database BD ALTI®; • l’Istituto Geografico Militare, che fornisce gratuitamente all’indirizzo web http://www.sinanet.isprambiente.it il modello numerico del terreno (DTM) a diverse scale. I dati di copertura del suolo italiano e francese, necessari per ricavare i valori di lunghezza di rugosità da fornire come input al modello di simulazione WINDS, provengono dal database sviluppato nell’ambito del progetto europeo Corine land cover (CLC); si ringrazia l’Agenzia Ambientale Europea (European Environment Agency, EEA, http://www.eea.europa.eu) che gestisce e aggiorna tale database. 67

Ringraziamenti

Acknowledgements We would like to thank for the implementation of the swell forecast model: • the National Geophysical Data Center (NGDC) of the National Ocean and Atmospheric Administration (NOAA) for the coastline data for the whole Mediterranean sea (www.ngdc.noaa.gov/mgg/shorelines/shorelines.html); • the Istituto nazionale di statistica (ISTAT/National Institute of Statistics) for the detailed coastline along the Italian ports involved in the project (www.istat.it/it/archivio/24580); • the open platform of French public data (data.gouv.fr) for the detailed coastline along the French ports involved in the project (www.data.gouv.fr/fr/datasets/limites-administratives-francaises-issues-d-openstreetmap/); • the portal of the European Marine Observation and Data Network (EMODnet), a consortium of European organisations created out of an initiative by the European Commission, Directorate General for Maritime Affairs and Fisheries (DG MARE) part of the 2020 Marine Strategy and in response to the EU Green Paper on Future Maritime Policy of June 2006, in the bathymetry section (http://portal.emodnet-hydrography.eu/download-bathymetry), for the bathymetry data on the whole Mediterranean sea; • the Istituto Idrografico della Marina Militare Italiana (IIM) for the extremely detailed bathymetry data for the Ligurian Sea; • the Danish Hydraulic Institute (DHI) Water and Environment for the use of the MIKE 21 SW model and especially Engineer Andrea Pedroncini and Engineer Luis Alberto Cusati. For the data measured by the wave recorder buoys used to validate the swell forecast system, we would like to thank: • the Rete Ondametrica Ligure (ROL) and the Agenzia Regionale per la Protezione dell’Ambiente Ligure (ARPAL) for the data from the buoys at Capo Mele (http://servizi-meteoliguria.arpal.gov.it/boacapomele.html) and Portofino (http://servizi-meteoliguria.arpal.gov.it/medaportofino.html); • the Rete Ondametrica Nazionale (RON) and the Istituto Superiore per la Protezione e la Ricerca Ambientale (ISPRA) for the data from the buoys at La Spezia (http://www.idromare.it/struttura_scheda.php?RON=6); • the Centro Funzionale di monitoraggio meteo idrologico - idraulico del servizio idrologico Regionale (CFR Toscana) for the data from the buoys on the Tuscan Archipelago (http://www.cfr.toscana.it/index.php?IDS=42&IDSS=282); • the Centre d’Archivage National de Données de Houle In-Situ (CANDHIS) in collaboration with CEREMA for the data from the Alistro buoy (http://candhis.cetmef.developpement-durable.gouv.fr/campagne/?idcampagne=202cb962ac59075b964b07152d234b70), whereas for the data measured by the La Revellata buoy, we thank CANDHIS in collaboration with CEREMA/SHOM (http://candhis.cetmef.developpement-durable.gouv.fr/campagne/?idcampagne=a0a080f42e6f13b3a2df133f073095dd); • the Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV) for the data from the buoy at La Spezia INGV. For providing the orographic input for the digital model WINDS, we would like to thank: • the Institut National de l’Information Géographique et Forestière (IGN, http://www.ign.fr) for freely providing the digital model of the French territory at different scales from the BD ALTI® database; • the Istituto Geografico Militare for freely providing from the website http://www.sinanet.isprambiente.it the digital model of the land (DTM) at different scales. The data covering Italian and French land, necessary for calculating the values of the length of roughness used as input for the WINDS simulation model, come from the database developed in the framework of the European Project Corine land cover (CLC); we would like to thank the European Environment Agency (EEA, http://www.eea.europa.eu) which manages and updates this database. 68