Analysis of Oceanographic Properties of the Adriatic Sea by GIS Technique

U radu su analizirani povijesni podatci klasičnih oceanografskih parametara (temperature, slanosti, kisika i pH) koji se čuvaju u bazi oceanografskih podataka Jadranskoga mora MEDAS. Budući da su oceanografski podatci neravnomjerno raspoređeni u prostoru i vremenu, radi lakše analize interpolirani su u čvorovima pravilne geografske mreže te na standardne oceanografske razine. Za ocjenu svojstava strukture prostornog polja upotrijebljen je variogram, dok su za interpolaciju podataka upotrijebljene geostatističke metode koje omogućuju procjenu prostornih vrijednosti što odgovaraju srednjim vrijednostima slučajne funkcije s najmanjom pogrješkom standardne devijacije. Tehnika GIS-a upotrijebljena je za završnu analizu i prikaz izlaznih rezultata (godišnjih, sezonskih i mjesečnih srednjaka u različitim slojevima vodenog stupca i različitim područjima Jadranskoga mora). Preklapanjem slojeva različitih oceanografskih parametara i njihovom analizom moguće je npr. spoznati utjecaj klimatoloških promjena ekoloških parametara na biološku raznolikost Jadranskoga mora.All historical data of classical oceanographic parameters (temperature, salinity, oxygen, and pH) stored in Marine Environmental Database of the Adriatic Sea (MEDAS) have been analysed in the paper. Since the main figure of data distribution is not regular in space and time, it was necessary to estimate the value of the each parameter at the nodes of an interpolated grid. All parameters were interpolated on the standard oceanographic levels, and the semivariogram graphs were used to describe the structural properties of field of each parameter. Geostatistics was used for interpolation of data because it estimates values corresponding to the average values of a random function with minimum standard deviation error of interpolated data. GIS technique was used for the final analysis and presentation of output data (seasonally, monthly, yearly data distributed in different layers of water column and different sub regions of the Adriatic Sea). In addition, overlaying of different oceanographic parameters, maps show an influence of climate and environmental change on biodiversity in the Adriatic Sea

Postignuća u znanosti o moru tijekom hrvatsko-poljske GIS suradnje (1994-2013)

The paper presents a range of research carried out for the marine sciences using the GIS applications, which are documented scientific achievements of twenty years of Croatian-Polish cooperation in the field of geographic information systems. The resultant body of work includes, inter alia, scientific publications that are the effect of twenty international conferences organized in the framework of said cooperation efforts. The study included articles published in 1994 to 2013. An analysis of selected articles was done in accordance with the accepted range of topics in order to categorize and define the research extent. Among the distinguished six subject categories most of the articles were concerned with: marine policy strategy, marine engineering, marine biology, marine physics and some of them in marine fisheries and marine chemistry.Rad daje pregled obavljenih istraživanja u području znanosti o moru upotrebom GIS alata, nastalih tijekom 20-godišnje Hrvatsko-Poljske suradnje u području primjene zemljopisnih informacijskih sustava. Rezultirajući opus uključuje, između ostalog, znanstvene radove koji su izloženi na dvadeset međunarodnih skupova organiziranih u okviru gore spomenute suradnje. Ovdje je datpregled radova objavljenih u razdoblju od 1994. do 2013. godine. Odabrani radovi su klasificirani po prihvaćenim tematskim područjima, u sklopu kojih su kategorizirani i analizirani po temama. Većina se radova u sklopu šest prihvaćenih tematskih područja bavila: strategijom zaštite mora, pomorstvom, biologijom, fizikom i kemijom mora te ribarstvenom problematikom

Analiza oceanografskih svojstava Jadranskoga mora s pomoću tehnike GIS-a

All historical data of classical oceanographic parameters (temperature, salinity, oxygen, and pH) stored in Marine Environmental Database of the Adriatic Sea (MEDAS) have been analysed in the paper. Since the main figure of data distribution is not regular in space and time, it was necessary to estimate the value of the each parameter at the nodes of an interpolated grid. All parameters were interpolated on the standard oceanographic levels, and the semivariogram graphs were used to describe the structural properties of field of each parameter. Geostatistics was used for interpolation of data because it estimates values corresponding to the average values of a random function with minimum standard deviation error of interpolated data. GIS technique was used for the final analysis and presentation of output data (seasonally, monthly, yearly data distributed in different layers of water column and different sub regions of the Adriatic Sea). In addition, overlaying of different oceanographic parameters, maps show an influence of climate and environmental change on biodiversity in the Adriatic Sea. U radu su analizirani povijesni podatci klasičnih oceanografskih parametara (temperature, slanosti, kisika i pH) koji se čuvaju u bazi oceanografskih podataka Jadranskoga mora MEDAS. Budući da su oceanografski podatci neravnomjerno raspoređeni u prostoru i vremenu, radi lakše analize interpolirani su u čvorovima pravilne geografske mreže te na standardne oceanografske razine. Za ocjenu svojstava strukture prostornog polja upotrijebljen je variogram, dok su za interpolaciju podataka upotrijebljene geostatističke metode koje omogućuju procjenu prostornih vrijednosti što odgovaraju srednjim vrijednostima slučajnefunkcije s najmanjom pogrješkom standardne devijacije. Tehnika GIS-a upotrijebljena je za završnu analizu i prikaz izlaznih rezultata (godišnjih, sezonskih i mjesečnih srednjaka u različitim slojevima vodenog stupca i različitim područjima Jadranskoga mora). Preklapanjem slojeva različitih oceanografskih parametara i njihovom analizom moguće je npr. spoznati utjecaj klimatoloških promjena ekoloških parametara na biološku raznolikost Jadranskoga mora

Numerička analiza cirkulacije u sjevernom Jadranu za vrijeme dvije uzastopne epizode bure

The north Adriatic circulation during two successive bora episodes was studied using single point current measurements and results of the Princeton Ocean Model (POM). Surface currents recorded at the gas field Ivana positioned in the central part of the northern Adriatic were directed downwind during the bora episode of 8-11 February 1984, whereas during the next bora period of 12-16 February 1984 they were directed upwind. The observed current reversal was reproduced in the numerical experiment controlled by air-sea fluxes and river inflows. Atmospheric forcing for the POM model was estimated from high resolution Mesoscale Model 5 (MM5) surface fields, while river discharges were introduced in the simulations as source terms of zero salinity in the continuity equation. The baseline experiment with realistic forcings, atmospheric and riverine, related the current reversal to displacements of the bora induced gyres. Sensitivity studies revealed a dominant role of the wind stress curl for the vorticity in the current field and showed the relevance of the changing wind divergence for the cross-shore circulation variability and accompanied current reversal. Additional numerical experiments emphasized even more the role of the spatial wind variability for the recorded flow and also stressed the importance of the model domain size for the numerical results.Površinsko strujanje u sjevernom Jadranu za vrijeme trajanja dvije uzastopne epizode bure analizirano je na temelju strujomjernih podatka i rezultata numeričkog modela Princeton Ocean Model (POM). Površinske struje zabilježene na plinskom polju Ivana smještenom u centralnom dijelu sjevernog Jadrana bile su u smjeru vjetra za vrijeme prve epizode bure od 8. do 11. veljače 1984., dok su za vrijeme slijedeće epizode bure od 12. do 16. veljače bile suprotnog smjera od vjetra. Zabilježeni obrat struje reproduciran je u numeričkom eksperimentu u kojem je oceanografski model kontroliran površinskom napetošću vjetra, protocima topline i riječnim dotocima. Atmosfersko prisilno djelovanje za POM model izračunato je na temelju prizemnih polja iz meteorološkog mod- ela Mesoscale Model 5 (MM5), dok je djelovanje sjevernojadranskih rijeka uvedeno u numeričke eksperimente kao izvor slatke vode u jednadžbi kontinuiteta. Rezultati osnovnog eksperimenta s realističnim prisilnim djelovanjima, atmosferskim i riječnim, povezali su obrat površinske struje naplinskom polju Ivana s pomacima burom induciranih vrtloga. Analize osjetljivosti numeričkih rezul -tata ukazale su na dominantnu ulogu rotora vjetra za vrtložnost u strujnom polju, dok je promjenjiva divergencija u polju vjetra utjecala na varijabilnost struja u smjeru okomitom na obalu te tako dovela do obrata površinske cirkulacije na poziciji plinskog polja Ivana. Dodatni numerički eksperimenti još su više naglasili važnost prostorne varijabilnosti vjetra za zabilježeni obrat struje, a također su pokazali i važnost veličine modelske domene za dobivene rezultate

Protoci na granici atmosfera-more i termohalina promjenjivost ADRICOSM poligona Pelješac-Vis-Drvenik

Thermohaline properties in the east Adriatic coastal area were measured bi-weekly during the cold season of 2002/2003 and weekly in the warm season of 2003 at 14 stations. The collected data set has space and time coverage suitable for comparison with general thermohaline climatology of the region. Temporal salinity changes registered during the experiment show strong departures from the typical annual cycle in which salinity follows average surface water flux variability. Throughout the experiment, high salinity values were measured as a consequence of prolonged bora events in the cold period, and unusual spring-summer atmospheric conditions. Due to the anomalously long and strong heating season, corresponding surface temperatures were also higher than the long-term averages. Surface heat and water fluxes were calculated for the research period, and were compared with climatological values originating from meteorological stations in the ADRICOSM polygon.Tijekom razdoblja listopad 2002. – rujan 2003. u području istočne obale Jadranskog mora, unutar poligona Pelješac-Vis-Drvenik, kao dio projekta ADRICOSM (Integrirano upravljajnje obalnom zonom Jadranskoga mora), obavljena su vrlo intenzivna mjerenja termohalinih osobina vodenog stupca na 14 postaja. Tijekom zimskog razdoblja mjerilo se jednom u dva tjedna, a kasnije jednom tjedno. Dobra prostorno-vremenska pokrivenost podacima omogućila je usporedbu s klimatološkim vrijednostima. Pokazano je kako su promjene saliniteta u ovom razdoblju znatno odstupale od prosjeka. Tijekom istraživanja uočen je iznadprosječno visoki salinitet koji je bio posljedica jakih i dugotrajnih epizoda bure u hladnom dijelu godine te neuobičajenih atmosferskih uvjeta tijekom razdoblja proljeće-ljeto 2003. Kao posljedica neuobičajeno duge i intenzivne sezone grijanja temperatura mora također je bila iznadprosječna. Procesi na granici atmosfera-more također su pokazali znatna odstupanja od klimatoloških vrijednosti

Automatska meteorološko-oceanografska postaja (AMOS): prihvat, provjera kvalitete i pohrana podataka u stvarnom vremenu i numeričko modeliranje

In the framework of the Croatian national oceanographic monitoring program an automatic meteo-ocean measuring system has been under development. It is expected to be an important improvement for monitoring and analyses of various physical processes in the Adriatic Sea. As a first phase in the development of the system, an automatic station (AMOS) was placed at Marjan Cape, Split. It enables acquisition, validation and archiving of data for eleven meteorological and oceanographic parameters in real time, as well as calculation of some derived parameters and their dissemination in graphic format over the Internet (http://www.izor.hr/eng/online). Most of the measured data have been compared with data obtained from the permanent meteorological station located at the top of Marjan hill, which is three kilometres away. Also, data from the AMOS station have been used by two high-resolution numerical models with the aim of achieving time-dependent spatial fields of oceanographic parameters in Kaštela Bay. The AMOS station was a part of the Integrated coastal zone management system in the Adriatic Sea (ADRICOSM) project, where its data were very useful for various analyses in the Pelješac-Vis-Drvenik area. Data analyses and numerical models results will be used for further improvements in the automatic monitoring system.U okviru hrvatskog nacionalnog programa neprekidnog praćenja stanja morskog okoliša razvija se automatski oceanografski mjerni sustav. Očekuje se da će mjerni sustav znatno doprinijeti poboljšanju praćenja i analize različitih fizikalnih procesa u Jadranskom moru jer će omogućavati mjerenja u svim vremenskim uvjetima. U sklopu prve faze razvijena je automatska mjerna postaja (AMOS) koja je postavljena na rtu poluotoka Marjan u Splitu. Ova postaja zajedno s ocenografskom bazom podataka Instituta (MEDAS) omogućava automatsko mjerenje, provjeru kvalitete i pohranu podataka jedanaest meteoroloških i oceanografskih parametara, izračun nekoliko izvedenih parametara, te njihov tablični i grafički prikaz u stvarnom vremenu preko Interneta (www.izor.hr/eng/online). Većina mjerenih podataka s postaje uspoređena je s podatcima stalne meteorološke postaje smještene na vrhu Marjana tri kilometra od postaje AMOS. Također, dva numerička hidrodinamička modela visoke rezlučivosti koriste podatke s AMOS postaje za izračun vremenski promjenjivih prostornih oceanografskih polja u Kaštelanskom zaljevu. Zbog kvalitete podataka AMOS postaja je uključena u projekt Integrirano upravljajnje obalnom zonom Jadranskoga mora (ADRICOSM) u sklopu kojega se mjerni podatci koriste za različite i vrlo korisne analize u području istraživanja Pelješac-Vis-Drvenik. Rezultati analiza podataka s AMOS postaje i rezultati numeričkih modela također će se koristiti u svrhu poboljšanja automatskog sustava praćenja stanja okoliša Jadranskoga mora