MITO è un modello previsionale ad alta risoluzione della circolazione del sistema Mar Mediterraneo-Mar Nero che, per la prima volta, include gli effetti delle quattro principali maree astronomiche.
Il modello è basato sulla versione idrostatica del modello di circolazione generale del Massachusetts Institute of Technology (MITgcm) e la sua griglia di calcolo orizzontale, composta da 2500 x 750 punti, ha una risoluzione uniforme di 1/48° (circa 2 km) sulla maggior parte del dominio, tranne in tre regioni in cui sono necessarie risoluzioni più elevate per risolvere correttamente le dinamiche locali. Come mostrato in Figura, si tratta dello Stretto di Gibilterra, dove la griglia è stata fortemente allungata, fino a raggiungere una risoluzione massima di 1/800° (circa 120 m), e degli Stretti dei Dardanelli e del Bosforo, dove un assottigliamento della griglia in direzione latitudinale e longitudinale consente una risoluzione massima di 1/250° (circa 380 m).
Nell’unico confine aperto, a ovest dello Stretto di Gibilterra, sono prescritte condizioni al contorno da un modello operativo della circolazione del Mar Mediterraneo, mentre le forzanti di superficie (stress da vento orario, flussi di calore e acqua dolce) sono derivate da un modello atmosferico regionale ad alta risoluzione (5 km).
È stata eseguita una prima validazione fisica del modello, confrontando i risultati di un’esecuzione di 40 giorni (19 marzo-30 aprile 2018) con le osservazioni satellitari disponibili di altezza del mare, temperatura superficiale del mare e torbidità. Dopo un mese di simulazione, durante il quale non è stata applicata alcuna assimilazione o rilassamento, la circolazione del modello e la distribuzione della temperatura superficiale del mare sono risultate ancora in buon accordo con le osservazioni, dimostrando la capacità del modello di seguire l’evoluzione del sistema in un periodo – l’inizio della primavera – caratterizzato da dinamiche complesse e cambiamenti significativi nei flussi di calore superficiali.
La dinamica delle maree del modello è stata convalidata attraverso il confronto con i risultati di un software di inversione delle maree, con i dati sperimentali di riferimento e con le misure dei mareografi che coprono il periodo di simulazione. È emerso che le maree forniscono un’importante modulazione del trasporto attraverso lo Stretto di Gibilterra e il Canale di Sicilia, come previsto, ma anche attraverso il Canale di Corsica e lo Stretto di Otranto. Sono stati evidenziati anche gli effetti delle maree sulla circolazione locale, come la modulazione significativa della forza di alcune correnti: i flussi di acqua atlantica e levantina che attraversano il Canale di Sicilia; la corrente settentrionale che attraversa il Canale di Corsica; la corrente superficiale meridionale che esce dal Mare Adriatico sul versante occidentale dello Stretto di Otranto. In questi tre passaggi sono stati riscontrati anche effetti più complessi delle maree, che si manifestano come rotazioni in senso orario del flusso su caratteristiche batimetriche poco profonde (ad esempio, il Banco dell’Avventura nel Canale di Sicilia e l’area a sud dell’Isola d’Elba).
L’analisi spettrale dell’energia cinetica media nei canali di Sicilia e Corsica ha rivelato la presenza di picchi spettrali corrispondenti a periodi di circa 8 e 6 ore, che possono essere interpretati solo come armoniche delle componenti diurne e semidiurne della marea, generate da vere interazioni non lineari. Si tratta di un risultato importante, perché dimostra che in queste aree l’effetto delle maree non può essere recuperato correttamente semplicemente aggiungendo il segnale di marea appropriato ai risultati di una simulazione che non include le maree.