Rapp. Comm. int. Mer Médit., 37,2004

155

A SUB-REGIONAL COASTAL FORECASTING AND OBSERVING SYSTEM IN THE LEVANTINE BASIN 

George Zodiatis

1, 2*

, Robin Lardner

1, 2

, Georgios Georgiou

2

, Encho Demirov

3

, Giuseppe Manzella

4

and Nadia Pinardi

3

1

Oceanography Centre, DFMR, Nicosia, Cyprus 

2

Computational Oceanography Group, MAS, University of Cyprus, Nicosia, Cyprus 

3

Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Rome, Italy 

4

ENEA CRAM, La Spezia, Italy

Abstract

The countries surrounding the Mediterranean Sea have joined together in several multinational initiatives to conduct long-term, integrated,

operational oceanographic observations and modelling of this important region. An operational high resolution oceanographic forecasting

and observing system has been developed in Cyprus and has been operational since early 2002. The system is called CYCOFOS-Cyprus

Coastal Ocean Forecasting and Observing System and is a component of the Global Ocean Observing System (GOOS), and its European

(EuroGOOS) and Mediterranean (MedGOOS) modules. CYCOFOS at present consists of several operational modules, among them ?ow

and offshore waves forecasts, satellite remote sensing, coastal monitoring stations and end-user-derived applications. This sub-regional

operational system provide regular near-real-time information, both to local and sub-regional end users throughout the Eastern

Mediterranean Levantine Basin. 

Keywords : operational oceanography, forecasting, monitoring, Levantine Basin

Preface 

The development and promotion of the operational forecasting activities in

the Mediterranean and European seas is carried out in the framework of

several European Union funded research projects and international activities,

which include MFSPP, MFSTEP, MAMA. MERSEA-Strand-1,EuroGOOS,

MedGOOS, MedGLOOS (1,2,3). 

The Cyprus coastal ocean

forecasting and observing

system was first developed

within the framework of the

above EU research projects(4).

At present CYCOFOS provides

near-real-time operational

forecasts of sea currents, water

temperature, salinity, sea level,

significant wave height and

direction, as well operational in

situobservations of sea water

temperature, sea level, and

satellite remote sensing of sea

surface temperature in the sea

areas around Cyprus and in the

Levantine Basin. CYCOFOS

consists of forecasting (?ow and sea state), observing (in-situ and remote

sensing) and end-users modules :

The MFS Cyprus Near Real Time Ocean Forecasts in the NE

Levantine

The CYCOM, a high-resolution (2.5 km) ?ow model based on the POM

model, is in use for operational ?ow simulations in the coastal and open sea

areas in the NE Levantine Basin. It has two open boundaries and is nested

operationally into the coarse grid of the MFSTEP basin model. The CYCOM

?ow model provides weekly forecast for the forthcoming week, daily forecasts

of currents, sea temperature, salinity and sea level. 

The Cyprus Offshore Wave Forecasts in the Levantine Basin

The CYWAM wave model, which is a version of the WAM model, is in use

for offshore wave forecasts in the Levantine Basin. The fine resolution

Levantine CYWAM model is nested in a coarse Mediterranean CYWAM

model. CYWAM provides operationally high-resolution forecasts of

significant wave height and wave direction. The CYWAM model initially used

the ECMWF wind forcing, while at present uses the 3-hourly winds from the

72-hour SKIRONweather forecasting system. 

The coastal MedGLOSS Paphos Station

Within the framework of the Mediterranean network of Global Sea Level

Observing System, a sea level station was set up in September 2001 at Paphos

Harbor, on the western coast of Cyprus. The station’s primary aim is to collect

long-term systematic measurements, monitoring the sea level rise, which may

be caused by melting of polar ice as a result of global warming. At present

hourly sea level, water temperature and atmospheric pressure are provided by

this coastal observing system. Expansion of the Cyprus MedGLOSS in the

near future will include similar stations on the south and east coasts of Cyprus.

The CYCOFOS Satellite Ocean Remote Sensing

The CYCOFOS satellite ground receiving station has been providing

regular daily high resolution (1 km) remote sensing SST images of the

Levantine Basin since 2001. An HRPT (High Resolution Picture

Transmission) SmartTech Professional Researcher model engine is operated

by the CYCOFOS team. Depending upon the satellite’s orbit, it is capable of

covering in one single capture the Eastern Mediterranean and Black Seas up

to 2-3 times per day. 

The CYCOFOS Ocean Observatory 

As part of the MAMA/MedGOOS initiative, and to promote deep sea

operational in situobservations, the CYCOFOS Ocean Observatory is

currently under preparation for deployment in the Levantine Basin, off the

southern coast of Cyprus. The CYCOFOS Ocean Observatory is scheduled for

deployment jointly with Harris Maritime Communication Services, USA. A

similar Ocean Observatory was deployed in 2003 in the Western

Mediterranean, off the coast of Sardinia. 

The end-users derived applications 

To provide the scientific basis

for any user-derived application

that tries to manage either the

exploitation or the protection of

the marine environment, it is

necessary to offer an efficient and

quality-controlled estimate of

marine state variables. In view of

the above, additional components

of CYCOFOS, MEDSLIKoil spill

model and the MEDPOLgeneral

dispersion model, were developed

specifically for end-user-derived

applications, employing the MFSTEP, CYCOFOS and SKIRON products.

CYCOFOS products on the Internet 

The near-real-time operational forecasting and observing products from the

above CYCOFOS modules, such as daily ?ow forecasts for the NE Levantine

Basin on a weekly basis, 3-hourly sea state forecasts for the Levantine Basin

on a 60 hours basis, daily remote sensing sea surface temperature for the

Levantine Basin and hourly in-situ sea level and water temperature at certain

coastal sea stations are available to the end-users at the web page

www.ucy.ac.cy/cyocean. 

Recent CYCOFOS developments

The MFS Cyprus ?ow model used in CYCOFOS was downloaded to 1.8

km, while the area of the processed satellite remote sensing SST was extended

as far west as the strait of Sicily and as far north as the Aegean Sea. Moreover,

weekly CYCOFOS forecasting data are provided at the CYCOFOS web page

for the end-users derived application, both to suite operationally that of the

MEDSLIK oil spill model and that of the MEDPOL general dispersion model.

Acknowledgements.The development of the CYCOFOS modules has

been partially carried out in the framework of EU research projects and other

international activities: MFSPP, MFSTEP, MAMA, MERSEA-1 and

MedGLOSS. The authors acknowledge the support of the EC programmes,

contract MAS3-CT98-0171, EVR1-CT-2001-20010, EVK3-CT-2002-0089

and EVK3-CT-2002-00075, the CIESM providing the equipment for the

MedGLOOS station, the SKIRON weather forecasting system providing

access to weather forecasting products, the Director of DFMR Dr G.P.

Gabrielides and Prof. G. Kallos coordinator of SKIRON system. We are also

grateful to Dr. D. Rosen, coordinator of MedGLOSS and his scientific team

from IOLR, Dr I. Gertman, L. Raskin and Y. Tsehtik, all CYCOFOS

collaborators T. Eleftheriou, D. Soloviev, E. Koufou, V. Fomin, S. Savva and

M. Ioannou, and Dr. A.Clark of MCS, USA for support of the CYCOFOS

Ocean Observatory.

References

1-EuroGOOS , 1997, The strategy for EuroGOOS. EuroGOOS Pupl., 1, 132 p.

2-MAMA group, 2002, MAMA-towards a new paradigm for ocean monitoring in

the Mediterranean. 3rd EuroGOOS Conference, Athens, 3-6 December.

3-Pinardi N., Allen I., Demirov E., De Mey P., Korres G., Lascaratos A., Le Traon

P.-Y., Maillard C., Manzella G. and Tziavos C., 2003, The Mediterranean ocean

forecasting system: first phase of implementation, 1998-2001, Annales

Geophysicae, 21: 3-20.

4-Zodiatis et al., 2003,The Cyprus coastal ocean forecasting and observing

system, Sea Technology, 10-15, October.