La precipitazione. Misura della precipitazione

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1 La precipitazione 1. Misura 2. Distribuzione nello spazio (afflusso) 3. Disponibilità di dati storici 4. Caratterizzazione del clima 1 Misura della precipitazione 2

2 Misura della Precipitazione Strumenti Pluviometro nivometro Remote sensing (Radar) Stato : - Liquido - Solido (neve) - Solido (grandine) N.B. La precipitazione avviene in forma liquida, solida e occulta (rugiada) Sono necessari dati sia puntuali che areali, ma misure solo puntuali 3 4

3 Pluviografo 5 Pluviografo con misura digitale Tipping bucket PLUVIOMETRO CAE risoluzione di 0.2 mm di pioggia. vaschetta basculante con appoggio a coltello bocca di raccolta di 1000 cm quadrati contatto magnetico reed campo di misura: mm/h temperatura di lavoro: 0-60 C Misura l intensità di pioggia Memorizza istanti di basculamento (ogni 0.2 mm) 6 Registrazione e trasmissione elettronica

4 Sottostima dovuta al vento Percentage of True Catch pioggia neve Windspeed (m/s) Dingman, Misure di neve 9

5 !"#$%&'()*&+*%./,"0,)&+!"#$%&'()*&+)&),"%--,)&*(+ Storage gauge! Stazione di Eselbode (VDA) Misura l altezza totale di pioggia Lettura manuale Operativi come check sites 10 11

6 Misuratore A ULTRASUONI (Nivometro) max escursione misurabile :15m distanza minima dal livello da misurare:10 cm precisione di misura :tipicamente 1 cm ±0.2% della distanza nivometro-neve compensazione di temperatura incorporata 12 Equivalente in acqua della neve 13

7 14 15

8 Stazioni meteorologiche e nivometriche Distribuzione nello spazio (afflusso meteorico) La pioggia areale (afflusso) rappresenta il valore equivalente di precipitazione misurato come se ricoprisse uniformemente l area di interesse. Da calcolare mediante interpolazione spaziale Diversi metodi 17

9 Area di Interesse: Il bacino idrografico Da R. Rigon Sezione di chiusura 22 Media Aritmetica Metodo semplice, per prima approssimazione P 1 = 10 mm P 2 = 20 mm P 3 = 30 mm P 1 P = 1 N N! i= 1 P i P P = = 20 3 mm P 3 Attendibile se le stazioni sono uniformemente distribuite Più attendibile per valori medi che per valori estremi 23

10 Metodo dei poligoni di Thiessen Ogni punto nel bacino riceve la stessa precipitazione misurata nella stazione piu vicina La pioggia misurata in una stazione può essere estesa ad ogni punto compreso entro la metà della distanza da qualunque altra stazione, in ogni direzione P 2 P 1 A 1 Passi da compiere Disegnare linee che uniscano stazioni adiacenti Disegnare segmenti mediani perpendicolari alle linee create prima. Estendi le linee create al passo 2 in entrambe le direzioni, a formare aree rappresentative Calcola l area approssimativamente coperta da 1 stazione 1. Calcola l area rappresentativa di una singola stazione 2. Calcola la pioggia area le utilizzando la formula: 1 P = A N! i= 1 A i P i 12! ! ! 30 P = = mm A 2 P 3 A 3 P 1 = 10 mm, A 1 = 12 Km 2 P 2 = 20 mm, A 2 = 15 Km 2 P 3 = 30 mm, A 3 = 20 km 2 24 Anche le stazioni esterne all area di interesse possono pesare nella stima del valore areale

11 I Poligoni di thiessen della rete pluviometrica piemontese I poligoni possono essere costruiti Indipendentemente dall areale che interessa e dai valori delle altezze di precipitazione 26 Metodo delle Isoiete Fasi: Costrisci le isoiete mediante interpolazione lineare Calcola l area tra ogni coppia di isoiete adiacenti (A i ) Dato il valor medio di precipitazione per ogni coppia di isoiete, Calcola la media areale tramite la formula: P 1 A 1 =5, p 1 = 5 A 2 =18, p 2 = 15 P 2 A 3 =12, p 3 = 25 M N P =!! ia = 1 i= 1 P 1 A pa P i i i i 30 P 3 A 4 =12, p 3 = 35 5! ! ! ! 35 P = = mm 27

12 Isoiete dell evento 1935 (Torrente Orba) 28 Metodo delle distanze inverse pesate Il valore stimato in un punto è influenzato dalle stazioni piu vicine La stima è inversamente proporzionale alla distanza dai punti di misura attraverso la relazione P 2 = 20 P 1 =10 d 1 =25 2 ( ) ( ) 2 d 12 = x1! x2 + y1! y2 Dove (d i ) sono le le distanze tra il punto di interesse ed i punti di misura. d 2 =15 p d 3 =10 P 3 =30 Pˆ N! i= 1 = N! i= 1 - P + i, di ' 1 % & di 2 2 * ( ) $ " # Pˆ = = mm

13 Piogge areali (in tempo reale): misure Radar -Sorgente e ricevitore a microonde -Risoluzione a scala adatta ad applicazioni idrologiche (es. previsioni meteo) -Calibrazione mediante dati misurati a terra Relazione Riflettività Radar-Pioggia Z = ARB Interpretazioni errate sotto certe condizioni (bright band) Uso combinato con dati da satellite 30 Il radar Sistema Radar Piemonte-Liguria Bric della Croce (TO) M.te Settepani (SV) 31

14 Il radar Prodotti operativi Stima di precipitazione Massima eco 32 Chi raccoglie e fornisce i dati? (Ex) Servizio Idrografico Italiano Centri Funzionali della Protezione Civile (es. ARPA Piemonte) o uffici regionali per il Servizio Idrografico 33

15 Servizio Idrografico Italiano 34 Dati storici (fino 1987) 35

16 36 Dati recenti (dopo il 1987) (sezione : servizi on line: ) Annali Banca Dati Meteorologica 37

17 Osservazione (su grandi scale) 38 Effetto dei flussi dominanti di aria umida Provenienti da Sud Ovest 39

18 Rilievi in prossimità del mare 40 Misura spaziale: Migliore approssimazione Metodi di determinazione della distribuzione spaziale di P su base meteoclimatica 41

19 !"#$%&%'()%*+#,*"*-"(.$(, 42 43