LE PREVISIONI DEL TEMPO: COME?

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1 LE PREVISIONI DEL TEMPO: COME? Cercando di riprodurre, ovvero simulare, quello che accade per davvero nell atmosfera, osservandola con strumenti di misura rigorosi e condivisi. Quando l uomo vuole conoscere qualcosa, prima studia il comportamento del fenomeno, ovvero misura. Poi cerca di riprodurre tale fenomeno con un modello matematico.

2 La buona previsione Quali sono gli ingredienti per una buona previsione? 1. Un buon modello che rappresenti la fisica dell atmosfera nella maniera più corretta possibile 2. Una buona qualità e quantità di dati assimilati da dare in pasto al modello 3. Un ottimo calcolatore che sappia fare calcoli in maniera efficace ed in un periodo di tempo contenuto 4. Un buon previsore che sappia armonizzare tutti gli strumenti che gli sono dati aggiungendo la conoscenza del territorio e la sua esperienza

3 i modelli: un tool per la previsione! Scale di fenomeni fisici differenti e modelli atmosferici a scale differenti. I previsori hanno dunque a disposizione una palette di modelli che variano per: dominio di integrazione risoluzione fisica dati iniziali Avere a disposizione di una palette di modelli meteorologici differenti può essere un grande vantaggio per un previsore per: riconoscere e prevedere fenomeni a scale spazio-temporali differenti riconoscere e gestire l incertezza meteorologica

4 che cos è un modello? I modelli atmosferici: predire lo stato futuro dell atmosfera utilizzando equazioni matematiche in grado di descriverla! Un modello numerico, dunque, è una rappresentazione schematica e semplificata della realtà, descritta attraverso un insieme di equazioni che simulano il comportamento della natura. input modellone output

5 il processo di previsione numerica I componenti di una qualsiasi catena modellistica sono molti ed in gran parte assai complessi. Semplificando assai uno schema operazionale, gli elementi costituenti : Dati osservati Numerical Weather Prediction (NWP) Post processing Forecast-bollettini-utenti Dati osservati Assimilazione dati NWP Post processing Forecast

6 Prevedere il tempo: una questione di dati Per far funzionare i modelli matematici servono dati. Servono osservazioni meteorologiche che il modello utilizzerà per la prima sua idea del mondo fisico, lo stato iniziale t0. Tutti i dati misurati per un certo istante vengono omogeneizzati e trattati tramite un lungo e laborioso processo che si chiama assimilazione dati per definire ciò che è chiamato analisi, ovvero la migliore approssimazione della realtà ottenuto con dati veri e riportato al grigliato del modello.

7 dati: osservazioni Le grandezze meteorologiche sono osservate in tutto il mondo, con densità e frequenza diseguale, ed i dati vengono distribuiti più o meno in tempo reale. Ci sono diversi tipi di network di misura con differenti tipi di dati raccolti: Osservazioni al suolo da svariate fonti Radiosondaggi e profilatori radar Boe oceanografiche fisse e itineranti Osservazioni da navi Osservazioni da aerei Radiosondaggi da satellite Moto di nubi e vapore (AMV) Dati radar e satellitari Controllo di qualità sui dati!

8 Fonti di dati

9 le osservazioni disponibili

10 osservazioni al suolo

11 boe

12 aerei

13 microonde

14 satelliti

15 satelliti

16 radiosondaggi

17 profiler

18 AMV

19 Dati assimilati presso ECMWF 500 hpa geopotential height anomaly correlation

20 impatto dati satellitari su forecast Previsione pressione al suolo uragano SANDY in USA ECMWF OPS NO polar sat VERIFICA previsione emessa alle ore 00 del valida per le ore 00 del (+120h)

21 l analisi L'analisi è, per definizione, la migliore approssimazione possibile dello stato reale dell'atmosfera, definita sul grigliato del modello. L analisi è dunque ottenuta con un complicato processo che prevede in genere l utilizzo di: un precedente forecast dati osservati statistica sugli errori del forecast e dei dati osservati

22 Prevedere il tempo: una questione di potenza! E necessario avere la maggior potenza di calcolo disponibile per: assimilare i dati osservati e generare l analisi (condizioni iniziali) integrare le equazioni del modello in un tempo tale da poter utilizzare le previsioni in tempo utile

23 la risoluzione (grigliato) la risoluzione orizzontale è definita come la distanza tra due punti di griglia

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25 COSMOi7 COSMOi2 (7 (2.8 km) km) orografia?

26 Aumento risoluzione spaziale T511 T213 T106 T63 T319

27 Aumento risoluzione spaziale T799 T1279

28 Aumento risoluzione spaziale COSMOI7 COSMOI2

29 7 km 30 km 16 km 2.8 km

30 16 km

31 7 km

32 2.8 km

33 7 km 2.8 km

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35 Aumento sulla risoluzione dei campi ECMWF Lambo Lokal Modello globale LAM idrostatico LAM non idrostatico 60 km 18 km 7 km

36 Perché la previsione è scorretta? 1. Le condizioni iniziali non sono buone: pochi dati oppure dati affetti da errore (incertezza iniziale) 2. La fisica utilizzata nel modello di rappresentazione dell atmosfera non è corretta (incertezza del modello) 3. L atmosfera è un sistema caotico e la bontà delle previsioni dipende dallo stato atmosferico

37 limitata predicibilità Il forecast basato sulla climatologia ha sempre un errore relativamente alto, ma ha il vantaggio di rimanere costante nel tempo. Il forecast basato sulla persistenza è praticamente perfetto per previsioni cortissime, ma si deteriora altrettanto velocemente al passare del tempo. I modelli meteorologici fanno meglio nel corto e medio periodo, ma possono fare peggio della climatologia a lungo periodo. Il limite climatologico dei modelli meteorologici è considerato come un punto di esclusione: qualora un modello meteorologico faccia peggio della climatologia, è considerato inutilizzabile.

38 conclusioni? il processo di produzione della modellistica numerica è molto complesso poiché tocca temi assai differenti tra loro in cui è richiesta elevata competenza specifica per ottenere piccoli miglioramenti è necessario disporre di molteplici ed interconnesse risorse specifiche, che possano essere parallelamente sviluppate i miglioramenti a livello previsionale sono evidenti seppure su scale temporali non brevi

39 cosa succede, dunque, quando chiedete le previsioni per Caiolo

40 e poi controllate la temperatura di Caiolo PREVISTA PER LA NOTTE/MATTINA: 8 C OSSERVATA NELLA NOTTE/MATTINA: -5.7 C

41 o cosa succede se vi dicono che sarà l inverno più freddo della storia?

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43 e poi vi dicono che

44 le previsioni del tempo in Italia

45 Il previsore Utilizza tutti gli strumenti tecnologicamente più avanzati (modelli, dati regionali, dati europei) Utilizza tutti gli strumenti informatici più moderni (supercalcolatori) Sintetizza tutte queste informazioni in formato testuale aggiungendo la propria esperienza mediante processi analogici (valore aggiunto) Fornisce queste informazioni sotto forma di previsione (che non è certificazione )

46 Perché la previsione è scorretta? 1. Le condizioni iniziali non sono buone: pochi dati oppure dati affetti da errore (incertezza iniziale) 2. La fisica utilizzata nel modello di rappresentazione dell atmosfera non è corretta (incertezza del modello) 3. L atmosfera è un sistema caotico e la bontà delle previsioni dipende dallo stato atmosferico 4. L interpretazione del modello da parte del previsore non è corretta

47 Affidabilità delle previsioni L affidabilità di una previsione dipende, ad esempio, dal tipo di flusso atmosferico 26 th June th June 1994

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49 Miglioramento delle previsioni Migliorano la previsioni del tempo? Migliora la sua affidabilità?

50 Validità previsioni Attualmente (2014) le previsioni meteorologiche deterministiche hanno una scala di validità temporale nota che dipende fortemente dalla scala spaziale del modello.

51 e modelli a scale differenti

52 Chi si occupa del tempo in Italia? ECMWF USAM DPC Servizio Meteorologico Regionale WMO: world meteorological organisation

53 I bollettini meteorologici regionali attorno alle Alpi servizio meteorologico regionale Vallée servizio meteorologico regionale Piemonte servizio meteorologico regionale Liguria servizio meteorologico regionale Lombardia servizio meteorologico provinciale Trentino servizio meteorologico provinciale dell Alto Adige servizio meteorologico regionale Veneto servizio meteorologico regionale Friuli

54 I bollettini regionali Emissione tutti i giorni, festivi compresi Sempre, entro le 14 Possibilità di ricezione via fax-polling Risponditore automatico telefonico Possibile ricezione via sms oppure Bollettini testuali senza troppi fronzoli Nessuna variazione del bollettino all interno della giornata Indicazioni regionali Analisi temporale (suddivisione ore del giorno) Differenziazione prodotti per tipologia d uso Informazioni meteorologiche comuni con i servizi nivologici regionali

55 Utilizzo dei bollettini regionali Si dovrebbero leggere tutti i giorni, conoscendone la provenienza ed i limiti Si dovrebbero valutare nel corso di una stagione, e non in un breve periodo, ricordandosi che sono previsioni e non certificazioni Si dovrebbero considerare come uno strumento per l ausilio alle decisioni, ricordandosi che le decisioni poi sono nostre!

56 Una buona previsione Pensare ad un impegno outdoor, decidendone importanza e necessità A seconda della tipologia gita cominciare ad informarsi sulle condizioni meteoclimatiche con un certo anticipo: ogni regione mette a disposizione dati di osservazione da cui ricavare preziose informazioni sullo stato attuale del clima nel luogo prescelto Cominciare ad informarsi sulle previsioni del tempo per la località scelta almeno 5 giorni prima Continuare a seguire l evoluzione del tempo per capire se vi sono variazioni da un giorno all altro oppure no (buona predicibilità) Utilizzare più di un bollettino regionale: le regioni confinanti quasi sicuramente possiedono un servizio regionale che può dare informazioni nel merito In funzione della importanza di tale impegno, pianificare eventuali soluzioni alternative che possano meglio soddisfare la propria aspettativa

57 risorse del web internazionale: siti governativi francia (E MONDO) svizzera spagna germania belgio inghilterra (E MONDO) grecia portogallo finlandia svezia

58 risorse del web internazionale: siti raccolta mappe e varie MAPPE PREVISIONE MAPPE PREVISIONE MAPPE PREVISIONE SATELLITE CNR ITALIA =180&Itemid=218 METEOLIGURIA MAPPE PREVISIONE MAPPE E PREVISIONI PIEMONTE ent&view=article&id=788&itemid=629 MAPPE E PREVISIONI PIEMONTE