Le previsioni e quando fare scattare l allarme

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1 Le previsioni e quando fare scattare l allarme Stefano Marchesi Stefano Zauli Sajani Struttura tematica di Epidemiologia ambientale ARPA Emilia Romagna Schema di flusso di una previsione Raccolta delle osservazioni (dal network di stazioni al suolo e in quota) Predisposizione delle condizioni iniziali ed al contorno per un modello numerico Uso del modello numerico (integrazione delle equazioni su calcolatore) Previsione soggettiva (discorsiva) PREVISIONE METEOROLOGICA 1

2 Criticità di una previsione L atmosfera è un sistema intrinsecamente caotico e caratterizzato da un elevato grado di impredicibilità La previsione dello stato futuro dell atmosfera richiede una semplificazione del problema matematico (introduzione di approssimazioni numeriche, parametrizzazione dei processi fisici, ) Difficoltà nell ottenere una conoscenza accurata dello stato iniziale dell atmosfera tramite la rilevazione di tutte le variabili che lo caratterizzano La risoluzione spazio temporale pone un vincolo a priori sul risultato che è possibile ottenere da una previsione numerica La previsione a breve termine (da 2

3 La previsione a medio termine (da La previsione a lungo termine PRO: Riproducono le principali caratteristiche del flusso atmosferico a grande scala (continentale, emisferica, ) CONTRO: NON riproducono direttamente fenomeni a scala più piccola (locale, regionale) problema nella valutazione degli impatti PROBLEMA: È presente un gap tra le scale spazio temporali RISPOSTA: Tecniche di regionalizzazione che enfatizzano il legame tra la grande scala e la scala locale 3

4 La previsione a lungo termine NAO NAO+ Che cosa rende buona una previsione? (Murphy, 1993) CONSISTENZA quanto la previsione oggettiva e soggettiva si corrispondono QUALITA quanto la previsione corrisponde a quello che accade effettivamente VALORE quanto la previsione può essere di supporto a chi deve prendere decisioni permettendo di ottenere benefici (economici o di altra natura) 4

5 Come si può valutare una previsione? TABELLA DI CONTINGENZA Osservazioni YES NO TOTAL Previsione YES NO HITS (POS) MISSES FALSE ALARMS HITS (NEG) YES FCST NO FCST TOTAL YES OBS NO OBS POD = HITS TOTAL OBS FAR = FALSE ALARMS TOTAL FCST Come si può valutare una previsione? PREVISIONE RANDOM Previsione puramente casuale CLIMA PERSISTENZA valori medi di una data grandezza meteorologica riferita ad un certo intervallo temporale e ad una data regione valori osservati più recenti in una data regione 5

6 La previsione bioclimatica La previsione bioclimatica jhgjgkjgjgjhkgjhgkjh 6

7 La previsione bioclimatica La previsione bioclimatica 7

8 La previsione bioclimatica Percentuale presenti (%) Stima popolazione grandi aree urbane (>1. ab.) /6/26 3/6/26 15/7/26 3/7/26 14/8/26 29/8/26 13/9/26 Popolazione città > 1. ab. Media mobile su 3 giorni La previsione bioclimatica 8

9 L indice di Thom Indice di Thom =.4 * ( Ta + Tw ) Ta = Temperatura di bulbo asciutto Tw = Temperatura di bulbo bagnato In altre parole l indice di Thom è una funzione di temperatura ed umidità. La dipendenza più forte è quella con la temperatura Umidità Relativa % Temperatura media C L indice di Thom e gli altri indici Temperatura media Thom medio T App (Roma) 1/5/3 16/5/3 31/5/3 15/6/3 3/6/3 15/7/3 3/7/3 14/8/3 29/8/3 13/9/3 28/9/3 9

10 Le soglie di disagio Daily mortality Debole disagio Disagio Forte disagio < Thom index Mortalità e variabilità bioclimatica 5 R =,46 Mortalità giornaliera R =, ,,5 1, 1,5 2, 2,5 3, 3,5 Superamento della soglia di 23,5 dell'indice di Thom Mortalità mensile Superamento cumulato della soglia di 23,5 Thom Index R =,71 12 Mortalità estiva Superamento cumulato della soglia di 23,5 Thom Index 1

11 Efficacia della previsione ed incertezze Indici POD e FAR calcolati per tutte le aree urbane, considerando come situazione di disagio ogni situazione con un indice di Thom superiore o uguale a 24. POD (Probability Of Detection) e FAR (False Alarm Ratio) 1,9,8,7,6,5,4,3,2,1 Probability Of Detection (POD) False Alarm Ratio (FAR) D D-1 D-2 D-3 D-4 D-5 Efficacia della previsione ed incertezze POD (Probability Of Detection) e FAR (False Alarm Ratio) 1,9,8,7,6,5,4,3,2,1 Probability Of Detection (POD) False Alarm Ratio (FAR) D D-1 D-2 D-3 D-4 D-5 Figura Indici POD e FAR calcolati per tutte le aree urbane, considerando come situazione di disagio ogni situazione con un indice di Thom superiore o uguale a 25. POD (Probability Of Detection) e FAR (False Alarm Ratio) 1,9,8,7,6,5,4,3,2,1 Probability Of Detection (POD) False Alarm Ratio (FAR) D D-1 D-2 D-3 D-4 D-5 Figura Indici POD e FAR calcolati per tutte le aree urbane, considerando come situazione di disagio ogni situazione con un indice di Thom uguale a