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1 Obie%vo Realizza-vo 4 Realizzazione servizi condivisi Partner responsabile Giovanni Cinque Direttore Generale HIMET S.r.l. I Workshop Proge-o RoMA Giovedi 20 marzo 2014 ROMA

2 Principali Obie%vi di OR4 (1) 1. Realizzare un sistema di Nowcasting per il monitoraggio e previsione a brevissimo termine di precipitazioni e fulminazioni sull area metropolitana di Roma e sul comune di Avezzano, sulla base di dati in tempo reale provenienti da radar meteorologici (p.r. HIMET); 2. Realizzare un modello meteorologico per l elaborazione e l erogazione di previsioni meteo ad alta risoluzione nelle aree scelte per la sperimentazione (p.r. HIMET); 3. Realizzare un sistema modellistico idrologico per la previsione del livello Idrometrico dei bacini di Tevere ed Aniene; (p.r. HIMET - con la consulenza del CETEMPS dell Università dell Aquila)

3 Principali Obie%vi di OR4 (2) 4. Realizzare una banca dati GIS contenente il repository dati sul quale si appoggeranno i servizi del CSAM contenente strati informativi di varia natura: economici, amministrativi, catastali, industriali, geografico e morfologico, sismico etc da utilizzare per le analisi di rischio e le valutazioni di impatto (p.r. ENEA) 5. Implementare gli algoritmi di gestione dei dati di telefonia cellulare da utilizzare la stima dei flussi per la stima dei flussi in aree metropolitane (p.r. UniRoma1) 6. Realizzare una banca dati di immagini satellitari (SAR, multispettrali) per il supporto alle attività del CSAM (p.r. ENEA)

4 OR4 - Obie%vo 1 (Nowcas0ng) Nowcasting Previsione a brevissimo termine (con validità dall istante della misura fino alle 2/3 ore successive), solitamente derivata dall interpretazione di dati misurati. Telerilevamento (remote sensing), misura da remoto tramite sensori (radar e radiometri) posizionati al suolo o montati su satellite, che consentono di monitorare vaste porzioni di atmosfera o di territorio. Sistemi di Sondaggio Integrato Nowcasting effettuato elaborando le misure telerilevate con l ausilio di modelli numerici.

5 OR4 - Obie%vo 1. (Nowcas-ng) Elaborazione del dato RADAR Catena di elaborazione del segnale

6 OR4 - Obie%vo 1. (nowcas-ng) Elaborazione del dato radar SCma della precipitazione ad alta risoluzione CUMULATA a 24 ORE DA RADAR Evento del 31 Gennaio 2014 PLUVIOMETRO NELLE 24 ORE

7 OR4 - Obie%vo 1. (nowcas-ng) Nowcas-ng della precipitazione Schema conce-uale dell algoritmo SPARE Nowcas-ng: estrapolazione di una situazione meteorologica al fine di prevederne l evoluzione nei successivi istan6. SPARE (Spectral Pyramidal Advec6on Radar Es6mator) è l algoritmo di nowcas6ng delle precipitazione sviluppato in collaborazione con il CETEMPS e che verrà ulteriormente testato e migliorato nell ambito del progego Radar Horizontal maps Predicted horizontal maps Δt Analysis window Nowcasting algorithm Requirement: Execution time < Δt Forecast window

8 OR4 - Obie%vo 1. (nowcas-ng) Esempio di applicazione ad alta risoluzione

9 OR4 - OBIETTIVO 1. (nowcas-ng) Osservazione e nowcas-ng delle fulminazioni Principio base dell algoritmo da radar L algoritmo di Nowcas6ng delle fulminazioni da radar si basa sull analisi della strugura ver6cale della nube. Probability Of Lightning Max. 40 dbz -10 C ΔH PoL [%] ΔH [km]

10 OR4 - OBIETTIVO 1. (nowcas-ng) Osservazione e nowcas-ng delle fulminazioni Schema conce-uale MSG RADAR WRF CMSG(x,y,tS) Z(x,y,tR) CWRF(x,y,tL)

11 OR4 - OBIETTIVO 1. (nowcas-ng) Osservazione e nowcas-ng delle fulminazioni Verifica sperimentale Probabilità fulminazione Fulminazione da sensori

12 OR4 - OBIETTIVO 2. Previsione meteorologica ad alta risoluzione

13 OR4 - OBIETTIVO 2. (previsioni) Schema modello WRF

14 OR4 - OBIETTIVO 2. (previsioni) Risoluzione del modello WRF e Nes0ng Dom3= 3km Dom1= 27km Dom2= 9 km

15 OR4 - OBIETTIVO 2. (previsioni) Utilizzo dei dati da sensore Calibrazione dei moduli interni del WRF, effettuata tramite confronto tra output del modello (previsioni) e misure. Saranno testati differenti schemi di parametrizzazione dello strato limite e della convenzione, nonchè differenti configurazioni operative (risoluzione, numero di livelli verticali etc.).

16 OR4 - OBIETTIVO 3. Modello Idrologico ad alta risoluzione

17 OR4 - OBIETTIVO 3. Modello Idrologico ad alta risoluzione per ogni time step (tipicamente orario), è in grado di assimilare differenti tipologie di dati di precipitazione; include la parametrizzazione esplicita dei differenti processi fisici che governano il ciclo idrologico; può essere implementato su qualsiasi dominio geografico ed a qualsiasi risoluzione; la rete di d r e n a g g i o è c a l c o l a t a internamente al modello da un algoritmo ad hoc, implementato nel codicee nativo.

18 OR4 - OBIETTIVO 3. Modello Idrologico ad alta risoluzione

19 OR4 - OBIETTIVO 3. Modello Idrologico ad alta risoluzione INDICI DI ALLARME L indice di allarme per la cella i- sima è definito come: Dove RN i indica la pioggia nella cella i, A i è l area della i- sima cella e DA i è la total Drained Area della i- sima cella. L indice di allarme è calcolato per tutti i punti griglia a monte della i- sima cella 19

20 OR4 - OBIETTIVO 3. Modello Idrologico ad alta risoluzione INDICI DI ALLARME Tacina River Basin 25 Sept :00 12:00 AM 20

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