Gli strumenti operativi del Consorzio LAMMA a supporto della Protezione Civile & Esempio su il recente caso di Aulla 2011

Transcript

1 Gli strumenti operativi del Consorzio LAMMA a supporto della Protezione Civile & Esempio su il recente caso di Aulla 2011 Valerio Capecchi - Giornata di Formazione in Protezione Civile Centro Intercomunale del Chianti Storico 5 Aprile 2013

2 LaMMA Consorzio: Regione Toscana (67%) CNR (33%)

3 LaMMA: sedi Sesto Fiorentino (Fi): meteorologia, climatologia, sistemi informativi geografici (GIS) e geologia (modellistica di dispersione degli inquinanti in atmosfera, negli studi anemologici a fini eolici, nella modellistica marina ed oceanografica, nel controllo degli inquinanti e dello stato di salute del mare, nel monitoraggio della vegetazione) Livorno: meteorologia marina e la modellistica al servizio del trasporto marittimo e delle attivitá produttive costiere Grosseto: studio dell erosione dei suoli e delle risorse idriche

4 Come nasce una previsione: cenni storici A sufficiently accurate knowledge of the state of the atmosphere at the initial time. (Today s weather) A sufficiently accurate knowledge of the laws according to which one state of the atmosphere develops from another. (Tomorrow s weather) Vilhelm Bjerknes (1904)

5 Come nasce una previsione: cenni storici OSSERVAZIONE A sufficiently accurate knowledge of the state of the atmosphere at the initial time. (Today s weather)

6 Come nasce una previsione: osservazioni Stazioni/navi

7 Come nasce una previsione: osservazioni Boe

8 Come nasce una previsione: osservazioni Aerei

9 Come nasce una previsione: osservazioni Satelliti stazionari

10 Come nasce una previsione: osservazioni Satelliti polari

11 Come nasce una previsione Modello del sistema Terra

12 Come nasce una previsione Cluster di calcolo (Lug 2001) Presso il LaMMA é stato configurato a tale scopo un cluster di 45 PC con doppio processore AMD Athlon

13 Come nasce una previsione Cluster di calcolo (Feb 2013) Circa 5000 di volte piú veloce (legge di Moore)

14 Come nasce una previsione: cenni storici PREVISIONE A sufficiently accurate knowledge of the laws according to which one state of the atmosphere develops from another. (Tomorrow s weather) ETCETC... i ψ ( t = 2 2 2m x y z 2 R 3 ψ(r,0) 2 dx dy dz = 1. ) ψ +Vψ.

15 Aulla 25 Ottobre 2011 Focus sull alluvione Lunigiana/5 Terre del 25 Ottobre 2011

16 Aulla 25 Ottobre 2011 Stazione di Brugnato Vara (Dati: ARPA Liguria)

17 Aulla 25 Ottobre 2011 Stazione di Pontremoli (Dati CFR Toscana)

18 Aulla 25 Ottobre 2011 L evento: MCS (Sistema Convettivo a Mesoscala) a saccatura atlantica corrente a getto situazione di blocco a est mare caldo (17.8 C da satellite) flusso di aria calda e umida nei bassi strati a Un MCS é una struttura temporalesca indipendente con estensione regionale e con un proprio ciclo evolutivo. Un MCS rigenerante é rilevabile dalle immagini satellitari e radar dalla caratteristica forma a V. Il vertice della V, stazionario per alcune ore, é la zona in cui le nubi raggiungono la tropopausa e talvolta la oltrepassano, é sede dei moti verticali piú elevati e delle precipitazioni piú intense. In tali sistemi le quantitá di precipitazioni che si possono accumulare in poche ore sono rilevanti e dell ordine dei mm in 3-8 ore.

19 Previsione meteo Orizzonte temporale: brevissimo termine (3/6 ore - nowcasting) breve termine (12/72 ore) medio termine (3<giorni<7) medio/lungo termine (oltre i 7 giorni)

20 Previsione meteo Orizzonte temporale: brevissimo termine (3/6 ore - nowcasting) breve termine (12/72 ore) medio termine (3<giorni<7) medio/lungo termine (oltre i 7 giorni)

21 Previsione meteo a 12/72 ore Domande: Sono previsti transiti di perturbazioni nei prossimi giorni? Che tipo di fenomeno é previsto (pioggia stratiforme, rovesci, fronte caldo/freddo/occluso, temporali estivi)? In quali zone dell area d interesse?

22 Previsione meteo a 12/72 ore Domande: Sono previsti transiti di perturbazioni nei prossimi giorni? Che tipo di fenomeno é previsto (pioggia stratiforme, rovesci, fronte caldo/freddo/occluso, temporali estivi)? In quali zone dell area d interesse? Gli strumenti per la previsione a 12/72 ore: modellistica numerica a scala continentale/globale (IFS ECMWF, GFS, UKMO, NOGAPS, ARPEGE, etc...) modellistica numerica a scala regionale (WRF, RAMS, LAMI, COSMO, MOLOCH, ALADIN, etc...) analisi sinottiche (MeteoAlarm, Estofex, SatRep, etc...)

23 25/10/2011: Modello globale ECMWF 0.12 res Precipitazione prevista il 25 Ott (τ = +72 ore)

24 25/10/2011: Modello regionale WRF 9 km res Precipitazione prevista il 25 Ott (τ = +72 ore)

25 25/10/2011: Modello regionale WRF 3 km res Precipitazione prevista il 25 Ott (τ = +48 ore) in 6 ore

26 Nowcasting Domande: Continua a piovere? Fino a quando? Con che intensitá? Gli strumenti per il nowcasting: radar satellite fulminazioni stazioni webcam forum meteo (neve) modellistica numerica

27 Radar Attualmente 2 radar + 1 in fase di calibrazione In fase di test radar su Pizzorne del Dipartimento

28 25/10/2011: radar Dipartimento Protezione Civile

29 Satellite MSG - Meteosat Second Generation 12 bande spettrali dati ogni 15 mins risoluzione 4 km (HRV 1 km)

30 MSG - Meteosat Second Generation intrusione di aria secca stratosferica (WV) altezza delle nubi (tmp top, IR 10.8 µm) immagini composite RGB: attivitá convettiva, nebbia, nubi basse, etc...

31 25/10/2011: MSG, Infrarosso celle temporalesche, overshooting top Ore 10:00 UTC

32 Fulminazioni Rete SIRF/CESI precipitazioni intense 16 sensori sul suolo italiano solo fulminazioni nube/suolo Rete Blitzortung rete amatoriale free! risultati soddisfacenti

33 25/10/2011: fulminazioni Ore 10:00 UTC

34 Nowcasting: stazioni 375 pluviometri Capecchi et al (2012) confronto tra attivitá temporalesca estiva e dimensione frattale del set di stazioni adeguato fino a precipitazioni 80 mm/24 hr

35 25/10/2011: precipitazione

36 25/10/2011: modellistica numerica high res LaMMA sviluppa e adatta modello regionale per il territorio toscano (catena operativa) ad alta risoluzione 3 km

37 25/10/2011: modellistica numerica high res WRF-ARW 3 km (τ = +12/24 hr)

38 Gli strumenti operativi del Consorzio LAMMA a supporto della Protezione Civile Prodotti giornalieri bollettino meteo (entro le 9:30, τ = +72 hr) vigilanza meteorologica (entro le 11:00, τ = +72 hr) criticitá ordinaria (entro le 11:00, τ = +36 hr) avviso meteo (entro le 12:00, τ = +36 hr) monitoraggio meteorologico (ogni 3/6 ore)

39 25/10/2011: bollettino meteo

40 25/10/2011: vigilanza meteorologica descrizione dei fenomeni meteo previsti con indicazione dei cumulati (soglie) sulle aree meteo (ABCDEF)

41 25/10/2011: vigilanza meteorologica Soglie pluviometriche Regione Toscana (altri?) poco abbondante mm in 24 hr abbondante mm in 24 hr molto abbondante (> 100 mm) in 24 hr

42 25/10/2011: vigilanza meteorologica Soglie pluviometriche Regione Toscana (altri?) poco abbondante mm in 24 hr abbondante mm in 24 hr molto abbondante (> 100 mm) in 24 hr Problema lessicale poco abbondante cioé piove poco...no! criticitá ordinaria (livello 1/3) cioé non succede niente...no! criticitá moderata (livello 2/3) cioé modesta...no!

43 25/10/2011: avviso meteo

44 25/10/2011: monitoraggio ore 18:00

45 Implementazioni future e domande condivisione dati (Radar- prg Resmar) regionali (nowcasting) assimilazione nella modellistica regionale ( RUC) domanda: quale futuro per la modellistica regionale? (ECMWF: 10 km 2015, 5 km 2020) disponibilitá piú rapida del modello ECMWF corse 00 & 12 UTC catena previsionale protezione civile comuni popolazione uniformitá nella definizione delle soglie per allerta meteo meteo collaborativo (Metwit)