LA PREVISIONE E MONITORAGGIO METEOROLOGICO: GLI STRUMENTI E LE FINALITÀ DEL CENTRO FUNZIONALE DELLA REGIONE LIGURIA GESTITO DA ARPAL Elisabetta Trovatore, Roberto Cresta, Davide Sacchetti, Mauro Damonte, Stefano Gallino Italia- Agenzia Regionale per la Protezione dell Ambiente in Liguria (A.R.P.A.L ) RELATORE: Elisabetta Trovatore, Dirigente Responsabile dell Unità Operativa Centro Meteo Idrologico della regione Liguria - Direzione Scientifica ARPAL SESSIONE: Telerilevamento e Reti Di Monitoraggio Ambientale TEMA: Meteorologia e Clima Sommario ARPAL prende parte ad un programma nazionale nato dalla Legge 267/98, che ha lo scopo di realizzare una rete italiana di Centri Funzionali: l ambizioso progetto si propone di potenziare e connettere tutti i centri meteo-idrologici regionali con il Dipartimento di Protezione Civile Nazionale. Lo scopo principale è quello di creare un sistema di connessioni per lo scambio in tempo reale di tutti i dati e delle informazioni (previsioni e osservazioni) necessarie a garantire un efficiente sistema di controllo e allerta in campo meteo-idrologico su tutto il paese. In Liguria, come in altre regioni, il nuovo Centro Funzionale sarà gestito dalla locale ARPA. ARPAL ha infatti le competenze e le capacità operative necessarie, poiché gestisce dal 2001 il Centro Meteo Idrologico della Regione Liguria (CMIRL): questo centro è nato dalla proficua collaborazione tra la Regione Liguria e l Università di Genova e ha iniziato la sua attività come struttura sperimentale nel 1994, per diventare operativo nel 1997. Attualmente il CMIRL in ARPAL è il centro ufficiale di supporto al Servizio di Protezione Civile regionale. Presso il CMIRL è operativa una catena previsionale integrata meteoidrologica. Inoltre il CMIRL gestisce la rete osservativa regionale progettata per il monitoraggio in tempo reale delle condizioni meteo-idrologiche sul territorio. Abstract (versione inglese) ARPAL takes part in a national programme aimed to the realization of a network of Centri Funzionali (after Law n. 267/98): the ambitious project is targeted to expand and connect all the regional meteo-hydrological centres and the National Civil Protection Department. The principal objective is to create a coordinated network for the real-time exchange of all data and information (forecasts and observations) needed to guarantee an efficient meteohydrological watch and warning system all over the country. In Liguria Region, as in other italian regions, the new Centro Funzionale will be managed by the local ARPA. In fact, ARPAL has the necessary skills and operational capabilities, managing since 2001 the Meteo-Hydrological Centre of Liguria Region (CMIRL): this centre was born from a
successfull collaboration between Liguria Region and the University of Genoa and started as an experimental centre in 1994, becoming operational in 1997. Now the CMIRL in ARPAL is the official regional centre that supports the Regional Civil Protection Department. An integrated meteo-hydrological forecast chain is active at the CMIRL. Moreover, CMIRL manages the regional observational network designed for the real-time weather survellaince. Il quadro nazionale: la realizzazione della Rete Nazionale dei Centri Funzionali Il d.p.c.m. 15 dicembre 1998 ha approvato il Programma Nazionale di Potenziamento delle Reti di Monitoraggio meteo-idro-pluviometrico elaborato in attuazione dell art. 2, comma 7, del D.L. 11/6/1998, n. 180, convertito in legge n. 267 del 3/8/1998, per la realizzazione di un congruo numero di Centri Funzionali (CF) in cui espletare, su scala regionale o sovraregionale, attività di sorveglianza meteoidrologica e di supporto tecnico alle competenti strutture della protezione civile finalizzate alla emissione degli allarmi in favore della popolazione civile esposta a rischio. Il progetto definitivo relativo alla realizzazione dei Centri Funzionali è stato approvato il 15 gennaio 2002 dal Comitato Tecnico per il potenziamento delle reti di monitoraggio meteoidro-pluviometrico (ex L. 267/98). Esso prevede: una struttura della Rete di tipo decentrato, costituita da: stazioni periferiche di rilevazione dati; centri funzionali decentrati regionali - CFD; centri funzionali nazionali - CFC (tra cui in primo luogo quello presso il Dipartimento di Protezione Civile Nazionale); Alcuni CFD e CFC svolgeranno funzioni di riferimento a livello nazionale per determinate aree tecnico-scientifiche; l autonomia decisionale e di gestione dell'emergenza delle singole Regioni sul proprio territorio di competenza; un unitarietà di procedure operative e di modalità di scambio dei dati. Il progetto definitivo di cui sopra fissa in particolare che il Centro Funzionale Decentrato n. 7 abbia come territorio di competenza la Liguria. La Regione Liguria, attraverso il suo Dipartimento Infrastrutture, Trasporti e Protezione Civile, ha trasmesso in data 27/2/2002 alla Regione Basilicata (quale responsabile del progetto nazionale) la Scheda Operativa monografica sul CF della Liguria, recependo in pieno le direttive del Programma Nazionale di Potenziamento delle Reti di Monitoraggio meteo-idro-pluviometrico e identificando come gestore del Centro ligure l ARPAL. Allo stato attuale le singole Regioni, tra cui la Liguria, stanno perfezionando la stipula delle Convenzioni quadro con i referenti nazionali del Programma dei CF. Il Quadro Nazionale: il trasferimento alle Regioni del Servizio Idrografico e Mareografico Nazionale (SIMN) 2
Con il d.p.c.m. del 24/07/02 Trasferimento alle Regioni degli uffici periferici del Dipartimento dei Servizi Tecnici Nazionali Servizio Idrografico e Mareografico e successivo Comunicato di rettifica n. 206 del 5/11/02 al d.p.c.m. stesso, gli uffici compartimentali e sezioni distaccate del Servizio Idrografico e Mareografico Nazionale (SIMN) del Dipartimento per i Servizi Tecnici Nazionali (DSTN) sono stati trasferiti alle corrispondenti Regioni a partire dall 1/10/2002, per essere incorporati nelle corrispondenti strutture competenti in materia, e l insieme delle strutture e delle reti del SIMN sono state trasferite alle Regioni per ciò che attiene ai rispettivi ambiti territoriali di competenza. Sulla base di quanto precede, la Regione Liguria ha acquisito dall 1/10/2002 il Compartimento di Genova del SIMN, nonché le altre stazioni SIMN posizionate sul territorio ligure, e fino ad allora di proprietà del Compartimento di Parma (nel seguito tale sistema di rilevamento ligure sarà indicato come SIMGE); parimenti, le stazioni del Compartimento di Genova - bacino del fiume Magra rientranti in territorio toscano sono trasferite alla Regione Toscana. La Regione Liguria ha trasferito tramite Delibera di Giunta Regionale ad ARPAL, a partire dall 1/1/2003, parte del personale del Compartimento di Genova del SIMN (D.G.R. n. 1376 del 20/12/2002) e le competenze inerenti alle attività di monitoraggio idro-termopluviometrico e alla compilazione degli annali. In particolare è stato assunto da ARPAL l incarico di gestire la rete di rilevamento SIMGE, che risulta costituita da circa 150 centraline (di cui circa 70 automatiche e 80 meccaniche). Il Quadro Regionale: strutture ed azioni di ARPAL Fin dal febbraio 2001, ARPAL gestisce per conto della Regione Liguria e con scopi di Poretezione Civile: il Centro MeteoIdrologico della Regione Liguria - CMIRL (che è stato strutturato come U.O. 3 della Direzione Scientifica); l Osservatorio MeteoIdrologico della Regione Liguria OMIRL (gestito direttamente da personale CMIRL). In modo naturale quindi, nell ambito dell evoluzione normativa e programmatica a livello nazionale sopra esposta, la Regione Liguria ha individuato ARPAL come soggetto in grado di avviare e gestire un processo di integrazione e ampliamento delle strutture ed attività connesse, finalizzato alla realizzazione del nuovo Centro Funzionale ligure, attraverso i seguenti passi: 1. indagine ricognitiva sulla dotazione del SIMGE e analisi delle esigenze di aggiornamento/integrazione in vista della costituzione del Centro Funzionale; 2. armonizzazione delle attività di gestione e manutenzione della rete in telemisura del SIMGE con quelle svolte in ambito OMIRL, al fine di realizzare un sistema unificato di reti meteoidrologiche in telemisura nell ambito del Centro Funzionale; 3. stesura di un Progetto Esecutivo di realizzazione logistica del costituendo Centro Funzionale. Dopo aver condotto a termine le attività di cui al punto 1), ARPAL ha proceduto all integrazione delle reti in telemisura: il sistema regionale OMIRL (costituito da una rete di circa 40 stazioni periferiche) è stato integrato con le stazioni in telemisura acquisite dal SIMGE, per un totale di più di 100 stazioni collegate in tempo reale. 3
L attuale dotazione complessiva e la gestione delle stazioni sul territorio regionale che deriva da tale integrazione garantiscono la qualità nel monitoraggio idrometeorologico, sia in termini di consistenza e copertura razionale del territorio che di qualità del dato rilevato. Tale rete è utilizzabile sia per scopi di Protezione Civile in tempo reale che per l elaborazione degli Annali Idrologici in tempo differito, andando a integrare in maniera affidabile i dati delle stazioni meccaniche utilizzati tradizionalmente. La nuova configurazione consente altresì di ampliare notevolmente a regime lo scambio di dati in tempo reale con il Dipartimento di Protezione Civile Nazionale e con APAT: con entrambe le strutture è attualmente in corso la definizione degli aspetti tecnici circa le modalità di collegamento e il formato dei dati. Relativamente al punto 3), ARPAL e il Settore Portezione Civile della Regione Liguria hanno elaborato un Progetto Esecutivo di realizzazione (infrastrutture e strumentazione) del Centro Funzionale. Dal punto di vista operativo, il diagramma di flusso delle attività operative che saranno svolte presso il CF (e attualmente effettuate dal CMIRL) è rappresentato in Figura 1. ARPAL, attraverso la gestione diretta della strumentazione, dell hardware e del software (modellistica LAM meteorologica, modelli idrologici, stazione primaria METEOSAT, rete OMIRL, ecc.) e l acquisizione di dati dall esterno (dati GTS, modelli ECMWF, dati del radar Settepani, ecc.) continuerà ad assolvere ai compiti legati alle attività di previsione meteoidrologica e meteomarina quotidiana e alla loro diffusione, a fornire il dovuto supporto (anche h24) in condizioni di preallerta/allerta al Settore Protezione Civile della Regione Liguria ed eseguire il monitoraggio meteoidrologico in tempo reale, le analisi statisticoclimatologiche e l archiviazione dei dati. Nel dettaglio, ARPAL svolgerà le seguenti attività operative, condividendo in tempo reale dati, informazioni e previsioni con gli altri CF, nell ambito di un network e di procedure di scambio e di consultazione comuni: Previsioni Meteorologiche a) Elaborazione quotidiana di previsioni meteorologiche a diverse scale spaziali e temporali. b) Previsioni quantitative, monitoraggio e azioni specifiche verso Protezione Civile in condizioni ordinarie e straordinarie (preallerta/allerta). c) Gestione del sistema di acquisizione ed elaborazione dei dati da satellite geostazionario. d) Procedure di verifica delle previsioni e studi meteorologici post-evento su territorio regionale. e) Elaborazione integrata di dati osservati e da modelli per scopi previsionali. f) Attività di sviluppo in ambito meteorologico in collaborazione con Enti esterni. Previsioni Idrologiche a) Monitoraggio quotidiano della situazione idro-pluviometrica su scala regionale. b) Previsioni quantitative, monitoraggio e azioni specifiche verso Protezione Civile in condizioni ordinarie e straordinarie (preallerta/allerta). 4
c) Analisi delle soglie di portata e delle scale di deflusso delle sezioni idrologiche e studi idrologici e sopralluoghi post-evento su territorio regionale. d) Gestione della modellistica idrologica e delle tecniche di integrazione e disaggregazione dei dati idropluviometrici associati. e) Acquisizione dei dati del radar meteorologico ed elaborazione integrata di dati osservati di superficie, da satellite e da radar. f) Attività di sviluppo in ambito idrologico in collaborazione con Enti esterni. Analisi Climatologiche a) Analisi statistiche e climatologiche su territorio regionale. b) Acquisizione di serie storiche di dati meteo-idrologici misurati sul territorio ligure. c) Gestione del database meteoidrologico e delle procedure di flusso dei dati. d) Validazione dei dati meteo-idrologici. e) Ispezione dei siti di rilevamento e individuazione di siti idonei all installazione di nuove stazioni meteorologiche. f) Estrazione ed elaborazione dei dati di archivio per la fornitura all utenza. g) Elaborazione degli Annali. Informatica Meteoidrologica a) Gestione dell'hardware utilizzato presso il Centro Funzionale; b) Gestione del software acquisito all esterno e sviluppo interno di software dedicato utilizzato presso il Centro Funzionale; c) Gestione delle reti informatiche interne ed esterne e delle linee dedicate al trasferimento dati, anche nell ambito della Rete Nazionale dei Centri Funzionali; d) Procedure di acquisizione, elaborazione e back-up dei dati; e) Gestione operativa e aggiornamento dei modelli meteorologici ed elaborazione integrata di dati osservati e da modelli; f) Gestione del sito Web. Reti Meteoidrologiche a) Gestione tecnico-amministrativa della rete di telerilevamento (ovvero dell accentratore di rete, dei sistemi trasmissivi e delle centraline periferiche). b) Controllo del sinottico della rete mediante opportuni software gestionali e monitoraggio del livello di qualità dei dati. c) Azioni di raccordo e servizio di fornitura dati in tempo reale rivolti al Settore Protezione Civile regionale, agli altri Settori del Centro Funzionale e ad altri utenti istituzionali a massima visibilità. d) Gestione tecnico-amministrativa delle centraline automatiche e meccaniche non in telemisura (rapporto con gli operatori locali, acquisizione periodica dei dati, ecc.); e) Coordinamento delle attività di manutenzione ordinaria e straordinaria delle reti di monitoraggio, compreso il coordinamento dei Settori 6 dei Dipartimenti ARPAL per le attività di manutenzione sui territori di competenza. 5
Attività Tecnico-amministrative a) Confezionamento ed emissione quotidiana dei bollettini e messaggi destinati a diverse tipologie di utenti e in primo luogo al Settore di Protezione Civile via web, fax, SMS e segreteria telefonica. b) Diffusione all utenza di dati osservati. c) Gestione dell archivio cartaceo ed elettronico di tutta la documentazione prodotta e ricevuta, attività di segreteria e rapporto con gli utenti. d) Supporto alla gestione dei sistemi informatici, dei dati e dei prodotti previsionali. e) Trascrizione digitale dei dati rilevati dalle centraline meccaniche. 6
INPUT DATI osservati: Rete GTS europea e nazionale Reti locali (OMIRL, OPCIR, SIMGE, ecc.) Meteosat antenna PDUS Meteosat antenna SDUS Radar (Settepani, da regioni limitrofe) Dati di fulminazione da WEB DATI da modelli: Modello globale ECMWF 12UTC Modello globale ECMWF 00UTC Ensemble Prediction System Modello per moto ondoso WAM-Mediterraneo Modello LAM Lokal Modell da WEB GESTIONE DIRETTA DELLA RETE OMIRL ELABORAZIONE DATI IN TEMPO DIFFERITO Valutazione sistema previsonale: Verifica statistica modelli Diario meteorologico Rapporti di allerta Case studies Elaborazione differita dati: Analisi statistiche e climatologiche Analisi probabilistiche di eventi estremi (tempi di ritorno, mappe aree inondabili, scale di delfusso e soglie idrometriche, ecc.) Report periodici Fornitura dati di archivio ad utenti Acquisizione differita dati storici DIAGRAMMA DI FLUSSO DELLE ATTIVITA ELABORAZIONE DATI IN TEMPO REALE Acquisizione Pre-elaborazione: decodifica messaggi traduzione formati controllo e validazione Elaborazioni: immagini da satellite mappe e mosaicatura radar integrazione reti-remote sensing filtro di Kalman... Modellistica ad area limitata (LAM): doppio nesting da ECMWF run operativi post-processing Modellistica idrologica: input (disaggregazione,...) run operativi output (diagrammi di piena,...) Visualizzazione SUPPORTO INFORMATICO ARCHIVIAZIONE Database relazionale (dati osservati) Archivio GribArch (modelli) Archivio Access (prodotti) ELABORAZIONE PREVISIONI Previsioni meteorologiche: Analisi situazione corrente Previsione a scala sinottica Previsione a scala locale Livelli di attenzione meteo Previsioni meteo-marine Previsioni per utenti specifici Previsioni idrologiche: Monitoraggio situazione idro-pluviometrica Livelli di attenzione idrologica Briefing Gestione situazioni di allerta e preallerta di supporto alla Protezione Civile DIFFUSIONE PRODOTTI Utenza: Protezione Civile Grande Pubblico Mass Media Turismo Agricoltura Nautica... Canali: Web Fax SMS Segreteria tel. Figura 1: Diagramma di flusso delle attività del CF 7