Meteorologia previsionale - Laboratorio di fisica applicata di Luigi Mariani
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Laboratorio di fisica applicata
meteorologia previsionale
di Luigi Mariani
Università degli Studi di Milano - Dipartimento di Produzione Vegetale
anno accademico 2005-2006
Previsioni meteorologiche previsione = espressione della probabilità di un certo stato futuro dell'atmosfera. La previsione dev'essere utilizzata non trascurando il margine di incertezza che ad essa è associato. La meteorologia è una scienza, la previsione del tempo è una professione (Sutton, La nuova meteorologia, Mondadori, Est, 1971) -> dovrebbe valere il paragone fra previsore e medico !
Previsione come prodotto di servizio meteo ->
struttura
Remote sensing.... • Satelliti • Radar • Monitoraggio fulmini • Sodar
Satelliti meteorologici Satelliti - geostazionari - polari
Satelliti meteorologici
● NOAA satellite in orbita
polare che fornisce
immagini a risoluzione più
elevata (pixel di circa 1 km)
ma meno frequenti ( 2
passaggi al giorno).
● METEOSAT satellite geostazio-
nario posto sul Golfo di Guinea a
36.000 km di altezza. Dà immagini
ogni mezzora in IR termico e visibile.
Il pixel è dell’ordine dei 5x7 km.
Punto di forza = alta frequenza di
aggiornamento
Il radar meteorologico
● Strumento per individuare e
localizzare strutture meteo in base
all’analisi della riflessione di
microonde da parte dei corpi
condensati (gocce d’acqua, cristalli
di ghiaccio, ecc.)
● è utile per monitorare in tempo reale
intensità di pioggia, velocità del
vento, presenza di grandine.
● raggio operativo dell’ordine dei 150
-200 km.
• accuratezza variabile in funzione
dell’orografia.
Radar - Spino d’Adda
Monitoraggio fulmini • I sistemi di monitoraggio dei fulmini si basano su antenne con sistema di posizionamento GPS che misurano il campo eletromagnetico generato dai fulmini fornendone in tempo reale luogo di caduta e caratteri elettrici. • Accuratezza elevata: errore medio nell’individuazione del punto di caduta è di circa 200-300 m
Sodar strumento meteorologico che esegue un sondaggio acustico della bassa troposfera (primi 1000 m di quota) inviando un “beep” sonoro e misurando il suono di ritorno per mezzo di un microfono. Consente misure di velocità del vento, moti convettivi, turbolenza, struttura termica ed altezza dello strato rimescolato. - strumento adatto ad indagini sul PBL finalizzate allo studio della dispersione di inquinanti.
Sodar
Fonte: RemtechModelli numerici previsionali • Modelli Globali • Modelli ad area limitata (LAM)
Modelli globali • Raccolgono dati sinottici e danno previsioni globali • Dettaglio – spaziale: pixel dell’ordine di mezzo grado (35*55 km circa) – temporale: 6 ore • Sono uno strumento insostituibile per il previsore e sono alla base della previsione meteorologica operativa. • Sono inoltre utili per fornire le condizioni iniziali e al contorno per le run dei modelli ad area limitata (LAM). • Accuratezza che per i prodotti operativi (modello ECMWF) è verificata con continuità e diffusa dal WMO (World Weather Watch - www.wmo.ch).
Modelli globali
UK metoffice Unified
Model - horizontal
resolution of 0.8333°
longitude (432 columns)
and 0.5555° latitude
(325 rows) giving an
approximate resolution
of 60km in mid-
latitudes.Modelli globali - pressione suolo
Modello MRF / GFS (NOAA)Modelli globali - topografia 850 hPa
Modello MRF / GFS (NOAA)Modelli globali - topografia 500 hPa
Modello MRF / GFS (NOAA)Modelli globali - precipitazione
Modello MRF / GFS (NOAA)Modelli globali - Umidità a 700 hPa
Modello MRF / GFS (NOAA)Modelli globali - correnti a getto
Modello globale UK MetofficeModelli globali - meteogrammi
Modello MRF / GFS (NOAA)LAM
The global model is used to
provide boundary conditions to
the mesoscale model which is a
regional model centered on the
United Kingdom. This model
has a resolution of 0.11°
latitude by 0.11° which is
approximately 11km. In the
mesoscale model there are 146
columns and 182 rows. Both
the global and mesoscale
models have 38 levels in the
vertical.LAM - temperatura e vento Meso ETA 4 km Basel University
Prodotti dei servizi meteorologici • Analisi meteorologica (situazione in atto) • Now - casting (previ a 3-6 ore) • Previsione a breve termine (previ a 12-24 ore) • Previsione a medio termine (previ a 2-7 giorni) • Scenari a lungo termine (previ a 1-3 mesi)
Analisi meteorologica
(vedere per prevedere)
• Si prefigge lo scopo di conoscere lo stato attuale
delle variabili atmosferiche (pioggia,
temperatura, umidità, vento, pressione,
radiazione..) attraverso:
– Rete meteo sinottica (GTS)
– Rete meteo locali (mesonets)
– Osservatori
– Osservazioni “da remoto” (satelliti, radar,
fulmini...)Now casting
• Previsione delle variabili atmosferiche per le
successive 3-6 ore.
• Si fonda sull’interazione rapida del previsore con
– dati reti globali (GTS) e reti locali
– sistemi di remote sensing
– dati da modelli numerici globali e modelli ad area limitata
• Dettaglio:
– spaziale: pixel di 2 km - mesoscala gamma (in Italia:
singoli Comuni o loro porzioni)
– temporale: prodotti operativi riferiti ad archi temporali di
1-3 ore.Previsione a breve termine
• Previsione delle variabili atmosferiche per le
successive 12-48 ore
• Si fonda sui seguenti strumenti:
– analisi svolta con dati da reti globali (GTS) e reti locali e
dati da sistemi di remote sensing
– dati previsionali da modelli numerici globali e modelli ad
area limitata
• Dettaglio:
– spaziale: ambiti sub-provinciali meteorologicamente
omogenei (mesoscala alfa e beta)
– temporale: prodotti operativi riferiti ad archi temporali di
12 ore.Previsione a medio termine
• Previsione delle variabili atmosferiche da 48 a 240 ore
(3 -10 giorni)
• Si fonda sui seguenti strumenti:
– dati previsionali da modelli numerici globali
• Dettaglio:
– spaziale: regione o ambiti regionali meteorologicamente
omogenei (mesoscala alfa).
– temporale: prodotti operativi riferiti ad archi temporali di
24 orePrevisioni a lungo termine
• Tendenza variabili atmosferiche negli 1 - 3 mesi seguenti
• Si fonda sui seguenti strumenti:
– dati previsionali di particolari modelli numerici globali che
utilizzano particolari metodi (es: link con variabili dell’oceano e
della superficie terrestre) per evitare che il modello diverga
troppo sensibilmente rispetto alla realtà a causa dell’espansione
degli errori.
– Metodi prognostici empirici (es: press.a Darwin e El Nino)
• Dettaglio:
– spaziale: macroaree con dimensioni di 300 * 300 km circa
– temporale: prodotti riferiti ad archi temporali di 5 -7 giorni.
• Attendibilità: non elevata sul singolo giorno, utile (?) a livello di
tendenza.ATTENDIBILITA’ DELLE PREVISIONI Si tratta di valori di larga massima -> l’attendibilità reale varia in relazione a : - periodo dell’anno - località - tipo di fenomeno - ecc.
Attendibilità
ATTENDIBILITA' DELLE PREVISIONI
100
90
80
(%)
previsione
attendibilità
70 persistenza
60 climatologia
50
40
0
12
24
36
48
60
72
84
96
108
120
132
144
156
168
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