Non sottovalutare le post elaborazioni - ARPA FVG
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Catene modellistiche diagnostiche e catene prognostiche
Non sottovalutare le post elaborazioni
Il ruolo della modellistica numerica nella valutazione e nella previsione
dell'inquinamento atmosferico a scala regionale e sub-regionale
Palmanova, 27 febbraio 2013
ARPA FVG – CRMA
Centro Regionale di Modellistica Ambientale
crma@arpa.fvg.itSommario della lezione
Il ruolo delle post elaborazioni nella modellistica numerica
Il formato dei dati e la disponibilità di post processori
Le operazioni principali delle post elaborazioni
Alcuni strumenti utili alle post elaborazioni
Alcuni strumenti utili alla visualizzazione dei dati
2Le post elaborazioni sono presenti in tutti i principali workflow
Le simulazioni di tipo Off-line
Meteorological Sources Source
data measurements model
Meteorological Dispersion Post Results
model Model processing publication
Environmental monitoring: daily run over past 24 hours
Source
model
Meteorological
Dispersion Post Impact
Database
Model processing evaluation
(one or more years)
Impact evaluation: one (or more) yearly run over past weather (climate)
3Catene modellistiche diagnostiche e le post elaborazioni
Workflow usato al CRMA nell'ambito del progetto ADE – run di riferimento QA
Atmos Model Meteorological Emission
dataset data Inventory
Meteorological Sources AQ boundary AQ
preprocessor preprocessor conditions measurements
Meteorological
Dispersion Post Results
Database Kriging
Model processing publication
(one year)
4Catene modellistiche diagnostiche: post e pre elaborazioni
Workflow usato al CRMA nell'ambito del progetto ADE – scenari
Atmos Model Meteorological Emission AQ boundary
dataset data Inventory conditions
Mitigation
Scenario filter Scenario filter
action
Meteorological
preprocessor
Sources
preprocessor
Meteorological
Dispersion Post Results
Database
Model processing publication
(one year)
5Post processori: il caso meteorologico
Esempio del modello meteorologico WRF – senza assimilazione dei dati locali
WPS
Condizioni
Condizioni
●
●
iniziali
iniziali
al Preprocessore
alcontorno Preprocessore
●
● contorno (metgrib)
(dinamiche)
(dinamiche) (metgrib) WRF model
Analisi globali
Analisi globali Post
Previsioni globali Post
Previsioni globali Elabor.
Preprocessore modello Elabor.
&
Preprocessore modello &
(real)
(real) (WRF)
(WRF)
Pubblic.
Pubblic.
WPP
WPP
UPP
Condizioni
Condizioni UPP
●
●
alalcontorno
contorno
(statiche Preprocessore
(staticheooquasi)
Orografia
quasi) Preprocessore
(geogrid)
Orografia (geogrid)
Tipo di suolo
Tipo di suolo
Uso del suolo
Uso del suolo
6Post processori: il caso dispersione degli inquinanti
Esempio del modello dispersivo off line FARM – senza assimilazione dei dati locali
Stato
Stato
Condizioni
Condizioni (concentrazioni)
(concentrazioni)
Determinanti
Determinanti ● Iniziali
Iniziali
meteorologici
meteorologici
●
● al
alcontorno
contorno
(dinamici)
(dinamici)
●
(dinamiche)
(dinamiche)
Analisi
Analisi
Previsioni
Previsioni
Determinanti
Determinanti
Condizioni
Condizioni
● alalcontorno
contorno
●
(statiche Preprocessore
(staticheooquasi)
quasi)
Orografia e ostacoli
Preprocessore
meteorologico Post
Orografia e ostacoli meteorologico Post
Elabor.
Tipo di suolo Elabor.
Tipo di suolo &
Uso del suolo &
Uso del suolo Modello
Modello
Pubblic
Pubblic
Preprocessore
Preprocessore dispersivo
dispersivo ARIANET
(FARM)
(FARM)
ARIANET
post proc.
Pressioni
Pressioni post proc.
+
● Sorgenti emissive +
CDO NCO
● Sorgenti emissive Preprocessore
Preprocessore CDO NCO
● Catasti (INEMAR)
● Catasti (INEMAR) sorgenti
sorgenti
● SME
● SME Aria Regional Suite 7
(dinamiche
(dinamicheoostatiche)
statiche)Catene modellistiche prognostiche: parecchi post processori
Esempio: catena operativa per la previsione della qualità dell'aria in regione FVG
Operational air quality forecasts for Friuli Venezia Giulia +120H (32 cores for WRF)
Post processing & publication (2 cores for FARM)
Air quality boundary conditions Air quality boundary conditions
000 – 072 h are available 072 – 120 h are available
Meteorological boundary
FARM FARM
conditions are available
000 - 072 h 072 - 120 h
download
03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 UTC
start - WRF - end
8Il formato dei dati: una garanzia sulla post elaborazione
La scelta del formato dei dati da usare per la produzione o l'archiviazione degli
output modellistici è di capitale importanza per risparmiare tempo e trovare
strumenti efficienti per le successive elaborazioni:
GRIB1 o GRIB2 (WMO)
Autodescrittivo
Espandibile
Flessibile
Unica convenzione
- WMO http://www.wmo.int/pages/prog/www/WDM/Guides/Guide-binary-2.html
http://www.wmo.int/pages/prog/www/WMOCodes/Guides/GRIB/Introduction_GRIB1-GRIB2.pdf
NetCDF (UCAR & UNIDATA)
Autodescrittivo
Espandibile
Flessibile
Diverse convenzioni (COARDS – CF [climate – forecast] raccomandata)
- http://www.unidata.ucar.edu/software/netcdf/
- http://www.cgd.ucar.edu/cms/eaton/cf-metadata
9Post elaborazione: le operazioni principali Le operazioni di post elaborazione sono eseguite su: campi quadridimensionali (x,y,z,t) Le operazioni di post elaborazione sono di tipo: elementare (+; -; x; /) applicazione di relazioni d'ordine (>; = ;
Strumenti generali per post elaborazioni e visualizzaizoni Operazioni su campi quadridimensionali e gran numero di files NetCDF library: http://www.unidata.ucar.edu/software/netcdf/ NCO: http://nco.sourceforge.net/ CDO: https://code.zmaw.de/projects/cdo GRIBEX: http://www.ecmwf.int/products/data/software/grib.html Altri accessori: wgrib, ggrib, ecc: http://www.cpc.ncep.noaa.gov/products/wesley/ Post processori commerciali: (Aria Regional suite http://www.aria-net.it/) R http://www.r-project.org/ Gestione e accesso ai dati e alle banche dati RAMADDA http://ramadda.org/repository THREDDS Data Server http://www.unidata.ucar.edu/software/tds/ Visualizzazione proiezioni geografiche e operazioni non intensive GMT http://gmt.soest.hawaii.edu/ GrADS http://www.iges.org/grads/ Gnuplot http://www.gnuplot.info/ IDL http://www.unidata.ucar.edu/software/idv/ GEMPAK http://www.unidata.ucar.edu/software/gempak/ VAPOR https://www.vapor.ucar.edu 11
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