Presentazione di casi d'uso: Italy Flash Flood - Andrea Montani, E. Gascón, T. Hewson - Arpa Piemonte

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Presentazione di casi d'uso: Italy Flash Flood - Andrea Montani, E. Gascón, T. Hewson - Arpa Piemonte
Presentazione di casi d’uso:
     Italy Flash Flood

   Andrea Montani, E. Gascón, T. Hewson
      ECMWF (Reading, UK | Bologna, Italy)

      Mistral Final Conference, 23 novembre 2020

                                                   © ECMWF November 24, 2020
Presentazione di casi d'uso: Italy Flash Flood - Andrea Montani, E. Gascón, T. Hewson - Arpa Piemonte
Motivazioni
    Le previsioni in precipitazione possono affette da gravi
   imprecisioni perche` prodotte per grid boxes e non per                   Intensita`
                              punti.
                                                                ERRORI
  Errori maggiori in casi di convezione localizzata piuttosto
          che in casi di precipitazione su larga-scala                    Localizzazione

       Limitazioni nella previsione di eventi
               alluvionali improvvisi
                                                                     COMBINAZIONE
                                    utilizzo Limited-Area-
                                                                        DEI DUE
                                    Model ad alta risoluzione
                                                                       APPROCCI
Possibili soluzioni

                                       post-processing dei
                                   Modelli a scala Globale
Presentazione di casi d'uso: Italy Flash Flood - Andrea Montani, E. Gascón, T. Hewson - Arpa Piemonte
Workflow previsioni probabilistiche di precipitazione
 ECMWF ENS                                            COSMO-2I-EPS 2.2 km

                                                      scale-selective
ecPoint post-                                         neighbourhood
 processing
                                             I O NE   post-processing
                                         A Z
                                       N
                                     BI PESI
                                    M
                                  CO CON ALLA
 ecPoint                                ATI Z A       COSMO post-
                                    LEG A D E N LE
Rainfall 6-h                          SC PORA          processed
                                      TEM

                                                          COSMO post-processed
             ecPoint Rainfall 6-h                     + ecPoint Rainfall post-processed
            ritagliato e interpolato                  “combinati” per Italia e dintorni
             sulla griglia COSMO
                                                          Accurate previsioni
                                                          probabilistiche su 6h           3
Presentazione di casi d'uso: Italy Flash Flood - Andrea Montani, E. Gascón, T. Hewson - Arpa Piemonte
Combinazone di ecPoint Rainfall (12UTC based) e COSMO post-processed (21 UTC based)

Portale Mistral:                                          1. Probabilita` di superamento soglie per la precipitazione su 6h - soglie disponibili: 5, 10, 20, 50 mm.

 prodotti finali                                          2. Percentili di precipitazione su 6h - valori disponibili: 1, 10, 25, 50, 75, 99.

                                                                                                       FREQUENZA
•   Fc+0h - Fc+48h: combinazione di entrambi i prodotti con pesi diversi dipendenti dalla scadenza temporale (maggior peso a COSMO nel
    breve termine) sino a fc +48h (risoluzione spaziale: 2.2 km; risoluzione temporale: 3h).

•   Fc+48h – Fc+240h (day 10): solo ecPoint rainfall e` disponibile con risoluzione orizzontale di 18 km. Risoluzione temporale: 3h sino a
    Fc+144h, 6h da Fc+144h a Fc+240h.

                                                                                                  4 AREE DISPONIBILI

       Workflow previsioni probabilistiche di precipitazione
      ECMWF ENS                                           COSMO-2I-EPS 2.2 km

                                                          scale-selective
     ecPoint post-                                        neighbourhood
      processing                                      E   post-processing
                                                 I ON
                                              AZ
                                         MBIN PESI
                                       CO CON ALLA
      ecPoint                                ATI ZA       COSMO post-
                                         LEG A D E N LE
     Rainfall 6-h                          SC PORA         processed
                                           TEM

                                                              COSMO post-processed
                  ecPoint Rainfall 6-h                    + ecPoint Rainfall post-processed
                 ritagliato e interpolato                 “combinati” per Italia e dintorni
                  sulla griglia COSMO
                                                              Accurate previsioni                                                        October 29, 2014
                                                              probabilistiche su 6h           3
Presentazione di casi d'uso: Italy Flash Flood - Andrea Montani, E. Gascón, T. Hewson - Arpa Piemonte
Verifica dei metodi di post-processing
•    variabile:
            precipitazione su 6h;
•    periodo:
            01/02/2019 - 31/01/2020;
•    regione:
            35-48N, 6-19E (dominio Italiano);
•    obs:   synop + Non-GTS regional network
            (~ 4000 stazioni/giorno);
• scadenze: 0-6, 6-12, …, 42-48h;
• soglie:   0.2, 1, 5, 10, 20, 30, 50 mm/6h;
• sistemi:  COSMO-raw COSMO-post
            ENS raw ecPoint6h
            merge product
• scores:   ROC area, BSreliab, …
• metodo: punto piu` vicino

                                   merge product = α · COSMO-post + (1-α) · ecPoint6h
    Maggior peso a COSMO-post per brevi scadenze previsionali; il peso di ecPoint6h aumenta per scadenze temporali piu` lunghe

                                      EUROPEAN CENTRE FOR MEDIUM-RANGE WEATHER FORECASTS                            5
Presentazione di casi d'uso: Italy Flash Flood - Andrea Montani, E. Gascón, T. Hewson - Arpa Piemonte
SCORE ANNUALI e SCORE ESTIVI
Ø Reliability component of the Brier Score and Area under the ROC curve
Ø Soglia: 10 mm/6h; occorrenze: ~ 25000
                                    BS (reliab)                                        Area Under ROC curve

         A
         N
         N
                                                                better                                        better
         U
         A
         L
         I

         E
         S
         T                                                                                                    better
         I
         V                                                      better
         I

                                          EUROPEAN CENTRE FOR MEDIUM-RANGE WEATHER FORECASTS                           6
Presentazione di casi d'uso: Italy Flash Flood - Andrea Montani, E. Gascón, T. Hewson - Arpa Piemonte
Evento alluvionale nel Nord Italia
            (2-3 ottobre 2020)

  Analisi dei prodotti previsionali “Italy flash-flood’’

    EUROPEAN CENTRE FOR MEDIUM-RANGE WEATHER FORECASTS     7
Presentazione di casi d'uso: Italy Flash Flood - Andrea Montani, E. Gascón, T. Hewson - Arpa Piemonte
Fra il 2 e 3 ottobre 2020
                                            l’Italia nord-occidentale e` stata oggetto di precipitazioni
                                                      record con conseguenti inondazioni

                                                                                         Sambughetto

                                                        Limone
                                                       Piemonte
2-3 Ottobre - Dati da Arpa Piemonte
Precipitazione cumulata su 24 ore (12-12)
                                                       Aree
•   Sambughetto (VB) 630 mm                            piu`
                                                       colpite
•   Limone Piemonte (CN) 580 mm
                                                                                  8
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Percentili 50 e 99 + obs (su 6h)
                 IC: 00UTC 2 Ottobre 2020

 P50                                                   P99
(mm)                                                  (mm)

       Osservazioni
          (mm)

                                                  9
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Probabilita` tp > 50mm/6h + obs (su 6h)
           IC: 00UTC 2 ottobre 2020

Probabilita` (%)                  Osservazioni (mm)

                                                      10
Grazie per l’attenzione!!!

EUROPEAN CENTRE FOR MEDIUM-RANGE WEATHER FORECASTS   11
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