I MODELLI MATEMATICI METEOROLOGIGI
‘METEOFUNGHI DI FUNGHIMAGAZINE’

Scopri che tempo potrà fare nel corso dei prossimi giorni, attraverso le elaborazioni computerizzate dei modelli matematici meteorologici

In questa pagine a confronto le possibili evoluzioni meteo così come proposte dal Centro Meteorologico Europeo ECMWF e del Centro Meteorologico Americano GFS.

ECMWF – 500 hpa 

↓ Le mappe del Modello Matematico ECMWF
sono di wetterzentrale.de

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GFS – 500 hpa 

↓ Le mappe del Modello Matematico GFS
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I Modelli Matematici Meteorologici a 500 hpa

IL MODELLO MATEMATICO ECMWF –

CENTRO EUROPEO PER LE PREVISIONI METEOROLOGICHE A MEDIO TERMINE

European Center Medium Weather Forecast (ECMWF)

ECMWF significa: European Center Medium Weather Forecast, ovvero: Centro Europeo per le Previsioni Meteorologiche a medio termine.

Per chi non lo sapesse, in tema di meteorologia e cambiamenti climatici, oggi l’Europa non è seconda a nessuno al mondo.

Anzi!

Gli investimenti fatti e la tecnologia adottata, fanno dell’Europa uno dei paesi leader.

In tutti gli ambienti meteorologici, si dice che oggi l’affidabilità del modello numerico matematico meteorologigo ECWF abbia superato di misura il modello matematico Americano GFS.

La ragione di questo sorpasso andrebbe ricercata soprattutto nei finanziamenti che sono stati sottratti alla ricerca, dall’attuale amministrazione governativa.

Che cosa significa ECMWF?

ECMWF è una organizzazione intergovernativa che opera grazie ai fondi ed alle tecnologie destinati allo studio della Meteorologia e dei cambiamenti climatici.

L’organizzazione è sostenuta da 20 Stati membri, di cui fa parte anche l’Italia, e da 14 Stati cooperativi.

Dove ha sede l’ECMWF?

La sede storica del Centro Europeo per le Previsioni Meteorologiche è stata in Inghilterra a Reading ma, con l’avvento della Brexit, si è deciso di spostare la sede nel Continente.

Sono stati l’Emilia Romagna e l’Italia a battere la concorrenza europea nell’aggiudicarsi la nuova sede.

Il famoso centro di calcolo si è quindi trasferito a Bologna nell’area del Tecnopolo, struttura che appartiene alla Regione Emilia Romagna.

La sede del Centro Europeo per le previsioni Meteorologiche, presso il Tecnopolo di Bologna
Alla nuova sede sono stati assegnati ben 9 mila metri quadri di superficie, compresa la zona per i super-computer al piano terra, e per gli uffici.
Oltre alla superficie destinata in prima battuta, si è poi deciso di concedere al Centro Europeo per le Previsioni Meteorologiche un ulteriore ampliamento.
Sono stati quindi assegnai altri 6 mila metri quadri e la possibilità di ospitare altre attività di ricerca correlate.

Perché si è scelto di portare la sede a Bologna?

Plastico del Tecnopolo di Bologna

Forse non tutti sanno che, in tema di ricerca, sviluppo e tecnologia, l’Emilia Romagna è la regione leader d’Italia.

Qua si concentra il 70% della capacità di calcolo e di archiviazione nazionale, grazie alla presenza di Cineca (Consorzio Inter-Universitario senza scopo di lucro) e INFN (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare) oltre ad altri istituti di ricerca nazionali.

Il territorio regionale ospita tra l’altro una delle più importanti comunità europee sul tema di Big Data Analytics*.

(*processo di raccolta e analisi di grandi volumi di dati per estrarre informazioni nascoste).

Sono oltre 1.700 i ricercatori coinvolti in questo settore.

Non basta

Devi sapere inoltre, che attualmente, Bologna è il principale polo italiano di ricerca e conoscenza in materia di meteorologia e di cambiamenti climatici.

Tutti i più importanti Istituti di Ricerca Italiani, ed agenzie del settore meteorologico e climatico, hanno infatti sede proprio in Bologna.

Tra questi ti posso citare i più importanti che sono:

• CMCC Centro Euro-Mediterraneo sui Cambiamenti Climatici
• CNR Consiglio Nazionale delle Ricerche
• ENEA Agenzia nazionale per le nuove tecnologie, l’energia e lo sviluppo economico sostenibile

Anche l’Istituto europeo di tecnologia Climate-Kic (la più grande iniziativa europea sull’innovazione climatica), ha da poco aperto una sede a Bologna.

Modelli Matematici Meteorologici

Il Modello Americano GFS

É anche detto Aviation (AVN) and the Medium Range Forecast (MRF).

Creato attorno agli anni ’80, allo scopo di facilitare la navigazione aerea statunitense, oggi è gestito dai ricercatori del NCEP (National Centers for Environmental Prediction).

Il Modello GFS risulta essere uno dei Modelli Matematici più seguiti al mondo.

Come funziona un Modello Matematico?

I Modelli Matematici, utilizzano dati provenienti dalle stazioni Meteo di terra, acqua, aria e satelliti (input o inizializzazione).

Attraverso equazioni fondamentali elaborate da super-calcolatori, emettono una “prognosi”.

Sin dal 1955, l’uso dei Modelli Matematici sta alla base del sistema di previsione Meteo, basato sulla capacità di lettura delle mappe di simulazione elaborate.

Esistono diversi Centri Meteorologici internazionali che producono Modelli numerici Meteorologici.

I principali Modelli Matematici

Il Modello Americano GFS è a scala sinottica così come l’Europeo ECMWF, prodotto dal Centro Meteorologico Europeo.

Sono a scala sinottica anche i seguenti modelli:

Il modello della Marina Militare americana NOGAPS, il modello del Regno Unito (UK) UKMO, il canadese GEM, il russo WMC, il giapponese JMA o l’australiano BOM ACCESS.

Ad area limitata invece il modello BOLAM ed il DALAM.

Le “mappe” elaborate dai supercalcolatori, sono emesse ogni 6 ore, alla mezzanotte, alle 6 del mattino, a mezzogiorno ed alle 6 del pomeriggio.

Dalla capacità di lettura di queste mappe si può dedurre, a grandi linee, che tempo farà nel breve, medio e lungo termine.

Le mappe a 500 hPa Geopotenziale (Gpdm) contemplano le temperature (C) e la Pressione (hPa) ad una altezza meteorologica di circa 5000/5500 mt (500 gpdm).

Come si leggono i colori di un modello matematico?

I colori raffigurati sulle mappe indicano la quantità di aria calda o fredda presente in alta Atmosfera con i relativi valori di Pressione (hPa)

Si usano dei colori convenzionali per raffigurare aria calda o aria fredda.

I colori che vanno dall’arancio al rosso scuro indicano aria calda o molto calda.

Un valore dai 556 gpdm in su fino ai 600 gpdm, indica che l’aria in quota è da moderatamente a molto calda.

Con valori prossimi ai 600 gpdm ci attendiamo uno zero termico altissimo e prossimo ai 5000/5500 mt.

Aria molto calda si trova a tutte le quote atmosferiche con temperature che al suolo raggiungono e superano i 35°C con punte anche superiori ai 40/45°C.

Le temperature possono raggiungere e superare i 30°C anche alla quota media dei 1500 mt (Altezza Geopotenziale degli 850 hpa).

I colori che vanno dall’arancio molto chiaro al giallo indicano valori di Geopotenziale neutri ma tendenzialmente bassi o in abbassamento e quindi instabilità-vorticosità da moderata a media.

I colori con sfumature di giallo possono già esser accompagnati da masse d’aria molto fredda con isoterme anche sotto i -15/-20°C a 5000/5500 mt.

IL VORTICE POLARE

Il colore verde, generalmente confinato all’interno di una spessa linea nera, indica la massima espansione del cosiddetto VORTICE POLARE o Fronte Artico, come veniva definito un tempo.

All’interno di questa linea immaginaria, i valori di Geopotenziale stanno sempre sotto i 552 gpdm, che è il valore discrimine tra aria calda e stabile e/o fredda ed instabile.

I colori che dal verde arrivano fino all’azzurro indicano vorticosità dell’aria marcata con formazione di nubi e “Vortici” Depressionari accompagnati da aria fredda in quota.

Questi vortici (Cicloni extra-tropicali) si distinguono dalle tempeste tropicali o dagli uragani per la presenza di aria fredda in quota.

Nelle tempeste tropicali e negli uragani vi è aria calda in quota a scatenare venti furiosi e piogge torrenziali attorno all’occhio del Ciclone.

Con i colori che vanno dal verde all’azzurro lo zero termico crolla dai 1500 mt del verde ai 500 dell’azzurro.

ARIA ARTICA-POLARE

I colori che vanno dal blu chiaro-scuro al fucsia e viola indicano masse d’aria polare freddissima.

Tempeste Artiche e Depressioni Artiche con minimi di Pressione generalmente al di sotto dei 980 hPa sono raffigurate con i colori dal blu-chiaro-scuro al fucsia-viola.

Di solito i colori dal blu al viola scuro indicano anche masse d’aria vorticosa gelida e generalmente al di sotto dei -30°C alla quota Geopotenziale dei 500 hPa.

In presenza di Geopotenziali bassissimi (sotto i 520 gpdm) le masse d’aria gelida possono raggiungere anche quote molto basse.

Le storiche ondate di gelo del passato sono state sempre accompagnate da valori di Geopotenziale prossimi ai 500/520 gpdm con masse d’aria con isoterma da -30°C a 500 hPa.

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