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Come capire e leggere i modelli per fare una previsione meteo..

Spesso chi segue le carte  si sarà  domandato cosa significassero quelle strane sigle, acronimi terminologie o indici scritti nei vari  articoli, come hPa, GPT, CAPE, per non parlare di spaghi, velocità verticali, punti di rugiada e così via. Altri saranno invece rimasti senza parole davanti ad una carta con tante strane frecce, colori e numeri.
In questa piccola guida, e ci teniamo a sottolineare piccola, illustreremo a grandi linee il significato di alcune tipologie di carte che i principali modelli matematici diffondono nei propri siti, e che sempre più spesso vengono utilizzati da centri previsionali o semplici appassionati nei siti e forum meteorologici di tutto il mondo.
In questo post, cercherò di rendere più accessibile l'interpretazione delle carte derivate dai modelli meteorologici.
Infatti, gli articoli che permettono di apprendere semplicemente come analizzare i modelli sono piuttosto rari in rete, se comparati con il numero di manuali teorici disponibili nei vari siti meteo. Tuttavia, i modelli sono oggi oggetti indispensabili per prevedere il tempo (ma anche le basi teoriche lo sono ovviamente).
Si raccomanda pertanto di possedere un minimo di basi in meteorologia per poter proseguire nella lettura di questo articolo (la struttura generale di una depressione, i fronti, il jet-stream... ecc.).
In questo approfondimento, si utilizzeranno soprattutto le carte analizzate dal modello GFS (modello globale americano).
Questo per un semplice motivo: perchè è attualmente il modello che propone il numero maggiore di carte gratuite sulla rete di Internet, carte del resto indipensabili per ogni previsore più o meno amatoriale.
Tuttavia, le spiegazioni fornite qui di seguito possono ovviamente essere applicate anche ai diversi modelli che propongono gli stessi tipi di carte.
Prima di iniziare l'analisi delle carte, è necessario conoscere alcune particolarità.
Avete potuto osservare che i parametri meteorologici sono a volte descritti ad un certo livello: ad esempio 850, 700, 500 e 300hPa. Occorre sapere che questi livelli corrispondono in realtà ad altitudini. Infatti, si sa che la pressione diminuisce più o meno regolarmente man mano che ci si alza (viene perso circa 1hPa per ogni aumento di 8m). In media, l'altitudine di una superficie isobara (ad esempio 500hPa) resta costante (si parla d'atmosfera standard).
Ci si può dunque aiutare all'inizio con una tabella di corrispondenza tra pressione ed altitudine:
1013hPa=Livello del mare
900hPa=990m
850hPa=1460m
800hPa=1950m
700hPa=3000m
600hPa=4200m
500hPa=5500m
400hPa=7200m
300hPa=9200m
250hPa=10400m (livello medio della tropopausa)
200hPa=12000m
Oltre, si entra nella stratosfera, e questo strato dell'atmosfera per il momento non ci interessa, poiché i fenomeni meteorologici si situano tra il suolo ed la tropopausa (~10000/11000m).

Scelta ed affidabilità modelli:
Ci sono due tipi principali di modelli, quelli globali e quelli locali ad alta risoluzione (LAM).
I modelli globali sono: GFS prodotto dal centro meteo americano, ECMWF (centro meteo europeo), UKMO (inglese), GME (tedesco), GEM (canadese), JMA (giapponese), NOGAPS (americano), SEMBAC (americano), WMC (russo). Non escludo che ce ne sia qualcun'altro che in questo momento mi sfugge (c'e' quello francese ma non esistono mappe pubbliche di questo modello).
Questi modelli si differenziano per vari parametri, quali la risoluzione orizzontale, l'orografia, i livelli verticali e, molto importante per l'utente finale che guarda le elaborazioni grafiche, i parametri messi a disposizione pubblicamente.
GFS mette a disposizione quasi 200 parametri, e sta a chi effettua le elaborazioni decidere cosa elaborare. GFS inoltre viene messo a disposizione a diverse risoluzioni orizzontali, da 0.5 a 2.5°. Le risoluzioni a 0.5 e 1° arrivano fino alle 180 ore di previsione, la risoluzione a 2.5° fino a 384 ore (da tenere conto che alla nostra latitudine 1° equivale a circa 80 km).
ECMWF mette a disposizione solo pochissimi parametri pubblicamente del modello a risoluzione 2.5°, cosi' come UKMO. A pagamento, o per gli enti pubblici invece sono disponibili tutti i parametri.
Ci sono poi i modelli Ensemble. Piu' che un modello Ensemble e' una tecnica. I maggiori centri meteo affiancano quindi alle uscite ufficiali del loro modello, quelle eseguite tramite la tecnica ensemble, che consiste nell'introdurre volutamente delle perturbazioni sui dati in ingresso, modificando alcuni parametri (credo in sintesi solo la temperatura al momento) per testare, al variare di questi parametri, quanto viene modificata la previsione. Questa tecnica tenta di annullare gli errori dei dati in ingresso che ci sono sempre, introducendone volutamente degli altri.
In sintesi, nelle previsioni sul medio lungo periodo, dai 7 ai 15 giorni, di solito i risultati previsionali ottenuti dalla "media" dell'ensemble, sono migliori rispetto a quelli del run ufficiale del modello.
Avremo quindi GFS/Ensemble, ECMWF/Ensemble ecc.
Anche in questo caso GFS mette a disposizione integralmente la propria elaborazione ensemble, ECMWF se la tiene nel cassetto rendendo disponibili pubblicamente spizzichi e bocconi.
Passiamo ai LAM
Lasciando da parte altre divisioni interne ad essi, sono in linea generale modelli a scala limitata, con risoluzione orizzontale ed orografica molto piu' dettagliata rispetto ad un modello globale, e quindi assai piu' adatti alle previsioni per le ore o i giorni successivi fino a 3 o 4 giorni.
Di norma infatti lo spazio temporale coperto da un LAM non supera le 96 ore e spesso rimane al di sotto di questa soglia (dipende da vari fattori intrinsechi al LAM, ai dati di inizializzazione di disponibili o relativi alla potenza di calcolo disponibile)
Vi e' da dire che i LAM sono inizializzati sul run di analisi di un modello globale, cioe' prendono i dati di inizio e del contorno da un modello gloablae e successivamente elaborano la previsione secondo la propria fisica. I dati di init possono anche essere integrati con altri.
Ora veniamo ai LAM principali per l'area italiana
Ovviamente non posso che consigliarti MM5, LAM prodotto in America e di cui noi del MTG elaboriamo in proprio per l'Italia, l'area alpina e della ex-Jugoslavia. Attualmente le previsioni arrivano a coprire un arco di 48 ore. MM5 e' un LAM molto usato per la previsione dei fenomeni convettivi, molti centri meteo lo utilizzano anche nella previsione degli uragani.
C'e' il BOLAM che e' un LAM prodotto in Italia dall'UNI di Bologna ed elaborato dall'UNI di Genova
Per l'area europa compreso il nord Italia c'e' poi il LAM NMM elaborato dall'UNI di Basilea (ma anche questo come MM5 e' un LAM di origine americana)
Infine da citare il LAM ETA, prodotto in Serbia e di cui esistono diverse elaborazioni sia gratuite che a pagamento.
MTG oltre a MM5, che come detto implementa in proprio sul dominio italiano e con due risoluzioni differenti, elabora graficamente diversi modelli globali
GFS in primis con molti parametri elaborati, anche nella versione ENSEMBLE. Elabora poi da poco il modello russo WMC, praticamente in esclusiva, visto che non mi risulta che esistano altre elaborazioni del modello almeno nei siti europei ed americani, elabora per i pochi parametri disponibili ECMWF e UKMO.
DA un po' di tempo abbiamo anche intorodotto le elaborazioni MULTIMODEL basate sui modelli GFS, ECMWF e UKMO.
Infine, per testare l'affidabilita' delle previsioni sempre dei tre modelli GFS, ECMWF e UKMO, abbiamo introdotto le elaborazioni VERIFICATION.
Gli spaghetti invece non sono un modello, sono soltanto un'elaborazione grafica basata su ENSEMBLE o MULTIMODEL.

 

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