PROGETTO CENTRO SPERIMENTALE DI - ISAC

PROGETTO CENTRO SPERIMENTALE DI NOWCASTING
ILLUSTRAZIONE DEL PROGETTO
Workpackage 1
Messa a punto di un modello in grado di descrivere la particolare situazione metereologica della Puglia,
estremamente condizionata dalla sua posizione geografica tra Mare Adriatico e Mar Ionio per la presenza di forti
gradienti orizzontali, e la verifica della capacità revisionale del modello attraverso riscontri della strumentazione
al suolo e dei sondaggi in quota. In particolare si vuole raggiungere uno standard revisionale affidabile per una
mappa di precipitazioni su una zona estesa della provincia di Bari e quella di ecce attraverso:
Attività 1 la messa a punto di un modello di integrazione dei dati metereologici. Tale modello costituirà la base
per il monitoraggio della meteorologia locale e avrà come risultato diretto la creazione di mappe metereologiche
costantemente aggiornate;
Attività 2 la messa a punto di un modello prognostico ad alta risoluzione spazio-temporale, basato
essenzialmente sulle equazioni della dinamica atmosferica a mesoscala. Tale modello utilizzerà l’informazione
contenuta nel precedente punto w1-a1, sia come dato di ingresso sia durante il processo di integrazione nel
tempo mediante tecniche di “nudging”.
Workpackage 2
Creazione di una rete di stazioni metereologiche al suolo e di una rete di pluviometri per la raccolta dei dati di
verità al suolo ai fini della validazione dei modelli e per il monitoraggio di dati provenienti da misure telerilevate
(radar Doppler, satelliti):
Attività 1 costituzione di una rete di stazioni al suolo in grado di coprire un’area compresa tra il comprensorio
barese e la zona di Lecce, allo scopo di acquisire dati da utilizzare sia come dati di verità al suolo che come
input dei modelli locali di cui al punto w1; sviluppo di una rete di pluviometri al suolo attraverso la quale fornire
da un lato il monitoraggio dei dati telerilevati da radar Doppler, e costituire dall’altro un ulteriore set di dati di
verità al suolo:
Attività 2 monitoraggio dei dati acquisiti dalle reti al suolo.
Workpackage 3
Acquisizione dei dati telerilevati da satellite, che insieme ai dati telerilevati al suolo e a quelli di tipo puntuale,
sono fondamentali per il NowCasting. In particolare i dati da satellite intervengono con una duplice azione: come
fonte informativa primaria per il modello numerico in uso e come fonte di informazioni territoriali da utilizzare
nella fase di affinamento dei modelli e di adattamento alle specifiche condizioni ambientali locali. Si possono
distinguere quattro fasi nell’acquisizione satellitaria:
Attività 1 analisi dei requisiti di input per il NowCasting;
Attività 2 acquisizione ed elaborazione dei dati provenienti da satelliti meteorologici, in particolare si intende
conseguire: fornitura ed installazione del sistema di acquisizione dei dati MeteoSat, produzione e gestione dei
dati MeteoSat, acquisizione ed elaborazione dei dati NOAA da fornire in input al modello di nowcasting;
Attività 3 progettazione e definizione della base dati territoriali dell’area di studio. Sarà condotta attraverso
quarto fasi distinte: progettazione base dati territoriali, selezione delle fonti informative, acquisizione e
georeferenziazione dei dati, integrazione delle informazioni;
Attività 4 acquisizione ed elaborazione dati ottici e SAR provenienti da satelliti di osservazione della Terra. Le
fasi previste sono: acquisizione di dati Lansat TM e SAR, processamento dei dati mediante algoritmi di data
fusion e successivamente mediante algoritmi di estrazione dell’informazione per la produzione di mappe di uso
del suolo, di temperatura e di umidità; monitoraggio dello stato della superficie del mare e misure del contenuto
energetico delle componenti spettrali del moto ondoso; definizione di metodologie di campionamento per
l’adattamento alle specifiche del modello.
Accanto alla raccolta di dati satellitari sarà effettuata l’acquisizione di dati telerilevati:
Attività 5 acquisizione ed elaborazione di dati da Radar Doppler per l’ottenimento di mappe di precipitazione
meteorica da integrare con la rete di pluviometri al suolo;
Attività 6 sviluppo di sensoristica a micronde per effettuare misure radiomertiche per l’ottenimento di profili
verticali della temperatura, del vaporacqueo e del contenuto di acqua liquida nelle nuvole.
Workpackage 4
Sviluppo ed utilizzazione di differenti sistemi di monitoraggio al suolo per la determinazione di parametri
atmosferici e del loro profilo verticale, al fine di controllare e raffinare l’informazione satellitaria e di verificare la
validità della previsione locale fornita dai modelli:
Attività 1 sviluppo ed utilizzazione di un sistema Lidar a Krf per la determinazione di profili verticali di
temperatura e vapore acqueo fino a10Km mediante tecniche Raman;
Attività 2 misura dei profili verticali di vapore acqueo con un Lidar mobile a Ti-zaffiro fino mediante tecniche Dial
fino a 5Km;
Attività 3 sviluppo ed utilizzazione di un Lidar Doppler per determinazione della velocità del vento fino a 10 Km
di altezza.
Workpackage 5
Creazione di una rete telematica per la gestione dei dati multisorgente rilevati e per il collegamento dei centri di
calcolo delle unità partecipanti al progetto:
Attività 1 creazione di una rete telematica per la raccolta dei dati provenienti dalla rete di stazioni al suolo dai
radiosondaggi dell’atmosfera effettuati con il sistema tradizionale, dei dati Radar e dei dati satellitari. Oltre al
collegamento con la strumentazione attiva, la rete dovrà assicurare il collegamento tra le risorse di calcolo dei
vari gruppi impegnanti nel progetto e la diffusione dei risultati ottenuti.
Workpackage 6
Definizione di un codice di grande affidabilità in grado di consentire test di validazione dei modelli numerici.
OBIETTIVI DEL PROGETTO
Il progetto si propone di dimostrare la fattibilità di un Centro per la previsione metereologica a breve e brevissimo
termine su scala regionale.
Il progetto contribuirà al potenziamento della rete di ricerca scientifica e tecnologica attraverso:
Obiettivo 1 l’acquisizione e lo sviluppo di modelli numerici di analisi e di previsione meteorologica;
Obiettivo.2 la creazione di una rete di stazioni meteorologiche al suolo e di una rete di pluviometria per la
raccolta di dati di verità al suolo ai fini della validazione dei modelli e per il monitoraggio di dati provenienti da
misure telerilevate (Radar Doppler, satelliti);
Obiettivo.3 lo sviluppo delle tecniche più avanzate di acquisizione e di analisi di dati telerilevati provenienti da
piattaforme di misura diversificate: al suolo (micrometri), da radar Doppler, da satellite.
Obiettivo.4 lo sviluppo e l’utilizzo di differenti sistemi di monitoraggio al suolo per la determinazione di parametri
(temperatura, umidità, velocità del vento) e del loro profilo verticale, al fine di controllare e raffinare
l’informazione satellitaria e di verificare la validità della previsione locale fornita dai modelli;
Obiettivo.5 la creazione di una rete telematica ed informatica per l’acquisizione dei dati, la loro diffusione tra i
vari gruppi operanti nel progetto, la presentazione e la diffusione dei risultati ottenuti dai modelli;
Obiettivo.6 lo sviluppo di un metodo di analisi di sensitività basato su tecniche di Monte Carlo orientato
all’impiego su modelli meteorologici.
MOTIVAZIONI DI SIGNIFICATIVITÀ DEL PROGETTO NELL’AMBITO DEL PIANO
La possibilità di ottenere informazioni di tipo meteorologico mediante tecniche avanzate da piattaforme di
osservazione remota (satelliti, telerilevamento al suolo, Radar Doppler), altamente innovative ed affidabili,
suggeriscono l’opportunità di una ricerca mirata allo studio ed alla conoscenza dell’ambiente atmosferico
regionale. Il progetto si propone lo studio di fattibilità di un Centro per il NowCasting in previsione di una
successiva realizzazione di un Centro operativo per applicazioni di tipo meteorologico ed ambientale per la
Regione Puglia. Tra queste applicazioni sono individuabili oltre a quelle rivolte ad attività di tipo produttivo
(agricoltura, industria, turismo) legate direttamente alla previsione a breve termine, anche quelle correlate a
necessità operative di istituzioni ed enti locali e regionali impegnati nella difesa dell’ambiente e nella protezione
civile. Si pensi ad esempio alla necessità di avere a disposizione informazioni dettagliate su scala locale a breve
scadenza temporale e con continuità, sul comportamento dell’atmosfera per fronteggiare situazioni di
emergenza provocate da catastrofi ambientali tipo Seveo Chernobyll. Occorre poi considerare anche la richiesta,
sempre crescente, di formazione di esperti di vari livello, in grado di intraprendere attività di analisi e previsione
sul territorio per la fornitura di servizi di varia natura collegati alla meteorologia.
Tale richiesta può trovar soddisfazione nella creazione di nuove competenze e nella promozione dello sviluppo
di nuove tecniche, come proposto da questo progetto.