Meteorologia alpina e utilizzo dei prodotti previsionali

METEOROLOGIA ALPINA E UTILIZZO
DEI PRODOTTI PREVISIONALI: Ia
UTILIZZO DEGLI STRUMENTI E DEI PRODOTTI
PREVISIONALI, FINALIZZATI AI PROCESSI
DECISIONALI NEL TERRITORIO
Modulo Formativo per Tecnici della Protezione Civile
Modulo AINEVA 2pc
Gestione delle Problematiche Valanghive di Protezione Civile
Belluno – BL – 1414-18 Settembre 2009
ROBERT--LUCIANI Thierry
ROBERT
IL MONITORAGGIO DEL TERRITORIO
Il monitoraggio del territorio
Parco delle stazioni automatiche e dati correlati
Gli strumenti per la previsione
Osservazione diretta + modello numerico
Indirizzare le scelte parametriche in relazione al tipo di
situazione
Gli strumenti previsionali moderni
Rilievi neve - Previsioni valanghe
Nuovo approccio previsionale e formazione per i meteorologisti
professionali
Illustrazione del necessità
necessità del modello concettuale
Principi di utilizzo pratico della tropopausa dinamica
Ruolo dei modelli concettuali
Illustrazione del necessità
necessità del modello concettuale
conclusione
Il monitoraggio del territorio
•
Le stazioni automatiche – L’esempio
del veneto con le reti Centro valanghe
di Arabba e l’Agrometeorologia di Teolo
Dati delle stazioni automatiche
Dati relativi delle stazioni automatiche del CVA
situate in alta quota, consultabili ogni 30 minuti
Dati delle stazioni automatiche
Carta delle temperature
Carta della direzione e della velocità
del vento
Dati relativi delle stazioni automatiche del Centro di
Agrometeorologia di Teolo con una frequenza
oraria
Dati delle stazioni automatiche
Profilo delle temperature
nelle ultime 48 ore
Carta delle temperature
Dati relativi a una delle stazioni automatiche
del Centro di Agrometeorologia di Teolo con
una frequenza oraria
Gli strumenti per la previsione
Satrep (report satellitare)
Situazione del 23/07/2009
Situazione del 18/07/2009
Alle ore 7.45 UTC - MCS (Mesoscale
Alle ore 00 UTC - Passaggio di una
Convective System) sulla Francia e saccatura in quota (short wave a 300
La Germania, mentre l’Italia è
hPa) e sopraggiungere di un fronte
interessata da un Promontorio
freddo in un’avvezione fredda sulle Alpi
(CF in CA) con effetti rilevanti
• Gli strumenti analitici per capire lo stato attuale
dell’atmosfera. Utili per il Nowcasting
Gli strumenti per la previsione
Immagini satellite MSG
Situazione del 10/06/2009 ore 12.00
UTC Immagine bispettrale, si
visualizzare sia le nubi medie e basse
(gialle) che le nubi alte (celesti) anche
in caso di sovrapposizione
Situazione del 10/06/2009ore 12.00
UTC Immagine Infrarosso con
temperature di superficie sia del
suolo che del top delle nubi
• Gli strumenti analitici per capire lo stato attuale
dell’atmosfera. Utili per il Nowcasting
Gli strumenti per la previsione
Immagini satellite MSG
Situazione del 18/08/2009 ore 12.45 UTC
Sovrapposizione immagini infrarosso per
determinare quota e temperatura del top
delle nubi
Situazione del 18/08/2009 ore 12.45 UTC
Interpretazione immagini di MSG 8 con
classificazione delle nubi effettuata da
Meteo-France sulla base di algoritmi delle
immagini base
Gli strumenti analitici per capire lo stato attuale
dell’atmosfera. Utili per il Nowcasting
Gli strumenti per la previsione
le immagini Radar
Forti
precipitazioni
Situazione del 16/06/2009 alle 14.42
solare MCS (Mesoscale Convective
System) sulle Dolomiti con forte
intensità pluviometriche rilevate dal
Radar di Monte Macaion. I nuclei viola
indicano la presenza di grandine
Situazione del 16/06/2009 alle ore 14.42
solare Flusso occidentale con passaggio di
un anomalia dinamica in quota, responsabile
dell’instabilità in atto con celle
temporalesche evidenziate dai nuclei di
forte precipitazioni osservate
Gli strumenti analitici per capire lo stato attuale
dell’atmosfera. Utili per il Nowcasting
Osservazione diretta
• Immagini webcam + interpretazione delle osservazioni
dirette avvalorate dai modelli numerici a disposizione
Situazione anticiclonica molto
stabile, ma con forte umidità nei
bassi strati atmosferici al primo
mattino
Situazione 6 ore più tardi con attività
convettiva diurna molto ridotta e
modesti cumuli in relazione alla forte
subsidenza osservata in quota
Sulla base delle immagini e dei
modelli, si scarta il rischio
d’instabilità convettiva
Appaiare osservazioni visive e
modelli aiuta alla decisione
previsionale
Osservazione diretta + Modello numerico
• Immagini webcam + interpretazione delle osservazioni
dirette avvalorate dai modelli numerici a disposizione
Cross section sulle Alpi
orientali - Profilo verticale
molto stabile
Situazione anticiclonica
molto stabile, assenza di
cumuli alle ore 12 del
23/07/2009
Il radiosondaggio modellistico
Di previsione + 12 ore indica
Un’atmosfera stabile
Situazione prevista dal modello
globale Arpège delle 00 per le 12
UTC del 23/07/2009.
La situazione osservata sulla
webcam viene confermata dalla
modellistica.
Appaiare osservazioni visive e
modelli numerici facilità la
previsione deterministica.
Osservazione diretta
• Immagini webcam + interpretazione delle osservazioni
dirette, avvalorate dai modelli numerici a disposizione
Situazione del 10/07/2009 alle ore 9.
Forte umidità nei bassi strati con
marcato sollevamento e atmosfera
potenzialmente instabile
Sulla base delle immagini e dei
modelli, si può anticipare il rischio di
spiccata instabilità
Situazione del 10/07/2009 alle ore 15.
Forte attività convettiva diurna, gli
addensamenti sono spesso associati a
rovesci e temporali sparsi, localmente
intensi
Appaiare osservazioni visive e modelli
aiuta alla decisione previsionale
Osservazione diretta + Modello numerico
• Immagini webcam + interpretazione delle osservazioni dirette
avvalorate dai modelli numerici a disposizione
Carte del GFS con
conferma della presenza di
una saccatura sulle Alpi
orientali, assieme a una
forte umidità a 700 hPa
Situazione instabile,
addensamenti ben sviluppati
alle ore 10 solare (11) del
10/07/2009
Precipitazioni
Fino a 15/20 mm
In 24 ore
Situazione prevista dal modello GFS
delle 00 per le 12 UTC del 10/07/2009.
La situazione osservata sulla webcam
è confermata dalla modellistica.
Appaiare osservazioni visive e modelli
numerici facilità la previsione
deterministica.
Prevedere il disaggio per caldo umido
i meteogrammi
Livelli di umidità relativa quasi saturi di
notte e piuttosto alti in giornata
nonostante Il forte riscaldamento diurno
Sulle Pianure del Veneto e nelle conche
prealpine, alte temperature notturne
20/21°C Con 98/100% di umidità
(vedere Td), Caldo afoso in giornata con
32/33°C e forte umidità relativa (60%)
A Treviso 32.7°C con 60% di umidità = forte disagio
per caldo umido con valore termico avvertito di 39°C
I parametri da considerare sono la temperatura e il livello di
umidità. Oltre alla previsione sulla base dei modelli
numerici, l’ausilio dei meteogrammi in tempo reale può
essere un prezioso (ricerca per affinare la previsione)
Prevedere il disaggio per wind chill
i meteogrammi
T°C
km/h
-15,7
31
-15,7
34
-15,6
39
-15,8
30
-15,9
32
-16,1
31
-16,2
40
-15,9
36
-15,8
35
-15,4
31
-14,9
41
-14,6
41
Temperature e velocità del vento a Cima Pradazzo 2200 m
il 13 febbraio 2009
60
Ve locità vento in km/h
50
Temperatura avvertita
-27°C a Monti
Alti di Ornella
40
30
20
temperature in °C
10
0
-10
-20
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
Ore de l giorno
-14,2
44
-14,1
42
-14,1
46
-14,1
50
-14,5
45
-14,9
39
-14,7
32
-14,8
25
-14,7
21
-14,9
22
-14,9
19
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
Gli strumenti previsionali moderni
Accesso continuo a tutti i dati
meteorologici con possibilità di
sovrapposizioni fra i dati di osservazioni
e la modellistica
Piattaforma SYNERGIE
Sviluppata da MFI (Tolosa)
In tempo reale possibilità di visualizzare
le osservazioni di qualsiasi genere come
immagini da satellite, mosaico radar,
radiosondaggi …. Dati stazioni sinottiche
e produzioni di modelli numerici per
migliorare sia la previsione a medio
termine che il nowcasting.
Piattaforme operative per velocizzare ed
ottimizzare la previsione
Rilievi neve - Previsioni valanghe
Dati di neve fresca e di altezza neve dopo ogni evento
per diversi punti di misura automatica e manuale e
modello 6 di osservazione nivometeo
Rilievi neve - Previsioni valanghe
Evaluazione della stabilità del manto nevoso attraverso il profilo
stratigrafico del manto neve e bollettino neve valanghe emesso dal CVA
Nuovo approccio previsionale e formazione
per i meteorologisti professionali
Essere in grado di capire immediatamente la circolazione in quota
(dinamica di tropopausa) responsabile in gran parte dell’evoluzione
dei sistemi legati al maltempo, in modo da capire la natura dei sistemi
del tempo sensibile.
Un buon previsore deve quindi essere in grado di riconoscere
(assimilare)
l‘attività sinottica (la dinamica) di una situazione; significa che deve:
Avere una buona conoscenza di base in meteorologia sinottica;
Interpretare correttamente le uscite modellistiche;
Fenomenologia (fronti, ciclogenesi, celle temporalesche ….), modelli concettuali
Formazione basata sui concetti moderni della meteorologia
dinamica (vorticità potenziale, dinamica di tropopausa ….)
questo corso descrive i principali modelli concettuali delle
perturbazioni a scala sinottica alle latitudini temperate
Illustrazione del necessità del modello
concettuale
1. Percezioni di un elefante da parte di
tre uomini ciechi; «i riferimenti» ai
quali ognuno ha accesso sono
ingannevoli se questi uomini non
hanno la conoscenza del
“fenomeno” reale.
2. In meteorologia, le osservazioni alle
quali i meteorologi possono
accedere sono sempre parziali e
forniscono punti di riferimenti solo
più o meno incompleti e non
esaustivi della struttura dei
fenomeni. Una buona conoscenza
Differenza di percezione in funzione
dei modelli concettuali (anche se
Del background di ciascuno individuo
semplificata) è indispensabile per
riconoscere il fenomeno al quale si
ha da fare.
IL MODELLO CONCETTUALE
DEFINIZIONE
ll modello concettuale è il migliore modo di sintetizzare l’insieme delle conoscenze su
un determinato fenomeno
Un modello concettuale descrive le caratteristiche di un fenomeno atmosferico e ne
identifica i principali processi fisici.
Un modello concettuale completo fornisce:
1
la definizione del fenomeno in termini di caratteristiche riconoscibili sulle osservazioni (al suolo, in
quota, satellite, radar ….), sulle analisi oppure le simulazioni numeriche convalidate,
2 una descrizione del suo ciclo di vita in termini di forma, di dimensioni, d’intensità e di tempo
sensibile associato,
3 l’elenco dei processi fisici motori del fenomeno allo scopo di avere una maggiore comprensione dei
fattori che controllano la sua evoluzione,
4 l'indicazione dei campi meteorologici essenziali in grado di evidenziare i principali processi,
5 una guida per prevedere la formazione del fenomeno utilizzando i campi meteorologici più
pertinenti, una
guida per la previsione della sua evoluzione e della sua intensità.
Principi di utilizzo pratico della
tropopausa dinamica
• Si cerca di reperire delle strutture in alta quota da massima
dinamicità (direttamente associate alle regioni di forte
velocità verticali sinottiche) nonché le correnti a jet.
• La meteorologia dinamica mostra come i moti verticali sinottici si
organizzano attorno a dei massimi " vorticità potenziale" di alta
troposfera. Una tropopausa dinamica definita come una superficie
di uguale vorticità potenziale (1,5 o 2 Pvu) permette di isolare
questi massimi di vorticità potenziale: questi sono infatti i minimi
d'altitudine (le "anomalie" basse) di questa tropopausa
deformata.
Ruolo dei modelli concettuali
• I modelli concettuali apportano ai previsori:
un aiuto per la compressione e la diagnosi dei fenomeni,
una sintesi rapida di tutte le informazioni disponibili,
un’immagine mentale in 4 dimensioni dei fenomeni,
un mezzo per colmare la mancanza di osservazioni,
• I principi permettendo di isolare i processi responsabili del tempo
sensibile,
dei riferimenti sui quali appoggiarsi per convalidare le simulazioni
numeriche oppure rilevare i loro eventuali errori,
dei supporti per modificare la previsione numerica,
degli strumenti complementari dei modelli di previsione numerica
per la previsione immediata e a molto breve termine (Very
Short Range) (e ugualmente per le fenomeni a microscala secondo i dettagli
raggiunti dai modelli concettuali),
• un metodo di previsione rapida,
une metodo de previsione indipendente.
Le carte Anasyg e Presyg
Carta Anasyg, dove sono evidenziati
Gli elementi sinottici chiavi della
Situazione presente
Carta Presyg, dove sono evidenziati
Gli elementi sinottici chiavi della
Situazione a 18 ore dall’emissione
• Riconoscimento immediato degli elementi
chiavi per la previsione e focalizzazione
sugli elementi dinamici
Le carte Anasyg (Analisi Sinottica grafica)
PREISO
PRESYG
La PREISO presenta un fronte freddo di fine di fronte occluso, poi un secondo "piccolo fronte freddo": niente sulla struttura dei
fenomeni e sull’attività!
La PRESYG segna un fronte freddo di tipo fronte “sdoppiato" (una traccia al suolo di tipo "pseudo-fronte freddo" preceduto da una
traccia in quota). Si tratta di un fronte maturo inserito in un debole flusso di bassi strati da nord-ovest; la sua traccia in quota è
riattivata dalla dinamica di alta troposfera: perturbazione di tropopausa segnalata dalla linea curva nera sul sud dell’Inghilterra, jet di
nord-ovest con divergenza marcata in uscita sinistra (indicato dal simbolo di divergenza). Si associa a questa traccia in quota un
attività di tipo “celle convettive". Più in dietro, la traccia al suolo mostra solo un debole gradiente termico legato ad una lieve
avvezione fredda, senza forzante sul gradiente da parte del vento (nessuna circolazione ageostrofica frontogenetica, debole
gradiente di pressione, saccatura poco marcata); questa traccia al suolo traduce un cambiamento di massa d’aria al suolo senza
attività piovosa.
• Lo scopo dell’anasyg è di individuare direttamente i campi
dinamici responsabili del tempo e di associarli a un
riferimento concettuale per facilitare il lavoro del previsore
Le carte Anasyg (Analisi Sinottica grafica)
PREISO
PRESYG
La PREISO presenta un fronte freddo “CLASSICO": niente sulla struttura dei fenomeni e
sull’attività!
La PRESYG mostra un fronte freddo in fase di frontolisi: nessuna attività piovosa, attenuazione
delle caratteristiche frontali nei bassi strati (gradiente di temperature molto debole in ulteriore
attenuazione, nessun attività del campo del vento – vento molto debole, nessuna discontinuità);
questa traccia in superficie può solo ed eventualmente avere delle conseguenze negli strati più
bassi a causa di un residuo di umidità e della presenza di aria fresca posteriore (fenomeni locali a
microscala).
•
Lo scopo dell’anasyg è di individuare direttamente i campi
dinamici responsabili del tempo e di associarli a un riferimento
concettuale per facilitare il lavoro del previsore
Le carte Anasyg (Analisi Sinottica grafica)
PREISO
PRESYG
La PREISO nel sud della Francia, troviamo un campo barico livellato, con un fronte freddo (ancora uno!) sul Mediterraneo.
La PRESYG una zona pseudo frontale dal golfo di Biscaglia alla Svizzera indica un limite di masse d'aria negli strati bassi, il simbolo
indica inoltre la progressione dell'aria fredda verso il sud della Francia, l‘aria più calda ad Est tende a progredire verso Nord. Non è
fronte (nessuna forzante su quella zona, assenza di circolazione ageostrofica frontogenetica, debole gradiente di pressione,
saccatura poco marcata).
una perturbazione in quota dalle Baleari a ovest della Corsica (anomalia dinamica di tropopausa con forzante del jet sulle velocità
verticale) sulla parte Est del golfo del Leone e la Provenza; questa dinamica favorisce la forte convezione nel l'aria calda
potenzialmente instabile.
una zona di forte convezione è probabile, conseguenza di fenomeni precedentemente descritti (aria calda di bassi strati, dinamica di
altitudine). Il simbolo "freccia curva" in arancione significa un profilo verticale del vento con share rotante, quindi favorevole allo
sviluppo di potenti e durevoli celle convettive (probabile MCS, MCCS).
•
Lo scopo dell’anasyg e di individuare direttamente i campi dinamici
responsabili del tempo e di associarli a un riferimento concettuale in
modo da facilitare il lavoro del previsore
I modelli concettuali al centro del
processo umano di previsione
•
•
•
•
L'analisi della situazione, vale a dire il
riconoscimento delle caratteristiche della
situazione e soprattutto dei fenomeni presenti,
poi la comprensione dell‘
dell‘evoluzione dei
fenomeni nelle ultime ore (riconoscimento
delle cause di questa evoluzione) è il primo
passo del previsore.
Per poter farlo, interpreta i vari dati di
osservazione e anche di analisi estratti dai
modelli numerici, facendo riferimento alle sue
conoscenze, vale a dire che cerca di
riconoscere i fenomeni presenti attraverso il
loro modello concettuale.
Nella previsione, il lavoro d’
d’investigazione
effettuato sui dati dei modelli numerici ha
l’intento di confrontare l’
l’evoluzione prevista
dei fenomeni da parte dei modelli numerici con
le loro caratteristiche e con la loro evoluzione
descritta dagli stessi modelli concettuali.
La conoscenza dei modelli concettuali permette
di rilevare le debolezze e gli errori eventuali dei
modelli numerici e di correggere nonché
nonché di
migliorare la previsione.
METEOROLOGIA ALPINA E UTILIZZO
DEI PRODOTTI PREVISIONALI: Ia
Fine prima parte
Modulo Formativo per Tecnici della Protezione Civile
Modulo AINEVA 2pc
Gestione delle Problematiche Valanghive di Protezione Civile
Belluno – BL – 1414-18 Settembre 2009