Francesco Uboldi     CONTACT BY E-MAIL   home
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Introduzione 
Le reti osservative meteorologiche regionali o provinciali forniscono misure di diverse variabili di interesse meteorologico, con alta risoluzione spaziale e temporale, e sono in grande misura automatizzate. Si tratta in linea di principio di una grande ricchezza di informazione meteorologica, che può essere estratta e utilizzata.
Esistono però dei problemi specifici, che ne hanno tradizionalmente limitato l'utilizzo, e che devono essere affrontati. Spesso una rete regionale è il risultato dell'integrazione di diverse sottoreti, installate in passato da soggetti diversi e con obiettivi differenti. Le stazioni sono distribuite in modo disomogeneo, su territori caratterizzati da topografia complessa, sia per i rilievi orografici, sia per la presenza di masse d'acqua importanti anche in regioni non costiere, sia per la presenza di aree fortemente antropizzate. La climatologia locale dei siti osservativi è quindi fortemente differenziata e spesso non conosciuta. La mappa mostra, a titolo di esempio, la distribuzione delle stazioni di osservazione della temperatura a due metri disponibili presso ARPA Lombardia, con l'orografia in toni di grigio. Si tratta di stazioni solo nominalmente attive: se si considera un set di misure, si trovano dati occasionalmente mancanti, stazioni ferme per manutenzione, oltre naturalmente a errori grossolani e sistematici.
La qualità delle misure fornite da queste reti non è uniforme: in particolare, anche ad essere ottimisti, non sempre sono soddisfatti i requisiti degli standard WMO (World Meteorological Organization). Sono pertanto necessarie procedure automatiche rigorose ed affidabili di controllo di qualità dei dati.
Data la complessità del territorio, anche le osservazioni di qualità accettabile sono spesso affette da importanti errori di rappresentatività, dovuti a fenomeni meteorologici reali che influenzano le misure di una particolare stazione, ma che non possono essere risolti dalla rete osservativa perché le loro scale temporali e spaziali sono troppo piccole.
Un vincolo importante per la stima di uno stato dell'atmosfera è rappresentato dalle leggi della dinamica, che sono incorporate e risolte da modelli dinamici. Le tecniche avanzate di data assimilation, che utilizzano insieme modelli e osservazioni per realizzare stime ottimali di stati (e traiettorie) dell'atmosfera (e/o dell'oceano), hanno ottenuto importanti successi soprattutto in riferimento alle scale sinottiche e alle componenti più grandi della mesoscala.
I modelli dinamici dell'atmosfera oggi (idrostatici e soprattutto non-idrostatici) girano a risoluzioni confrontabili con quella delle reti osservative locali. L'applicazione diretta delle tecniche avanzate di data assimilation a piccole scale dinamiche e a reti osservative ad alta risoluzione presenta delle difficoltà di ordine scientifico e pratico, che solo recentemente i centri più organizzati hanno iniziato ad affrontare.
Sul piano pratico-operativo va detto che i campi di modello, globale o regionale, non sempre sono disponibili, con la stessa frequenza temporale dei dati, alle piccole organizzazioni che gestiscono le reti osservative locali. Tali gruppi possono essere interessati a produrre campi di analisi, anche se non sono organizzati per run di modello operativi.
Uno schema di analisi spaziale può in linea di principio, estrarre tutto il contenuto informativo dalle misure della rete e permettere lo sviluppo e l'implementazione di procedure di controllo di qualità (consistenza spaziale) robuste ed affidabili. Inoltre, mappe di analisi sono richieste per una grande varietà di applicazioni pratiche: previsioni meteorologiche, verifica, monitoraggio ambientale, monitoraggio idro-geologico, prevenzione incendi e protezione civile.
In definitiva, ragioni per lo più pratiche rendono interessante la produzione di mappe di analisi oggettiva di campi meteorologici anche in modo indipendente dalla disponibilità di campi di modello.
D'altra parte l'alta risoluzione stessa dei modelli non-idrostatici richiede mappe ad alta risoluzione di variabili vicino al suolo, sia per la definizione dettagliata dei parametri superficiali, sia per la verifica delle previsioni modellistiche.
In considerazione di tutti questi possibili obiettivi, le reti osservative regionali e provinciali rappresentano una fonte di informazione utile, alla condizione che la qualità dei dati sia sottoposta a controlli affidabili.
In queste pagine sono presentate alcune applicazioni che sono state sviluppate in questi anni in collaborazione con i servizi meteorologici della Lombardia, della provincia di Trento e del Piemonte, con l'obiettivo di mostrare l'utilità di queste reti e l'opportunità di attivarne l'utilizzo.
Le mappe di esempio presentate in queste pagine si riferiscono a situazioni meteorologiche caratterizzate dalla presenza di forti gradienti (che rappresentano un duro test per ogni schema di interpolazione) e selezionate per rappresentare una buona varietà di fenomeni meteorologici ad alto impatto per le attività umane.


Lombardia, anagrafica delle stazioni di osservazione della temperatura a 2 metri. La quota orografica è rappresentata in toni di grigio.
anagrafica termometri Lo
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