Vento tangente all'orografia
Si impone in senso forte il vincolo che il vento non
"entri" e non "esca" dall'orografia, imponendo che la sua componente normale
all'orografia sia nulla. Il vento che ne risulta è quindi tangente
all'orografia. L'osservazione di vento orizzontale è interpretata
come la componente orizzontale del vento tangente. Il vettore di vento
tangente all'orografia ha due componenti orizzontali (Uh verso Est e Vh verso
Nord) e una componente verticale W, ma due sole componenti indipendenti sul
piano tangente: Ut verso Est e Vt verso Nord.
Sono stati realizzati, e sono disponibili, dei codici che minimizzano la
divergenza del vento, o un'altra funzione scalare delle componenti del vento
(imponendo in questo modo una correlazione tra le componenti U e V).
Si è scelto però, per le mappe operative, di non implementare
questo vincolo, nemmeno in senso debole, perché la condizione di
divergenza nulla esprime la conservazione della massa per un fluido
incomprimibile, ma il vento sulla superficie non può essere considerato
incomprimibile. Ad esempio in un caso di foehn il flusso verso valle realizza
una compressione adiabatica: la temperatura e la densità
dell'aria variano lungo il moto e i termini dinamici nell'equazione di
continuità non si annullano.
Mappe:
Lombardia, caso foehn
Caratteristiche e scelte di implementazione:
- osservazioni: media vettoriale oraria degli anemometri (vento a 10m)
delle stazioni automatiche della rete regionale; si utilizzano anche alcune
osservazioni da anemometri sonici; le osservazioni di direzione e
velocità del vento orizzontale sono trasformate in componenti
cartesiane locali (Ut,Vt) del vento tangente all'orografia
- algoritmo: Optimal Interpolation
- background field: ottenuto a partire dai dati (detrending):
tendenze spaziali principali, consentito un cambiamento di pendenza con la
quota
- correlazioni: isotrope, analitiche 3D (funzioni della distanza
orizzontale e della differenza di quota); componenti U e V decorrelate
- si è scelto di attribuire una minore incertezza a osservazioni
di vento sopra i 10 m/s al fine di non filtrare troppo gli eventi di vento
intenso
- stima dell'errore mediante calcolo del CV score
- mappe operative: Lombardia
Lombardia, caso di foehn 12 marzo 2006, componente
orizzontale del vento a 10m. Nella mappa sono indicate anche le
velocità del vento osservate alle stazioni