Le previsioni meteorologiche: capirle per meglio utilizzarle

Simone Orlandini, Centro di Bioclimatologia,
Università degli Studi di Firenze

Sempre maggiore importanza stanno assumendo le relazioni fra condizioni am-bientali e salute. In questo ambito la conoscenza e la corretta interpretazione delle previsioni meteorologiche rappresentano il punto di partenza per l’adozione di comportamenti e azioni in grado di salvaguardare la salute della popolazione, soprattutto in riferimento ai soggetti fragili, quali anziani, bambini, lavoratori.

 

Parole chiave: Risoluzione spaziale, risoluzione temporale, modelli meteorologici, modelli a scala locale


Simone OrlandiniIntroduzione
Le previsioni meteorologiche hanno lo scopo di prevedere lo stato dell’atmosfera in una data località e mo-mento. Da sempre l’uomo cerca di prevedere le condizioni del tempo. Inizialmente attraverso metodi basati sull’osservazione delle forme e sulla analisi delle corrispondenze (ad esempio rosso di sera correlato al bel tempo). In seguito attraverso metodi sempre più complessi che si sono perfezionati con la messa a punto dei primi strumenti (barometro) e scale di riferimento (scala di Beaufort per il vento). Attualmente le previsioni si ba-sano sulla raccolta di dati qualitativi e quantitativi sullo stato dell’atmosfera, sull’analisi attraverso modelli meteo-rologici e sulla comprensione scientifica dei processi atmosferici per stimarne l’evoluzione. Oltre alle tradizionali stazioni meteorologiche, i dati per la definizione dello stato dell’atmosfera derivano da palloni sonda, radar, satel-liti, sensori posti su imbarcazioni e aeroplani. Per la simulazione si utilizzano modelli meteorologici, cioè modelli matematici che, a partire dallo stato attuale dell’atmosfera, sono in grado di determinarne l’evoluzione per un de-terminato numero di giorni. A questa categoria appartengono i Modelli Globali che elaborano previsioni sull’intero globo, ma con dettaglio limitato (bassa risoluzione spaziale). Per ottenere previsioni più dettagliate si impiegano i modelli ad area limitata (LAM) che a partire dalle informazioni ottenute dai modelli globali forniscono previsioni ad alta risoluzione (1-3 km di risoluzione).

Classificazione delle previsioni meteorologiche
Le previsioni meteorologiche si classificano in base alla risoluzione spaziale (area geografica di riferimento) e temporale (intervallo temporale di previsione). A seconda della dimensione dell’area considerata, le scale si divi-dono in ordine crescente in:
scala locale, considera i fenomeni atmosferici di meno di 1 km (celle temporalesche, nubi, dispersione di inqui-nanti e pollini in sede urbana, turbolenza localizzata indotta da edifici o altri ostacoli come rilievi collinari ecc.);
mesoscala, studia i fenomeni atmosferici che hanno scale orizzontali variabili da 1 a circa 100 km. Gli eventi di maggiore interesse sono i fenomeni temporaleschi e le brezze. Può essere ben descritta dai modelli meteoro-logici ad alta risoluzione;
scala sinottica, si occupa di fenomeni occorrenti su scale maggiori, da 100 a 10000 km, per tempi prolungati. I fenomeni oggetto di studio sono i cicloni e gli anticloni e tutti i fenomeni che perdurano da 1 giorno a 1 setti-mana;
scala globale, opera a livello planetario e considera i fenomeni connessi al trasferimento di energia dai tropici ai Poli, comprese tutte le oscillazioni ad ampia scala. Queste oscillazioni hanno periodi tipicamente più lunghi delle stagioni. Esempi ne sono L’ENSO (El Nino Southern Oscillation) e il NAO (North Atlantic Oscillation).
A seconda dell’intervallo temporale di prognosi si distinguono previsioni a:
brevissimo termine (fino a 6 ore);
breve termine (da 6 fino a 72 ore);
medio termine (da 4 a 14 giorni);
lungo termine (mensile e stagionale).
Le previsioni a brevissimo termine, anche dette nowcasting, vengono utilizzate in fase di evento in corso al fine di valutare la sua evoluzione. Sostanzialmente si basano sull’utilizzo di strumenti che permettono il monitoraggio dell’evento e la sua evoluzione nel brevissimo termine (radar, satellite, rete di fulminazione, radiosondaggi, ecc.). Con questo tipo di approccio si possono seguire anche eventi che la modellistica non riesce a ricostruire con il dovuto anticipo o che comunque non è in grado di posizionare esattamente nello spazio e nel tempo.
Le previsioni a breve-medio periodo utilizzano la modellistica meteorologica. Rispetto alle previsioni stagionali hanno un dettaglio spaziale e temporale decisamente più elevato. Tuttavia la esatta localizzazione nel tempo e nello spazio di alcuni fenomeni intensi (vedi i temporali) risulta ancora di estrema complessità.
A lungo termine (mensile e stagionale). Sono previsioni sperimentali che vengono anche dette “previsioni sta-gionali” per distinguerle da quelle meteorologiche. In genere la previsione viene effettuata raggruppando le in-formazioni a scala temporale mensile o addirittura trimestrale. Le previsioni stagionali in genere esprimono la probabilità che i parametri oggetto della previsione possano discostarsi (in eccesso o in difetto) rispetto ai valori medi climatologici. Il dettaglio spaziale della previsione è basso. Per queste previsioni si possono utilizzare me-todi statistici o deterministico/probabilistici. I primi sono basati sull’applicazione della statistica, ovvero indagano sul comportamento del clima nel passato al fine di prevederne l’evoluzione. Si individuano relazioni fra alcune variabili e il clima dei mesi successivi (ad esempio le teleconnessioni basate su Niño, Stratwarming, ecc.). I me-todi deterministico/probabilistici sono basati sull’applicazione della modellistica nella simulazione delle componen-ti oceaniche ed atmosferiche che si manifesteranno nei mesi successivi.
Indicazioni per una corretta interpretazione di una previsione meteorologica

Breve - medio termine
In questo caso, contrariamente alle previsioni a lungo termine, si cerca di fornire indicazioni dettagliate dal punto di vista spazio-temporale. Va comunque ricordato che non tutte le condizioni dell’atmosfera sono ugualmente predicibili proprio per problematiche inerenti le performance attuali dei modelli meteorologici. Pertanto la previ-sione di per sé è affetta da margini di incertezza talvolta rilevanti. Particolarmente difficile risulta ancora oggi, ad esempio, la previsione dei temporali, per i quali è possibile individuare un’area geografica nella quale essi sono probabili, ma risulta praticamente impossibile la loro localizzazione esatta. Lo stesso può dirsi per la previsione di altri parametri (previsione delle temperature minime, intensità delle raffiche di vento, ecc.). Per quantificare il margine di incertezza della previsione è in fase di perfezionamento un tipo di approccio “ensemble” che per-metterà di emettere previsioni in termini probabilistici. In questo caso il modello meteorologico viene fatto “gira-re” numerose volte effettuando delle piccole variazioni nelle condizioni iniziali. Tale variazioni nelle condizioni ini-ziali si ripercuotono in una progressiva divergenza dei risultati. La valutazione finale viene effettuata conside-rando i valori medi, gli estremi e la variabilità delle simulazioni ottenute.

Previsioni a lungo termine
Non è possibile utilizzare tali previsioni per avere indicazione di come sarà il tempo in una determinata località in un determinato giorno dei prossimi mesi. Lo scopo di tale prodotto è quello di indicare di quanto le condizioni su periodi da 1 a 3 mesi ed oltre si discosteranno dall’andamento che di norma si verifica (media climatica). Un esempio di previsione a lungo termine potrebbe essere: nei prossimi 3 mesi temperature superiori alla media; in tal caso non è comunque escluso che all’interno dei tre mesi vi possano essere sotto periodi con temperature inferiori alla media.

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