Didattica modelli fisico matematici

Modelli fisico-matematici : la previsione a breve termine

I modelli matematici utilizzati per la previsione del tempo a medio raggio soffrono del problema dello spin-up e la loro accuratezza, spesso non è soddisfacente per il nowcasting.

 Nelle previsioni del tempo a breve termine, la qualità del risultato finale dipende molto dai dati inseriti inizialmente e nel modo in cui sono stati disposti i vari campi nel modello stesso (assimilazione).

Le maggiorni difficoltà derivano soprattutto dai numerosi aspetti della dinamica. Si immagini, di disporre per una certa regione, uno o più radiosondaggi indicanti che l'atmosfera è satura o comunque ricca di vapore acqueo, e immaginiamo che in queste località siano in atto delle precipitazioni.

Se l'assimilazione delle variabili dinamiche non avviene in modo corretto, può accadere che le precipitazioni vengano inserite in un punto di dominio in cui la configurazione dinamica determina correnti verticali e discendenti, così che , magari dopo un lasso di tempo breve, l'area nuvolosa osservata nell'atmosfera reale si dissolve nell'atmosfera del modello, poichè non più sostenuta dai moti verticali.

In una previsione a breve termine, dunque lo scopo è quello  di costruire uno stato iniziale quanto più simile all'atmosfera anche nei suoi aspetti dinamici. 

Per le elaborazioni a breve termine, una strada che spesso viene percorsa è quella di mantenere il modello matematico aggiornato per mezzo dell'inserimento di continue e nuove osservazioni. 

Al giorno, quasi nella maggior parte dei casi , si compiono due cicli di assimilazione . Uno alle 00:00 UTC, e l'altro alle 12:00 UTC, in questo modo il campo generato come detto in precedenza, consente di elaborare delle previsioni che siano utili solamente a qualche ora di distanza. Un ciclo frequente di aggiornamento prevede di solito un processo di assimilazione almeno ogni sei/tre ore. In questo ciclo, l'output del modello (previsione a 3 ore) viene utilizzata come base per il nuovo processo di assimilazione.

Dunque, ogni tre ore, vengono inserite le nuove variabili del modello e idealmente è possibile lanciare una corsa breve che tiene conto di tutti gli ultimi sviluppi avvenuti nell'atmosfera. 

Emanuele Valeri 

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