Un anno di vento in Provincia di Torino, dati meteorologici utilizzati e scelta di un periodo rappresentativo

1. Settore Meteoidrografico e Reti di Monitoraggio Un anno di vento in Provincia di Torino, dati meteorologici utilizzati e scelta di un periodo rappresentativo Torino, 02 Luglio 2003

2. Settore Meteoidrografico e Reti di Monitoraggio INTRODUZIONE • Il periodo selezionato: 01/06/1999-31/08/2000 (all’interno del quale scegliere un anno per avere una descrizione completa) • La disponibilità dei dati • La rappresentatività in relazione agli andamenti medi su lungo periodo • I dati: ricostruire l’informazione più completa amalgamando osservazioni di natura e tipologia differente • I dati al suolo: • le stazioni automatiche di telerilevamento delle reti regionali (laRete Meteoidrografica e la Rete di Monitoraggio di Qualità dell’Aria) • le stazioni Synop • I profili verticali • I campi tridimensionali di analisi ottenuti dalla modellistica meteorologica

3. Settore Meteoidrografico e Reti di Monitoraggio SCELTA DEL PERIODO Requisiti: • Disponibilità di dati di stazioni di rilevamento al suolo: • Stazioni automatiche della rete di telerilevamento regionale • Stazioni Synop A partire dal 1987 in continua espansione e perfezionamento Dal 01/01/1998 Disponibilità di dati di profili verticali di vento, temperatura ed umidità Dal 01/01/1998 (Cuneo-Levaldigi dal 05/1999 in forma sperimentale) Disponibilità dei campi di analisi di ECMWF Dal 01/01/1998

4. Anno 2000: • Settembre,Ottobre (Alluvione del 13-16), Novembre • Febbraio, Maggio, Giugno, Luglio • Anno 2001 Settore Meteoidrografico e Reti di Monitoraggio SCELTA DEL PERIODO Requisiti: Rappresentatività del periodo (assenza di eventi precipitativi estremi): • Maggio, Giugno, Luglio, Settembre • Novembre • Anno 2002:

5. Settore Meteoidrografico e Reti di Monitoraggio SCELTA DEL PERIODO Sulla base dei requisiti richiesti, la scelta del periodo su cui effettuare la ricostruzione dei campi di vento è caduta sull’anno compreso tra l’estate 1999 e l’estate 2000

6. Settore Meteoidrografico e Reti di Monitoraggio RAPPRESENTATIVITÀ DEL PERIODO In seguito alle scelta del periodo, effettuata sulla base di criteri di disponibilità dei dati, si è proceduto alla verifica dell’andamento dell’anno selezionato in riferimento agli andamenti evidenziati da studi climatologici condotti sulla regione. • Si è confrontato l’andamento nel periodo scelto di variabili meteorologiche significative relative ad alcune stazioni con quelli climatologici riportati in: • Studio Statistico-Climatologico del vento in Piemonte (Balsamo, Cagnazzi Paesano, 1999) • Distribuzione Regionale di Piogge e Temperature, Collana Studi Climatologici in Piemonte, Vol.1(Biancotti, Bellardone, Bovo, Cagnazzi, Giacomelli e Marchisio, 1998) • Andamento climatico in Alta Val Susa negli anni 1990-1999, Collana Studi Climatologici in Piemonte, Vol.4(Fratianni, Motta, 2002) Si è inoltre preso come riferimento il comportamento delle medesime stazioni su serie temporali più lunghe, dal 1990 al 1999

7. Settore Meteoidrografico e Reti di Monitoraggio RAPPRESENTATIVITÀ DEL PERIODOTemperature Confronto tra le temperature medie stagionali del periodo scelto e dei periodi di riferimento su una stazione dell’area urbana Torinese Confronto tra le temperature medie mensili del periodo scelto e dei periodi di riferimento su una stazione dell’area urbana Torinese 1951-1999: Dati provenienti dalle stazioni dell’ Ufficio Idrografico e dalle stazioni automatiche della Rete Meteoidrografica 1990-1999: Dati delle stazioni automatiche della Rete Meteoidrografica di ARPA Piemonte

8. Confronto tra le precipitazioni medie mensili del periodo scelto e dei periodi di riferimento su una stazione dell’area urbana Torinese Settore Meteoidrografico e Reti di Monitoraggio RAPPRESENTATIVITÀ DEL PERIODOPrecipitazioni Confronto tra le precipitazioni medie stagionali del periodo scelto e dei periodi di riferimento su una stazione dell’area urbana Torinese 1951-1999: Dati provenienti dalle stazioni dell’ Ufficio Idrografico e dalle stazioni automatiche della Rete Meteoidrografica di ARPA Piemonte 1990-1999: Dati delle stazioni automatiche della Rete di Meteoidrografica di ARPA Piemonte.

9. Settore Meteoidrografico e Reti di Monitoraggio RAPPRESENTATIVITÀ DEL PERIODOPrecipitazioni Confronto tra le precipitazioni medie annuali del periodo scelto con quelle dei periodi di riferimento e quelle relative agli ultimi anni, su una stazione dell’area urbana Torinese 1951-1999: Dati provenienti dalle stazioni dell’ Ufficio Idrografico e dalle stazioni automatiche della Rete Meteoidrografica di ARPA Piemonte 1990-1999: Dati delle stazioni automatiche della Rete di Meteoidrografica di ARPA Piemonte.

10. Settore Meteoidrografico e Reti di Monitoraggio RAPPRESENTATIVITÀ DEL PERIODODirezione del vento Confronto tra le rose dei venti annuali del periodo scelto e quelle ottenute nello Studio statistico climatologico del vento in Piemonte (dati sul periodo 1990-1995 provenienti dalle stazioni di monitoraggio della Rete Meteoidrografica) Stazione di Avigliana Stazione di Moncalieri 1999-2000 1999-2000 Studio Climatologico Studio Climatologico

11. Settore Meteoidrografico e Reti di Monitoraggio RAPPRESENTATIVITÀ DEL PERIODO Intensità del Vento Confronto tra le distribuzioni di intensità del vento in funzione della direzione di provenienza per il periodo scelto e per quelle ottenute nello Studio statistico climatologico del vento in Piemonte (dati sul periodo 1990-1995 provenienti dalle stazioni di monitoraggio della Rete Meteoidrografica) Stazione di Avigliana Stazione di Moncalieri 1999-2000 1999-2000 Studio Climatologico Studio Climatologico

12. Settore Meteoidrografico e Reti di Monitoraggio RAPPRESENTATIVITÀ DEL PERIODOConclusioni • Per il periodo preso in considerazione si può rilevare un accordo generalmente soddisfacente tra gli andamenti delle variabili meteorologiche nel periodo scelto e quelli medi • Si ha un ottimo accordo per la temperatura, sia in relazione alle medie annuali sia rispetto alle medie stagionali • Per quanto riguarda le precipitazioni si riscontrano quantitativi mediamente inferiori, in particolare nella stagione invernale. A tale proposito si osserva tuttavia che: • a partire dal 1998 le precipitazioni annuali si discostano dagli andamenti medi, alternando stagioni molto piovose ad altre particolarmente siccitose; • in questo scenario si è cercato di individuare il periodo che, pur distaccandosi da un andamento medio, mostrasse complessivamente le differenze più contenute • Si è deciso di mantenere l’inverno secco 1999/2000 dal momento che questo costituisce una condizione particolarmente critica in prospettiva delle finalità di questo lavoro, di fornire cioè uno strumento per valutazione di dispersione degli inquinanti; in questo modo ci si pone in una condizione cautelativa per eventuali simulazioni ed elaborazioni. • Per il vento si riconoscono configurazioni corrispondenti agli andamenti medi, in cui risultano riprodotte le direzioni prelevanti e le distribuzioni di intensità.

13. Settore Meteoidrografico e Reti di Monitoraggio TIPOLOGIA DI DATI Dominio 126 Km X 106 Km Risoluzione di 1 Km 26 Stazioni della Rete Meteoidrografica 8 Stazioni della rete di monitoraggio di qualità dell’aria 1 Stazione Synop (Torino-Caselle) 1 Stazione di radiosondaggio (Milano Linate) 20 punti griglia del modello di ECMWF

14. Settore Meteoidrografico e Reti di Monitoraggio TIPOLOGIA DI DATI: Stazioni al suolo Reti Regionali di rilevamento dei parametri meteorologici e di qualità dell’aria La Rete Meteoidrografica di ARPA Piemonte consta attualmente di circa 550 stazioni automatiche che forniscono una copertura pressoché completa del territorio regionale Le stazioni di rilevamento forniscono in tempo reale misurazioni al più semiorarie delle principali variabili meteorologiche (precipitazioni, temperatura, vento, umidità, pressione, radiazione) Viste le specifiche finalità del lavoro e l’interesse per l’area urbana metropolitana, si è provveduto ad integrare le informazioni provenienti dalla Rete Meteoidrografica con quelle ottenute dalle stazioni della Rete di Monitoraggio di Qualità dell’Aria presenti nell’area urbana Torinese.

15. Settore Meteoidrografico e Reti di Monitoraggio TIPOLOGIA DI DATI: Stazioni Synop Stazioni di rilevamento non automatiche appartenenti al circuito GTS

16. Settore Meteoidrografico e Reti di Monitoraggio TIPOLOGIA DI DATI: Stazioni Synop Integrano e completano le misure delle stazioni automatiche di telerilevamento al suolo. Visibilità Torino-Caselle Copertura Nuvolosa Torino-Caselle

17. Settore Meteoidrografico e Reti di Monitoraggio TIPOLOGIA DI DATI: Profili Verticali Le osservazioni negli strati superiori dell’atmosfera vengono effettuate anche tramite radiosondondaggi. La radiosonda è costituita da sensori capaci di rilevare la temperatura, la pressione e l’umidità alle varie quote e trasmetterli ad una stazione a terra. Lo spostamento del pallone dalla verticale della stazione permette di ricavare la direzione e velocità orizzontale del vento alle varie quote. Il sondaggio permette quindi di avere informazioni sulla struttura verticale dell’atmosfera (in particolare inversioni termiche) La stazione automatica di radiosondaggio dell’atmosfera presso l’Aeroporto di Cuneo Levaldigi

18. Settore Meteoidrografico e Reti di Monitoraggio TIPOLOGIA DI DATI: Profili Verticali I radiosondaggi vengono effettuati operativamente ad orari prestabiliti (sinottici, 00,06,12,18 UTC): 2 o 4 volte al giorno Profili di vento e temperatura a Cuneo-Levaldigi del 30-31/01/2000 Profili di vento e temperatura a Milano Linate del 28/01/2000

19. Settore Meteoidrografico e Reti di Monitoraggio TIPOLOGIA DI DATI: Modellistica Meteorologica Il servizio meteo di Arpa Piemonte dispone quotidianamente dal 1998 dei campi di analisi prodotti dal modello a circolazione globale (TL 511 L60) di ECMWF (European Center for Medium Range Weather Forecast) di Reading (U.K.). I campi di analisi vengono prodotti dal modello raccogliendo tutte le osservazioni meteorologiche disponibili ad una determinata scadenza ed interpolandole secondo le proprie caratteristiche di risoluzione e di orografia coerentemente con la descrizione fisica e dinamica dell’atmosfera in esso contenuta. • Principali caratteristiche del modello: • GCM accoppiato con modello di oceano • Risoluzione orizzontale: rappresentazione spettrale con troncamento al numero d’onda 511 (~40 km alle nostre latitudini) • Risoluzione verticale: 60 Livelli verticali (L60) • Assimilazione delle osservazioni: sistema di assimilazione variazionale a 4 dimensioni (4DVAR) • Tecniche numeriche: -schema semi-implicito alle differenze finite • -semilagrangiano • Orografia: dedotta dal dataset US Navy con risoluzione di 10’

20. Settore Meteoidrografico e Reti di Monitoraggio TIPOLOGIA DI DATI: Modellistica Meteorologica • Sono stati utilizzati per la creazione del database annuale i campi di analisi delle seguenti variabili: • Altezza di geopotenziale a 300 hPa, 500 hPa, 700 hPa, 850 hPa • Temperatura a 300 hPa, 500 hPa, 700 hPa, 850 hPa • Componenti orizzontali del vento a 300 hPa, 500 hPa, 700 hPa, 850 hPa • disponibili a scadenze giornaliere esaorarie, sui punti griglia compresi nel dominio selezionato per la simulazione

21. Settore Meteoidrografico e Reti di Monitoraggio TIPOLOGIA DI DATI: Modellistica Meteorologica Su ogni punto del grigliato il modello fornisce i valori delle variabili meteorologiche di interesse Campo di vento in quota a 700 hPa Campi di altezza di geopotenziale a 500 hPa

22. Settore Meteoidrografico e Reti di Monitoraggio TIPOLOGIA DI DATI: Modellistica Meteorologica Il grigliato del modello fornisce una ricostruzione tridimensionale dell’atmosfera da cui è possibile estrarre sia sezioni orizzontali sia sezioni verticali delle variabili di interesse

23. Settore Meteoidrografico e Reti di Monitoraggio Osservazioni conclusive • Per ARPA Piemonte il progetto ha fornito l’occasione per valorizzare il proprio patrimonio di dati e l’esperienza maturata nella loro interpretazione ed elaborazione, obiettivo che l’Agenzia pone tra le sue priorità; • La realizzazione del progetto ha creato sinergie tra enti e soggetti diversi ma ugualmente impegnati nelle tematiche di qualità dell’aria; • in conclusione dei “lavori” si è ottenuto un “prodotto” utilizzabile e riproducibile su altre aree del territorio regionale, e sperimentata una modalità di lavoro ed interazione “riutilizzabile ed esportabile”