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Workshop Il Centro Funzionale di supporto alla Protezione Civile della Regione Emilia - Romagna Martedì 24 giugno 2003 Bologna. La Modellistica Meteorologica, la radarmeteorologia e il nowcasting per il sistema dei Centri Funzionali Tiziana Paccagnella ARPA ER-SMR.
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Workshop Il Centro Funzionale di supporto alla Protezione Civile della Regione Emilia - Romagna Martedì 24 giugno 2003 Bologna La Modellistica Meteorologica, la radarmeteorologia e il nowcasting per il sistema dei Centri Funzionali Tiziana Paccagnella ARPA ER-SMR
Catene modellistiche Medio termine 120 h (5 giorni) Breve termine 48/72 h Brevissimo termine 12/18 ore Now-casting 3 h T+0
www.cosmo-model.org The Consortium for Small-Scale Modelling (COSMO), formed in October 1998, has as members the national meteorological services of Germany (DWD), Switzerland (MeteoSchweiz), Italy (UGM), Greece (HNMS) and Poland (IMGW). Additionally, the regional and military services ARPA-SMR and AWGeophys within the member states are also participating. The general goal of COSMO is to develop, improve and maintain a non-hydrostatic limited-area atmospheric model which is used both for operational and for research applications by the members of COSMO
Progetto LAMIUGM ARPA-SMR Regione Piemonte Con contributo e supporto da • ARPA Liguria • ARPA Veneto • Regione Lombardia • Regione Marche • P.A. Trento • P.A.Bolzano • Regione Calabria • Regione Campania • CINECA
LAMI: configurazione operativa 7 km risoluzione orizzontale 35 livelli in verticale Condizioni Iniziali e condizioni al contorno : GME – Modello globale tedesco
UGM Roma Osservazioni DWD- Germania Dati modello globale GME CINECA Comp. Centre 00 Run del modello ogni 12 ore 12 00 12
Continuous Data Assimilation: Analysis Nudging BOUNDARY CONDITIONS: GME FORECASTS LOKAL MODEL LAMI DATA ASSIMILATION To-2Dt To-Dt To To+2Dt To +Dt Time OBSERVATIONS
Sviluppi a breve termine • Arricchimento dei dati nel ciclo di assimilazione con i dati provenienti dalle reti locali • Accoppiamento con la modellistica per la previsione dello stato del mare su tutte le coste italiane • Implementazione di una suite sperimentale ad altissima risoluzione (2.8 km) • “Optimal use of model output” sulla base delle informazioni derivanti dalla verifica oggettiva del sistema
Principali temi di ricerca a carattere meteo-idrologico • Riformulazione della parte adiabatica del modello con un nuovo sistema di coordinate verticali • COSMO- Collaborazione col Dr. Luca Bonaventura MPI Amburgo • Sperimentazione su casi studio per l’ottimizzazione delle parametrizzazioni fisiche alle varie risoluzioni • COSMO – Collaborazione con ARPA Piemonte • Aggregazione-disaggregazione della QPF ai fini dell’accoppiamento con la modellistica idrologica • GNDCI-RAM – Collaborazione con CIMA – Università di Firenze • Accoppiamento con la modellistica idrologica sui bacini regionali • Collaborazione con PROGEA – Università di Bologna
Now-casting 3 h T+0 Catene modellistiche Medio termine 120 h (5 giorni) Breve termine 48/72 h Brevissimo termine 12/18 ore
LAPS Local Analysis and Prediction System • Developed at FSL/NOAA - Forecasting System Laboratory • Mesoscale analysis system • Exploitation of standard data (Synop, Metar, Temp) • Surface data (local mesoscale network) • Exploitation of unconventional data (Radar Z & V, Satellite, Profiler, aircraft report) • Use of LAM products as “background”
Allo stato attuale LAPS l’implementazione operativa di LAPS presso ARPA- SMR copre il Nord-Italia con una risoluzione di 10 km su 21 livelli in verticale 18 June 1997 1200 UTC. 85% relative humidity isosurface shaded with the corresponding temperature. a) LAPS analysis using METEOSAT IR and VIS data; b) LAPS analysis using only raob data. The 700 hPa horizontal wind vectors are also included.
Radarpluviometria • I sistemi radar meteorologici sono sensori complementari nella valutazione del campo di precipitazione su tempi di accumulazione sufficientemente lunghi (alcune ora) • Diventano elementi cruciali su scale di tempo brevi • Forniscono una elevata risoluzione spazio-temporale • A tutt’oggi sono già presenti, verificate e disponibili tecniche di ripulitura del dato grezzo. • Il network nazionale, attualmente in fase di completamento, fornirà una buona copertura della maggior parte del territorio.
Il Radar e il centro funzionale • Occorre definire la risoluzione spaziale e l’intervallo temporale opportuno per l’utenza idrologica : 5 minuti e 2km x 2km per bacini di medie dimensioni • Con queste richieste, un sistema accurato e calibrato raggiunge errori nelle precipitazioni cumulate orarie fino a 20-30% • Quali sono le richieste per supportare la gestione dei rischi di natura idrologica su bacini di piccole dimensioni? • Quali sono le richieste per supportare la gestione dei rischi di natura geologica?
Classificazione idrometeore 07 May 2001 12:04
Nowcasting Ripulitura - Mappatura - Archiviazione
Combinazione Previsione
Vettore spostamento +3h +2h +1h T0
Catene modellistiche Medio termine 120 h (5 giorni) Breve termine 48/72 h Brevissimo termine 12/18 ore Now-casting 3 h T+0
LAPS LAMBO • Purpose: frequently updated forecasts for operational use. Full exploitation of different data sources. • Solution: implementation of a continuous data assimilation system. • Technical Implementation: Use of LAPS coupled with the current LAM used (LAMBO) at SMR.
Ciclo di assimilazione continua - Lokal-LAPS (7 km) lokal 18 h ASSIMILAZIONE VARIAZIONALE DATI DA SATELLITE Lokal-LAPS LAMI 7 km cluster pc linux ARPA-SMR
Catene modellistiche Medio termine 120 h (5 giorni) Breve termine 48/72 h Brevissimo termine 12/18 ore Now-casting 3 h T+0
Dim 2 Possible evolution scenarios EPS and ensemble size reduction Cluster members chosen as representative members (RMs) Initial conditions Dim 1 LAM scenario Dim 2 LAM scenario LAM integrations driven by RMs LAM scenario Dim 1 Initial conditions LEPS – Limited area Ensemble Prediction System
precipitation scenarios PROBABILITY MAPS Dim 2 Dim 1 Initial conditions LEPS – Limited area Ensemble Prediction System LAM scenario LAM scenario LAM scenario
COSMO-LEPS INTEGRATION DOMAIN LOKAL MODELL 10 KM HORIZONTAL RESOLUTION
Sviluppi Accentramento osservazioni dai paesi COSMO per verifica oggettiva Coordinamento internazionale per verifica soggettiva da parte delle sale previsioni Estensione dell’approccio probabilistico alla modellistica accoppiata meteo-idrologica Sviluppi della metodologia: • Aumento numero dei cluster • Variazioni della tecnica di clusterizzazione
Raccolta dati • Assimilazione • Integrazione numerica • (Post-elaborazione) • Verifica oggettiva (e soggettiva)