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DIPARTIMENTO II LAVORI PUBBLICI

DIPARTIMENTO II LAVORI PUBBLICI. SISTEMI DI MONITORAGGIO. CESVOT “PRONTI A TUTTO”. Daniele Sforzi. Meteo e Clima. DIPARTIMENTO II LAVORI PUBBLICI. La CLIMATOLOGIA è la scienza che si occupa delle "condizioni atmosferiche medie" (clima)

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DIPARTIMENTO II LAVORI PUBBLICI

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Presentation Transcript

  1. DIPARTIMENTO II LAVORI PUBBLICI SISTEMI DI MONITORAGGIO CESVOT “PRONTI A TUTTO” Daniele Sforzi

  2. Meteo e Clima DIPARTIMENTO II LAVORI PUBBLICI • La CLIMATOLOGIAè la scienza che si occupa delle "condizioni atmosferiche medie" (clima) • LaMETEREOLOGIAstudia i fenomeni fisici responsabili del tempo atmosferico. Essa si basa sull'osservazione, sulla misurazione e sulla previsione dei fenomeni atmosferici e delle variabili misurabili ad essi legati come ad esempio la temperatura dell'aria, l’umidità atmosferica, la pressione atmosferica, la radiazione solare e la velocità e direzione del vento

  3. L’atmosfera è un sistema caotico L’atmosfera è governata da equazioni differenziali (moto dei fluidi) che possono essere risolte analiticamente soltanto conoscendo le CONDIZIONI AL CONTORNO e le CONDIZIONI INIZIALI Circolazione globale e teleconnessioni • La combinazione di queste due osservazioni comporta un risultato importante: • In atmosfera condizioni iniziali leggermente diverse possono portare a risultati anche molto diversi tra loro • Piccole variazioni nelle condizioni iniziali producono grandi variazioni nel comportamento a lungo termine di un sistema (atmosfera)

  4. Lorenz (1963) fu il primo ad analizzare questo effetto che ribattezzò “Effetto Farfalla” Circolazione globale e teleconnessioni

  5. La prima cosa da chiedersi ma per quale attività ci serve la previsione meteo? Attività quotidiana Ricerca scomparsi Incendio indrustriale Attività su neve Incendio boschivo Servizio di piena Agricoltura Turismo Edilizia Attività sportiva

  6. Proverbi • - Quando l'isola mette il cappello ,piombinesi preparate l'ombrello!!- Cielo rosso di sera bel tempo si spera- Cielo a pecorelle acqua a catinelle- Quando il monte Morello mette il cappello, fiorentino prepara l'ombrello- Rannuvola sulla brina, acqua o neve domattina • - Rosso di sera bel tempo si spera, rosso di mattina la pioggia s'avvicina- Nevica bene se dalla Corsica viene!. • - Se nevica avanti il ceppo sette volte sul tetto - Neve marzolina dalla sera alla mattina • - Se il Serra ha il cappello,pontederese prendi l'ombrello • - Gennaio asciutto,grano dappertutto - Sotto la neve pane, sotto la pioggia fame • La tramontana la pioggia tiene lontana • - Se rannuvola sulla brina avanti buio fa una pisciantina

  7. Stazione Meteo DIPARTIMENTO II LAVORI PUBBLICI

  8. Il Sistema meteo in Toscana DIPARTIMENTO II LAVORI PUBBLICI

  9. IL SISTEMA METEO IN TOSCANA DIPARTIMENTO II LAVORI PUBBLICI • Soggetti: • Consorzio LaMMA • Servizio Idrologico regionale • ARSIA Centro Funzionale Regione Toscana

  10. Terminologia DIPARTIMENTO II LAVORI PUBBLICI Intensità pioggia Tipologia precipitazioni DIFFUSE: precipitazioni, di ogni tipo, che si verificano su gran parte del territorio oggetto della previsione pur non avendo continuità spaziale (precipitazioni comunque a "macchia di leopardo"). Generalmente sono interrmittenti e di breve durata, ma frequenti. ESTESE: precipitazioni, di ogni tipo, che si verificano su gran parte del territorio con continuità spaziale. SPARSE: precipitazioni, di ogni tipo, che si verificano su una porzione limitata del territorio oggetto della previsione e che non sono uniformemente distribuite su di esso. PERSISTENTI: precipitazioni, di ogni tipo, caratterizzata dalla lunga durata TEMPORALESCHE: precipitazioni associate a fenomeni temporaleschi. Generalmente sono di limitata estensione spaziale e di breve durata (generalmente inferiore a 30 minuti), caratterizzati da tuoni, fulmini, venti turbolenti, grandine, correnti ascensionali e discendenti.

  11. Terminologia DIPARTIMENTO II LAVORI PUBBLICI Vento: tabella Beaufort

  12. Terminologia DIPARTIMENTO II LAVORI PUBBLICI Nuvolosità COPERTO: copertura nuvolosa del cielo pari a 8 ottavi. Ovvero cielo totalmente coperto. MOLTO NUVOLOSO: copertura nuvolosa del cielo pari a 6 o 7 ottavi. Ovvero cielo quasi totalmente coperto da nubi. Tuttavia esistono limitati spazi di sereno. NUVOLOSO: copertura nuvolosa di 3, 5 ottavi. Ovvero cielo coperto da nuvolosità per circa metà superficie. POCO NUVOLOSO: copertura nuvolosa del cielo di 1 o 2 ottavi. Ovvero cielo quasi interamente sgombro di nubi. SERENO: copertura nuvolosa del cielo di 0 ottavi. Ovvero cielo totalmente o quasi sgombro da nubi. NUBI ALTE: termine per indicare nubi con base al d sopra dei 6000 metri di quota. NUBI BASSE: termine per indicare nubi con base al di sotto dei 2000 metri di quota. NUBI MEDIE: termine per indicare nubi con base al di sotto dei 2000 metri di quota. NUBI STRATIFICATE: nubi con limitato sviluppo verticale associate al più a precipitazioni di debole intensità. NUVOLOSITA' TERMOCONVETTIVA: nubi cumuliformi che si sviluppano nelle ore più calde lungo i rilievi associate anche a precipitazioni a prevalente carattere temporalesco. Tale nuvolosità si dissolve nel corso del tardo pomeriggio-sera. FOSCHIA: riduzione della visibilità a causa di particelle (vapor d'acqua, pulviscolo,..) disperse nell'aria sufficientemente numerose da conferirgli aspetto opalescente. Visibilità comunque sopra i 1000 metri.

  13. I bollettini in Toscana DIPARTIMENTO II LAVORI PUBBLICI Bollettino meteo (emissione ore 10 ) Bollettino di vigilanza (emissione ore 11 ). Vengono indicati la tipologia dei fenomeni meteorologici (pioggia, neve, ghiaccio, vento, mare) che si prevede possano superare una determinata soglia di intensità Bollettino di criticità (emissione ore 13 ) VALUTAZIONE EFFETTI AL SUOLO Vengono indicati il riepilogo dei livelli di criticità ordinaria, moderata, elevata per le diverse tipologie di rischio

  14. VALUTAZIONE EFFETTI (25 aree idro) LIVELLI DI ALLERTAMENTO DEL SISTEMA DI PROTEZIONE CIVILE PREVISIONE METEO (6 aree meteo) NORMALITÀ NO Ore 9:30 a criticità ordinaria VIGILANZA x domani NO SI STATO DI ALLERTA 1 (Aree indicate) a criticità moderata o elevata Bollettino Meteo Bollettino Criticità x oggi ( TELEFONO+WEB+FAX ) (WEB) SI a criticità ordinaria VIGILANZA STATO DI ALLERTA 2 (Aree indicate) a criticità moderata o elevata ( TELEFONO+WEB+FAX ) Terminologia DIPARTIMENTO II LAVORI PUBBLICI

  15. A.I.O. DIPARTIMENTO II LAVORI PUBBLICI Aree Idrologiche Omogenee o Aree di Allerta Principali bacini e sottobacini, omogenei dal punto di vista della risposta idrologica

  16. Allerta Meteo DIPARTIMENTO II LAVORI PUBBLICI

  17. Gli strumenti DIPARTIMENTO II LAVORI PUBBLICI

  18. Gli strumenti DIPARTIMENTO II LAVORI PUBBLICI • Modelli previsionali: • WRF ECMWF risoluzione 7 km • WRF GFS risoluzione 12 km • WRF GFS risoluzione 4 km • WRF NMM risoluzione 12 Km • WW3 risoluzione 3 km • MOBIDIC Previsioni atmosfera Previsioni mare Previsioni idrologiche

  19. STRUMENTI DI MONITORAGGIO DIPARTIMENTO II LAVORI PUBBLICI • Strumenti di monitoraggio: • Stazioni di monitoraggio al suolo • Meteosat • Radar • Fulminazioni • Immagini web cam • Forum meteo 349 pluviometri 187 termometri 100 anemometri 154 igrometri 5 barometri 124 idrometri 45 freatimetri

  20. Stazioni di monitoraggio DIPARTIMENTO II LAVORI PUBBLICI 349 pluviometri 187 termometri 100 anemometri 154 igrometri 5 barometri 124 idrometri 45 freatimetri

  21. Modello globale Pressione al livello del mare e geopotenziale 500 hPa Precipitazioni previste Modelli Globali A partire dalla situazione attuale a livello globale effettuano la previsione di parametri meteorologici per l’intero globo Dati satellitari Dati da reti di rilevamento globale: - stazioni meteo - boe - palloni sonda

  22. Elaborazionimodello RAMS Modello RAMS 12 km LaMMA 4 km Modelli a scala locale I Modelli Globali elaborano previsioni sull’intero globo, ma poco dettagliate (a bassa risoluzione) Per ottenere previsioni più dettagliate si impiegano i modelli ad area limitata (WRF), che grazie alle informazioni dei modelli globali forniscono previsioni ad alta risoluzione Elaborazionimodelloglobale GFS 00-06-12-18 UTC Run - 50 km res. ECMWF 00-12 UTC Run - 25 km res.

  23. Modelli DIPARTIMENTO II LAVORI PUBBLICI

  24. Temperatura superficiale del mare Presenza di vapor acqueo Presenza e tipo di nuvolosità Osservazione da Satellite Forniscono informazioni su: -presenza e tipo di nuvolosità; -temperatura superficiale del mare; -presenza di vapor acqueo; - ecc.

  25. Il Meteosat Il sensore SEVIRI (Spanning Enhanced Visible Infrared Imager) a bordo del Meteosat di Seconda Generazione, opera su 12 bande spettrali e permette di inviare a terra 12 diverse immagini del nostro pianeta ogni quarto d’ora. 11 di queste immagini hanno una risoluzione spaziale di 3 km, mentre quella corrispondente al canale 12 (HRV, High Resolution Visible) ha una risoluzione di 1 Km.

  26. Il canale 12 (HRV) La caratteristica di questa banda è l’alta risoluzione spaziale: 1 Km contro i 3 Km (all’equatore) delle altre bande. E’ utile per lo studio delle strutture a piccola scala come le celle temporalesche e più in generale di tutti i fenomeni convettivi. Questa banda copre le lunghezze d’onda tra 0.5 e 0.9 micron, quindi è più larga della banda 1 e della 2 messe insieme.

  27. Immagine composite RGB Composizione RGB dei canali 3 (Red) 2 (Green) e 1 (Blue) per identificare le nubi di ghiaccio e quelle di acqua e distinguere le superfici aride da quelle con vegetazione.

  28. Immagine composite RGB Composizione delle differenza tra i canali 4 (IR 3.9), 9 (IR 10.8), 10 (IR 12.0). Vengono messe in evidenza la nebbia notturna e le nubi basse, altrimenti non visibili con i singoli canali IR.

  29. Immagine composite RGB DIPARTIMENTO II LAVORI PUBBLICI Composizione delle differenza tra canali: RGB 05-06, 04-09, 03-01. Si individuano molto bene i temporali intensi quando sono in formazione (giallo).

  30. Meteosat DIPARTIMENTO II LAVORI PUBBLICI Il canale 10 (IR 10.8) L’utilizzo di questa banda è principalmente legato alla possibilità di ricavare la temperatura della sommità delle nubi. Le nubi convettive intense con elevato sviluppo verticale hanno temperature inferiori a -30°C.

  31. 27/02/2006 Carta della fulminazione DIPARTIMENTO II LAVORI PUBBLICI

  32. RADAR DIPARTIMENTO II LAVORI PUBBLICI RAdio Detection And Racing --> individuazione tramite onde radio e misura della distanza Principio di funzionamento: un onda elettromagnetica viene trasmessa in atmosfera, se incontra un bersaglio viene riflessa Distanza: conoscendo la velocità a cui viaggia l’onda, dal tempo impiegato a percorrere il doppio tragitto radar - bersaglio posso conoscere la distanza Segnale: il segnale ricevuto dal radar è proporzionale alla riflettività data dalla concentrazione di acqua

  33. Alcuni esempi DIPARTIMENTO II LAVORI PUBBLICI In Toscana sono attivi 2 piccoli radar, Roveta (FI) e Radicondoli (SI). Sono meno potenti dei normali radar meteo (portata 100-150 km) e non forniscono un dato quantitativo, ma solo qualitativo.

  34. Meteogrammi DIPARTIMENTO II LAVORI PUBBLICI Meteogrammi WRF

  35. Spaghetti DIPARTIMENTO II LAVORI PUBBLICI

  36. DIPARTIMENTO II LAVORI PUBBLICI Nowcasting

  37. NOWCASTING DIPARTIMENTO II LAVORI PUBBLICI • Modelli previsionali • Strumenti di monitoraggio NOWCASTING PASSI LOGICI DEL NOWCASTING • Capire la situazione in atto • Valutare l’evoluzione • Ricontrollare che tutte le informazioni siano coerenti • Formulare il “BOLLETTINO” DI NOWCASTING

  38. Umidità DIPARTIMENTO II LAVORI PUBBLICI L’umidità relativarappresenta il contenuto in percentualedi vapore d’acqua in atmosfera. L’ aria, a seconda della temperatura, può contenere in sospensione una diversa quantità di acqua (aria assolutamente secca non esiste in natura); a 10 °C l’aria può contenere fino a 9 g di acqua per metro cubo, a 20 °C fino a 17 g, a 30 °C fino a 30 g, e così via. Quando l’aria porta in sospensione la massima quantità di acqua che può contenere in relazione alla temperatura, si dice che è satura; in queste condizioni, il minimo abbassamento di temperatura provoca la condensazione di parte dell’ acqua contenuta, quindi si formano le nubi e le precipitazioni. Umidità assoluta: quantità di vapore acqueo contenuta in un m3 d’aria Saturazione: limite all’umidità assoluta. Oltre tale limite il vapore acqueo condensa. Tale limite è tanto maggiore quanto più è alta la temperatura Umidità relativa: rapporto tra umidità assoluta e saturazione

  39. Mappe di Dewpoint Dewpoint: è il punto di rugiada, cioè la temperatura alla quale una miscela (nel nostro caso aria ed acqua) diventa satura. E’ un valore molto importante e molto utile Se ALTO ( >15, >20 estremo) POSSIBILITA’ DI FORTI TEMPORALI Se BASSO ( <0, <-10 estremo) POSSIBILITA’ DI INASPETTATI CALI DELLA TEMPERATURA TD > 0 RUGIADA se ho poca inversione NEBBIA se l’inversione ha uno spessore di 100-200 metri TD < 0 BRINA o GHIACCIO

  40. 7 agosto – via di ripoli - ore 14:40 90 mm / 45 minuti - 115 mm / giorno Dewpoint 17

  41. Pluviometria DIPARTIMENTO II LAVORI PUBBLICI

  42. Pluviometria Pluviometro DIPARTIMENTO II LAVORI PUBBLICI

  43. Alcuni esempi DIPARTIMENTO II LAVORI PUBBLICI

  44. Monitoraggio idraulico DIPARTIMENTO II LAVORI PUBBLICI …il monitoraggio idraulico è utile solo su bacini idrografici che hanno un tempo di corrivazione superiore alle 2 ore…

  45. Monitoraggio idraulico DIPARTIMENTO II LAVORI PUBBLICI Sistema Marte

  46. Monitoraggio idraulico DIPARTIMENTO II LAVORI PUBBLICI Sistema Centro Funzionale

  47. Monitoraggio idraulico DIPARTIMENTO II LAVORI PUBBLICI Sistema Centro Funzionale

  48. Monitoraggio idraulico DIPARTIMENTO II LAVORI PUBBLICI Sezione Idrometrica

  49. Monitoraggio idraulico DIPARTIMENTO II LAVORI PUBBLICI MOBIDIC  è un sistema modellistico sperimentale per il calcolo dei bilanci idrici superficiali e sotterranei e le previsioni di piena. ATTENZIONE: l'algoritmo di bilancio idrologico attualmente in uso per le previsioni idrologiche non contempla i fenomeni di scioglimento della neve e dell'influenza della marea alla foce

  50. Nevicate DIPARTIMENTO II LAVORI PUBBLICI Il fenomeno meteo più difficile da prevedere

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