Le carte meteorologiche

L'ECMWF, European Centre for Medium-Range Weather Forecast (Centro Europeo di Previsioni Meteorologiche a Medio Termine) è un'organizzazione intergovernativa indipendente, supportata da 34 stati, che ha sede a Reading, ad ovest di Londra. I principali obiettivi del Centro sono:
- sviluppo e funzionamento dei sistemi di assimilazione dati e dei modelli globali riguardanti la dinamica, termodinamica e composizione degli involucri fluidi interagenti nel "sistema-Terra", al fine di realizzare previsioni mediante modelli matematici, determinare le condizioni iniziali da cui estrapolare le previsioni, contribuire al monitoraggio del "sistema-Terra";
- svolgere ricerche scientifiche e tecnologiche dirette al miglioramento della qualità delle previsioni;
- raccolta ed archiviazione dei dati.
L'ECMWF  prevede il comportamento dell'atmosfera nel medio-termine (10 gg) includendo nel modello matematico di previsione le dinamiche dell'intero globo terrestre fino alla quota di 65 km, grazie anche all'utilizzo di super-computer IBM Cluster 1600. La risoluzione orizzontale del modello di previsione numerica è di 16 km (91 livelli in verticale).
ECMWF produce anche previsioni mensili e stagionali.
Le carte meteorologiche ECMWF (una delle quali è rappresentata in alto) raggiungibili cliccando su: medium range, poi sulla cartina al disotto di High resolution forecast, scegliendo quindi i parametri (cliccando su Parameter): Geopotential 500 hPa and Temperature at 850 hPa,  rappresentano lo stato iniziale (run delle ore 12 UTC, emissione serale - run delle ore 00 UTC, emissione mattutina) e l'evoluzione nei successivi 10 giorni (step di 12 ore) -cliccare sulla freccia a sinistra di VT-, dei parametri meteorologici: geopotenziale a 500 hPa (isolinee), temperature a 850 hPa (in colore).
Scegliendo invece i parametri: Wind 850 hPa and mslp, si possono consultare le carte che mostrano: pressione a livello del mare (isobare) e velocità del vento (m/sec) a 850 hPa (in colore).
La pagina del sito WetterOnline, rappresentata a destra, è dedicata alle proiezioni del modello statunitense GFS.
GFS (Global Forecast System) è uno dei numerosi (oltre 20) modelli di previsione numerica prodotti dall'EMC (Environmental Modeling Center).
L'EMC è stata la prima organizzazione a livello mondiale ad aver realizzato un sistema di previsione numerica. Scopo dell'EMC è quello di sviluppare, migliorare e sostenere sistemi di previsione numerica per l'atmosfera, l'idrosfera e la criosfera a sostegno delle esigenze previsionali nazionali ed internazionali. È uno dei centri del NCEP (National Centers for Environmental Prediction) facente parte del National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) - United States Department of Commerce.
La pagina con le proiezioni GFS (isoipse ed isoterme a 500 hPa) del sito WetterOnline include lo stato iniziale (run delle ore 00 UTC, emissione del primo mattino - run delle ore 06 UTC, emissione della tarda mattinata - run delle ore 12 UTC, emissione pomeridiana - run delle ore 18 UTC, emissione d'inizio nottata) e l'evoluzione nei successivi 16 giorni (step di 6 ore). Le carte si possono consultare cliccando al disotto delle cartine sulle icone < (indietro) o > (avanti), oppure sull'icona più a destra (triangolo bianco) per attivare l'animazione. Si possono, inoltre, consultare le carte (links poco più in basso) relative ad altri parametri meteorologici.
Per accedere alle carte delle precipitazioni (mm di pioggia o di precipitazioni solide considerate come se fossero allo stato liquido) cumulate in 3 ore, occorre cliccare su: Niederschlangsmenge, poi su: Weltweit (al disopra della cartina sulla destra) scegliendo Mittelmeer nella tendina a comparsa per visualizzare le carte a maggiore risoluzione dedicate all'area mediterranea.
È anche possibile consultare (cliccare su: GFS o sulla freccia bianca a destra di GFS) altri modelli di previsione numerica, tra i quali l'europeo ECMWF, che in questo sito viene aggiornato con alcune ore di ritardo.
Il sito Wetterzentrale è veramente bello, grazie anche ad una grafica accattivante, che consente una rapida e facile consultazione di diversi parametri e modelli di previsione numerica. Spesso, però, la bellezza e l'incisività della grafica hanno come contropartita un minore grado di definizione dei parametri rappresentati. Nelle carte a 500 hPa (una di queste è rappresentata nell'immagine a sinistra), per esempio, la rappresentazione dei livelli di geopotenziale sotto forma di falsi colori rende molto difficile l'individuazione dei valori delle isoipse.
Nel settore superiore della pagina di questo sito sono collocati, a partire da sinistra, i modelli di previsione numerica, i settori del globo terrestre ed i parametri meteorologici. Sotto questi ultimi sono elencate, da destra verso sinistra, le proiezioni step by step.
Le carte meteorologiche probabilmente più consultate e sicuramente molto interessanti, sono le GFS a 500 hPa. (cliccare su: 500hPa Bodendruck). In queste mappe le isoipse sono rappresentate in colore (i colori della scala cromatica, a destra, corrispondono alle quote del geopotenziale 500 hPa in decametri sul livello del mare), le isolinee di colore bianco rappresentano le isobare (linee di uguale pressione a livello del mare) a intervalli di 5 hPa, con i valori più elevati contrassegnati dalla lettera H (centri di alta pressione) e quelli più bassi da una T (centri di bassa pressione). Le linee tratteggiate sono isoterme (sempre a 500 hPa) ad intervalli di 5 °C. Si possono consultare singolarmente le carte elencate in orizzontale seguendo poi l'evoluzione futura cliccando su +6 (step di 6 ore).
Anche il sito Meteociel.fr consente un'agevole consultazione delle proiezioni elaborate dai principali global-model, il cui link è collocato nella parte superiore della home-page.
Purtroppo anche questo bel sito utilizza una scala di colori per rappresentare le isoipse; inoltre, la proiezione cartografica utilizzata distorce eccessivamente la superficie terrestre espandendo esageratamente le aree situate alle latitudini più alte.
Una volta effettuata la scelta del modello di previsione compaiono i link che rimandano ai vari parametri meteorologici, la cui scelta richiama la corrispondente cartina. Passando con il cursore del mouse (che assume l'aspetto di una manina) sui vari step temporali elencati a sinistra delle carte meteorologiche, si visualizzano le mappe previste dal breve al medio termine. Per consultare le carte (GFS, GEFS Ensemble) oltre le 192 ore di previsione, occorre cliccare su: Suite. Altrimenti si possono comodamente visionare tutti i passaggi temporali in sequenza cliccando su:  <Anim>. Cliccando su: [Ens. GEFS] appare la pagina Cartes des ensembles GEFS. Perturbazions: | +1 | +2 |, ecc., rappresentano altri run previsti dallo stesso modello,  vale a dire altre possibili evoluzioni, considerate  però  meno  probabili  rispetto al run "ufficiale" (run opérationnel/deterministe). Andando quasi in fondo nella barra delle opzioni sulla sinistra delle pagine, si possono consultare le Cartes du modèle CFS mois (Climate Forecast System) cliccando su: CFS (molto in basso a sinistra). Si tratta di carte delle medie mensili dei principali parametri meteo-climatici (cliccare sui parametri a destra di Moynnes) e delle relative anomalie (cliccare sui parametri a destra di Anomalies) previste per i successivi 8 mesi.
I modelli a scala globale utilizzano una griglia con un numero di nodi relativamente basso. Il modello GFS, per esempio, fornisce mappe con risoluzione orizzontale attorno ai 50 km (quella di calcolo è di circa 25 km). Per realizzare simulazioni su scala regionale, dotate di maggiore risoluzione, si utilizzano i LAM (Limited Area Model).
Un ottimo LAM opensource è il modello WRF (Weather Research and Forecasting) messo a punto dal NOAA. WRF, come gli altri LAM, è inizializzato a partire da diversi modelli globali (GFS, ECMWF, ecc.) ed è configurabile e personalizzabile; ne consegue che il suo utilizzo da parte dei vari centri di calcolo può generare output molto diversificati. Il modello Advanced Research WRF (ARW) è un flessibile modello di simulazione atmosferica, adatto per essere utilizzato in una vasta gamma di applicazioni attraverso scale che vanno da pochi metri a migliaia di chilometri. Il nuovo modello a 2 Km (1,1 dopo post-process) WRF EMM (Eulerian Mass Model) è caratterizzato da estrema configurabilità e integrabilità con altri modelli. Rispetto al modello WRF NMM (Nonhydrostatic Mesoscale Model) differisce sia per tipo di griglia di calcolo che per la disponibilità di schemi di PBL (Planetary Boundary Layer) e di microfisica Multimoment.
Il centro di calcolo del Consorzio LaMMA utilizza il modello WRF NMM, il modello ARW o entrambi, configurati tramite l'introduzione di parametri locali, realizzando previsioni ad altissima risoluzione (fino a 3 km). La pagina del sito dedicata alle previsioni su scala locale, aggiornata 2 volte al giorno, è di facile consultazione. Si possono scegliere: i modelli (poco al disopra delle cartine, sulla sinistra): ARW_GFS_12km (inizializzato a partire dal modello americano GFS), ARW_ECM9km e ARW_ECM_3km (inizializzati a partire dal modello europeo ECMWF), i parametri (in alto a destra), le dimensioni (per una maggiore o minore risoluzione) delle cartine (cliccando su: Zoom in/out). Le carte dotate di maggiore risoluzione sono centrate sulla Toscana e includono anche alcune regioni italiane relativamente vicine alla Toscana.
Il CENTRO METEOROLOGICO SANMARINESE utilizza il modello WRF NMM 3,5 km, inizializzato a partire dal modello americano GFS. Le previsioni su scala locale (4 aggiornamenti giornalieri), dedicate al Nord Italia ed a gran parte del Centro, sono pubblicate nel sito meteo.sm. La carta qui rappresentata (a destra) è collocata nella pagina Modello WRF, dedicata alle previsioni meteorologiche. Vengono rappresentate, con determinate scale cromatiche (collocate appena al disotto delle carte), i numerosi parametri meteorologici elencati nel lato sinistro della pagina. Cliccando su: Precipitazione, compaiono le opzioni relative ai millimetri di precipitazione (mm di pioggia cumulati o di precipitazioni solide considerate come se fossero allo stato liquido) previsti nell'arco di 3, 6, 24 e 84 ore ed i centimetri di neve (Manto Nevoso) cumulati in 3, 24 e 84 ore; comunque, già nelle carte: Totale Precipitazione compaiono (sotto forma di tratteggio diagonale viola) le aree che saranno interessate da precipitazioni a carattere nevoso. Nella stessa carta sono rappresentate le isobare ad intervalli di 1 hPa, con i valori più elevati contrassegnati dalla lettera H (centri di alta pressione) e quelli più bassi da una L (centri di bassa pressione). Cliccando sul parametro: Temp & Umidità appaiono le opzioni relative ai seguenti parametri (valori sempre previsti a 2 m dal suolo): temperature, temperature di rugiada (tutte espresse in °C), umidità relativa ecc. Il parametro Vento (in km/h ) include le opzioni relative alle velocità del vento a 10 m dal suolo, delle raffiche e delle raffiche più intense nell'arco di 24 ore a 2 m dal suolo. Altri parametri considerati dal modello riguardano la Radiazione solare, la Copertura nuvolosa, i Geopotenziali, i principali indici di instabilità, gli indici di disagio, l'altezza dello zero termico, pressione e venti a livello del mare. Una volta effettuata la scelta del parametro, si possono visualizzare le mappe previste cliccando sulla barra in alto: Gittata temporale a partire dall'analisi, poi su: <| (prev), |> (next), oppure si possono visionare tutti i passaggi temporali in sequenza cliccando su: > (play).
I Modelli by Meteonetwork utilizzano il modello WRF-ARW 5 km 3DVAR, per realizzare le previsioni LAM "WRF Italia", "WRF nord", "WRF sud", "WRF Radiosondaggi", "WRF Odografi", "WRF Cross Setions"; il modello WRF-ENS 11 km per realizzare le previsioni "WRF-ENS Mappe" e "WRF-ENS Meteogrammi". Tutti i LAM sono inizializzati a partire dal global-models GFS (runs 00 UTC e 12 UTC). Per aprire le pagine delle previsioni si deve cliccare sulle relative icone ben visibili nella Home-Page; queste icone, una volta aperte le pagine delle previsioni, compaiono in fondo alle pagine. È possibile anche consultare le carte previste dai global-models GFS ed ECMWF, collocate in alto nella Home-Page. Aprendo le pagine: WRF Italia, WRF nord, WRF sud, si può utilizzare il menu collocato a sinistra per consultare le carte che rappresentano graficamente la distribuzione di diversi parametri meteorologici. Si possono visualizzare le mappe previste a 48 ore (step di 3 ore) cliccando sui singoli step temporali nella barra orizzontale in alto, oppure cliccando su: >> (<< per tornare indietro). Per attivare l'animazione cliccare su: >.
Nella pagina WRF Radiosondaggi sono rappresentati graficamente (diagrammi termodinamici) i radiosondaggi (ore 00 nella barra in alto) effettuati nelle località che appaiono elencate cliccando sul menu: Radiosondaggi a sinistra. Si possono visualizzare i diagrammi previsti nelle successive 48 ore utilizzando la metodologia sopra descritta. La stessa metodologia si deve utilizzare per consultare le pagine: WRF Odografi (i grafici che vengono visualizzati, realizzati utilizzando i radiosondaggi, sono realizzati collegando le estremità dei vettori vento), WRF Cross Setions (campi termici e delle precipitazioni lungo le sezioni elencate nel menu a sinistra), WRF-ENS Mappe e WRF-ENS Meteogrammi. In queste ultime due pagine viene utilizzato il modello ENSEMBLE, una specie di "riassunto" di runs previsti dal modello GFS, vale a dire altre possibili evoluzioni, considerate però meno probabili rispetto al "run ufficiale".
ll modello BOLAM, sviluppato e aggiornato dall'Istituto di Scienze dell'Atmosfera e del Clima (ISAC-CNR) di Bologna, è inizializzato a partire dal modello ECMWF. I quattro run quotidiani (00, 06, 12, 18 UTC) con previsioni fino a 72 ore, sono pubblicati nel sito dell'ARPAL (Agenzia Regionale per la Protezione dell'Ambiente Ligure).
La pagina contenente la cartina visibile a destra, mostra il totale delle precipitazioni previste nell'arco di 12 ore (scala dei colori a destra - come anche nelle altre carte), le isoipse a 500 hPa, i thickness 500-1000 e 700-850. Interrogando il MENU a comparsa (a sinistra) si possono visualizzare altre mappe con i relativi parametri, sempre riferite a gran parte dell'Europa e al Nord Africa. Cliccando nel MENU a comparsa su: sec@LON e sec@LAT compaiono le sezioni verticali delle condizioni atmosferiche aventi come centro la città di Genova (LAT = 44,42 - LON = 8,91); le linee corrispondenti alle sezioni sono visualizzabili cliccando su: lines. È possibile visualizzare sezioni verticali centrate su altre località cliccando su section; in questo caso, dopo aver cliccato sulla località contrassegnata da un pallino di colore verde, si apre una nuova pagina internet con la sezione verticale corrispondente. Queste sezioni mostrano: in colore i valori di umidità relativa, le isoterme (sotto forma di linee tratteggiate -Temp. in °C-), la direzione e l'intensità del vento (kn), le isolinee sottili di colore grigio delle quote (GH in m), le eventuali precipitazioni cumulate (Tot. Prec. in mm) in alto (valori di riferimento nelle ordinate a destra), il profilo dei rilievi in colore grigio (in basso), i geopotenziali nelle ordinate a sinistra, latitudine (o longitudine) nelle ascisse. Sempre nel menu a comparsa, cliccando sulla freccia a destra di: BOLAM Europe, compaiono i link ai modelli: BOLAM Italy e MOLOCH N. Italy (modello innestato in BOLAM) che includono diversi parametri: temperature e venti a 2 m dal suolo, mm di precipitazione cumulata in 3 e 12 ore, cm di neve cumulata in 3 ore, copertura nuvolosa totale, temperature, umidità e venti a 700 e 850 hPa, intensità e direzione dei venti a 10 m dal suolo.