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Il modello meteorologico Cosmo e l´accordo Lami

I modelli di previsione meteorologica

I modelli numerici di previsione meteorologica sono modelli matematici dell´atmosfera che utilizzano le condizioni meteorologiche a un dato istante (condizione iniziale) come dato di ingresso ed effettuano la previsione per gli istanti successivi. La condizione iniziale viene definita usando dati osservati di varia tipologia, quali i dati da radiosonda, da stazioni meteorologiche alla superficie, su terraferma e oceano, da satelliti, da radar. Questi dati sono sottoposti a un "controllo di qualità" prima di essere utilizzati all´interno del processo di "assimilazione", finalizzato a definire la condizione iniziale.

Il modello meteorologico Cosmo è sviluppato nel quadro di una collaborazione internazionale tra i servizi meteorologici nazionali di Italia, Germania, Grecia, Israele, Polonia, Romania, Russia e Svizzera, membri del consorzio Cosmo.

L´attività  che verte intorno alla modellistica numerica previsionale è complessa e onerosa, anche in termini di risorse umane, a tal punto che i vari paesi hanno sentito la necessità di collaborare, organizzandosi in consorzi di servizi meteorologicieuropei. Attualmente si contano quattro consorzi nella rete europea Eumetnet: Aladin, Cosmo, Hirlam e Ukmo.

Il consorzio Cosmo, a cui aderisce il Servizio IdroMeteoClima di Arpae tramite un accordo con il Servizio meteorologico dell´Aeronautica militare, è stato fondato nel 1998 con lo scopo di sviluppare e migliorare modelli ad area limitata, da utilizzare operativamente nei paesi membri del consorzio.

Una previsione con un modello numerico richiede una grande capacità  di calcolo per essere effettuata in tempi molto brevi. Per ottenere la massima efficienza e accuratezza, l´utilizzo operativo del modello Cosmo presso i vari paesi aderenti al consorzio è basato su più catene modellistiche che simulano l´atmosfera su domini spaziali limitati, partendo dalle indispensabili informazioni al bordo fornite da un modello globale (che simula l´atmosfera su tutto il globo). Cosmo è, infatti, un modello regionale o ad area limitata (Lam), perché il grigliato tridimensionale su cui si definiscono i parametri meteorologici è in grado di coprire solo un´area limitata del pianeta.

La necessità di stimare l´errore della previsione numerica di tipo deterministico, ha dato inoltre origine alle tecniche di ensemble prediction, in cui si elaborano diversi scenari previsionali mediante l´esecuzione del modello in modalità  leggermente diverse ma pur sempre fisicamente plausibili. L´insieme di questi scenari previsionali di ensemble permette di calcolare la probabilità che un evento si verifichi e di stimare l´errore della previsione.

L´accordo LAMI

Nell´ambito modellistico nazionale è stato stipulato un accordo "satellite", denominato Lami, che vede la collaborazione del Servizio meteorologico dell´Aeronautica militare, del Servizio IdroMeteoClima di Arpae Emilia-Romagna e di Arpa Piemonte  per lo sviluppo e la gestione operativa delle catene numeriche previsionali nazionali in Italia.

Nell´ambito di Lami, Arpae-SIMC gestisce le catene operative Cosmo 5M e Cosmo 2I, che forniscono rispettivamente previsioni numeriche sull´area mediterranea con un passo di griglia di 5 km e sul territorio nazionale con un passo di griglia di 2,2 km. Cosmo 5M copre un intervallo temporale di tre giorni, per due corse previsionali al giorno, alle 00 e alle 12 UTC.
Cosmo 2I elabora previsioni per due giorni due volte al giorno, esso genera inoltre previsioni a più breve scadenza (18 ore) riaggiornate ogni tre ore e, infine, una previsione probabilistica di ensemble una volta al giorno. Le previsioni basate su queste due catene modellistiche vengono eseguite presso il centro di supercalcolo Cineca, sulla base di un contratto stipulato con il Servizio IdroMeteoClima e il Dipartimento della Protezione Civile Nazionale.

Arpae-SIMC gestisce inoltre la catena operativa denominata Cosmo Leps , che è un sistema di previsione probabilistica di ensemble basato sul modello Cosmo, che opera con un passo di griglia di 7 km e su un´area europea.