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MODELLI MATEMATICI di PREVISIONE METEOROLOGICA GFS e ECMWF a 500 hpa A CONFRONTO

Cosa sono i Modelli Matematici e come funzionano?

Un "Modello Matematico" viene costruito con lo scopo di fornire, attraverso il linguaggio e gli strumenti della matematica, una prognosi-previsione sullo "stato" futuro di un fenomeno. In particolar modo un modello matematico di PREVISIONE METEOROLOGICA dell'Atmosfera, consente di operare delle prognosi future riguardo lo spostamento e l'evoluzione delle grandi masse d'aria con i relativi fenomeni meteorologici associati. (continua a fondo pagina) (vai nel proseguo)

MODELLO MATEMATICO GFS mappe a 500 hPa

MODELLO MATAMTICO ECMWF a 500 hPa

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I MODELLI MATEMATICI METEOROLOGICI

Questi modelli, utilizzando dati provenienti dalle stazioni Meteo di terra, acqua, aria e satelliti (input o inizializzazione), attraverso equazioni fondamentali elaborate da supercalcolatori, emettono una "prognosi" che, sin dal 1955, stà alla base del sistema di previsione Meteo, basato sulla capacità di lettura delle mappe di simulazione elaborate.

Esistono diversi Centri Meteorologici internazionali che producono Modelli numerici Meteorologici. Il Modello Americano GFS è a scala sinottica così come l'Europeo ECMWF, prodotto dal Centro Meteorologico Europeo con sede a Reading-Londra, cui partecipa anche l'Italia. Sempre a scala sinottica il modello della Marina Militare americana NOGAPS, il modello del Regno Unito (UK) UKMO, il canadese GEM, il russo WMC, il giapponese JMA o l'australiano BOM ACCESS. Ad area limitata invece il modello BOLAM ed il DALAM.

I modelli più blasonati e più utilizzati risultano al momento esserel'Americano GFS e l'Europeo ECMWF ma, una buona pratica, è quella di unire più modelli in un insieme di modelli detta ENSAMBLE (per insiemi) che può aumentare l'affidabilità e durata delle previsioni.

Le "mappe" elaborate dai supercalcolatori, sono emesse ogni 6 ore, alla mezzanotte, alle 6 del mattino, a mezzogiorno ed alle 6 del pomeriggio. Dalla capacità di lettura di queste mappe si può dedurre, a grandi linee, che tempo farà nel breve, medio e lungo termine.

Noi per praticità ed affidabilità mettiamo a confronto le proiezioni di GFS ed ECMWF.

Le mappe a 500 hPa Geopotenziale (Gpdm) contemplano le temperature (C) e la Pressione (hPa) ad una altezza meteorologica di circa 5000/5500 mt (500 gpdm).

Come si leggono i colori di un modello matematico?

I colori raffigurati sulle mappe indicano la quantità di aria calda o fredda (quindi potenzialmente stabilizzante o vorticosa) presente in alta Atmosfera con i relativi valori di Pressione (hPa). I colori che vanno dall'arancio al rosso scuro indicano aria calda o molto calda. Un valore dai 556 gpdm in su fino ai 600 gpdm, indica che l'aria in quota è da moderatamente a molto calda. Con valori prossimi ai 600 gpdm ci attendiamo uno zero termico altissimo e prossimo ai 5000/5500 mt, aria molto calda a tutte le quote atmosferiche con temperature che al suolo raggiungono e superano i 35°C con punte anche superiori ai 40/45°C e temperature che possono raggiungere e superare i 30°C anche alla quota media dei 1500 mt. I colori che vanno dall'arancio molto chiaro al giallo indicano valori di Geopotenziale neutri ma tendenzialmente bassi o in abbassamento e quindi instabilità-vorticosità da moderata a media. I colori con sfumature di giallo possono già esser accompagnati da masse d'aria molto fredda con isoterme anche sotto i -15/-20°C a 5000/5500 mt. Il colore verde, generalmente confinato all'interno di una spessa linea nera, indica la massima espansione del cosiddetto VORTICE POLARE o Fronte Artico, come veniva definito un tempo. All'interno di questa linea immaginaria, i valori di Geopotenziale stanno sempre sotto i 552 gpdm, che è il valore discrimine tra aria calda e stabile e/o fredda ed instabile. I colori che dal verde arrivano fino all'azzurro indicano vorticosità dell'aria marcata con formazione di nubi e "Vortici" Depressionari accompagnati da aria fredda in quota. Questi vortici (Cicloni extra-tropicali) si distinguono dalle tempeste tropicali o dagli uragani per la presenza appunto di aria fredda in quota (mentre nelle tempeste tropicali ed uragani vi è aria calda in quota a scatenare venti furiosi e piogge torrenziali attorno all'occhio del Ciclone). Con i colori che vanno dal verde all'azzurro lo zero termico crolla dai 1500 mt del verde ai 500 dell'azzurro. I colori che vanno dal blu chiaro-scuro al fucsia e viola indicano masse d'aria polare freddissima e per lo più Tempeste Artiche e Depressioni Artiche con minimi di Pressione generalmente al di sotto dei 980 hPa. Di solito i colori dal blu al viola scuro indicano anche masse d'aria vorticosa gelida e generalmente al di sotto dei -30°C alla quota Geopotenziale dei 500 hPa che, in presenza di Geopotenziali bassissimi (sotto i 520 gpdm) si abbassa dai canonici 5500/5000 mt anche sotto i 4000 mt scendendo anche a quote molto più basse.

Le storiche ondate di gelo del passato sono state sempre accompagnate da valori di Geopotenziale prossimi ai 500/520 gpdm con masse d'aria con isoterma da -30°C a 500 hPa.

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