Corso di Meteorologia Online completo per velisti – 6

6 Giugno 20237 Luglio 2023

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Capitolo 6 : Modelli previsionali globali e locali

Nei capitoli precedenti di questo corso di meteorologia abbiamo affrontato già molti argomenti importanti. Partendo dai principi base siamo arrivati alla circolazione dell’aria nel ciclo delle brezze. Passando a scala globale abbiamo visto la circolazione atmosferica e l’effetto di Coriolis. Abbiamo osservato la tipica circolazione in corrispondenza di cicloni ed anticicloni, sia a livello del mare sia in quota. A seguire ci siamo occupati di capire come nascano le depressioni parlando di ciclogenesi.

Abbiamo studiato nel dettaglio le caratteristiche dei fronti caldi e freddi. Subito a seguire abbiamo analizzato le condizioni che ci si devono affrontare in corrispondenza dl passaggio dei fronti. Dopo questa lunga introduzione abbiamo visto come situazione e previsioni meteo possano essere rappresentati in molti modi. In questo capitolo parleremo di modelli previsionali globali e locali.

Meteorologia: Modelli previsionali globali
I modelli previsionali si dividono in modelli globali e modelli locali. Non sono molti i paesi che hanno un proprio servizio meteorologico che calcola un modello su scala mondiale. Questo perché la capacità di calcolo richiesta è davvero enorme e rappresenta dunque un investimento di personale ed infrastrutture non indifferente. L’Italia non ha un proprio modello aderisce ad un consorzio di 22 paesi che finanzia un modello europeo.

Modelli Globali
I modelli di previsione più noti nelle varia aree geografiche del mondo sono:

Ne esistono altri, ai nostri fini sono i modello Americano (GFS) e quello Europeo (ECMWF o IFS) sono in più importanti. Un posto di rilievo lo trova anche il modello del Regno Unito, visto che copre comunque anche il mediterraneo.

NOAA Global Forecast System (GFS)

Il modello GFS fino al 2019 copriva un arco temporale di 16 giorni con risoluzione a 27km. Per i primi 10 giorni la risoluzione era ridotta a 13km. Dal 2019 la risoluzione è stata abbassata a 9km rendendolo equivalente alla risoluzione del modello europeo ECMWF. Questo fu il primo modello che rese disponibile i dati in formato GRIB per elaborazione su software di navigazione. Come per altri modelli viene prodotta una carta sinottica “interpretata” ovvero a cui si aggiunge l’analisi umana.

Per molti navigatori oceanici il modello GFS ha rappresentato per anni la fonte primaria di informazioni meteo. Per anni il NOAA è stato il pilastro della meteorologia nautica internazionale. I francesi sulle regate locali hanno sempre preferito le elaborazioni locali di Meteo France. L’IFS o ECMWF è meno noto solo perché spesso l’utente non sa di consultare dati da esso derivati.

European Center for Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF)

Il modello ECMWF fu creato da 19 paesi fra cui l’Italia nel 1975, i paesi partecipanti sono ora 22. Il modello in sè è anche noto come IFS (Integrated Forecast System). Pochi sanno che i server di questo progetto internazionale dal 2017 sono stati trasferiti a Bologna. La precisione della griglia del modello ECMWF è a 9km come l’attuale GFS.

Fornisce sia dati in formato GRIB che altre elaborazioni inclusa la di pressione a livello del mare e vento in quota. Non mi risulta venga prodotta una carta sinottica su scala europea “interpretata”. In ogni caso vista la data di fondazione questa è una vera e propria istituzione nella Meteorologia. Anche se per anni nella nautica molti hanno guardato principalmente i dati americani.

UK MetOffice Unified Model (UM)
Il modello UM britannico è operativo dal 1990, il Regno Unito era stata fra i paesi fondatori dell’ECMWF e ne fa ancora parte. Le carte sinottiche prodotte dal MetOffice sono fra le più leggibili ed apprezzate ed è sopratutto per queste che il servizio è noto. Pur esistendo in rete rappresentazioni grafiche dei campi di vento del modello UM, non mi risulta siano scaricabili come GRIB. E’ possibile richiedere l’accesso ai dati via API ma non so se siano scaricabili ad uso civile per integrazione con software di navigazione.

Il modello ARPEGE di Meteo France
Il modello ARPEGE a dire il vero non è un modello totalmente indipendente di Meteo France. E’ un modello globale integrato nel contesto dell’International Forecast System (IFS). In altre parole è associato al modello europeo ECMWF ma risulta comunque un ricalcolo globale per mano francese, usato in particolare dai velisti francesi. L’arpege su scala globale si declina su scala locale con i modelli ALADIN e AROME.

Meteorologia: modelli Locali
I modelli locali sono generalmente un ricalcolo su maglia più stretta di uno dei modelli globali sopra citati. Ovviamente i paesi che hanno un proprio modello globale calcolano anche un proprio modello locale. Questo in inglese è chiamato Local Area Model (LAM). I paesi europei partecipano alla manutenzione e sviluppo del modello ECMWF, per poi fare ricalcoli su scala locale. Fra questi per esempio Meteo France e Wetterdienst, altri paesi hanno i propri.

Francia – Modelli ALADIN e AROME
Il modello ALADIN è utilizzato su scala europea del Meteo France ed anche per altre zone del mondo, come quelle caraibiche.

Il modello AROME è quello utilizzato per il dettaglio delle previsioni francesi ed arriva fino alla Corsica. Non copre pertanto la costa italiana e non è utilizzabile come modello locale per le nostre acque a parte la Liguria.
La carta sinottica del Nord Atlantico di Meteo France è anch’essa molto conosciuta.

Italia – Modello NETTUNO (WAM)

Il servizio dell’Aeronautica Militare propone sul proprio sito i risultati del Modello NETTUNO (WAM) a 4.5km basato sul modello COSMO-ME. Fra le carte consultabili ci sono quelle relativo a Vento e Mare oppure quella relativa all’altezza e direzione delle onde.

Fino all’introduzione delle previsioni di dettaglio (2018) NETTUNO aveva una risoluzione inferiore al WW3 del Concorzio LAMMA. Oggi per fortuna una elaborazione ad alta risoluzione divisa in aree locali. Nelle Previsioni di dettaglio del il modello NETTUNO (WAM-HR) basate sul modello COSMO-IT la griglia è a 1,1km. Il livello di risoluzione più alto disponibile in Italia ad oggi.

Consorzio LAMMA

Prima che divenisse operativo il modello NETTUNO ad alta risoluzione esisteva solo l’elaborazione locale del Consorzio LAMMA. Il LAMMA offre una ri-elaborazione a 10km basata sul GFS a 25km, che trovo superata dall’introduzione del GFS a 9km.

Solo per la zona del Nord Tirreno il Consorzio LAMMA produce il modello WW3 a 3km, basato sul modello ECMWF a 9km. Per molti aspetti il LAMMA che ha rappresentato una pietra miliare per molti navigatori italiani non è più particolarmente utile. Infatti lo stesso NETTUNO dell’Aeronautica Militare, che ricordiamo è operativo dal 2018, supera il dettaglio del LAMMA ad alta risoluzione. Inoltre NETTUNO è aggiornato in maniera molto più tempestiva del LAMMA avendo capacità di calcolo molto superiore.

Windfinder

Nel panorama dei regatati si è sempre più diffusa la consultazione di Windfinder. Nella sua schermata di base propone i venti nell’accattivante forma di flussi, i dati sono basati su GFS. Di Windfinder esiste una App Pro a pagamento che fornisce dati di dettaglio, per il mediterraneo sono i dati elaborati dal Wetterdienst. Oltre alle previsioni riporta le osservazioni per oltre 8000 spot di interesse per velisti, surfisti, windsufisti e kiters.

Germania Wetterdienst

Il Wetterdienst ci interessa in misura relativa, anche se come abbiamo visto il suo modello locale è alla base dell’app Windfinder PRO. E’ anche da evidenziare per la produzione di una carta sinottica. Infatti le carte sinottiche interpretate che coprono l’Italia sono solo quelle del MetOffice, Meteo France e Wetterdienst. Forse ne esistono altre ma non mi sono mai capitate per le mani, e non mi risulta l’Italia ne produca una “interpretata”. Per la sinottica del Wetterdienst ne esiste una semplificata a colori.

La seconda versione in bianco e nero è ricchissima di dati ma non semplicissima da leggere. Sicuramente le sinottiche del MetOffice rimangono le mie preferite, l’ho conosciuta quando vivevo in Inghilterra ma le consulto tutt’ora.

Monitoraggio cicloni tropicali

I cicloni tropicali sono noti come Uragani se la loro origine è Atlantica, Tifoni se nascono in pacifico. Sia il NOAA che l’ECMWF hanno un servizio dedicato di monitoraggio di questi fenomeni. A titolo di curiosità, il modello ECMWF predisse correttamente l’atterraggio dell’uragano Catrina già con 7 giorni di anticipo. Il modello Americano GFS ne prevedeva una deviazione senza atterraggio sulla costa. I due modelli si riallinearono a 4 giorni prima che l’uragano arrivasse a terra. Tuttavia, l’errore iniziale del modello americano concorse all’enormità dei danni subiti dagli USA.

Monitoraggio Jet Stream

Fra i servizi meteorologici che monitorano i jet stream dobbiamo sicuramente considerare i venti in quota dell’ECMWF. Tuttavia è il servizio meteorologico canadese a produrre una mappa esplicita sulla posizione dei jet stream sul continente americano. Come abbiamo visto i jet stream hanno un ruolo fondamentale nello spostamento delle depressioni e nella ciclogenesi.

Monitoraggio ghiacci
Il problema degli iceberg in zona dei banchi di Terranova non era certo una novità e sono centinaia le navi affondate nei decenni. Ad inizio del secolo scorso c’era già un gran parlare del problema che aveva impatto significativo anche per il traffico commerciale. Infatti la rotta diretta da New York all’Europa in molti mesi dell’anno è interessata da iceberg. Fu però l’affondamento del Titanic del 1912 a dare la spinta finale alla creazione dell’International Ice Patrol. Nonostante il nome, il servizio è sotto la guida della Guardia Costiera statunitense.

Il servizio prevede sia l’avvistamento che il monitoraggio degli iceberg. Gli iceberg che interessano i banchi di Terranova sono di origine groenlandese e sono trasportati verso sud dalla corrente di Labrador. Quando la nebbia è meno fitta aerei di ricognizione li rilevano gettando delle boette di posizione sugli Iceberg. Questo permette di aggiornare la mappa con il loro spostamento nei giorni di nebbia fitta. Non tutti gli iceberg sono necessariamente dotati di boetta segnaletica. Ma gli iceberg dotati di boetta forniscono dati sulle correnti prevalenti per aggiornare tutta la mappa.

Monitoraggio delle correnti atlantiche – la corrente del Golfo
Il monitoraggio della corrente del Golfo è rilevante sia per la Meteorologia che la pesca e la navigazione. Il NOAA produce mappe aggiornate della temperatura di superficie del mare. I dati delle principali correnti sono anche ottenibili per software di navigazione evoluti che possono integrarle nei calcoli di ottimizzazione delle rotte. Le correnti di superficie sono tutt’altro che trascurabili ed è solo in Mediterraneo che siamo poco abituati ad incontrarle. Chi ha attraversato lo stretto di Messina o lo stretto di Gibilterra ne ha però avuto un assaggio.

La corrente del Golfo interessa tutto il Nord Atlantico dal Golfo del Messico fino all’Irlanda. Superata la zona dei banchi di Terranova la corrente si disperde a ventaglio. Tuttavia Irlanda e Regno Unito che raramente conoscono navigate, ne beneficiano rendendo le temperature medie molto più alte rispetto alla latitudine. Per esempio Capo Horn si trova alla stessa latitudine dell’Irlanda del Nord. A Capo Horn le cime dei monti della Tierra del Fuego sono innevate anche in piena Estate. Qui infatti le temperature stentano a superare i 10 gradi Celsius.

Altre Correnti
Se la materia delle correnti di superficie in giro per il mondo vi interessa vi invito a consultare il sito dedicato alle correnti oceaniche. Ocean Surface Currents è un sito dell’università di Miami, un ottimo punto di partenza per approfondire la materia. La corrente di Labrador per esempio è di grandissimo interesse nella zona dei banchi di Terranova.

Durante la OSTAR del 2009 cercavamo di navigare il quello stretto corridoio fra ghiacci e corrente del Golfo. La corrente del Labrador infatti e favorevole navigando verso Ovest, mentre quella del Golfo è contraria. Una grossa perturbazione ci spinse più a nord di quanto avessimo sperato. Oltre metà della flotta di 31 iscritti si ritrovò a navigare in mezzo agli iceberg, me incluso.