Nuovi modelli al LaMMA
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Nuovi modelli al LaMMA Consorzio
 
 
 

Grazie alla collaborazione scientifica con il CNR-ISAC, la modellistica atmosferica del LaMMA si arricchisce di due nuovi modelli, il BOLAM e il MOLOCH.

Questi modelli sono stati interamente sviluppati dal gruppo di modellistica numerica (MODAT) del CNR-ISAC di Bologna e sono utilizzati sia per scopi di ricerca sia operativamente in diversi contesti: dalle previsioni a fini di protezione civile, al supporto per campagne di misura atmosferica internazionali.
BOLAM è un modello idrostatico adatto a simulazioni con risoluzione attorno a 10 km, mentre MOLOCH è un modello non idrostatico adatto a simulazioni ad altissima risoluzione (anche inferiori a 1 km).
 

Un progetto nel cassetto

Tra la fine del 2016 e l'inizio del 2017 il Consorzio LaMMA ha portato a termine una completa ristrutturazione delle sue catene modellistiche (basate principalmente sul modello WRF) che ha permesso di ottimizzare le risorse di calcolo recuperando tempo macchina (stimabile in un 30%).
Questa riorganizzazione ha reso possibile la realizzazione di un progetto che giaceva da lungo tempo nel cassetto: iniziare una collaborazione tecnico-scientifica con il CNR-ISAC per l'utilizzo dei modelli da loro sviluppati. 

Da Marzo 2017 i modelli BOLAM e MOLOCH girano operativamente sul cluster di calcolo del Consorzio LaMMA. Questi modelli si sono dimostrati molto performanti in termini di velocità di esecuzione e molto attendibili in termini di precisione nelle previsioni.

 

Perchè altri modelli?

Attualmente il LaMMA fa correre tre modelli atmosferici, il WRF e i due nuovi arrivati BOLAM e MOLOCH, in differenti configurazioni e con due set di dati iniziali (GFS e IFS-ECMWF). Questo porta ad avere, ad esempio per la corsa delle 00 UTC (ovvero le corse che hanno come dati iniziali i dati delle analisi delle 00 UTC dei modelli globali), 6 corse differenti (WRF a 12 km sul Mediterraneo su dati GFS, BOLAM a 7km sul Mediterraneo su dati GFS, WRF a 3 km su dati GFS e su dati IFS-ECMWF, MOLOCH a 2.5 su dati GFS e su dati IFS-ECMWF).
A cosa servono tanti modelli? 

La previsione numerica è soggetta ad errori dovuti sia ad una insufficiente o imperfetta conoscenza delle condizioni iniziali dell'atmosfera, sia alle approssimazioni utilizzate nel modello per la descrizione dei processi atmosferici. Inoltre questi errori tendono a crescere con l’aumentare dell’orizzonte temporale di previsione, principalmente a causa di instabilità nel sistema atmosferico.
La previsione numerica ad alta risoluzione, in particolare quando si parla della precipitazione convettiva (temporali) e i campi al suolo (ad esempio il vento o la temperatura), se possibile, tende ad amplificare ulteriormente queste problematiche. 

L’utilizzo di più modelli e di più inizializzazioni permette di tenere conto maggiormente di queste problematiche introducendo un approccio probabilistico (o multi-model ensemble). E' quindi molto utile, in particolar modo per un utenza "esperta", paragonare diverse fonti per cercare di fornire la migliore previsione possibile.

Inoltre, considerato che i dati di inizializzazione dei modelli globali (GFS e IFS-ECMWF) arrivano con tempistiche differenti (in particolare i dati GFS arrivano circa due ore prima dei dati IFS) è possibile, ottimizzando gli orari di partenza delle simulazioni, "incastrare" diverse corse di diversi modelli senza interferfenze.

 

Quali sviluppi futuri?

La modellistica numerica è in continua evoluzione e diventa sempre più precisa. I grandi centri di calcolo migliorano constantemente le loro previsioni: il Centro Europeo (ECMWF) nella sua strategia al 2025 si pone l'obiettivo di rendere precise le previsioni probabilistiche a 2 settimane (road map EMCWF).

I centri di calcolo locali (come quello del LaMMA) avranno quindi a disposizione previsioni globali sempre più precise e ad alto dettaglio. Di conseguenza il ruolo della modellistica regionale sarà sempre più indirizzato a fornire informazioni di altissimo dettaglio spazio temporale su aree ristrette (1 km di risoluzione o inferiori) e di creare servizi ad alto valore aggiunto per la programmazione locale delle attività. 

Esempio di mappa di ensemble LaMMA, 
in fase di test e  a breve disponibile

 

Il Consorzio LaMMA, in questo contesto, intende proseguire le sue attività di modellistica numerica basate sulla ricerca e sviluppo, i cui risultati vengono trasferiti nell'operatività a servizio della comunità, puntando sull'aumento della risoluzione e sull'approccio probabilistico ad alta risoluzione

Nel corso del 2018 intendiamo:

  • sostituire il modello di alimentazione del moto ondoso, attualmente WRF a 12 km con il modello BOLAM a 7 km. Questo ci permetterà un maggior dettaglio nelle previsioni meteo-marine.
  • Iniziare a testare una corsa ad altissima risoluzione (1 km o inferiore) sul territorio toscano.
  • Rendere disponibili le mappe di ensemble dei modelli ad alta risoluzione attualmente in fase di test (vedi immagine a destra).

 

Link e approfondimenti

Informazioni tecniche sui modelli MOLOCH e BOLAM al LaMMA