1 un anno di vento in provincia di torino, dati meteorologici utilizzati e scelta di un periodo...
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Un anno di vento in Provincia di
Torino, dati meteorologici utilizzati
e scelta di un periodo
rappresentativo
Settore Meteoidrografico e Reti di Monitoraggio
Torino, 02 Luglio 2003
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Il periodo selezionato: 01/06/1999-31/08/2000 (all’interno del quale scegliere un anno per avere una descrizione completa)
La disponibilità dei dati
La rappresentatività in relazione agli andamenti medi su lungo periodo
INTRODUZIONE
Settore Meteoidrografico e Reti di Monitoraggio
I dati: ricostruire l’informazione più completa amalgamando osservazioni di natura e tipologia differente
I dati al suolo:
• le stazioni automatiche di telerilevamento delle reti regionali (la Rete Meteoidrografica e la Rete di Monitoraggio di Qualità dell’Aria)
• le stazioni Synop
I profili verticali
I campi tridimensionali di analisi ottenuti dalla modellistica meteorologica
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3. Disponibilità dei campi di analisi di ECMWF
Dal 01/01/1998
1. Disponibilità di dati di stazioni di rilevamento al suolo:
Stazioni automatiche della rete di telerilevamento regionale
Stazioni Synop
A partire dal 1987 in continua espansione e perfezionamento
Requisiti:
2. Disponibilità di dati di profili verticali di vento, temperatura ed umidità
Dal 01/01/1998 (Cuneo-Levaldigi dal 05/1999 in forma sperimentale)
Dal 01/01/1998
SCELTA DEL PERIODO
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4. Rappresentatività del periodo (assenza di eventi precipitativi estremi):
Requisiti:
SCELTA DEL PERIODO
• Settembre, Ottobre (Alluvione del 13-16), Novembre
Anno 2000:
• Febbraio, Maggio, Giugno, Luglio Anno 2001
• Maggio, Giugno, Luglio, Settembre• Novembre
Anno 2002:
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SCELTA DEL PERIODO
Sulla base dei requisiti richiesti, la scelta del periodo su cui effettuare la ricostruzione dei campi di vento è caduta sull’anno compreso tra
l’estate 1999 e l’estate 2000
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Dati non disponibili
Dati parzialmente disponibili
Dati disponibili
Presenza di eventi estremi
Periodo selezionato
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RAPPRESENTATIVITÀ DEL PERIODO
In seguito alle scelta del periodo, effettuata sulla base di criteri di disponibilità dei dati, si è proceduto alla verifica dell’andamento dell’anno selezionato in riferimento agli andamenti evidenziati da studi climatologici condotti sulla regione.Si è confrontato l’andamento nel periodo scelto di variabili meteorologiche significative relative ad alcune stazioni con quelli climatologici riportati in:
Studio Statistico-Climatologico del vento in Piemonte (Balsamo, Cagnazzi Paesano, 1999)
Distribuzione Regionale di Piogge e Temperature, Collana Studi Climatologici in Piemonte, Vol.1 (Biancotti, Bellardone, Bovo, Cagnazzi, Giacomelli e Marchisio, 1998)
Andamento climatico in Alta Val Susa negli anni 1990-1999, Collana Studi Climatologici in Piemonte, Vol.4 (Fratianni, Motta, 2002)
Si è inoltre preso come riferimento il comportamento delle medesime stazioni su serie temporali più lunghe, dal 1990 al 1999
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1951-1999: Dati provenienti dalle stazioni dell’ Ufficio Idrografico e dalle stazioni automatiche della Rete Meteoidrografica
1990-1999: Dati delle stazioni automatiche della Rete Meteoidrografica di ARPA Piemonte
Temperature Medie Mensili
0
5
10
15
20
25
30
351951-1999 1990-1999
Anno DataBase
Confronto tra le temperature medie mensili del periodo scelto e dei periodi di riferimento su una stazione dell’area urbana Torinese
Confronto tra le temperature medie stagionali del periodo
scelto e dei periodi di riferimento su una stazione
dell’area urbana Torinese
RAPPRESENTATIVITÀ DEL PERIODO Temperature
Temperature Medie Stagionali
0
5
10
15
20
25
30
Inverno Prim avera Estate Autunno
1951-1999 1990-1999 Anno DataBase
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Precipitazione Media Stagionale [m m ]
0.0
10.0
20.0
30.0
40.0
50.0
60.0
70.0
80.0
90.0
100.0
Inverno Prim avera Estate Autunno
1951-1999
1990-1999
Anno DataBase
Confronto tra le precipitazioni medie stagionali del periodo
scelto e dei periodi di riferimento su una stazione
dell’area urbana Torinese
Precipitazione Media Mensile [m m ]
0
20
40
60
80
100
120
140
160
1801951-1999
1990-1999
Anno DataBase
Confronto tra le precipitazioni medie mensili del periodo scelto e dei periodi di riferimento su una stazione dell’area urbana Torinese
1951-1999: Dati provenienti dalle stazioni dell’ Ufficio Idrografico e dalle stazioni automatiche della Rete Meteoidrografica di ARPA Piemonte
1990-1999: Dati delle stazioni automatiche della Rete di Meteoidrografica di ARPA Piemonte.
RAPPRESENTATIVITÀ DEL PERIODO Precipitazioni
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Confronto tra le precipitazioni medie annuali del periodo
scelto con quelle dei periodi di riferimento e quelle relative agli
ultimi anni, su una stazione dell’area
urbana Torinese
RAPPRESENTATIVITÀ DEL PERIODO Precipitazioni
Precipitazione Media Annuale [mm]
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1951-1999: Dati provenienti dalle stazioni dell’ Ufficio Idrografico e dalle stazioni automatiche della Rete Meteoidrografica di ARPA Piemonte
1990-1999: Dati delle stazioni automatiche della Rete di Meteoidrografica di ARPA Piemonte.
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Confronto tra le rose dei venti annuali del periodo scelto e quelle ottenute nello Studio statistico climatologico del vento in Piemonte (dati sul periodo 1990-1995 provenienti dalle stazioni di monitoraggio della Rete Meteoidrografica)
Stazione di Moncalieri
-5
5
15
25
35
-5
5
15
25
35
1999-2000 1999-2000
Studio Climatologico
Stazione di Avigliana
RAPPRESENTATIVITÀ DEL PERIODO Direzione del vento
Studio Climatologico
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1999-2000
Stazione di Avigliana
0
5
10
15
20
25
NW W SW S SE E NE N
Km
/h
RAPPRESENTATIVITÀ DEL PERIODO Intensità del Vento
0.0
5.0
10.0
15.0
20.0
25.0
NW W SW S SE E NE N
km
/h
1999-2000
Stazione di Moncalieri
Confronto tra le distribuzioni di intensità del vento in funzione della direzione di provenienza per il periodo scelto e per quelle ottenute nello Studio statistico climatologico del vento in Piemonte (dati sul periodo 1990-1995 provenienti dalle stazioni di monitoraggio della Rete Meteoidrografica)
Studio Climatologico
Studio Climatologico
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RAPPRESENTATIVITÀ DEL PERIODO Conclusioni
Per il periodo preso in considerazione si può rilevare un accordo generalmente soddisfacente tra gli andamenti delle variabili meteorologiche nel periodo scelto e quelli medi
Si ha un ottimo accordo per la temperatura, sia in relazione alle medie annuali sia rispetto alle medie stagionali
Per quanto riguarda le precipitazioni si riscontrano quantitativi mediamente inferiori, in particolare nella stagione invernale. A tale proposito si osserva tuttavia che:
• a partire dal 1998 le precipitazioni annuali si discostano dagli andamenti medi, alternando stagioni molto piovose ad altre particolarmente siccitose;
• in questo scenario si è cercato di individuare il periodo che, pur distaccandosi da un andamento medio, mostrasse complessivamente le differenze più contenute
• Si è deciso di mantenere l’inverno secco 1999/2000 dal momento che questo costituisce una condizione particolarmente critica in prospettiva delle finalità di questo lavoro, di fornire cioè uno strumento per valutazione di dispersione degli inquinanti; in questo modo ci si pone in una condizione cautelativa per eventuali simulazioni ed elaborazioni.
Per il vento si riconoscono configurazioni corrispondenti agli andamenti medi, in cui risultano riprodotte le direzioni prelevanti e le distribuzioni di intensità.
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TIPOLOGIA DI DATI
Dominio 126 Km X 106 Km
Risoluzione di 1 Km
26 Stazioni della Rete Meteoidrografica
8 Stazioni della rete di monitoraggio di qualità dell’aria
1 Stazione Synop (Torino-Caselle)
1 Stazione di radiosondaggio (Milano Linate)
20 punti griglia del modello di ECMWF
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TIPOLOGIA DI DATI: Stazioni al suolo
Reti Regionali di rilevamento dei parametri meteorologici e di qualità dell’aria
La Rete Meteoidrografica di ARPA Piemonte consta attualmente di circa 550 stazioni automatiche che forniscono una copertura pressoché completa del territorio regionale
Le stazioni di rilevamento forniscono in tempo reale misurazioni al più semiorarie delle principali variabili meteorologiche (precipitazioni, temperatura, vento, umidità, pressione, radiazione)
Viste le specifiche finalità del lavoro e l’interesse per l’area urbana metropolitana, si è provveduto ad integrare le informazioni provenienti dalla Rete Meteoidrografica con quelle ottenute dalle stazioni della Rete di Monitoraggio di Qualità dell’Aria presenti nell’area urbana Torinese.
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TIPOLOGIA DI DATI: Stazioni Synop
Stazioni di rilevamento non automatiche appartenenti al circuito GTS
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TIPOLOGIA DI DATI: Stazioni Synop
Integrano e completano le misure delle stazioni automatiche di telerilevamento al suolo.
Visibilità Torino-Caselle
0
50
100
150
200
250
300
350
km
Visibilità
Torino-Caselle
Copertura Nuvolosa
Torino-Caselle
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TIPOLOGIA DI DATI: Profili Verticali
Le osservazioni negli strati superiori dell’atmosfera vengono effettuate anche tramite radiosondondaggi.
La radiosonda è costituita da sensori capaci di rilevare la temperatura, la pressione e l’umidità alle varie quote e trasmetterli ad una stazione a terra.
Lo spostamento del pallone dalla verticale della stazione permette di ricavare la direzione e velocità orizzontale del vento alle varie quote.
La stazione automatica di radiosondaggio dell’atmosfera presso l’Aeroporto di Cuneo Levaldigi
Il sondaggio permette quindi di avere informazioni sulla struttura verticale dell’atmosfera (in particolare inversioni termiche)
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TIPOLOGIA DI DATI: Profili Verticali
Profili di vento e temperatura a
Milano Linate del 28/01/2000
I radiosondaggi vengono effettuati operativamente ad orari prestabiliti (sinottici, 00,06,12,18 UTC): 2 o 4 volte al giorno
Profili di vento e temperatura a
Cuneo-Levaldigi del 30-31/01/2000
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TIPOLOGIA DI DATI: Modellistica Meteorologica
Il servizio meteo di Arpa Piemonte dispone quotidianamente dal 1998 dei campi di analisi prodotti dal modello a circolazione globale (TL 511 L60) di ECMWF (European Center for Medium Range Weather Forecast) di Reading (U.K.).
I campi di analisi vengono prodotti dal modello raccogliendo tutte le osservazioni meteorologiche disponibili ad una determinata scadenza ed interpolandole secondo le proprie caratteristiche di risoluzione e di orografia coerentemente con la descrizione fisica e dinamica dell’atmosfera in esso contenuta.
Principali caratteristiche del modello:
• GCM accoppiato con modello di oceano
• Risoluzione orizzontale: rappresentazione spettrale con troncamento al numero d’onda 511 (~40 km alle nostre latitudini)
• Risoluzione verticale: 60 Livelli verticali (L60)
• Assimilazione delle osservazioni: sistema di assimilazione variazionale a 4 dimensioni (4DVAR)
• Tecniche numeriche: -schema semi-implicito alle differenze finite
-semilagrangiano
• Orografia: dedotta dal dataset US Navy con risoluzione di 10’
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Sono stati utilizzati per la creazione del database annuale i campi di analisi delle seguenti variabili:
• Altezza di geopotenziale a 300 hPa, 500 hPa, 700 hPa, 850 hPa
• Temperatura a 300 hPa, 500 hPa, 700 hPa, 850 hPa
• Componenti orizzontali del vento a 300 hPa, 500 hPa, 700 hPa, 850 hPa
disponibili a scadenze giornaliere esaorarie, sui punti griglia compresi nel dominio selezionato per la simulazione
TIPOLOGIA DI DATI: Modellistica Meteorologica
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Su ogni punto del grigliato il modello fornisce i valori delle variabili meteorologiche di interesse
Campo di vento in quota a 700 hPa
Campi di altezza di geopotenziale a 500 hPa
TIPOLOGIA DI DATI: Modellistica Meteorologica
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Il grigliato del modello fornisce una ricostruzione tridimensionale dell’atmosfera da cui è possibile estrarre sia sezioni orizzontali sia sezioni verticali delle variabili di interesse
TIPOLOGIA DI DATI: Modellistica Meteorologica
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Osservazioni conclusive
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• Per ARPA Piemonte il progetto ha fornito l’occasione per valorizzare il proprio patrimonio di dati e l’esperienza maturata nella loro interpretazione ed elaborazione, obiettivo che l’Agenzia pone tra le sue priorità;
• La realizzazione del progetto ha creato sinergie tra enti e soggetti diversi ma ugualmente impegnati nelle tematiche di qualità dell’aria;
• in conclusione dei “lavori” si è ottenuto un “prodotto” utilizzabile e riproducibile su altre aree del territorio regionale, e sperimentata una modalità di lavoro ed interazione “riutilizzabile ed esportabile”