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


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


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



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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)




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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



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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



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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



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Osservazioni conclusive


• 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”

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