Back-Analisi dell’evento del Back-Analisi dell’evento del Dicembre 1999Dicembre 1999
Elaborazioni SWAN di Pino SpulsiElaborazioni SWAN di Pino Spulsi
Lavoro svolto nel quadro della Lavoro svolto nel quadro della
Misura 1.6 Attività a.6 –Gli scenari di rischio di erosione delle coste e relativi modelli
P.O.R. Campania 2000 ÷ 2006REGIONE CAMPANIA
Settore Programmazione Interventi di Protezione Civile sul territorio
• Modellazione del moto ondoso per le coste campane del’evento del dicembre 1999
• I dati di vento e di moto ondoso provengono dalla griglia di ECMWF, all’epoca con risoluzione di 0.5° x 0.5°
• Si è applicato un modello di calcolo del moto ondoso SWAN considerando una griglia e due sotto-griglie calcolo in prossimità del tratto costiero Salernitano.
• Lo scopo è quello di riprodurre gli effetti di un evento particolarmente intenso, in prossimità della costa, utilizzando come dati input il campo di vento (direzioni ed intensità) e di mare (altezza, periodo e direzione) ECMWF
• Moto ondoso in prossimità dei limiti della griglia SWAN (condizioni al contorno):• Per le coste la condizione al contorno di onda nulla è banale (Hs=0), mentre per i limiti
superiore ed inferiore (Nord, Ovest) si fa ricorso ai dati dell’ECMWF (campo di vento e di mare) che diventano quindi condizioni al contorno. Sempre i dati ECMW forniscono le condizioni iniziali (cioè i valori di E nei punti di griglia all’inizo del calcolo.
• La griglia rettangolare iniziale è caratterizzata da 105 maglie in direzione x, coincidente con la base della griglia, e 50 maglie in direzione y, ortogonale alla precedente. Le lunghezze delle maglie sono rispettivamente di 2 km lungo x, e di 1 km lungo y. La figura successiva rappresenta la griglia di base.
•L’analisi successiva è fatta per una griglia di forma rettangolare più piccola innestata su quella base (i dati input relativi alla griglia base diventano le nuove condizioni al contorno). Tale griglia , denominata NG1, è caratterizzata da 110 maglie in direzione x, coincidente con la base della griglia, e 70 maglie in direzione y, ortogonale alla precedente. Le lunghezze delle maglie sono rispettivamente di 0.5 km lungo x, e di 0.5 km lungo y. •Per la griglia NG1 sono presi a riferimento i punti in prossimità di Torre del Greco (NA) e in prossimità di Salerno. I confronti tra le variazioni nel tempo dell’altezza significativa HS dei risultati ottenuti dal modello SWAN per i due punti di riferimento e per i dati ECMWF di un punto in prossimità della Penisola Sorrentina:•Le figure si riferiscono alla riproduzione dell’evento alle ore 18:00 del 28 Dicembre 1999 e alle ore 00:00 del 29 Dicembre 1999 che secondo il modello ha portato al valore massimo delle altezze d’onda con valori che variano tra i 4.5 metri ed i 6 metri.
Posizione boe di Ponza e di Cetraro
Ponza Cetraro
Origine dei dati:Dati Anemometro di PonzaDati RON della Boa di PonzaDati RON della Boa di CetraroDati griglia ECMWF
Napoli
Salerno
Confronto Boe di Ponza e Cetraro
0
100
200
300
400
500
600
700
800
23_0
0
23_0
9
23_1
8
24_0
3
24_1
2
24_2
1
25_0
6
25_1
5
26_0
0
26_0
9
26_1
8
27_0
3
27_1
2
27_2
1
28_0
6
28_1
5
29_0
0
29_0
9
29_1
8
30_0
3
Tempo
Hs
(cm
)
Boa di Cetraro Boa di Ponza
Napoli
Salerno
Confronto dati triorari Anemometro di Ponza e dati ECMWF prossimi a Ponza
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
23_0
9
23_1
5
24_0
6
24_1
2
24_1
8
25_0
9
25_1
5
26_0
6
26_1
2
26_1
8
27_0
9
27_1
5
28_0
6
28_1
2
28_1
8
29_0
9
29_1
5
30_0
6
30_1
2
30_1
8
Tempo
Inte
ns
ità
[m
/s]
Dati ECMWF Anemometro di Ponza
Napoli
Salerno
Vento
Visualizzazione vento ECMWF
Intensità e direzione nel giorno 26-12-1999 alle ore 12:00
OndeN
0.05 [m/s] 22 [m/s]
Riferimento vettori
1 [m] 7 [m]
Riferimento vettori
Napoli
Salerno
Napoli
Salerno
N Vento
0.05 [m/s] 22 [m/s]
Riferimento vettori
Intensità e direzione nel giorno 28-12-1999 alle ore 00:00
Onde
1 [m] 7 [m]
Riferimento vettori
Intensità e direzione nel giorno 28-12-1999 alle ore 06:00
N
0.05 [m/s] 22 [m/s]
Riferimento vettori
Vento Onde
1 [m] 7 [m]
Riferimento vettori
Intensità e direzione nel giorno 28-12-1999 alle ore 12:00
N
0.05 [m/s] 22 [m/s]
Riferimento vettori
Vento Onde
1 [m] 7 [m]
Riferimento vettori
Intensità e direzione nel giorno 28-12-1999 alle ore 18:00
N
0.05 [m/s] 22 [m/s]
Riferimento vettori
Vento Onde
1 [m] 7 [m]
Riferimento vettori
Intensità e direzione nel giorno 29-12-1999 alle ore 00:00
N
0.05 [m/s] 22 [m/s]
Riferimento vettori
Vento Onde
1 [m] 7 [m]
Riferimento vettori
Intensità e direzione nel giorno 29-12-1999 alle ore 06:00
N
0.05 [m/s] 22 [m/s]
Riferimento vettori
Vento Onde
1 [m] 7 [m]
Riferimento vettori
Vento
Intensità e direzione nel giorno 29-12-1999 alle ore 18:00
OndeN
0.05 [m/s] 22 [m/s]
Riferimento vettori
1 [m] 7 [m]
Riferimento vettori
Napoli
Salerno
Napoli
Salerno
Napoli
Salerno
Confronto triorario dati ondametrici Boe (Ponza e Cetraro) e dati ECMWF (Ponza e Cetraro)
0
100
200
300
400
500
600
700
800
23_0
0
23_0
6
23_1
2
23_1
8
24_0
0
24_0
6
24_1
2
24_1
8
25_0
0
25_0
6
25_1
2
25_1
8
26_0
0
26_0
6
26_1
2
26_1
8
27_0
0
27_0
6
27_1
2
27_1
8
28_0
0
28_0
6
28_1
2
28_1
8
29_0
0
29_0
6
29_1
2
29_1
8
30_0
0
Tempo
Hs
(cm
)
Dati Boa di Ponza Boa di Cetraro Dati ECMWF Ponza Dati ECMWF dati Cetraro
ERS-2 Orbita 24482 h9 ERS-2 Orbita 24532 h21
Dai risultati ottenuti in prossimità della boa di Ponza e di Cetraro si verifica la riproduzione dell’andamento nel tempo delle altezze d’onda
Griglia Swan («grande» e «innestata NG») e la Griglia ECMWF
Punto SWAN a largo di T.re del Greco
Punto ECMWF prossimità di Capri (41/14)
Punto SWAN a largo di Pontecagnano
N
Viene quindi costruita una griglia SWAN «grande» per tutta l’area, ed una ulteriormente innestata «NG1 » pe ottenere dati più accurati su due località costiere (Torre del Greco e Pontecagnano) Viene considerata un’ulteriore sottogriglia denominata NG1: 125 maglie in direzione x e 125 maglie in direzione y, ortogonale alla precedente. Le lunghezze delle maglie sono rispettivamente di 160 m lungo x, e di 160 m lungo y.
Confronto triorario Hs dati Boa di Ponza, ECMWF Ponza e Swan Ponza
0
100
200
300
400
500
600
700
800
23_0
0
23_0
9
23_1
8
24_0
3
24_1
2
24_2
1
25_0
6
25_1
5
26_0
0
26_0
9
26_1
8
27_0
3
27_1
2
27_2
1
28_0
6
28_1
5
29_0
0
29_0
9
29_1
8
30_0
3
Tempo
Hs
(cm
)
Dati ECMWF Dati Swan Ponza Boa di Ponza
Confronto complessivo dei dati dell’altezza significativa della boa di Ponza, i dati dell’ECMWF prossimo alla boa e il valore generato
da SWAN (Area grande)
Confronto complessivo dei dati dell’altezza significativa della boa di Cetraro, i dati dell’ECMWF prossimo alla boa e il valore generato
da SWAN (Area grande)
Confronto triorario Hs dati Boa di Cetraro, ECMWF Cetraro e Swan Cetraro
0
100
200
300
400
500
600
700
800
Tempo
Hs
(cm
)
Boa cetraro Dati ECMWF Dati Swan Cetraro
Per le località di Torre del Greco e di Pontecagnano è stata poi considerata un’ulteriore sottogriglia denominata NG2; tale griglia è caratterizzata da 125 maglie in direzione x e 125 maglie in direzione y, ortogonale alla precedente. Le lunghezze delle maglie sono rispettivamente di 160 m lungo x, e di 160 m lungo y. (in figura, il caso di Pontecagnano)
Rappresentazione delle Hs alle ore 12.00 del 26/12/1999 ottenute dal codice SWAN per l’Area grande
Boa di Ponza
Boa di Cetraro
800000 850000 900000 950000 1000000 1050000 1100000
4350000
4400000
4450000
4500000
4550000
0
1
2
3
4
5
6
7
N
Hs ECMW F Sapri = 2.13 mVento ECMW F Sapri = 7.5 m /sDirezione ECMW F Sapri = 220°Hs Swan Sapri = 2.64 mHs ECMW F Agropoli = 1.6 mVento ECMW F Agropoli = 7.5 m /sDirezione ECMW F Agropoli = 232°Hs Swan Agropoli = 1.3 m
Napoli
Salerno
Agropoli
Sapri
800000 850000 900000 950000 1000000 1050000 1100000
4350000
4400000
4450000
4500000
4550000
0
1
2
3
4
5
6
7
N
Hs ECMW F Sapri = 4.43 mVento ECMW F Sapri = 6 m /sDirezione ECMW F Sapri = 248°Hs Swan Sapri = 5 mHs ECMW F Agropoli = 5.7 mVento ECMW F Agropoli = 5.6 m /sDirezione ECMW F Agropoli = 265°Hs Swan Agropoli = 4.13 m
Rappresentazione delle Hs alle ore 18.00 del 28/12/1999 ottenute dal codice SWAN per l’Area grande
Boa di Ponza
Boa di Cetraro
Napoli
Salerno
Agropoli
Sapri
800000 850000 900000 950000 1000000 1050000 1100000
4350000
4400000
4450000
4500000
4550000
0
1
2
3
4
5
6
7
NHs ECMW F Sapri = 4.43 mVento ECMW F Sapri = 7.6 m/sDirezione ECMW F Sapri = 265°Hs Swan Sapri = 6 mHs ECMW F Agropoli = 5.7 mVento ECMW F Agropoli = 6.5 m/sDirezione ECMW F Agropoli = 265°Hs Swan Agropoli = 4.48 m
Boa di Ponza
Boa di Cetraro
Napoli
Salerno
Agropoli
Sapri
Rappresentazione delle Hs alle ore 00.00 del 29/12/1999 ottenute dal codice SWAN per l’Area grande
Rappresentazione delle Hs alle ore 18.00 del 29/12/1999 ottenute dal codice SWAN per l’Area grande
Boa di Ponza
Boa di Cetraro
800000 850000 900000 950000 1000000 1050000 1100000
4350000
4400000
4450000
4500000
4550000
0
1
2
3
4
5
6
7
NHs ECMW F Sapri = 3.3 mVento ECMW F Sapri = 6.2 m /sDirezione ECMW F Sapri = 265°Hs Swan Sapri = 4 mHs ECMW F Agropoli = 2.7 mVento ECMW F Agropoli = 5.6 m/sDirezione ECMW F Agropoli = 295°Hs Swan Agropoli = 3.4 m
Napoli
Salerno
Agropoli
Sapri
950000 955000 960000 965000 970000 975000 980000 985000 990000 995000
4500000
4505000
4510000
4515000
4520000
4525000
4530000
0
1
2
3
4
5
6
7
Hs ECMW F Salerno = 5.51 mVento ECMW F Salerno = 7.22 m /sDirezione ECMW F Salerno = 245°Hs Swan Salerno = 3.7 mHs ECMW F Napoli = 4.5 mVento ECMW F Napoli = 7 m /sDirezione ECMW F Napoli = 255°Hs Swan Napoli = 3 m
N
T.re del Greco
Salerno
Rappresentazione delle Hs alle ore 18.00 del 28/12/1999 ottenute dal codice SWAN per l’Area piccola NG1
950000 955000 960000 965000 970000 975000 980000 985000 990000 995000
4500000
4505000
4510000
4515000
4520000
4525000
4530000
0
1
2
3
4
5
6
7
Hs ECMW F Salerno = 5.18 mVento ECMW F Salerno = 5.27 m /sDirezione ECMW F Salerno = 248°Hs Swan Salerno = 3.2 mHs ECMW F Napoli = 4.8 mVento ECMW F Napoli = 4.7 m /sDirezione ECMW F Napoli = 253°Hs Swan Napoli = 3.2 m
N
T.re del Greco
Salerno
Rappresentazione delle Hs alle ore 00.00 del 29/12/1999 ottenute dal codice SWAN per l’Area piccola NG1
Confronto totale dati ogni 6 ore (Boa Ponza - dati ECMWF prossimo a Capri - SWAN punti prossimi a Napoli e Salerno)
Area piccola NG1
0
100
200
300
400
500
600
700
800
Tempo
Hs (
cm
)
Ponza Punto Swan x Napoli
Punto Swan x Salerno Punto ECMWF (41/14)
Ponza Swan
Porto di Salerno
Pontecagnano
Griglia NG2
Griglia NG3
20
20
30
30
50
50
100
100
200
E la cosa può continuare per avere una migliore risoluzione innestando ulteriori aree
Sotto aree di calcolo per il codice SWAN NG2 e NG3
984000 986000 988000 990000 992000 994000 996000 998000 1000000 10020004500000
4502000
4504000
4506000
4508000
4510000
4512000
4514000
4516000
4518000
0
1
2
3
4
5
6
7
Hs ECMW F Salerno = 5.51 mVento ECMW F Salerno = 7.22 m/sDirezione ECMW F Salerno = 245°Hs Swan Pontecagnano = 4.06 m
N
Rappresentazione delle Hs alle ore 18.00 del 28/12/1999 ottenute dal codice SWAN per l’Area piccola NG2
Salerno
Pontecagnano
Rappresentazione delle Hs alle ore 00.00 del 29/12/1999 ottenute dal codice SWAN per l’Area piccola NG2
984000 986000 988000 990000 992000 994000 996000 998000 1000000 10020004500000
4502000
4504000
4506000
4508000
4510000
4512000
4514000
4516000
4518000
0
1
2
3
4
5
6
7
Hs ECMW F Salerno = 5.51 mVento ECMW F Salerno = 7.22 m/sDirezione ECMW F Salerno = 245°Hs Swan Pontecagnano = 3.50 m
N
Salerno
Pontecagnano
Confronto dati (ogni 6 ore) tra la Boa Ponza, i dati ECMWF del punto prossimo a Capri, i dati
dei punti prossimi a T.re Del Greco e Pontecagnano - Area piccola NG2
0
100
200
300
400
500
600
700
800
Tempo
Hs (
cm
)
Ponza Punto Swan x T.re del Greco
Punto Swan x Pontecagnano Punto ECMWF (41/14)
punto NG2 Ponza Swan
0
1
2
3
4
5
Reference Vectors
0 5
N
Rappresentazione vettoriale delle Hs alle ore 18.00 del 28/12/1999 ottenute dal codice SWAN per l’Area piccola NG2
Salerno
Pontecagnano
0
1
2
3
4
5
N
Reference Vectors
0 5
Rappresentazione vettoriale delle Hs alle ore 00.00 del 29/12/1999 ottenute dal codice SWAN per l’Area piccola NG2
Salerno
Pontecagnano
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