Un modello meteorologico è un complesso sistema matematico che cerca di simulare l’evoluzione dei vari parametri fisici dell’atmosfera. Esso è caratterizzato da una serie di sistemi di equazioni differenziali spazio-temporali. Più aumenta la risoluzione di queste ultime e più il modello è preciso e simula meglio la realtà. Vi è un limite però in questo campo, dovuto alla velocità di calcolo degli elaboratori e all’elevatissimo numero di variabili matematiche. Per risolvere i sistemi è necessario porre le condizioni iniziali (IC), determinate da stazioni meteorologiche, palloni sonda e satelliti.
I modelli meteorologici si dividono in due categorie:
- GCM (Global Circulation Model): simulano la termodinamica atmosferica su tutto il globo.
- LAM (Limited Area Model): simulano condizioni atmosferiche locali, sono più recenti e precisi, ma dipendono dai GCM.
GFS – Global Forecast System
- DESCRIZIONE NOAA (2016)
The Global Forecast System (GFS) is a weather forecast model produced by the National Centers for Environmental Prediction (NCEP). Dozens of atmospheric and land-soil variables are available through this dataset, from temperatures, winds, and precipitation to soil moisture and atmospheric ozone concentration. The entire globe is covered by the GFS at a base horizontal resolution of 18 miles (28 kilometers) between grid points, which is used by the operational forecasters who predict weather out to 16 days in the future. Horizontal resolution drops to 44 miles (70 kilometers) between grid point for forecasts between one week and two weeks.
The GFS model is a coupled model, composed of four separate models (an atmosphere model, an ocean model, a land/soil model, and a sea ice model), which work together to provide an accurate picture of weather conditions. Changes are regularly made to the GFS model to improve its performance and forecast accuracy. It is a constantly evolving and improving weather model. Gridded data are available for download through the NOAA National Operational Model Archive and Distribution System (NOMADS). Forecast products and more information on GFS are available at the GFS home page.
Prior to January 2003, the GFS was known as the GFS Aviation (AVN) model and the GFS Medium Range Forecast (MRF) model. GFS-AVN and MRF products are a collection from NCEP’s NOAAPort. Grids, domains, run frequencies, and output frequencies have changed over the years.
SPIEGAZIONE DEL MODELLO ED UTILITA’
Il GFS è un modello matematico, creato e utilizzato dalla NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration), che si basa su scala globale: esso, infatti, ha una scala di circa 50 km e non è adatto a previsioni di tipo locale, in quanto non molto preciso. È un esempio di GCM.
Come precedentemente detto, il modello GFS è un complicatissimo sistema di equazioni differenziali con decine e decine di variabili temporali. Ovviamente la precisione delle previsioni aumenta con l’aumentare dei tempi di calcolo: per risolvere questi ultimi c’è bisogno di supercalcolatori capaci di potenze enormi: attualmente si utilizzano macchine capaci di 2,5*10^12 (2500 miliardi!) di operazioni al secondo.
Questi mezzi (spesso veri e propri cluster di supercomputer), sebbene diano una previsione davvero eccellente entro
2-3 giorni, non sono ancora sufficienti per un lasso temporale di 1-2 settimane: ciò è dovuto al fatto che possono entrare degli imprevisti in qualsiasi momento. Non solo, ma può accadere che vi siano anche delle equazioni che diano più di una soluzione e in base all’opzione scelta possa accadere o meno un determinato fenomeno.
Caso emblematico è stato l’estate 2009: il modello principale britannico UKMO aveva previsto un’estate torrida su tutta l’Inghilterra (ancora di più delle micidiali 2003 e 2006), con l’anticiclone delle Azzorre che si spostava a latitudini insolite. Bene, essa s’è rivelata ben più fresca e piovosa del normale, decretando il più completo fallimento della previsione e mandando in crisi molti vacanzieri che avevano preso per oro colato i modelli apparsi in TV.
APPLICAZIONI
Le applicazioni del suddetto modello sono tantissime. Bisogna fare una precisazione: il modello GFS non è altro che una serie di equazioni e leggi matematiche che ogni anno vengono aggiornate e sviluppate. Da esso derivano tutta una serie di altri modelli che ogni stato ha sviluppato (AVN, NOGAPS, ECMWF), ciascuno con i rispettivi miglioramenti dovuti alle circostanze (se ci riferiamo a una zona montuosa, marittima o continentale).
Vi sono siti e centri di ricerca specializzati in navigazione marittima utilizzano il GFS, altri che analizzano dati per determinare lo scioglimento dei ghiacciai, altri ancora che lo usano per evidenziare le caratteristiche in una determinata zona (umidità, nuvolosità, piogge, eliofania…)
I SITI PIU’ POPOLARI CHE UTILIZZANO GFS
- www.wetterzentrale.de
- www.noaa.gov
- www.3bmeteo.com
- www.ilmeteo.it
- http://worldweather.wmo.int/
- http://www.esrl.noaa.gov/psd/data/composites/day/: questo sito carino permette di crearsi molto artigianalmente il proprio modello
FONTI
Una fonte comunque utilizzata è il libro “Prevedere il tempo con internet; Alpha Test”, un preziosissimo volume di previsioni abbastanza scorrevole.
Ulteriori fonti sono state http://www.sar.sardegna.it/documentazione/meteo/modelli.asp
http://www.noaa.gov/
INFORMAZIONI E PROVENIENZA
Questa breve guida e spiegazione del modello GFS è datata 2010 e la maggior parte delle informazioni proveniene da qui: home.deib.polimi.it