I confini della meteorologia, in Emilia-Romagna, si sono allargati e il Servizio Meteorologico Regionale dell’ARPA (Agenzia Regionale per la Prevenzione e l’Ambiente) sempre più spesso partecipa e collabora con altre strutture alla realizzazione di ricerche e allo sviluppo di modelli che, utilizzando come base di partenza osservazioni e previsioni meteo, cercano di prevedere il verificarsi di eventi ambientali estremi: straripamenti di fiumi e torrenti e conseguenti allagamenti e inondazioni, smottamenti di terreno, mareggiate ed episodi di inquinamento in aree urbane e metropolitane.Con l’alternarsi delle stagioni assumono poi particolare risalto settori specifici di intervento. Nel periodo primaverile i dati e le previsioni meteorologiche, congiunti con osservazioni fenologiche, permettono di valutare quella che a breve sarà la percentuale in aria dei pollini allergenici. D’estate si tenta di prevedere, sempre partendo dalle previsioni meteorologiche, il verificarsi di casi di eutrofizzazione in Adriatico e di episodi acuti di inquinamento da ozono su scala urbana, metropolitana e di bacino padano. In questo settore, le Regioni che si affacciano sul bacino del Po (Veneto, Lombardia, Piemonte ed Emilia-Romagna) hanno attivato collaborazioni con l’obiettivo di analizzare l’inquinamento fotochimico a scala sovraregionale e mantenere sotto controllo, al di là dei confini regionali, la formazione ed il trasporto dell’ozono. È ormai conoscenza acquisita e condivisa che gli episodi acuti di inquinamento atmosferico non conoscono confini e, sotto l’effetto del vento, si spostano da una zona all’altra sino a che gli inquinanti, molto spesso soltanto al cessare delle condizioni meteorologiche che hanno contribuito a generarli, si affievoliscono, consentendo ai livelli di concentrazione di abbassarsi a valori accettabili per il benessere e la salute.
Per quanto riguarda lo stato eutrofico dell’Adriatico, invece, uno dei fattori che lo governano è il moto ondoso alla superficie del mare, che con il suo potere di rimescolamento allontana spesso la minaccia di spiacevoli, abnormi fioriture algali. La previsione del cosiddetto “stato del mare” sotto il profilo del moto ondoso è quindi molto importante per lo studio dei fenomeni eutrofici, ma anche per la gestione della navigazione, per la pesca e per molte altre attività costiere. Partendo dall’esperienza del modello di moto ondoso a larga scala operativo presso il Centro Europeo per le Previsioni Meteorologiche a Medio Termine, il Servizio Meteorologico di ARPA, in collaborazione con il CNR e il CINECA, ha messo a punto una versione dello stesso modello a scala spaziale e temporale molto dettagliata che fornisce giornalmente previsioni dello stato dell’Adriatico fino a 72 ore.
Questi nuovi approcci previsionali, molto più legati al territorio, alla gente che ci vive ed all’uso che se ne fa, caratterizzano in maniera sempre più marcata l’attività del Servizio Meteorologico Regionale e sono in parte conseguenza della nuova anima ambientale del servizio, dovuta al trasferimento del Servizio all’interno dell’ARPA dell’Emilia-Romagna. Il passaggio è avvenuto nel novembre del 1996, in base alle legge regionale che riorganizzava i controlli ambientali ed istituiva l’agenzia (LR n.44 del 19 aprile 1995).
Anche in questa nuova visione complessiva della gestione del territorio e delle attività di prevenzione, il core business del Servizio Meteorologico Regionale di ARPA Emilia-Romagna (in sigla ARPA-SMR) rimane l’elaborazione quotidiana delle previsioni meteo. Le previsioni, elaborate sulla base di modelli matematici al computer, assumono però in questa luce una sorta di nuovo valore aggiunto in quanto, oltre ad essere utilizzate in modo diretto, da tutti e per gli usi più disparati, diventano anche punto di partenza per ulteriori modelli “in cascata” che, aggiungendo alle informazioni meteorologiche di base altre informazioni provenienti da fonti diverse, permettono ad ulteriori modelli numerici previsionali di simulare gli eventi catastrofici sul territorio.
Realizzare e divulgare le previsioni è compito dei tecnici della Sala Operativa ma, ciò fatto, non si deve credere che l’attività sia conclusa. In caso di tempo particolarmente avverso, i previsori mantengono sotto sorveglianza in tempo reale l’evolversi della situazione, tramite il radar presente presso la base operativa di San Pietro Capofiume di Molinella (tra Bologna e Ferrara), le immagini da satellite e le informazioni meteo aggiornate provenienti dalla rete osservativa convenzionale (capannine e radiosondaggi verticali automatizzati) e dal Centro Europeo. I tecnici del Servizio di Protezione Civile Regionale, allertati in base alle previsioni meteo, secondo una convenzione stipulata tra ARPA-SMR e la Regione Emilia-Romagna, sono in questi casi costantemente informati sull’evoluzione della situazione meteo per poter a loro volta mettere sul chi vive, qualora lo ritengano necessario, le Prefetture presenti sul territorio.
Il Dipartimento della Protezione Civile Nazionale, riconoscendo l’enorme utilità dei dati previsionali quantitativi ad altissima risoluzione spaziale (se pioverà, dove e quanto) ha attivato una convenzione con ARPA-SMR. Formalmente dal primo giugno 1998, anche se in via sperimentale, tale attività si svolge ormai da oltre due anni, e la Sala Operativa di ARPA-SMR fornisce un servizio di assistenza meteorologica alla Sala Operativa del Centro Operativo Unificato della Protezione Civile (COAU) di Roma. Tale servizio consiste nell’invio quotidiano delle previsioni realizzate dal modello numerico ad area limitata LAMBO, e in particolare quelle relative ai campi di precipitazione, validate dai previsori della sala operativa di ARPA-SMR.
Tale invio ha luogo attraverso un collegamento telematico diretto tra il centro di calcolo di ARPA-SMR e il Dipartimento di Protezione Civile, collegamento che permette ai tecnici del COAU di estrarre i campi meteorologici previsti, validati dai previsori della sala operativa, relativi alle grandezze precipitazione, intensità e direzione del vento ed altezza dello zero termico (approssimativamente indicativa della quota alla quale la pioggia si trasforma in neve). I tecnici del Coau elaboano poi, con l’ausilio di software specifico, le relative mappe meteo su una opportuna base cartografica. I tecnici di ARPA-SMR forniscono inoltre assistenza telefonica per contribuire, insieme ai colleghi del COAU, alla sempre difficile interpretazione delle previsioni, discutendo eventuali dubbi legati alle previsioni prodotte dal modello, soprattutto quando si prevedono precipitazioni particolarmente intense. Pur non essendo l’unico elemento in base al quale determinare l’emissione, da parte dei tecnici del DPC di Roma, di un bollettino di allerta o di allarme in quanto altri elementi correlati alla morfologia del territorio devono essere valutati, le previsioni di LAMBO sono oggi un supporto importante alle attività di protezione civile sull’intero territorio nazionale.
Presso la Sala Operativa di ARPA-SMR le previsioni numeriche elaborate da LAMBO non solo vengono validate e tradotte in chiaro (cioè espresse in frasi chiaramente comprensibili da tutti) ma sono anche oggetto di un’attenta verifica. Tale attività, svolta in collaborazione con i tecnici dell’Ufficio Modellistica, viene svolta a tre livelli:
– verifica / validazione soggettiva quotidiana svolta dal previsore in turno, che fornisce un giudizio soggettivo sulla previsione emessa dal modello;
– verifica quantitativa del modello basata sul confronto delle previsioni dei campi a grande scala dei parametri previsti dal modello LAMBO (in quota ed al suolo) con i dati in seguito realmente osservati. L’area su cui viene effettuata la verifica coincide con l’intero dominio di integrazione del modello, cioè con l’Europa sud-occidentale più il Mediterraneo ovest;
– verifica ad altissima risoluzione spaziale delle sole precipitazioni, effettuata sulla Regione Emilia-Romagna e sul territorio immediatamente circostante. La precipitazione è un parametro ad elevatissima variabilità spaziale e quindi una verifica dell’attendibilità della previsione emessa può essere effettuata solo utilizzando un insieme di stazioni (un network osservativo) densamente diffuso sul territorio. Tale attività diagnostica viene svolta utilizzando non solo tutti i dati dei pluviometri al suolo disponibili presso ARPA-SMR (di origine nazionale e regionale) ma anche la precipitazione dedotta, dopo opportune elaborazioni, dai dati del radar meteorologico e calcolata su un grigliato di soli cinque chilometri di lato insistente su di un area circolare di 120 km di raggio attorno al radar.
La diagnostica (cioè il controllo a posteriori effettuato sulle previsioni) permette di identificare i “punti deboli” del modello. Ne consegue che i previsori sono in grado di valutare ed interpretare soggettivamente le elaborazioni previsionali prodotte da LAMBO (e i loro possibili errori) e i tecnici dell’Ufficio Modellistica possono, sulla base di quelle esperienze, apportare modifiche migliorative ai modelli.
In Italia, per un servizio meteorologico a carattere nazionale o regionale, è di fondamentale importanza avere a disposizione previsioni oggettive e ad alta risoluzione spaziale dei parametri meteorologici. La complessità del territorio italiano dal punto di vista geo-morfologico e microclimatico è infatti tale per cui non sempre le elaborazioni di modelli globali quali quelle del Centro Europeo di Reading (European Centre for Medium range Weather Forecast -ECMWF) sono sufficienti per differenziare e specificare correttamente le previsioni a scala locale. Per soddisfare appieno le esigenze provenienti dagli utenti regionali, nel 1990 è stata avviata la sperimentazione di un modello ad area limitata (LAMBO: Limited Area Model BOlogna) che è diventato operativo ad ARPA-SMR nel settembre 1993.
Un modello numerico di previsione del tempo altro non è che un complicato programma al calcolatore che, partendo da un istante iniziale (in genere mezzanotte o mezzogiorno di Greenwich o, come si dice, le 00 o le 12 GMT), risolve numericamente, e quindi di necessità approssimativamente, le equazioni matematiche che regolano l’evoluzione dello stato termico e di moto (temperatura, pressione e vento) dell’atmosfera, sino ad uno o più dati istanti nel futuro prossimo (al massimo alcuni giorni). Più avanti nel tempo si vuole andare, più dettagliata e/o accurata si vuole la previsione, più è vasta l’area sulla quale la si deve realizzare e più deve essere potente (e quindi costoso) il supercalcolatore sul quale si svolgono i conti numerici. Se il modello deve essere globale, ricoprire cioè l’intera terra, la risoluzione massima spaziale possibile con i supercomputer più potenti è oggi attorno ai 50 km. Se interessa soltanto una porzione del globo (l’Europa occidentale, il Mediterraneo, l’Italia) e se si restringono le previsioni a soli due o tre giorni al massimo, allora è possibile, limitando l’area di copertura del modello, spingersi sino a risoluzioni spaziali di pochi chilometri.
Il modello LAMBO è basato essenzialmente sulla versione 1989 del modello ad area limitata attualmente operativo presso il National Meteorological Centre di Washington (NOAA/NMC). Le variabili atmosferiche previste dal modello sono temperatura, umidità specifica, vento cui si aggiungono pressione al suolo e campi cosiddetti superficiali (temperatura ed umidità del suolo, precipitazione e neve). Il modello contiene inoltre degli schemi fisici per la valutazione di temperatura e vento ai livelli di osservazione diretta (rispettivamente 2 e 10 metri). LAMBO fornisce quotidianamente previsioni di parametri meteorologici fino a 3 giorni con una risoluzione spaziale di circa 18 Km.
Le condizioni iniziali e le condizioni al contorno (cioè i campi meteo da cui partire con l’integrazione del modello e i valori degli stessi campi ai bordi dell’area limitata ricoperta dal modello) vengono fornite dal modello del ECMWF (a più bassa risoluzione ma senza limitazioni di copertura spaziale) che parte dallo stesso istante (le 00 o le 12 GMT, a seconda del caso). Sia le condizioni iniziali che quelle al contorno sono attualmente disponibili ad una risoluzione di mezzo grado in latitudine e longitudine (circa 55 km di risoluzione orizzontale).
I dati necessari provenienti dal Centro Europeo giungono ad ARPA-SMR grazie al collegamento col Servizio Meteorologico dell’Aeronautica Militare (a sua volta connesso in rete dedicata con ECMWF) e, dopo una rapida pre-elaborazione, vengono inviati ai supercomputer SGI Origin 2000 e CRAY T3E del CINECA (Centro di Calcolo Interuniversitario dell’Italia Nord-Orientale) dove avviene l’integrazione numerica del modello LAMBO. Tra ARPA-SMR e Cineca è in atto una convenzione per l’utilizzo del tempo di super-calcolo necessario all’attività operativa del modello (circa 1ora e mezzo di supercomputing al giorno). Al termine dell’elaborazione i campi meteorologici previsti vengono codificati e trasmessi al centro di calcolo del SMR dove vengono resi disponibili in forma numerica e grafica come supporto alle previsioni.
In realtà però le corse operative di LAMBO sono due. Utilizzando i campi previsti dal Centro Europeo di Reading viene effettuata una prima integrazione del modello (LAMBO padre) ad una risoluzione orizzontale di circa 40 Km. Da questa prima elaborazione vengono estratte ulteriori condizioni al contorno che, con una procedura di “innesto” sviluppata dai tecnici del Servizio Meteorologico, servono a guidare una seconda integrazione del modello (LAMBO figlio) che fornisce appunto previsioni ad una risoluzione di circa 18 Km.
E’ di pochi mesi fa la stipula di un accordo tra Servizio Meteorologico Nazionale Tedesco, Servizio Meteorologico Federale Svizzero, Servizio Meteorologico dell’Aeronautica Militare e ARPA-SMR e per uno sviluppo congiunto di un modello meteorologico numerico di nuova generazione che, dopo accurata validazione, potrebbe portare in un paio di anni a previsioni con una risoluzione spaziale ben al di sotto dei 10 km. Prima di transitare operativamente al nuovo modello, il processo di validazione dovrà dimostrare che le nuove previsioni, oltre ad essere più dettagliate, sono anche più accurate ed affidabili, fatto da non considerare per nulla scontato.
L’attenzione verso il mondo circostante, che ARPA-SMR ha concretamente manifestato negli ultimi anni, non si è limitata all’ambiente fisico, atnosferico e territoriale ma si è rivolta anche alle problematiche legate all’organizzazione della meteorologia in Italia, problematiche che da sempre condizionano molto più che altrove lo sviluppo della nostra meteorologia previsionale. Consapevole della mancanza, in Italia, di un vero e proprio Servizio Meteorologico Nazionale, fatto questo assolutamente unico tra tutti i paesi europei, ARPA-SMR, nel gennaio del 1997, ha invitato i rappresentanti di tutte le strutture meteorologiche regionali operative in Italia e del Servizio Meteorologico dell’Aeronautica Militare (SMAM) ad una tavola rotonda per analizzare il problema e cercare insieme una soluzione che tenesse nella dovuta considerazione la peculiarità della situazione italiana.
Negli anni, il Servizio Meteorologico dell’Aeronautica Militare (SMAM), nell’assenza appunto di un Servizio Meteorologico Nazionale, ha svolto alcune delle funzioni di base di un servizio nazionale. Ma SMAM, a causa di limiti di natura istituzionale, organizzativa e finanziaria (è un reparto dell’Istituto di Telecomunicazioni e Assistenza al Volo dell’Aeronautica Militare) si è di fatto essenzialmente limitato a svolgere compiti di assistenza meteorologica al volo (soprattutto militare), a gestire la rete osservativa (ad un livello oggi largamente inferiore alla media europea, soprattutto nel campo della radarmeteorologia) e ad assolvere gli obblighi essenziali imposti dai compiti di rappresentanza italiana nelle organizzazioni internazionali meteorologiche. Anche il livello qualitativo delle previsioni offerte sino ad oggi e la loro talvolta eccessiva generalità ha contribuito a mantenere nel tempo relativamente basso il livello della meteorologia operativa italiana rispetto alle grandi meteorologie europee. Contemporaneamente, e sicuramente anche in conseguenza di questa situazione anomala, in Italia si sono sviluppate numerose realtà, regionali ma non solo, che hanno sviluppato competenze tecnico-scientifiche ed operative talvolta uniche nel panorama nazionale.
Nel corso dell’incontro, svoltosi a Bologna, tutti i partecipanti hanno convenuto sull’opportunità di agire sugli organi istituzionali competenti affinché anche l’Italia potesse dotarsi di un Servizio Meteorologico Nazionale. I rappresentanti delle Regioni e delle Province Autonome hanno quindi dato vita a un Coordinamento Nazionale dei Servizi Meteorologici Regionali ai cui lavori hanno spesso partecipato anche rappresentanti dello SMAM, dell’Ufficio Centrale di Ecologia Agraria e del Dipartimento della Protezione Civile Nazionale. Il risultato di questa attività si è tradotto tra l’altro anche nella stesura di un articolato di decreto legge che, grazie all’interessamento dei Governi regionali di Emilia-Romagna e Piemonte, Regione quest’ultima capofila in materia di ambiente e difesa del suolo, è stato proposto dapprima alla Conferenza dei Presidenti delle Regioni ed è poi divenuto legge dello Stato con l’approvazione del DL n. 112 del 31 marzo 1998, attuativo della cosiddetta legge Bassanini. In base all’art.112 del DL, viene istituito nel nostro paese il Servizio Meteorologico Nazionale Distribuito (SMND), formato dall’unione dei servizi meteorologici regionali (laddove esistono) e delle strutture nazionali competenti in materia (prima tra tutte il Servizio Meteorologico dell’Aeronautica Militare).
A tutt’oggi manca ancora una ulteriore norma legislativa che ne definisca in dettaglio compiti, funzioni e struttura e che organizzi, in modo organico ed integrato, le relazioni funzionali tra il SMND e le strutture che lo compongono, siano esse a carattere nazionale o regionale. È ora più che mai necessario rendere operante questa avanzata realtà organizzativa con l’approvazione di un ulteriore Decreto Legislativo attuativo e con l’assegnazione di fondi sufficienti a permettere a questa struttura di coordinamento operativo e gestionale di incidere sulla variegata realtà nazionale, permettendo alla meteorologia italiana di raggiungere gli stessi standard qualitativi degli altri servizi europei, evitando sprechi e duplicazioni e mettendo a sistema tutto ciò che Regioni e Stato hanno sino ad oggi saputo creare.
