Non solo osservazione: uso della matematica nelle previsioni meteo

Dall’osservazione del cielo al calcolo matematico

Quando si parla di previsioni del tempo, ancora in molti pensano che queste vengano effettuate solo ed esclusivamente tramite l’osservazione del cielo e la misura di parametri come la temperatura e la pressione.

Se da un lato tutto questo è vero, è anche vero che grazie alle sempre più sofisticate tecniche di raccolta informazioni sui parametri atmosferici, i dati relativi a temperatura, pressione, umidità eccetera sono veramente moltissimi. I centri di elaborazione dati meteo, infatti, ogni giorno ricevono informazioni provenienti da stazioni localizzate in tutto il mondo e che rilevano i parametri atmosferici più volte al giorno.

Per questo motivo, per poter comprendere e mettere insieme tutte queste informazioni, il meteorologo moderno si avvale dell’uso di computer e di strumenti matematici che permettono di ricreare modelli di simulazione per la previsione meteo. Tali modelli permettono di elaborare tutti i dati atmosferici che vengono rilevati dalle stazioni meteo (detti dati di input) per creare delle previsioni su tempi successivi, solitamente dell’arco dei 10-15 giorni (previsioni a medio termine).

Il meteo e la matematica

La possibilità di realizzare modelli matematici per le previsioni del tempo è strettamente collegata all’utilizzo dei computer, per cui questa tecnica, anche se teorizzata già negli anni Venti, è stata applicata per la prima volta solo nel 1950, grazie all’uso del primo computer per la modellizzazione numerica.

Dagli anni Cinquanta ad oggi l’evoluzione ha interessato sia la tecnologia, che ha permesso di progettare computer sempre più potenti che la meteorologia, che ha potuto effettuare misure sempre più dettagliate. Questo progresso ha portato alla necessità di realizzare modelli matematici sempre più precisi, che potessero descrivere sia le condizioni previsionali globali che quelle di dettaglio, dapprima soprattutto per scopi militari, poi anche per scopi civili.

Per questo motivo oggi vengono utilizzati diversi modelli matematici per descrivere le evoluzioni del meteo in località differenti, visto che una corretta previsione meteo deve necessariamente tenere conto di una serie di condizioni geografiche nonché della presenza di microclimi che influenzano la realizzazione dei modelli stessi.

carte-meteoI modelli matematici per le previsioni del tempo

Prima di definire i diversi modelli matematici utilizzati per le previsioni meteo, è importante ricordare che l’applicazione e la correttezza di tali modelli vengono sempre prima verificati dai meteorologi, per cui le previsioni del tempo sono sempre il risultato dall’interazione tra l’uomo e la macchina e mai solo un mero calcolo matematico.

Poiché i modelli si basano sulle condizioni climatiche dominanti di determinate aree, ne deriva che ogni continente o ogni nazione utilizza un modello differente. In America, ad esempio, si usa il modello globale GFS per scopo civile mentre la marina militare preferisce utilizzare il modello NOGAPS, che tiene maggiormente conto delle condizioni atmosferiche in mare.

In Europa, il modello prevalente è l’ECMWF, anche se alcune nazioni, tra cui il Regno Unito preferiscono utilizzare modelli nazionali. In Italia si utilizza il modello europeo per le previsioni a medio termine mentre per le previsioni a breve termine si preferiscono modelli locali.

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