Mondo della scienza | La prossima generazione di modelli meteorologici

Dylan Reynolds è uno studente di dottorato presso l'SLF e sta studiando come migliorare le simulazioni meteorologiche ad alta risoluzione e collegarle ai modelli di neve. Nell'articolo che segue, spiega la sua ricerca e perché anche la previsione delle valanghe può trarre vantaggio da modelli meteorologici più veloci.

La topografia ripida e complicata delle Alpi è una benedizione per chiunque ami lo sci e l'alpinismo. Dalle cime aspre, il percorso scende ripidamente in valli profonde. I panorami sono bellissimi, ma la complessità del terreno è un incubo per i modelli atmosferici che dovrebbero prevedere il tempo qui. Per prevedere le nevicate in montagna sono necessari modelli ad altissima risoluzione. I servizi di allerta valanghe spesso utilizzano informazioni sulla neve e sul vento generate statisticamente da una serie di prodotti di dati diversi. Questo è utile, ma con modelli meteorologici ad alta risoluzione, i processi sottostanti potrebbero essere calcolati direttamente invece di affidarsi alle statistiche spaziali.

Perché non viene fatto? La potenza di calcolo richiesta per questi modelli è semplicemente troppo grande. Anche se si sta investendo molto nella prossima generazione di modelli meteorologici, probabilmente ci vorranno almeno altri 10 anni prima di avere previsioni numeriche operative su tali scale. Per migliorare comunque le previsioni, possiamo cercare modi per semplificare i complessi modelli ad alta risoluzione senza compromettere troppo i risultati.

I primi risultati mostrano che la combinazione di HICAR e di un modello di deriva della neve è in grado di simulare la deriva sulla scala delle singole creste e dei bordi del terreno. Un prerequisito importante per prevedere la pericolosità della neve da deriva utilizzando un modello! Speriamo che un giorno HICAR sia in grado di calcolare i volumi di neve da deriva e le posizioni di pericolo sui singoli pendii per supportare la valutazione del pericolo dei servizi di allerta.

HICAR è già stato utilizzato per simulare le precipitazioni invernali sulle Alpi svizzere con una risoluzione spaziale di 250 metri. Ha funzionato bene, in alcuni casi meglio di altri metodi. Le precipitazioni invernali sono particolarmente importanti per il Servizio idrologico operativo della neve (OSHD) dell'SLF. In questo contesto viene utilizzato un modello di neve con una risoluzione simile. Siamo fiduciosi che HICAR possa essere utilizzato in modalità operativa e combinato con il modello OSHD nei prossimi anni. Grazie al suo speciale metodo di downscaling, HICAR rappresenterebbe una sorta di ponte tra i dati meteorologici a risoluzione meno elevata di MeteoSvizzera e il modello di neve OSHD. Questa catena di modelli potrebbe simulare i processi nevosi in montagna meglio di quanto i singoli modelli siano stati in grado di fare finora.

HICAR non sostituirà le previsioni meteorologiche esistenti. Il minor tempo di calcolo di HICAR è dovuto al fatto che utilizza molti dati provenienti dagli altri modelli e non deve calcolare tutto da solo. HICAR non sarà utilizzato al posto di altri modelli, ma con essi. Catene di modelli e metodi di downscaling come quelli utilizzati in HICAR possono aiutarci a comprendere meglio i complicati processi che avvengono in montagna tra l'atmosfera e il manto nevoso.