Le moderne previsioni del tempo sono basate sui calcoli dei supercalcolatori, che simulano ciò che avviene nell’atmosfera. Anche loro hanno però bisogno di un aiutino, come spieghiamo in questo quarto blog della serie dedicata ai satelliti meteorologici.
Fino agli anni ’50 / ’60 del secolo scorso le previsioni meteorologiche erano esclusivamente elaborate a mano. Dopo la seconda guerra mondiale lo sviluppo dell’informatica le ha gradualmente automatizzate. Oggigiorno la base per ogni previsione, di qualunque tipo e per qualunque utente, è fornita dai supercalcolatori che simulano i processi che avvengono nell’atmosfera. Applicando le leggi della fisica i supercomputer calcolano dove i venti spostano e mescolano l’aria fredda con l’aria calda; dove l’atmosfera è più instabile e favorevole allo sviluppo dei temporali, dove invece è più stabile e favorevole alla formazione della nebbia; eccetera. Programmare adeguatamente il supercalcolatore non è però sufficiente: è necessario dargli un punto di partenza da cui iniziare ad effettuare i suoi calcoli. Altrimenti il supercalcolatore non saprebbe se, ad esempio, siamo in estate o in inverno oppure se sulle Alpi stanno già soffiando correnti da sud o da nord.
Il 13 dicembre 2022 il primo satellite della nuova generazione di satelliti geostazionari europei è stato messo in orbita. La “Meteosat Third Generation” (abbreviata in MTG), di EUMETSAT, l’organizzazione europea per l'esercizio dei satelliti meteorologici, darà un contributo importante al miglioramento delle allerte maltempo, delle previsioni meteorologiche e della ricerca nel campo dei cambiamenti climatici. Il lancio del primo satellite MTG-I1 offre l’occasione a MeteoSvizzera per dedicare una serie di blog alla meteorologia satellitare. In merito al lancio del satellite MTG-I1 abbiamo già pubblicato un blog.
La descrizione più precisa possibile dello stato iniziale dell’atmosfera è un presupposto essenziale affinché le previsioni numeriche dei supercomputer siano affidabili e quindi generino un valore aggiunto per gli utenti. Per creare questa “fotografia” di partenza si utilizzano i più disparati sistemi di misura da tutto il mondo: le stazioni di misura al suolo forniscono il valore della pressione, i radiosondaggi rilevano l’andamento verticale della direzione e della velocità del vento, i sensori montati sugli aerei misurano la temperatura e l’umidità a diverse quote, i radar rilevano le zone di precipitazione, eccetera. E i satelliti, completano questa fotografia con informazioni che abbracciano l’intera superficie terrestre. Grazie alla loro posizione, a centinaia o migliaia di chilometri sopra la superficie terrestre, essi forniscono informazioni sullo stato dell’atmosfera anche dagli oceani o dalle zone desertiche. Regioni nelle quali è difficile, se non impossibile, installare e gestire una densa rete di stazioni meteorologiche.
L’avvento dei satelliti meteorologici, avvenuto a partire dagli anni ’70 del secolo scorso, ha portato un beneficio anche per le simulazioni svolte dai supercalcolatori. Con i dati di partenza provenienti anche da regioni molto remote, l’affidabilità delle previsioni numeriche è migliorata di molto, anche se in modo diverso fra le varie regioni del mondo. In particolare l’emisfero meridionale ha visto un netto miglioramento delle previsioni numeriche. Essendo poco popolato e coperto in buona parte da oceani, ci sono relativamente poche stazioni di misura al suolo e fra di loro ampi spazi di superficie terrestre dai quali, senza i satelliti meteorologici, non avremmo informazioni sulle condizioni atmosferiche. I satelliti meteorologici forniscono la parte più consistente dei dati di partenza dei modelli numerici di previsione meteorologica.
La nuova generazione di satelliti meteorologici europei MTG è costituita da due tipi di satelliti: l’imager e il sounder, entrambi geostazionari. Se il primo è sostanzialmente un satellite classico, benché molto moderno, il secondo rappresenta una novità per l’Europa. Pur essendo a 36'000 km di distanza dalla superficie terrestre, esso sarà in grado di effettuare delle misure di profili verticali di temperatura e umidità, attraverso l’intero spessore della parte meteorologicamente attiva dell’atmosfera terrestre. Un tipo di misura che oggi sull’Europa viene svolta solo tramite i radiosondaggi oppure tramite i satelliti polari, che orbitano a meno di 1000 km dal suolo. In entrambi i casi le informazioni non sono continue nel tempo e nello spazio. Il raffinato satellite MTG sounder metterà per contro a disposizione questi profili ogni 30 minuti e ogni 5 - 6 chilometri. Un’immane quantità di dati che coloro che gestiscono i modelli numerici di previsione del tempo attendono con impazienza. Dovranno però pazientare ancora un po’: il primo sounder sarà infatti messo in orbita non prima del 2024. La precedenza è infatti data al satellite imager, il cui primo lancio è avvenuto lo scorso dicembre.