Un sistema all’avanguardia denominato data4web produce già da diversi anni tutti i dati delle previsioni locali e serve in particolare all’elaborazione delle previsioni pubblicate nell’app e sul sito di MeteoSvizzera. I pittogrammi e i valori numerici sono prodotti combinando in modo ottimale e ininterrotto i modelli di previsione numerica disponibili, le migliori fonti di dati di postprocessing (cfr. Progetto PostprocVeri) e dei sistemi di nowcasting.
Per ottenere una previsione locale per un preciso punto geografico a partire dalle griglie dei modelli a diverse risoluzioni, data4web utilizza svariate tecniche sofisticate di interpolazione e correzione che permettono di tenere conto degli effetti locali. Inoltre data4web riunisce, riassumendole, le complesse informazioni fornite dai modelli probabilistici calcolando delle statistiche, come ad esempio dei percentili.
I dati data4web sono aggiornati ogni 10 minuti. Ogni giorno il sistema produce complessivamente circa 1 miliardo di dati per fornire le previsione per un totale di circa 6000 luoghi in Svizzera.
Serie temporali interrotte
La sfida più importante per data4web è produrre previsioni meteorologiche ininterrotte per un periodo di 10 giorni nel futuro, per tutti luoghi per i quali è disponibile una previsione. Per coprire l’intero periodo con la massima precisione possibile, data4web combina di volta in volta i sistemi di previsione disponibili più performanti.
Per la produzione dei dati vengono utilizzate le seguenti fonti:
- per le previsioni per le prime 6 ore: il sistema di previsione a corto termine (nowcasting) INCA;
- per le previsioni fino a 5 giorni: i modelli probabilistici ad alta risoluzione COSMO-1E e COSMO-2E;
- per le previsioni fino a 10 giorni: il modello probabilistico globale IFS ENS del ECMWF.
Per quelle grandezze, come ad esempio il vento e la temperatura, per le quali sono disponibili previsioni risultanti dal postprocessing statistico che offrono un valore aggiunto, data4web le utilizzata per migliorare la qualità delle previsioni. Come dati complementari data4web impiega pertanto:
- il sistema di postprocessing MOSMIX del servizio meteorologico nazionale tedesco (Deutsches Wetterdienst) per affinare statisticamente i dati delle temperature fornite dai modelli in prossimità delle stazioni di misura;
- i dati del progetto interno PostprocVeri, che affinano i dati grezzi dei modelli COSMO e IFS-ENS per il vento. In futuro verranno introdotti progressivamente ulteriori algoritmi di postprocessing statistico, per altre grandezze come la copertura nuvolosa, le precipitazioni e la temperatura.
Il compito di Data4web è quindi di combinare in moto ottimale queste diverse fonti, di assicurarne la consistenza e di migliorare la qualità in maniera completamente automatica.
Dati locali puntuali
Anche i modelli ad alta risoluzione non consentono di riprodurre esattamente i minimi particolari delle strutture spaziali imposte dall’orografia complessa delle Alpi. Per essere il più vicino possibile alle condizioni meteorologiche locali, i risultati calcolati dai modelli per le diverse scale comprese tra 1 e 18 km devono essere affinati e omogeneizzati. Il ricorso a tecniche di interpolazione e di downscaling consente di trasformare il valore calcolato sulla scala della griglia del modello su una scala più adeguata all’utente.
L’obiettivo di data4web è di fornire una previsione locale che riproduca il più fedelmente possibile le condizioni meteorologiche percepite da un utente che si troverebbe in quel luogo.
A tale scopo data4web implementa diversi approcci, ad esempio integrando indici topografici a risoluzione molto alta (50 m), ma anche aggregando spazialmente determinate grandezze come la copertura nuvolosa (poiché l’utente non vede solamente la porzione di cielo direttamente sopra di lui).