Per nowcasting si intende una previsione ad elevata risoluzione spaziale e temporale dell’evoluzione del tempo nei minuti successivi e fino a un massimo di sei ore. MeteoSvizzera utilizza queste previsioni a corto termine anche per prevedere temporali, grandine o forti precipitazioni. Il nowcasting è pertanto fondamentale per la protezione della popolazione.
Le previsioni a corto termine possono essere elaborate per qualsiasi grandezza meteorologica come la temperatura, il soleggiamento o le precipitazioni. Tuttavia il nowcasting è particolarmente utile per le previsioni e l’emissione di allerte in caso di fenomeni con conseguenze particolarmente incisive a livello pratico quali forti temporali, precipitazioni intense, grandinate e nevicate, ma anche in caso di tempeste di vento e situazioni di nebbia. I sistemi sviluppati a tale scopo abbinano tutte le informazioni disponibili in tempo reale, ad esempio per prevedere nel modo più preciso possibile i quantitativi di precipitazione che cadranno nelle prossime ore in un bacino imbrifero. La base di simili previsioni a corto termine è costituita sia dalle misurazioni, sia dai dati dei modelli. Particolare importanza rivestono le misurazioni della rete di radar e dei satelliti meteorologici.
MeteoSvizzera utilizza diversi sistemi di nowcasting per scopi molto diversi. Molti di questi mirano a un’identificazione tempestiva dei pericoli come i temporali o le forti precipitazioni.
| Nome | Scopo | Base di dati |
|---|---|---|
| TRT | Allerta temporali, previsione dei nuclei temporaleschi e della grandine | Radar, localizzazione delle scariche elettriche, ICON |
| CombiPrecip | Misurazione ad alta risoluzione delle precipitazioni sull’intero territorio | Combinazione di radar e pluviometri |
| NowPrecip | Estrapolazione di zone di precipitazione intensa | Radar, CombiPrecip, ICON, informazioni sull’orografia |
| NowPAL | Allerta in caso di celle con forti precipitazioni | Radar, CombiPrecip |
| COALITION | Formazione di temporali | Satelliti, radar, localizzazione delle scariche elettriche, ICON, informazioni sull’orografia |
| INCA | Temperatura, vento, pioggia e altro | ICON, SwissMetNet, radar, CombiPrecip, NowPrecip |
| NWC/SAF | Nubi e temporali | Satelliti, ICON |
| Hydrometeor | Identificazione di grandine, gragnuola, neve, cristalli di ghiaccio, pioviggine, pioggia | Misure radar polarimetriche, ICON |
| POH, MESHS | Probabilità di grandine e dimensione dei chicchi | Radar, ICON |
| Energie | Nowcasting per le energie rinnovabili | Misurazione delle radiazioni al suolo, satelliti (in fase di sviluppo) |
| REAL | Misurazione probabilistica delle precipitazioni mediante ensemble (insieme di previsioni) | Radar, pluviometri |
| NORA | Forti precipitazioni nelle Alpi | Radar, SwissMetNet, radiosonda |
Durante il semestre estivo si verificano regolarmente forti temporali. Soprattutto nelle regioni alpine e prealpine essi possono causare smottamenti e straripamenti. In prossimità dei temporali possono soffiare anche forti raffiche di vento e cadere chicchi di grandine di diversi centimetri di grandezza. I temporali rappresentano un pericolo per l’uomo e per gli animali, provocano ogni anno gravi danni alle automobili, agli edifici e all’agricoltura e ostacolano il traffico stradale, ferroviario e aereo. Affinché le autorità competenti, gli organizzatori di manifestazioni o le persone private possano adottare per tempo le necessarie misure di protezione, è importante disporre di informazioni meteorologiche aggiornate per le ore immediatamente successive. Il nowcasting costituisce pertanto uno degli elementi chiave nella protezione della popolazione.
Le allerte emesse attraverso il nowcasting sono pubblicate da MeteoSvizzera e comunicate anche per e-mail o tramite app sullo smartphone. Informazioni sugli attuali pericoli sono inoltre disponibili attraverso il «Portale sui pericoli naturali» della Confederazione.
I modelli di previsione numerica del tempo come i modelli ICON utilizzati da MeteoSvizzera calcolano le previsioni regionali per i prossimi giorni. Questi pronostici consentono altresì di stimare la probabilità che si verifichino temporali. Tuttavia i modelli numerici possono prevedere solo in parte dove e quando si abbatteranno esattamente le forti precipitazioni, la grandine e i temporali. Oltre all’approssimazione dei calcoli, ciò è dovuto anche all’inesattezza dello stato iniziale dell’atmosfera utilizzato dal modello.
I sistemi di nowcasting come quelli sviluppati da MeteoSvizzera consentono ad esempio di prevedere la localizzazione e l’intensità dei temporali, delle celle con piogge intense e grandine per le sei ore successive. A tale scopo i rilevamenti in tempo reale di radar e satelliti e la localizzazione delle scariche elettriche sono combinati con i dati dei modelli per previsioni più dettagliate e precise possibili sulla formazione e sulla traiettoria delle celle temporalesche. I primi sistemi di nowcasting si basavano unicamente sui dati dei radar meteorologici, mentre per migliorare ulteriormente la previsione quelli odierni includono altre osservazioni: oltre alle misurazioni dei radar, oggi si tiene conto anche dei dati dei satelliti, della localizzazione delle scariche elettriche, dei rilevamenti delle stazioni nonché delle previsioni dei modelli ICON. Gli algoritmi che abbinano informazioni provenienti da numerose fonti sono denominati sistemi esperti. Questi permettono di stabilire le caratteristiche e la traiettoria delle celle temporalesche nel corso del tempo e sulla base dei loro cambiamenti è possibile valutare il potenziale di pericolo nelle ore successive.
I sistemi esperti TRT e COALITION sviluppati da MeteoSvizzera sono utilizzati da alcuni anni a livello operativo. Grazie a questi sistemi i previsori dispongono di informazioni sulla formazione attuale e futura dei temporali e in caso di pericolo possono emettere tempestivamente le necessarie allerte alle autorità e alla popolazione.
Affinché il nowcasting sia efficace, i dati dei vari sistemi di osservazione devono imperativamente essere trasmessi ed elaborati rapidamente. Particolarmente importanti sono i dati dei satelliti e dei radar meteorologici, nonché i segnali dei sistemi di localizzazione delle scariche elettriche. La combinazione di questi sistemi consente di rilevare in modo ottimale le nubi e le celle temporalesche con forti precipitazioni e grandine durante le singole fasi della loro formazione. I dati satellitari sono particolarmente utili per osservare la prima fase di formazione delle nubi quando le precipitazioni sono ancora assenti. I dati dei radar forniscono ulteriori informazioni sulle nubi non appena le precipitazioni sono iniziate. Nella fase più intensa di un temporale si possono impiegare tutti e tre i sistemi per stabilirne le caratteristiche.
L’osservazione delle nubi avviene attraverso il satellite geostazionario «Meteosat Second Generation» (MSG), che effettua misurazioni nella fascia delle lunghezze d’onda visibile e infrarossa. Con questa misurazione il satellite MSG è in grado di stabilire la velocità di addensamento delle nubi, se sono composte di ghiaccio o di acqua e la dimensione delle goccioline o dei cristalli di ghiaccio. Le misurazioni nella fascia delle lunghezze d’onda infrarossa consentono invece di determinare la temperatura dello strato superiore delle nubi, che in caso di formazione di un temporale, diminuisce rapidamente. Per l’Europa questi dati sono disponibili ogni cinque minuti e hanno una risoluzione spaziale di alcuni chilometri.
Il radar meteorologico è utilizzato per stabilire le aree in cui cadranno le precipitazioni. RADAR è l’acronimo di «Radio Detection And Ranging». Il radar emette un segnale elettromagnetico che è riflesso dagli oggetti circostanti sotto forma di eco. Il tempo di andata e di ritorno del segnale permette di stabilire la distanza tra il radar e l’obiettivo, mentre l’intensità del segnale di ritorno fornisce informazioni sulle caratteristiche dell’oggetto rilevato. In tal modo il radar meteorologico fornisce informazioni sulla velocità, sulla dimensione e sulla consistenza (goccioline di acqua, gragnuola, neve o grandine) delle particelle di precipitazione.
La localizzazione delle scariche elettriche è determinata con antenne che rilevano le loro onde elettromagnetiche. Una procedura di triangolazione consente di stabilire il luogo esatto della caduta di un fulmine. Inoltre ogni antenna rileva l’orario esatto del sopraggiungere dell’onda elettromagnetica. Solitamente il suo luogo di caduta può essere localizzato entro un raggio di circa un chilometro.