Meteo e Previsioni meteo

Come illustrato nell'articolo precedente, le potenzialità della previsione a breve termine ottenuta da DatameteoNOW per l'ora successiva sono molto elevate. In questo nuovo articolo vi presentiamo quindi ulteriori analisi delle performance di DatameteoNOW elaborate ancora da: Valerio Stavolo, gestore del sito di informazione meteo TEMPO ROMA che utilizza le previsioni e la modellistica di Datameteo. A costo di essere ripetitivi, ribabdiamo che questa è una valutazione di tipo operativo che non ha lo scopo di valutare la prestazione globale della piattaforma DatameteoNOW ma di evidenziare con un approccio scientifico anche se limitato le potenzialità e l'alta scalabilità di questa metodologia

Sono mostrati i risultati riguardanti la valutazione effettuata per quanto concerne la precipitazione, con una'analisi dettagliata di un evento meteorologico intenso avvenuto a Roma tra il 4 e 5 novembre 2013, e successivamente verranno mostrati i risultati dell'analisi delle performance di DatameteoNOW +2ore anche per altre variabili. (la stessa è stata effettuata per Torino, ma per semplicità riportiamo solo una località).

Analisi della previsione di precipitazione e delle performance di datameteoNOW +2 ore su Roma

Come la scorsa analisi anche questa è stata effettuata con la stessa modalità di raccolta dati. Cioè correlando i dati previsti per la successiva ora (Datameteo NOW+1ora) e per le successive 2 ore (DatameteoNOW+2 ore) con quelli effettivamente rilevati dopo lo stesso intervallo temporale dalle stazioni professionali presenti nell’area occidentale di Roma. Questo è stato effettuato come nel'analisi precedente nel periodo tra il 3 e il 6 novembre 2013, in presenza di due contesti sinottici differenti.

-  Il primo in prossimità del sistema perturbato alimentato dalla ciclogenesi tirrenica (3-4 Novembre)
-  il secondo invece( 5-6 Novembre) in fase di rimonta anticiclonica con stabilizzazione della massa d’aria e aumento dei geopotenziali.

Per quanto concerne la precipitazione prevista a +1 ora, Il  grafico in figura 1 mostra valori misurati e previsti coerenti su la quasi totalità delle misurazioni (6 su 8 sono in assenza di precipitazioni) ad eccezione della numero 3 in cui si evidenzia uno scarto precipitativo molto elevato di 27.9 mm. La misurazione numero 2 mostra un piccolo delta precipitativo di 0.3 mm, tuttavia trascurabile.

Riassumendo, 6 volte su 8 non era prevista pioggia ed è ciò che si è verificato, una volta è stata prevista (seppur con accumulo ridotto) ma non si è verificata ed infine l’unica totalmente errata è stata quella in cui è stata sottostimata la precipitazione di 27.9 mm (28.5 mm(valore reale)-0.6 mm(valore previsto)=27.9  mm).


Stesso risultato si ottiene analizzando le previsioni di DatameteoNOW + 2 ore. Il  grafico in figura 2 mostra valori misurati e previsti correlati su la quasi totalità delle misurazioni (6 su 8 sono in assenza di precipitazioni) ad eccezione della numero 3 in cui si evidenzia uno scarto precipitativo non molto elevato di 4.6 mm. La misurazione numero 4 mostra un piccolo delta precipitativo di 0.5 mm, tuttavia trascurabile.

Riassumendo, 6 volte su 8 non era prevista pioggia ed così è stato, una volta è stata prevista (seppur con accumulo ridotto) ma non si è verificata ed infine l’unica errata è stata quella in cui si è  sovrastimata la precipitazione di 4.6mm (7.0 mm(valore previsto)-2.4 mm(valore reale)=4.6  mm).

 
Per capire cosa è successo durante la terza rilevazione occorre analizzare la situazione in atto in quel momento, con l'ausilio di alcune mappe radar. Queste immagini sono la sintesi strumentale del nowcasting effettuato durante il peggioramento delle condizioni meteorologiche sul territorio nella notte tra il 4 e il 5 Novembre, per motivare l’ampio scarto precipitativo avuto durante la 3 misurazione (DatameteoNOW +1ora) in cui la scarto tra dato reale e previsto è risultato piuttosto elevato.


In quel momento una linea di precipitazioni di origine convettiva estesa quasi in direzione N/S, ampia una ventina di chilometri e lunga circa 150 presente a nord ovest della città, lentamente si spostava da NW verso SE sospinta dalla convergenza dei venti davanti le coste laziali, lambendo quindi l'area occidentale della città. Nelle immagini radar in figura 3 si notano gli alti valori di riflettività (~40-50dBz) tramite il VMI (Vertical Maximum Intensity).



 
In queste altre 2 immagini che riportano una stima della quantità di precipitazione caduta e della quantità di acqua liquida presente nell'atmosfera, si possono notare gli accumuli precipitativi avuti nelle 3 ore precedenti, con valori di 25-30 mm nelle aree occidentali (come precedentemente indicato nel grafico). Essendo quindi fenomeni a scala temporale e spaziale ridotta, non sono ancora pienamente individuabili in termini di accumuli dal sistema di previsione di DatameteoNOW, che non si basa su rilevazioni radar. Resta comunque la buona discriminazione tra evento precipitativo presente e non presente.



Figura 4. Altre 2 immagini radar sempre del 4 novembre 2013. A sinistra è mostrato il contenuto liquido totale sulla colonna d'aria (VIL=Vertical integrated liquid) rilevato alle 21.45 locali. A destra è rappresentata una stima della precipitazione caduta nelle 3 ore precedenti relativa alle ore 23.30 locali (SRT = Surface rainfall total).


Per quanto riguarda altre variabili previste da DatameteoNOW +2 ore, riportiamo brevemente le prestazioni della piattaforma relativamente alla temperatura a 2 metri e alla copertura nuvolosa. Il grafico dell'andamento della temperatura sulla sinistra in figura 5 mostra generalmente uno scarto frequente tra valori misurati e previsti di +/-  1 grado Celsius in linea con il DatameteoNOW +1ora.

La media termica reale degli 8 campioni è stata di 18.6 gradi  contro la media termica prevista che è stata di 18.4 gradi. Quindi lo scarto tra le due misurazioni è stato di 0.2 gradi Celsius, mostrando ancora una volta una ottima accuratezza, e buona precisione. Nel complesso il DatameteoNOW +2ore  si è rivelato coerente con i valori reali per la quasi totalità delle misurazioni  con scarto mai superiore al grado.

Per quanto riguarda la copertura nuvolosa,Il grafico sulla destra mostra  come il 75 % dei  valori misurati e previsti è identico. In più c’è una misurazione (la numero 1) che si differenzia davvero di poco con scarto uguale a 2/8. L’attendibilità nel complesso risulta ottima con solo un dato completamente errato che registra uno scarto di 4/8 (quarta misurazione).



A conclusione di tutta l'analisi nel complesso il sistema DatameteoNOW funziona egregiamente. La discriminazione si pioggia-no pioggia è ottima, gli accumuli precipitativi non sempre sono in linea ma questo parametro è ancora sperimentale. Gli altri parametri analizzati, quali temperatura e copertura nuvolosa, si rivelano molto ben correlati con i valori misurati. Ovviamente questa analisi non è esaustiva nell'esprimere il valore delle performance dell'algoritmo, in quanto non offre un’ampia raccolta di campioni di validazione, ma è comunque un ottimo punto di partenza.

Ringraziamo ancora Valerio Stavolo di TEMPO ROMA  per l'impegno e il tempo che dedica a valutare con noi l'impatto e l'attendibilità di queste nuove frontiere della tecnologia. Datameteo poi dispone di piattaforme complesse di testing che constano in Italia di più di 250 stazioni meteorologiche assimilate e validate