Rapporto finale - Metodologie di Monitoraggio dell ... - Momar

atmosferico a sua volta caratterizzato da una dinamica non lineare, con forte
dipendenza delle condizioni iniziali, e difficoltà nel definire l’affidabilità della
precisione a più giorni.
L’intero sistema di modellazione oceanografica è pertanto molto complesso, e
necessita di:
condizioni iniziali
condizioni al contorno
forzanti meteorologiche
input idrologici;
Le condizioni iniziali del modello di simulazione derivano da interpolazione (di
solito tramite metodologie di analisi oggettiva) di un insieme di dati misurati o
calcolati a un certo istante di tempo, frequentemente si tratta di interpolazioni a
partire da un modello a più larga scala. Nel caso di modelli previsionali, le
condizioni iniziali sono definite operativamente mediante re-inizializzazione
(restart), ovvero dai campi di temperatura, salinità e corrente calcolati ad un
dato passo temporale (time step) da una precedente corsa (run) dello stesso
modello. In questo caso di solito si pone il problema dello spin-up del modello,
ovvero della consistenza tra variabili interpolate matematicamente e quelle
“compatibili” con le equazioni matematiche su cui è costruito il modello. Una
inconsistenza iniziale, genera delle onde numeriche “spurie”, che
rappresentano, in un certo senso, la transizione del modello verso una
situazione di equilibrio dinamico, in cui c’è completa consistenza tra le variabili
nei vari punti del modello e le equazioni di bilancio. Molti sistemi di
simulazione, anche a scala regionale, fanno ricorso a tecniche di assimilazione
dinamica dei dati (data assimilation), ovvero tecniche di ingestione dei dati
all’interno di specifiche run del modello, che permettono di calcolare le migliori
condizioni iniziali possibili per il modello. Questo è particolarmente rilevante
nel caso dei modelli oceanografici, in cui la forte dipendenza dalle condizioni
iniziali, tipica di tutti i modelli non lineari, è aumentata dal fatto che
meccanismi di variabilità non lineare non derivano solo dalla dinamica interna
al modello oceanografico, ma dalla variabilità della forzante atmosferica, che è
un esempio classico di sistema non lineare, fortemente sensibile dalle
condizioni iniziali.
Il problema dell’assimilazione dati nei modelli oceanografici, per una migliore
affidabilità delle previsioni, è oggi centrale nel campo dell’oceanografia
operativa, sia a scala di bacino, che nei sistemi regionali e costieri. Nessuno dei
modelli implementati in MOMAR, è bene osservare, implementa schemi di
assimilazione di questo tipo. Si tratta di run libere, ovvero in cui
l’aggiornamento (il riallineamento) dei dati è limitata alle condizioni al
contorno esterne, alla forzante meteorologica, opportunamente aggiornata, e
all’aggiornamento dei dati idrologici (nel caso di alcuni dei modelli ad area
limitata implementati nel progetto). Questo rappresenta un limite evidente dei
sistemi implementati, ma occorre tuttavia osservare che non esistono ancora,
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