Il ruolo del supercalcolo in ambito meteo e clima
La richiesta di previsioni meteorologiche sempre più accurate, insieme allo sviluppo scientifico dei modelli atmosferici, ha portato negli anni ad un aumento della complessità delle parametrizzazioni fisiche dei modelli stessi. La conseguenza è stata un aumento della risoluzione spaziale delle previsioni, implicando così una richiesta ancora maggiore di risorse di elaborazione e archiviazione necessarie per la gestione delle simulazioni dei modelli.
Per poter garantire un servizio così complesso e critico come quello delle previsioni del tempo, dunque, sono necessarie competenze e risorse di comprovata affidabilità ed efficienza, e un’esperienza consolidata nel tempo. L’esperienza di Cineca in questo ambito è di lunga data. Da oltre 30 anni, i supercomputer del Cineca elaborano e forniscono previsioni meteorologiche dettagliate per l’Italia, in particolare per il Centro funzionale centrale per la gestione del rischio della Protezione Civile Nazionale e le sue unità di crisi, in collaborazione con il Servizio Meteorologico Regionale dell’Emilia-Romagna, ARPAPiemonte e Aeronautica Militare Italiana.
Perché Mistral
MISTRAL – acronimo di Meteo Italian SupercompuTing poRtAL – nasce come progetto coordinato da Cineca, realizzato in collaborazione con i principali stakeholder nazionali nel settore meteo, come Protezione Civile Nazionale, Arpae, Arpa Piemonte e Dedagroup.
Finanziato nel contesto nel bando europeo Connecting European Facility nel 2018, il progetto aveva l’obiettivo di realizzare una piattaforma nazionale di dati aperti meteorologici per fornire ai cittadini, alle amministrazioni pubbliche e alle organizzazioni private nazionali e internazionali dati meteorologici provenienti da reti osservative, analisi e previsioni storiche e in tempo reale. Obiettivo che è stato realizzato con la messa online della piattaforma Meteo-Hub nel 2020.
Mistral Meteo-hub è un servizio che consente agli utenti di accedere e scaricare dati relativi alle previsioni meteo o di ottenere i dati osservati al suolo di diverse regioni italiane.
Inoltre, sono disponibili anche i dati Radar messi a disposizione dalla Protezione Civile e i dati osservati della rete MeteoNetwork, rete amatoriale senza scopo di lucro con il compito di diffondere la conoscenza nel campo della meteorologia e della climatologia.
Diciassette tra Regioni e Provincie Autonome (Emilia-Romagna, Piemonte, Lazio, Campania, Umbria, Liguria, Provincia autonoma di Bolzano, Marche, Sardegna, Veneto, Sicilia, Lombardia, Provincia autonoma di Trento, Molise, Basilicata, Puglia e Calabria), hanno aderito al progetto che ha visto lo sviluppo della piattaforma, che ha lo scopo di aggregare, armonizzare e post-processare tutti i dati meteo osservati delle stazioni al suolo a livello nazionale. I dati osservati dalle stazioni a terra delle regioni stesse sono messi a disposizione in modalità open access.
I dati sono disponibili in termini di campi grigliati, prodotti probabilistici (come previsioni di pioggia per la previsione di inondazioni) o serie temporali puntuali provenienti dalla catena di modellizzazione delle previsioni operative italiane e campi di post-elaborazione (come probabilità di temporale).
Collaborazioni internazionali
Partner internazionale è il centro meteo europeo ECMWF, che ha il compito di realizzare il servizio Italy Flash Flood, un’applicazione per l’Italia basata sui recenti progressi nella post-elaborazione su HPC (High Performance Computing) delle previsioni degli ensemble, e in particolare delle precipitazioni per identificare gli episodi di alluvione.
L’esempio riportato nel video seguente mostra la previsione relativa al 15 maggio 2023 e alle 48h successive, durante le quali il territorio dell’Emilia-Romagna è stato interessato dal secondo evento estremo in sequenza in meno di venti giorni, con precipitazione cumulata mensile che ha superato i 450 millimetri in varie località. L’evento in corso dalla mezzanotte del 15 maggio al 17 maggio ha causato l’esondazione di 21 fiumi e allagamenti diffusi in 37 comuni.
L’obiettivo di Mistral e del portale Meteo-Hub è quello di facilitare e favorire il riutilizzo dei set di dati da parte della comunità meteorologica, nonché delle sue comunità inter-area, per fornire servizi a valore aggiunto attraverso l’uso delle risorse HPC, e favorendo la creazione di nuove opportunità commerciali.
