SINOPTICA, il progetto per la previsione degli eventi meteorologici estremi

UniGe e CIMA per la ricerca e la formazione

Fondazione CIMA – Centro Internazionale in Monitoraggio Ambientale è un ente di ricerca senza scopo di lucro di interesse generale, con sede nel campus di Savona dell’Università di Genova, che ne è socio fondatore insieme al Dipartimento della Protezione Civile (Presidenza del Consiglio dei Ministri), la Regione Liguria e la Provincia di Savona. Nel 2019, anche l'Agenzia Regionale per la Protezione dell'Ambiente Ligure (ARPAL) è entrata a far parte del Consiglio di Amministrazione.

L’Università di Genova è un partner fondamentale nella ricerca e nell’alta formazione, presso il quale Fondazione CIMA ha promosso e sostiene il curriculum Rischi, Cambiamenti Climatici e Sviluppo Sostenibile del Dottorato di Ricerca in Sicurezza, rischio e vulnerabilità, oltre a condividere progetti comuni.

La ricerca scientifica di Fondazione CIMA è multidisciplinare, le diverse aree si concentrano sulla previsione e mitigazione del rischio, sulla conservazione degli ecosistemi sia forestali che marini e sull’analisi dei dati di danno. È sempre in continuo sviluppo, grazie all’analisi di dati satellitari, alla gestione delle sit-room, sale di controllo operative 24/7 gestite anche in altri continenti (Africa e America Latina), e allo sviluppo di tecnologie innovative implementabili in molteplici contesti.

La stretta collaborazione con il Dipartimento di Protezione Civile ha portato anche allo sviluppo di percorsi partecipati con i cittadini in cui la scienza è messa a servizio della comunità per contribuire alla crescita della consapevolezza e alla scelta dei comportamenti per la mitigazione del rischio.

indicatore vento – SINOPTICA

Meteo e clima

Fra gli ambiti in cui Fondazione CIMA è pioniera, c’è quello Meteo e Clima, particolarmente sfidante in un periodo storico come quello che stiamo vivendo, caratterizzato da cambiamenti climatici ed eventi estremi. Anche se le nuove tecnologie e le stesse APP presenti sui nostri telefonini ci possono aver dato l’idea di una sempre maggior precisione nella previsione degli eventi atmosferici, anche grazie agli avanzamenti della ricerca congiunta di diverse discipline, esistono però ancora difficoltà a realizzare previsioni per le caratteristiche peculiari con cui si può presentare un violento temporale. Questi fenomeni possono creare danni a persone o cose e sono molto pericolosi anche per la sicurezza aerea. Le conseguenze che si possono verificare sono disagi per i passeggeri e relativi aumenti di costi dei voli, danni alle fusoliere e perdite economiche. Le cancellazioni e i ritardi dovuti al maltempo sono aumentati nelle ultime due decadi ed è un trend in crescita a causa del cambiamento climatico.

aereo nella tempesta – SINOPTICA

Il progetto SINOPTICA

La previsione di temporali improvvisi in aree piccole e localizzate è oggi la vera sfida per la comunità scientifica in campo meteorologico.

Per questo SINOPTICA (Satellite-borne and IN-situ Observations to Predict The Initiation of Convection for ATM, 2020-2022), progetto di ricerca europeo finanziato dai fondi del programma SESAR Horizon2020, coordinato da Fondazione CIMA (Dr. Antonio Parodi) con le università di Padova e Barcellona, il Centro Aerospaziale Tedesco -DLR, lo spin-off del politecnico di Milano GReD e Austro Control, ha permesso di unire le competenze e le expertise di ricerca mettendo in campo ipotesi e casi studio di previsioni metereologiche legate ai voli aerei e, in generale, alla gestione del traffico aereo in presenza di eventi meteorologici estremi.

Il progetto è dedicato all'assimilazione di dati per il miglioramento dei modelli matematici utilizzati nella previsione di eventi estremi, al fine di supportare la gestione del traffico aereo. In particolare, mira a sfruttare i dati ottenuti dal telerilevamento, sia satellitare che terrestre, dal Global Navigation Satellite System (GNSS), dalle reti di fulminazione e dalle stazioni meteorologiche in situ.

SINOPTICA sta creando un database regolarmente aggiornato, che raccoglie tutte le variabili osservative provenienti dai diversi sistemi di rilevamento. Questi dati verranno poi automaticamente assimilati nel modello di previsione meteo, i cui risultati saranno integrati negli strumenti di supporto alla gestione del traffico aereo. Il progetto prevede inoltre di studiare la possibilità di implementare reti di sensori che monitorino le variabili atmosferiche in determinati punti critici per la gestione del traffico aereo, ad esempio in prossimità degli aeroporti.

I risultati fin qui conseguiti suggeriscono che una performance di gestione soddisfacente dell’arrivo dei voli può essere raggiunta solo integrando una previsione accurata di condizioni meteo avverse nelle aree limitrofe agli aeroporti con sistemi di gestione del traffico aereo in tempo reale.

Fondazione CIMA, coordinatrice del progetto, si sta dedicando in particolare all'esecuzione di simulazioni meteorologiche a elevata risoluzione spaziale e temporale, comprensive di assimilazione dati, anche in modalità nowcasting, ovvero previsione a brevissimo termine (6 ore successive). Il progetto SINOPTICA ha altresì contribuito al finanziamento di un assegno di ricerca presso il Dipartimento di informatica, bioingegneria, robotica e ingegneria dei sistemi - DIBRIS dell'Università di Genova, dal titolo “Sviluppo di strumenti avanzati per la modellistica meteorologica, comprensiva di assimilazione di dati osservativi, a elevata risoluzione spazio-temporale a supporto della gestione delle fasi di atterraggio e decollo in aree aeroportuali” nonché a parte dei contenuti dell'insegnamento Atmospheric dynamics + impacts of climate change nell'ambito del corso di laurea magistrale Engineering for natural risk management e del dottorato di ricerca Security, Risk and Vulnerability (Curriculum Risk, Climate Change and Sustainable Development).

simulazione traffico aereo – SINOPTICA