Estratto
Per molti di noi i fenomeni atmosferici costituiscono quasi il paradigma dell’imprevedibilità. La natura improvvisa e spesso drammatica di molti cambiamenti nello stato dell’atmosfera contrasta con i forti condizionamenti che storicamente tali cambiamenti hanno imposto alle società umane. Ancora oggi vi sono abbondanti esempi (dai cicloni tropicali alle semplici nevicate) di come perfino società tecnologicamente molto avanzate possano subire danni gravi in conseguenza di fenomeni meteorologici o essere condizionate, nelle loro scelte di politica energetica, dalle prospettive di evoluzione climatica. Ancora maggiore è ovviamente l’impatto sui paesi meno sviluppati, in cui la quantità e la natura delle precipitazioni sono determinanti per la stessa sopravvivenza delle popolazioni. Il problema della previsione meteorologica è, pertanto, di enorme rilevanza pratica e negli ultimi decenni si è legato, in modo sempre più stretto, ai problemi della previsione dell’evoluzione del clima (ovvero dell’andamento dei valori medi dei parametri atmosferici nell’arco di decenni o addirittura di secoli) e della previsione dei livelli di inquinamento atmosferico. Delineeremo qui una breve storia dei modelli matematici per la previsione meteorologica e dei metodi numerici sviluppati nel corso del XX secolo per rendere praticamente possibili previsioni meteorologiche accurate basate su una coerente descrizione matematica dello stato dell’atmosfera. Infine presenteremo alcuni risultati recenti della ricerca condotta presso il laboratorio MOX in questo settore, per sottolineare come i risultati della modellistica matematica applicata alla meteorologia possano fornire alcuni strumenti essenziali per la concreta gestione ambientale dei problemi legati all’inquinamento atmosferico.
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Bibliografia
V. Bjerknes (1904) Das Problem der Wettervorhersage, betrachtet vom Standpunkte der Mechanik und der Physik, Meteorologische Zeitschrift, 21, pp. 1–7
L.F. Richardson (1922) Weather Prediction by Numerical Process, Cambridge University Press, Cambridge
P. Lynch (1992) Richardson’s barotropic forecast: a reappraisal, Bullettin of the American Meteorological Society, 73, pp. 35–47
C.G. Rossby (1939) Relations between variations in the intensity of the zonal circulation of the atmosphere and the displacements of the semipermanent centers of action, Journal of Marine Research, 2, pp. 38–55
J. Haurwitz (1940) The motion of atmospheric disturbances on the spherical Earth, Journal of Marine Research, 3, pp. 254–267
[6] J.G. Charney, R. Fjörtoft, J. von Neumann (1950) Numerical Integration of the Barotropic Vorticity Equation, Tellus, 2, pp. 237–254
[7] A. J. Robert (1966) The Integration of a Low Order Spectral Form of the Primitive Metereological Equations, Journal of the Meteorological Society of Japan, 44, pp. 237–245
W. Bourke ( 1972) An Efficient, One-level, Primitive Equation Spectral Model, Monthly Weather Review, 100, pp. 683–689
E. Lorenz (1963) Deterministic Nonperiodic Flow, Journal of the Atmospheric Sciences, 20, pp. 130–141
E. Lorenz (1969) The Predictability of a Flow Which Possesses Many Scales of Motion, Tellus, 21, pp. 289–307
F. Molteni, R. Buizza, T.N. Palmer, T. Petroliagis (1996) The ECMWF Ensemble Prediction System: Methodology and Validation, Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society, 122, pp. 72–119
F.X. Le Dim et, O. Talagrand (1986) Variational Algorithms for Analysis and Assimilation of Meteorological Observations: Theoretical Aspects, Tellus A, 38, pp. 97–110
F. Rabier, J.F. Thepaut, P. Courtier (1998) Extended Assimilation and Forecast Experiments with a Four-Dimensional Variational Assimilation System, Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society, 124, pp. 1–39
L. Dedé, A. Quarteroni (2005) Optimal control and numerical adaptivity for advection-diffusion equations, Mathematical Modelling and Numerical Analysis, 39, pp. 1019–1040
M. Restelli, L. Bonaventura, R. Sacco (2006) A Semi-Lagrangian, Discontinuous Galerkin Method for Scalar Advection by Incompressible Flow, Journal of Computational Physics, 216, pp. 195–215
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Quarteroni, A., Bonaventura, L. (2007). I modelli matematici per la previsione meteorologica. In: Matematica e cultura 2007. Matematica e cultura. Springer, Milano. https://doi.org/10.1007/978-88-470-0631-7_20
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