La rianalisi meteorologica

La componente meteorologica e climatica si sta imponendo come variabile quantitativa nel disegno delle prossime e future configurazioni dell’atmosfera e nelle sue interazioni con l’uomo, con la società, con il pianeta. Questo processo viene favorito dall’innovazione e dallo strumento digitale, i quali hanno dato il via ad una crescente richiesta di dati meteorologici storici rappresentativi e coerenti, adatti cioè ad elaborazioni statistiche consistenti. Tale esigenza viene soddisfatta anche mediante l’applicazione delle tecniche di rianalisi, o analisi retrospettiva, le quali forniscono dataset storici e near real-time ordinati per griglie territoriali regolari di diversa dimensione, ricavati comunque dalle osservazioni in situ, cioè dalle reti meteorologiche. In ambiti di mercato, si assiste frequentemente alla formulazione di proposte che poco hanno a che vedere con un’applicazione metodologicamente corretta dell’analisi retrospettiva. In Italia, escludendo in buona parte il mondo della gestione del rischio, ciò è dovuto all’inadeguata preparazione specifica dell’acquirente, conseguente ad una carenza di critica e di presidio sul tema da parte dell’accademia e delle istituzioni. Con questo testo si intende quindi affrontare il tema della rianalisi in termini pragmatici e operativi; non si tratta di un testo scientifico, bensì di una guida professionale sulle modalità di acquisizione e di utilizzo dei dati originati dal processo rianalitico. Con lo scopo di favorire un maggior discernimento da parte dell’utente, vengono anche prese in considerazione altre tipologie di dataset, di minor consistenza statistica, ma pur anche fruibili in contesti definiti e circoscritti; esse, categorizzate sotto la voce “pseudo rianalisi”, non vanno confuse con la solida costruzione retrospettiva, contro la quale esercitano una facile concorrenza in termine di prezzi ma non in termini di qualità. La rianalisi meteorologica è lo strumento che consente di quantificare le dinamiche meteorologiche e climatiche di tutto il pianeta, sia nel loro insieme per i fenomeni di scala planetaria, che nelle espressioni più specifiche e locali. Essa restituisce una visione organica ed unitaria dei parametri meteorologici, distribuendoli su di una maglia a griglia uniforme, adatta alle applicazioni statistiche e alle elaborazioni più spinte. Questo metodo prende le mosse da un’analisi storicistica del passato, poiché l’atmosfera, così come la terra, evolve in tempi relativamente lunghi e concede quindi una visione dei propri trend all’osservatore attento. Assumendo una continuità panottica fra passato e futuro, in una prospettiva di periodo lungo o infinito il parametro temporale viene meno, e questo paradosso rende possibile l’emergenza di serie storiche e di dataset cristallizzati in griglie regolari, sostenute da un approccio statistico corretto, robusto e comunque adeguato alle esigenze. 

Un fattore attivo nella vita dell’uomo 

Il futuro quindi si annida nel passato, e lo sforzo retrotopico è quello di renderlo più leggibile, più decifrabile, più confrontabile; in questo senso la rianalisi si pone come un campo comune, oggettivo e condiviso di verifica e di confronto. Infatti, in tempi di grande riscaldamento, è bene considerare come il tema della conoscenza, dell’accessibilità e della trasparenza dei dati meteorologici, nonché della loro aderenza alla realtà, debba rientrare fra i canoni sui quali misurare le caratteristiche di una società aperta. Il clima, infatti, non costituisce più una sola mera componente abiotica dell’ecosistema terra, un fattore con il quale l’umanità ha condiviso i millenni e cui si è adeguata, anche nelle sue espressioni più forti, pur con maggiori o minori tempi di resilienza. Nei prossimi anni potrebbero venir superate tolleranze, soglie e tempi di ritorno, e venir frantumati equilibri territoriali, ambientali, economici e geopolitici. Il problema quindi non è tecnico, anzi, deve assolutamente uscire dal recinto dell’iperrealismo tecnologico digitale, per aprirsi a un paradigma epistemologico che ne garantisca comprensione, condivisione e coscienza da parte e dell’insieme degli individui e della società intesa come corpus. Il prodotto di rianalisi rappresenta la matrice su cui si possono oggettivamente calare e confrontare tutte le diverse sensibilità e politiche. D’altronde la meteorologia e la climatologia non sono avulse dal contesto storico, culturale, sociale ed economico; lo condizionano e ne sono a loro volta influenzate. Essendo frutto del proprio tempo, le affinità con l’approccio rianalitico non mancano; se ne propone un breve tassello, limitato agli anni più recenti. Volendo annotare un punto di partenza convergente in questa visione innovativa del mondo fisico, è opportuno ricorrere alle arti figurative, le quali compendiano questa esperienza nelle proprie forme, oltre che nei propri contenuti, proponendone quindi una visione efficace, aperta e universale, come è nella loro natura. E questo seme trova dimora, a fine ‘800, nella raffinata ricerca pittorica di Georges Seurat che, durante il lungo interregno fra impressionismo ed espressionismo, utilizza il pointillisme per affidare alla tela il potere astrattivo del pixel il quale, nel duplice ruolo di vettore e di gregario, supera i toni progressivi dei colori per fornire soggettività e autorevolezza a ogni punto della tavolozza e, con Vincent Van Gogh, a ogni pennellata. 

(Figura 1)

Si tratta di una tecnica che, proprio grazie alla sua una matrice divisionista, può proporre angolature diverse della realtà, di minore o maggiore dettaglio, di maggiore o minore profondità: dalle poche pennellate di una sintesi paesaggistica, che indica l’applicazione di una maglia piuttosto larga per ogni singolo tratto, sino a una scomposizione analitica di colori che si affiancano in un grigliato infinitesimale, in cui i singoli pixel quasi sfuggono nella visione d’insieme, salvo riaffacciarsi a un’analisi attenta del dettaglio (Figg. 1 e 2). La realtà quindi si concretizza e sceglie la propria cifra in forme di rappresentazione che sono frutto di una triplice contemporaneità: del momento espressivo e culturale contingente, che fornisce la tecnica e la tecnologia impiegata, dei retaggi recenti e remoti, che portano le loro nostalgie e i loro segni, e infine della visione futura, spesso elitaria e isolata. 

(Figura 2)

Definizione, caratteristiche e metodologia

In meteorologia, la rianalisi, o analisi retrospettiva, definisce il metodo scientifico impiegato per realizzare un archivio globale delle modalità secondo le quali cambiano, nel tempo, i parametri meteorologici. In essa vengono combinati i modelli di simulazione con le osservazioni reali, per generare una valutazione sintetica dello stato dell’atmosfera. I dataset ottenuti vanno a popolare un sistema regolare di griglie, le cui dimensioni e caratteristiche dipendono dalla specifica applicazione richiesta. In termini logici, la rianalisi è in grado di rappresentare un passato più coerente di quello che ci era noto, e di utilizzare questa conoscenza per delineare un futuro altrettanto storicamente attendibile. La rianalisi non è quindi una osservazione, ma origina un dato basato sulle osservazioni. La rianalisi consente di sviluppare dataset sull’andamento meteo-climatico trascorso, sia vicino (near real-time) che storico, potendo spingersi fino alle prime serie di osservazioni strumentali affidabili; essa rappresenta quindi uno strumento fondamentale di studio della variabilità climatica e di comprensione dei meccanismi climatici, e come tale si può considerare una delle principali acquisizioni della meteo- climatologia recente. Partendo da una base adeguata di osservazioni, la rianalisi è in grado di generare dataset meteorologici dotati delle seguenti caratteristiche:
• copertura completa della superficie terrestre,
• elevata rappresentatività dell’effettivo andamento meteoclimatico su tutto il territorio geografico coperto, anche nelle aree prive di reti di monitoraggio in situ,
• eliminazione o riduzione di discontinuità e disomogeneità spazio-temporali. Altra sua peculiarità è la distribuzione di questi dati su griglie regolari di dimensione diversa, variabile in base alla specifica applicazione e all’accuratezza richiesta o possibile (Fig. 3). 

(Figura 3)

Anche la profondità temporale è funzione dell’impiego, nel senso che deve essere funzionale alla visibilità delle dinamiche meteo-climatiche ricercate, le quali potrebbero per esempio venir appiattite in una scala eccessivamente dilatata. Dal punto di vista metodologico, la rianalisi raccoglie tutti i dati misurati dai diversi sistemi di monitoraggio meteorologico (sensori in situ e sensori remoti); questi vengono assimilati ed elaborati da un modello numerico di previsione atmosferica, ed eventualmente post processati mediante l’utilizzo di co-variabili ausiliarie (Modelli digitali del terreno); l’output del processo vede la distribuzione dei dati elaborati su di una griglia uniforme, di scala variabile, che fornisce un contenuto informativo per ogni punto del dominio, a prescindere dalla presenza, in quel punto, di una stazione meteorologica o di un sensore che lo attinga (Fig. 4).

(Figura 4)

Massimo Crespi Gianluca Ferrari

In allegato la versione completa dello studio

Fonte: RM News n.72 - Dicembre 2020