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martedì 30 aprile 2019

FIRE INDEX il sistema di previsione degli incendi boschivi realizzato da Meteoiglesias e Centrometeo.

Il fenomeno degli incendi boschivi è diventato ormai un triste e consueto appuntamento delle estati italiane e non solo: oggi anno sono migliaia gli ettari di territorio europeo percorsi dal fuoco, causando numerose vittime e ingenti danni al patrimonio forestale.

La portata e l’estensione dei roghi, particolarmente intensi nell’area mediterranea, ha condotto le Protezioni civili europee a sperimentare, negli ultimi anni, nuove forme di collaborazione finalizzate ad una gestione efficace e congiunta del fenomeno.

Oltre alle varie istituzioni che si occupano di incendi boschivi esistono anche realtà amatoriali e di volontariato che si occupano dello studio, della divulgazione e della formazione in questo campo.

Tra queste oggi vogliamo presentare Meteoiglesias per un particolar progetto attivo oramai dal 2009.

Dall'esperienza sul campo dell'antincendio boschivo, unitamente alla conoscenza del territorio e della meteorologia è nato FIRE INDEX, un indice e sistema di previsione degli incendi boschivi nato proprio grazie al contributo e alla collaborazione di Meteoiglesias e Centrometeo e diretto alla lotta contro gli incendi.

Di seguito scopriremo insieme il FWI - FIRE WEATHER INDEX grazie alla presentazione del sistema presente sul sito di Meteoiglesias.

FWI - FIRE WEATHER INDEX

L'indice FIRE INDEX di Meteoiglesias, operativo da Maggio a Settembre e da considerarsi a carattere sperimentale, utilizza il modello WRF, all'avanguardia tra i modelli numerici mondiali, implementando la conoscenza del territorio, il comportamento del fuoco e del vento. Il risultato è molto affidabile proprio grazie al fatto che correla e sfrutta tutte le varianti e variabili del meteo, grazie ad un algoritmo con aggiornamenti automatici ogni sei ore, in grado di restituire un quadro completo della situazione e la possibile evoluzione oraria fino ad un massimo di 36 ore.

L'indice è rappresentato da un valore compreso tra 0 e 20 in Francia e fino a sopra 30 in Canada e relativo a cinque componenti. I primi tre componenti sono valutazioni numeriche del contenuto di umidità della terra e altri combustibili pregiati, il contenuto medio di umidità di strati organici vagamente compattati di moderata profondità, e il tenore medio di umidità dei profondi strati organici compatti. Gli ultimi due componenti sono la velocità di propagazione del fuoco se il carburante è disponibile per la combustione, e l'intensità del fuoco frontale.

I dati essenziali necessari per calcolare questo indice sono:

- l' umidità del dell'aria all'inizio del pomeriggio (quando ha il suo valore più basso);

- la temperatura nel mezzo del pomeriggio (quando ha il suo valore massimo);

- le precipitazioni durante 24 ore (da mezzogiorno a mezzogiorno);

- la massima velocità della media del vento;

- ulteriori cinque varianti non precisate.

Perno centrale dell'elaborazione delle mappe di previsione è il modello ad area limitata (LAM) WRF-NMM (Weather Research and Forecasting - Nonhydrostatic Mesoscale Model).

Sviluppato dal National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) e dal National Centre for Environmental Prediction (NCEP), tale modello rappresenta lo stato dell'arte nel campo della simulazione atmosferica.

Grazie al nesting integrato (e sotto opportune condizioni di lavoro) è possibile effettuare simulazioni che vanno dalle migliaia di km a poche centinaia di metri. Il relativo codice, inoltre, è opensource, ed è anche altamente configurabile, grazie a un insieme di opzioni fisiche e operative progettate in modo tale da soddisfare le richieste più disparate a appropriate.

Al momento si sta implementando il WRF come segue: il dominio sull'Italia è di 10 Km, con step temporale di 120 ore. I dati iniziali e al contorno provengono dal modello globale GFS a 0.25° come risoluzione di output (il modello in sé ha una risoluzione più fine, di circa 13km) e con cadenza trioraria o esaoraria per il contorno.

L'inizializzazione viene effettuata anche utilizzando i dati SST (Sea Surface Temperature) ad alta risoluzione.

I dati iniziali vengono corretti mediante la tecnica di assimilazione 3DVAR (con ottimo compromesso in termini di velocità), utilizzando informazioni e misure sia convenzionali che di radianza mediante i radiometri satellitari. In particolare, in esclusiva collaborazione con Meteonetwork, siamo in grado di assimilare anche alcuni dati (pressione slm, temperatura, umidità) forniti delle stazioni meteo della rete, a cui si aggiungono i dati della rete Lineameteo, opportunamente filtrati.

Tutti questi dati vengono filtrati con tecnica digitale DFI per migliorare ulteriormente i dati iniziali depurando la simulazione da segnali di rumore, specie per le prime ore di forecast (6-12).

I domini a 4 km hanno uno step temporale di 48 ore e sono realizzati tramite la tecnica di nesting. I prodotti sono in generale a cadenza oraria.

Tutti i domini sono elaborati con 51 livelli verticali con distribuzione iperbolica.

Inoltre tutto il processo è automatizzato (dall'acquisizione dei dati iniziali fino all'upload online delle mappe) ed è stato progettato in modo da fornire i prodotti in tempo reale (senza cioè attendere, per l'upload, tutta l'elaborazione).

Il centro di calcolo Centrometeo è ufficialmente riconosciuto dal WRF Administration ed è in continuo contatto con gli sviluppatori.

Centrometeo fornisce inoltre mappe meteorologiche sui dati disponibili dei più importanti modelli mondiali. Ricordiamo infatti i modelli globali GFS, ECMWF, NAVGEM. Ma anche mappe d'ensemble GFS.

Infine, le mappe sulla previsione del moto ondoso tramite il modello Wavewatch III (WW3), versione 3.14. Attualmente il modello mare è implementato con una risoluzione è di 0.12 gradi (circa 12 Km alle nostre latitudini) sul bacino del Mediterraneo (con input campi di vento dal modello GFS) e di 0.06 gradi (circa 6 km) per i mari italiani (con input campi di vento dal WRF 12km).

Di seguito si riportano alcune immagini del FIRE INDEX elaborato da Meteoiglesias e Centrometeo e di altri FIRE INDEX creati a livello europeo.

FWI - FIRE INDEX Sardegna

Meteoiglesias.it e Centrometeo.com

FWI - FIRE INDEX Nord Italia

Meteoiglesias.it e Centrometeo.com

FWI - FIRE INDEX Grecia

FWI - FIRE INDEX Spagna

FWI - FIRE INDEX Germania

Matteo Saba ha maturato in oltre dieci anni di esperienza nella Protezione Civile, grandi competenze nel campo della lotta agli incendi boschivi sia sul campo, che in fase di prevenzione e previsione. Si deve a lui e ad Andrea Mocci la nascita del portale Meteoiglesias.it e del progetto FIRE INDEX in collaborazione con Centrometeo.

Non mi resta che ringraziare Matteo Saba e Andrea Mocci di Meteoiglesias e Fabio Gervasi di Centrometeo per la disponibilità e la collaborazione a questo articolo.

Infine è bene ricordare che in caso di avvistamento di un incendio boschivo si deve chiamare il numero 1515 per le Emergenze Ambientali oppure il numero 115 dei Vigili del Fuoco.