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Descrizione modello

Il modello DALAM

Il DALAM è un modello meteorologico idrostatico operativo nell'area geografica dell'Europa Occidentale. Le variabili meteorologiche prognostiche sono le componenti N-S e E-W del vento, la temperatura assoluta, la pressione atmosferica al suolo, l'umidità specifica e l'energia cinetica turbolenta. Il modello è inoltre predisposto a descrivere gli eventi di precipitazione stratiforme attraverso 5 ulteriori variabili prognostiche sulle quantità di ghiaccio e acqua nelle nuvole e di precipitazione liquida, nevosa e pioggia ghiacciata.
Il modello DALAM elabora giornalmente le previsioni meteorologiche a 144 ore (6 giorni) con i dati meteorologici forniti dall'ECMWF (Centro Europeo di Previsioni Meteorologiche a Medio Termine): stato fisico dell'atmosfera alla data e ora della previsione (start time) e condizioni al contorno ogni 6 ore del dominio geografico di analisi.
Lo schema d'integrazione temporale è del tipo split-explicit, dove i termini delle equazioni che descrivono la propagazione delle onde di gravita' sono discretizzati utilizzando lo schema forward-backward. La divergenza del vento orizzontale, sia locale che integrata verticalmente, viene filtrata nello spazio per stabilizzare l'integrazione delle onde di gravita' esterne (onde di Lamb), permettendo l'utilizzazione di passi temporali piu' lunghi. L'avvezione e' del second'ordine nello spazio e nel tempo e si basa su un'applicazione dello schema Weighted Average Flux di Billet e Toro (1997). L'utilizzo di tale schema non richiede l'inserimento di ulteriori diffusioni esplicite dei parametri prognostici.

Modello dinamico

Le variabili prognostiche del modello DALAM sono integrate su una griglia tridimensionale non regolare. Nella verticale la griglia presenta una maggiore risoluzione nello strato di atmosfera a contatto della superficie terrestre. I livelli di griglia sono riferiti al sistema di coordinate definite dal rapporto tra la pressione del livello in quota e la pressione al suolo per modellare l'orografia della superficie terrestre attraverso la pressione barometrica.
I piani orizzontali della griglia del modello DALAM sono georiferiti al sistema di coordinate geografiche opportunamente ruotate e traslate per limitare la deformazione delle celle con la latitudine. La dimensione orizzontale media delle celle della griglia d'analisi è circa 10 Km. Alle variabili meteorologiche prognostiche sono associate griglie non perfettamente sovrapposte ma con una  traslazione di mezzo passo di griglia per ottimizzare il calcolo dei gradienti geografici di tali grandezze (Arakawa-C grid).

Modello fisico

La simulazione del ciclo dell'acqua è realizzata sull'assunzione esplicita della distribuzione della quantità liquida e solida dell'acqua (idrometeore) nelle nuvole. A tale fine sono stati sviluppati specifici modelli fisici per simulare la formazione delle nuvole d'acqua e di ghiaccio (nucleazione) e il passaggi di stato dell'acqua tra la fase solido, liquido e gassoso (condensazione, evaporazione, fusione, sublimazione). Particolari modelli fisici sono stati specializzati per simulare i processi fisici di formazione e accrescimento d'idrometeore per stimare le precipitazioni liquide e nevose.
I processi turbolenti dello strato limite planetario vengono parametrizzati  con una chiusura di ordine 1.5 in cui i flussi turbolenti sono proporzionali all'energia cinetica turbolenta e alla lunghezza di mescolamento (schema E-l). Lo scambio di calore, momento e acqua tra l'atmosfera e la superficie terrestre si basa sulla teoria classica della similarita' di Monin-Obukhov (1955).
Il DALAM contiene uno schema che simula i processi fisici che generano scambi di energia e acqua tra l'atmosfera e il terreno. Il modello di suolo presenta un numero variabile di strati di spessore differente, da alcuni centimetri al metro (lo spesso re degli strati aumento con la profondità). In sintesi sono stimate l'energia superficiale, il bilancio del sistema acqua-neve, il bilancio idrico del suolo (trasferimento verticale di calore e acqua) e l'effetto della vegetazione. Nella versione piu' recente di DALAM, la parametrizzazione del suolo e' basata su un'ipotesi di quasi equilibrio in cui i parametri fisici all'istante iniziale vengono assimilati da forecast precedenti.
Per maggiori informazioni si rimanda alla letteratura scientifica dell'Istituto di Scienze dell'Atmosfera e del Clima del CNR (CNR-ISAC). Il CNR-ISAC ha partecipato in progetti di ricerca finanziati dal MiPAAF per lo sviluppo e la sperimentazione di modelli numerici di previsione meteorologica per l'agricoltura.