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01.03.2023 | Sandrine Perroud, EPFL | News SLF
Gli scienziati dell'EPFL e dell'Istituto WSL per la ricerca sulla neve e sulle valanghe SLF hanno sviluppato un programma che migliora l'accuratezza di un modello di previsione meteorologica ampiamente utilizzato, incorporando fenomeni di superficie che in precedenza non erano stati presi in considerazione.
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Date le sfide associate al cambiamento climatico e alla transizione energetica, è essenziale che i meteorologi e i climatologi siano in grado di prevedere con precisione cosa succede con i precipitazioni nevose. Ma la maggior parte dei modelli di previsione utilizzati oggi non tiene conto di alcuni aspetti della neve e quindi non è accurata. Ad esempio, molti di essi modellano il manto nevoso come un unico strato quando, in realtà, è noto che ogni nevicata crea uno strato separato con proprietà diverse.
Per oltre 20 anni, l'SLF e l'EPFL hanno sviluppato un software chiamato SNOWPACK, che descrive i complessi processi legati alla neve. Questi includono l'effetto albedo, che è la riflessione della radiazione solare sul manto nevoso; la sublimazione, che si verifica quando il ghiaccio passa direttamente allo stato di vapore a contatto con l'aria secca; le proprietà isolanti della neve; le nuvole di neve in superficie e la neve soffiata vicino al suolo. SNOWPACK è un programma sofisticato utilizzato in tutto il mondo per supportare, ad esempio, la previsione valanghe o calcolare le risorse idriche nevose presenti o future.
Migliorare le previsioni meteorologiche
Oggi, un team di scienziati dell'EPFL e del SLF ha accoppiato SNOWPACK con il modello Weather Research and Forecasting (WRF), uno dei modelli di previsione più utilizzati al mondo, per creare un nuovo quadro di modellazione per le regioni criosferiche, chiamato CRYOWRF. Con questo nuovo programma, gli scienziati sono riusciti a migliorare l'accuratezza delle previsioni sul bilancio di massa della neve di una media compresa tra il dieci e il 20 percento, sottolineando che la sublimazione della neve soffiata è molto probabilmente più elevata di quanto modellato in precedenza. Hanno testato CRYOWRF in tre aree con condizioni diverse: due in Antartide e una nelle Alpi svizzere.
I risultati del team sono stati appena pubblicati su Geoscientific Model Development. CRYOWRF potrebbe un giorno essere incorporato nei modelli climatici di tutto il mondo, ma nel frattempo MéteoSuisse sta progettando di aggiungere caratteristiche del modello a ICON, il suo modello di previsione. "Stiamo gettando le basi per la prossima generazione di previsioni meteorologiche", afferma Michael Lehning, capo del gruppo di ricerca sui processi di innevamento presso l'SLF e responsabile del Laboratorio di Scienze criosferiche (CRYOS) presso la Scuola di Architettura, Ingegneria civile e ambientale (ENAC) e autore corrispondente dello studio.
Nevicate in Antartide (Film: EPFL SLF CRYOS)
Dall'acqua potabile all'elettricità
La criosfera è costituita da regioni della Terra in cui la superficie del suolo è coperta da neve e ghiaccio per un periodo sostanziale dell'anno. Lo studio della criosfera è di vitale importanza per gli scienziati, poiché modula il bilancio energetico e idrico del sistema Terra. Inoltre, queste regioni custodiscono l'80 percento dell'acqua dolce della Terra - l'Antartide è la riserva più grande, con il 90 percento della massa di ghiaccio d'acqua dolce. Su scala regionale, e in particolare in Svizzera, le dinamiche del manto nevoso giocano un ruolo importante per le risorse idriche per l'agricoltura e l'energia idroelettrica. Gli scienziati devono anche monitorare attentamente la fase di scioglimento del manto nevoso per prevenire rischi come le inondazioni primaverili e le frane. In Paesi come la Svizzera, con un'industria sciistica ben sviluppata, la modellazione della neve è ampiamente utilizzata per guidare la pianificazione e la gestione degli impianti sciistici e, soprattutto, per prevedere le valanghe.