Il modello MM5
Il modello a mesoscala sviluppato dalla
Pennsylvania State University (PSU) e dal National Center for
Atmospheric Research (NCAR) è un modello ad area
limitata,
non-idrostatico o idrostatico (soltanto nella versione 2), a coordinate
sigma e conforme al profilo del terreno, disegnato
per simulare o prevedere la circolazione atmosferica a mesoscala e a scala
regionale. E' stato sviluppato dalla PSU e
dal NCAR come modello a mesoscala di pubblico dominio ed è continuamente
aggiornato attraverso contributi provenienti dagli utenti dislocati presso
parecchie
università e laboratori governativi.
Il modello a mesoscala di quinta generazione del PSU/NCAR (MM5) è
l'ultimo di una serie di modelli a mesoscala sviluppati da Anthes presso
la PSU nei primi anni settanta e che furono successivamente documentati dallo
stesso Anthes e da Warner (1978). Da allora, esso ha subito molti cambiamenti
finalizzati ad ampliarne il suo uso. Tali aggiustamenti includono:
-
capacità multiple-nest
-
dinamiche non-idrostatiche, che offrono la possibilità di usare
il modello su scala di pochi chilometri
-
capacità multitasking su macchine a memoria condivisa e
distribuita
-
capacità di assimilazione dati quadridimensionale
-
un maggior numero di opzioni fisiche.
Il modello (noto come MM5) è accompagnato da numerosi programmi
ausiliari, che presi tutti insieme formano il sistema di modellazione MM5.
Un diagramma schematico (un file pdf, leggibile mediante Adobe Acrobat
Reader) è messo a disposizione per facilitare la disamina del sistema
completo di modellazione. Il diagramma nasce col compito di mostrare
l'ordine dei programmi e il flusso dei dati, e di descrivere brevemente le
loro funzioni principali. Sono disponibili on-line le documentazioni
riferite agli svariati programmi che compongono il sistema di
modellazione.
I dati meteorologici terrestri e isobarici vengono interpolati
orizzontalmente (programmi TERRAIN e REGRID) da
una maglia latitudo-longitudinale ad un dominio ad alta risoluzione
variabile secondo le proiezioni di Mercatore, o conforme di Lambert, oppure secondo
la proiezione stereografica polare. Considerato che l'interpolazione non
fornisce dettagli a mesoscala, i dati interpolati possono essere incrementati
(programma RAWINS o little_r) con osservazioni dalla rete standard delle
stazioni di superficie e di radiosondaggio usando o la tecnica successive-scan
di Cressman o lo schema multiquadrico. Il programma INTERPF ricava
l'interpolazione verticale dai livelli di pressione al sistema di
coordinate sigma di MM5. Le superfici sigma prossime al suolo seguono da
vicino il terreno, e le superfici sigma dei livelli più alti tendono ad
approssimare le superfici isobariche. Poiché la risoluzione verticale ed
orizzontale e la grandezza del dominio sono variabili, i programmi del
pacchetto di modellazione impiegano dimensioni parametrizzate che
richiedono una quantità variabile di memoria centrale. Sono anche usate
alcune periferiche di memorizzazione decentrate.
Essendo MM5 un modello regionale, per girare ha necessità di
conoscere sia le condizioni iniziali che quelle al contorno laterale. Per
produrre condizioni al contorno laterale per una corsa del modello, sono
necessari dati di griglia che coprano l'intero periodo di tempo in cui il
modello viene integrato.
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