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La rianalisi meteorologica e idrologica a supporto del sistema elettrico nazionale per l’individuazione delle minacce atmosferiche e al suolo

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La rianalisi meteorologica e idrologica a supporto del sistema elettrico nazionale per l’individuazione delle minacce atmosferiche e al suolo

Il presente rapporto descrive l’estensione, la validazione e l’aggiornamento delle rianalisi MERIDA a supporto della resilienza del sistema elettrico, la creazione del dataset MERIDA HRES OI, il calcolo dei tempi di ritorno per i fenomeni di precipitazione estrema per la valutazione del rischio idrogeologico, l’iniziale sviluppo di una rianalisi idrologica, basata su MERIDA HRES OI e il modello idrologico WRF-Hydro e lo studio dei modelli di manicotto di neve e calcolo dei valori attesi dato un tempo di ritorno.

La presente attività è finalizzata all’aggiornamento, validazione e sviluppo dei dataset di rianalisi meteorologica e idrologica a supporto del sistema elettrico nazionale per l’individuazione delle minacce atmosferiche e al suolo. I prodotti di rianalisi Meteorological Reanalysis Italian DAtaset (MERIDA) già esistenti sono stati aggiornati per coprire gli anni più recenti ed estesi ad un periodo di tempo più lungo, in modo da disporre di un dataset di rianalisi completo e aggiornato per un periodo di 20 anni.

 

Inoltre, nel presente anno di ricerca, è continuato lo sviluppo di nuovi prodotti di rianalisi MERIDA. In particolare, è stato creato il nuovo dataset di rianalisi MERIDA High RESolution (HRES) Optimal Interpolation (OI), combinando le informazioni modellistiche provenienti dal già esistente MERIDA HRES a 4km e l’interpolazione di dati di precipitazione e temperatura osservata da stazioni di misura della rete delle Agenzie Regionali per l’Ambiente (ARPA) regionali, tramite la tecnica di OI, già utilizzata per creare il dataset MERIDA OI.

 

A seguito della fase di estensione e sviluppo del dataset, è stato anche fatto un lavoro di validazione dei prodotti di rianalisi MERIDA (MERIDA, MERIDA OI, MERIDA HRES, MERIDA HRES OI, Atlante EOLico ItaliANo (AEOLIAN)), confrontando, con l’osservato disponibile, alcune delle variabili di maggiore interesse per lo studio delle minacce atmosferiche e al suolo, come ad esempio precipitazione, temperatura, vento. Grazie a queste analisi è stato possibile applicare i dataset di rianalisi per studi di rischio idrometeorologico a scala nazionale e per lo studio della minaccia neve e la formazione dei carichi di manicotto in condizioni di neve umida.

 

Nell’ambito dello studio del rischio idrogeologico, sono state effettuate delle analisi dei tempi di ritorno e delle probabilità di accadimento di eventi di precipitazione estrema a partire dal dataset di rianalisi MERIDA HRES OI, per il calcolo del rischio frane e alluvioni in ipotesi di isofrequenza.

 

Inoltre, è stata iniziata l’implementazione del modello idrologico distribuito WRF-Hydro a scala nazionale per creare un dataset di rianalisi idrologica a risoluzione di circa 200 metri su tutta Italia, forzato dalle rianalisi MERIDA HRES OI, in modo tale da permettere una migliore descrizione dell’interazione suolo atmosfera e una rappresentazione completa delle variabili idrologiche come umidità del suolo, accumulo e fusione del manto nevoso, portata nei corsi d’acqua e disponibilità idrica in entrata ai principali invasi.

 

Infine, dal punto di vista della minaccia legata ai fenomeni invernali, a partire dalle variabili atmosferiche fornite dalle rianalisi, è stato continuato lo studio dei modelli di accrescimento di manicotto in condizioni di neve umida, estendendo la serie dei carichi di manicotto a tutto il 2021. Sono stati ricavati i valori attesi dei carichi di manicotto per due conduttori in prevalenza utilizzati sulle linee elettriche aeree di trasmissione e distribuzione per tempi di ritorno significativi per la pianificazione delle reti elettriche.

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