Quale futuro per il portale meteorologico nazionale Mistral?

26 novembre 2020

Si è svolto lunedì 23 novembre 2020 l’evento finale del progetto MISTRAL nell’ambito del Programma Connecting Europe Facility (CEF), Settore Telecomunicazioni, volto alla presentazione della piattaforma MISTRAL - Meteo Italian SupercompuTing poRtAL - di condivisione, pubblicazione ed esportazione dei dati meteorologici italiani derivanti da fonti osservative, modellistica numerica a attività di post-elaborazione.

I partner del progetto

I soggetti che hanno contribuito alla realizzazione della piattaforma sono:

Gli argomenti del webinar

Gli interventi introduttivi al webinar hanno sottolineato il contesto in cui il progetto si è sviluppato e la piattaforma si colloca, facendo riferimento alle opportunità che esistono oggi per la meteorologia pubblica italiana. Sono seguite relazioni che hanno illustrato la piattaforma con veri e propri casi d’uso.
La mattinata si è conclusa con una relazione di prospettiva sulla sostenibilità a lungo termine della piattaforma, che ha dato spunto a interessanti riflessioni: dal rapporto pubblico/privato al duplice ruolo ricoperto da provider a fruitori di dati e informazioni, alla necessità di andare sempre di più verso logiche di OpenData e del ruolo dell’HPC come supporter fondamentale per la meteorologia. 

L’evento ha visto la partecipazione di circa 170 persone che, attraverso domande e commenti hanno reso l’evento online molto “reale” e concreto.

Illustriamo, con alcune risposte a domande specifiche, alcuni contenuti delle presentazioni.

Rispetto al panorama nazionale e internazionale come si colloca MISTRAL?

La piattaforma MISTRAL risponde a una reale esigenza del paese di raccogliere e presentare in modo omogeneo la ricchezza di dati meteorologici, previsioni numeriche e strumenti di elaborazione in un’ottica di Opendata e di servizi all’utente. La sua funzione è duplice: sicuramente all’interno rappresenta un’opportunità per mettere a sistema competenze e creare sinergie indispensabili per una meteorologia pubblica di eccellenza e verso l’ambito internazionale per presentare un hub meteorologico italiano univoco. Come ha sottolineato Carlo Cacciamani nel suo intervento, l’iniziativa si colloca in un momento di importante rinnovamento, con la nascita di un nuovo “ecosistema” tecnologico/scientifico nazionale e regionale, ricco di opportunità. In primis l’Agenzia Italia Meteo, che ha visto formalmente approvato statuto e regolamento, e che potrà rappresentare un forte coordinamento nazionale delle attività in materia di meteorologia e climatologia, a supporto di protezione civile, tutela della salute e dell’ambiente, politica agricola… Il trasferimento del centro di calcolo di ECMWF a Bologna, le iniziative legate alla Space Economy, con il programma Mirror Copernicus, la gestione e le potenzialità offerte oggi dei cosiddetti BigData e infine l’HPC che consente di processare quantità di dati e informazioni che fino a qualche anno fa era inimmaginabile.

Qual è stato il rapporto con i potenziali utenti?

Sin dalle prime fasi di sviluppo del progetto una particolare attenzione è stata dedicata ai potenziali utenti del portale. Il 30 maggio del 2019 Arpa Piemonte ha organizzato, in collaborazione con il Politecnico di Milano, un hackathon proprio per raccogliere i requisiti degli utenti, grandi e piccoli, al fine di progettare e implementare le modalità di visualizzazione ed esposizione dei dataset e dei metadati, la definizione dei servizi, dei livelli di servizio e, perché no, di eventuali modalità di collaborazione, per soddisfare al meglio i bisogni dell’utenza. L’evento è stato organizzato in nove tavoli di lavoro (agricoltura, trasporti, media, assicurazioni, sport, istituzioni, energia, ricerca e provider meteo privati) dove gli utenti, attraverso un percorso guidato, si sono conosciuti, confrontati esprimendo le proprie necessità e desideri, aumentando  la consapevolezza delle potenzialità del settore meteorologico e contribuendo a creare una community per la verifica della funzionalità del portale e per esprimere, anche in futuro, le esigenze del settore nell’ambito della meteorologia.

Quali sono le principali novità introdotte?

L'Italia ospita un gran numero di reti dedicate alla meteorologia terrestre, ma è sempre stato molto difficile raccogliere e combinare dati provenienti da diverse fonti. Mistral è la prima piattaforma che aggrega, armonizza e mette a disposizione in modo omogeneo, utilizzando standard internazionali, i dati osservati delle stazioni al suolo delle regioni italiane. Al momento hanno dato il loro assenso a fornire dati alla piattaforma 10 regioni, oltre alla Provincia Autonoma di Bolzano.

Anche i dati dei prodotti previsionali dell’Italia (a una risoluzione 2.2 km) e del Mediterraneo (a 5 km) sono disponibili sulla piattaforma.

Un’altra importante novità, frutto della collaborazione con il Centro europeo per le previsioni meteorologiche a medio termine (ECMWF) il Cineca e Arpae, è la realizzazione di un nuovo prodotto previsionale denominato Italy Flash Flood. ECMWF ha sviluppato un'applicazione per la prima volta sull'Italia con l’obiettivo principale di migliorare le previsioni di inondazioni improvvise. Essa si basa sui recenti progressi nel campo dell'HPC post-elaborazione delle previsioni globali di Esemble (ECMWFENS IFS), nello specifico le previsioni di pioggia, realizzando un blending  di questo output post-elaborato con l'output delle precipitazioni fornito dall'ensemble italiano COSMO da 2,2 km ad alta risoluzione (COSMO-2I-EPS) Questo caso d'uso è una dimostrazione di utilizzo di risorse di supercalcolo necessarie per offrire un servizio in real-time di allerta meteo alla protezione civile. 

A quali esigenze risponde?

L'obiettivo del portale MISTRAL è quello di facilitare e favorire il riutilizzo dei set di dati da parte della comunità meteorologica, nonché delle sue comunità, per fornire servizi a valore aggiunto attraverso l'uso di risorse HPC, trasformandolo in un livello di nuove opportunità di business. Ma anche migliorare l'interoperabilità dei fornitori di dati meteorologici regionali grazie all'adozione di standard internazionali.

Quando sarà on line il portale?

Il portale è già online, il Cineca lo aggiorna periodicamente man mano che nuove funzionalità e dati vengono messi a disposizione. Sarà completato comunque entro la fine di gennaio 2021.

Quale sarà il bacino di utenza?

Il portale è disegnato per avere un carattere nazionale, con dati osservati, previsioni e servizi customizzati a livello nazionale. Gli utenti saranno end-user che utilizzano le informazioni disponibile senza rielaborarle, il mondo della ricerca e provider privati di servizi meteorologici che potranno basarsi su dati omogenei, previsioni verificate e modellistica allo stato dell’arte, e i provider stessi di dati e servizi che troveranno nella piattaforma un utile strumento di lavoro.

Tra i casi d’uso presentati c’è stato il Multimodel Superensemble, cosa si intende esattamente?

Il Multimodel SuperEnsemble è un metodo di post-processing dei modelli previsionali finalizzato a ottenere una previsione più accurata dei parametri meteorologici in prossimità del suolo, in corrispondenza delle stazioni meteorologiche della rete che ci interessano. Rappresenta uno dei primi, e sicuramente il più utilizzato, algoritmi di post-processing implementati all’interno del Centro Funzionale Regionale di Arpa Piemonte.  In parole semplici l’algoritmo di Multimodel, durante un periodo di addestramento, assegna dei pesi alle previsioni dirette di diversi modelli meteorologici di un parametro, ad esempio la temperatura, in corrispondenza di una stazione di misura, sulla base degli scostamenti dai valori effettivamente misurati dalla stazione. In questo modo è possibile costruire una previsione puntuale d’insieme, che tenga conto dei diversi contributi della modellistica, adeguatamente “pesati”.

Nel corso del meeting si è mostrato come lo skill di questa previsione sia sempre migliore dell’output diretto dei modelli, sia come errore sistematico sia come errore quadratico medio.
Le sue caratteristiche principali sono l’accuratezza previsionale sulle stazioni di riferimento e la flessibilità, ovvero la facilità con cui si possono aggiungere sia modelli meteorologici sia stazioni al suolo (quindi espanderne l’area di utilizzo).


I contributi dei relatori 

Mistral e il ruolo del supercalcolo in ambito meteo e clima
Sanzio Bassini

La piattaforma MISTRAL a supporto della meteorologia pubblica italiana
Carlo Cacciamani (Arpae e coordinatore del Comitato d’indirizzo per la meteorologia e la climatologia dell’Agenzia ItaliaMeteo)

La piattaforma Mistral
Gabriella Scipione (Cineca) e Martina Forconi (Dedagroup)

Presentazione di casi d’uso:

Mistral e l’accesso ai prodotti meteo previsionali numerici e i dati delle stazioni al suolo
Davide Cesari

L’utilizzo della Piattaforma Mistral e le previsioni puntuali con tecniche di Multimodel
Paolo Bertolotto e Luca Monaco (Arpa Piemonte)



Italy Flash Flood
Andrea Montani (ECMWF)

La piattaforma a supporto delle attività del Centro Funzionale centrale
Luca Delli Passeri e Andrea Pieralice (Centro Funzionale Centrale, Dipartimento della Protezione Civile Nazionale)

Quale futuro per Mistral?
Tiziana Paccagnella (Arpae Emilia Romagna)

 

La registrazione video dell'evento 

 

 

 

 

 

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