Monitoraggio e Sorveglianza

centro funzionale centraleNella fase di monitoraggio e sorveglianza, il Centro Funzionale Centrale raccoglie i dati provenienti dai satelliti meteorologici, dalla rete radar nazionale e dalla rete di stazioni al suolo realizzando, ventiquattrore su ventiquattro, un controllo integrato dei fenomeni meteo idrologici e della loro evoluzione su tutto il territorio, in affiancamento ai centri funzionali decentrati. In questa fase è fondamentale anche l’informazione proveniente dai presidi territoriali, cioè le strutture che hanno il compito di osservare, monitorare e vigilare i fenomeni e la loro evoluzione sul territorio. Le informazioni e i dati così raccolti consentono al Centro funzionale centrale di tenere costantemente aggiornata la Sala Situazioni Italia e monitoraggio del territorio denominata Sistema.

I principali strumenti di monitoraggio e sorveglianza utilizzati sono la rete radar nazionale e quella relativa alle stazioni meteoidropluviometriche. Il primo strumento è in grado di stimare la presenza e l'intensità delle precipitazioni nell’atmosfera quasi in tempo reale, ed osservare lo spostamento delle perturbazioni, mentre il secondo consente, ad esempio, di misurare la quantità delle precipitazioni cadute al suolo e la variazione del livello dei fiumi.

 

Il progetto della rete radar su scala nazionale, sviluppato e gestito dal Dipartimento della protezione civile, ha l’obiettivo di garantire una migliore capacità di monitoraggio dei fenomeni atmosferici su scala nazionale integrando le osservazioni radar sia con quelle satellitari, che forniscono informazioni relative alla copertura nuvolosa, sia con i sensori pluviometrici, che registrano dati di carattere puntuale, spesso poco rappresentativi di un intero bacino idrografico. La realizzazione di un sistema operativo di interconnessione e fusione di dati radar meteorologici in tempo reale implica la definizione di un processo di mosaicatura. L’esigenza di realizzare una rete di questo tipo nasce sia dalla necessità di un monitoraggio meteorologico a vasta scala sia dalla necessità di migliorare la qualità delle misure effettuate dal singolo radar. Infatti l’utilizzo di un solo radar comporta tuttavia una serie di problematiche che ne limitano l’efficacia. Tali problematiche sono riconducibili ad anomalie tecnico-strumentali (es. calibrazione, interferenze da reti W-LAN), alla complessità orografica del territorio ed alle caratteristiche fisiche del fenomeno meteorologico osservato.

La rete in corso di completamento prevede, ventisei radar fissi e quattro mobili, complessivamente trenta radar meteorologici distribuiti sull’intero territorio nazionale. Attualmente la Rete Radar Nazionale si compone di ventiquattro radar operativi di cui dieci installati e gestiti direttamente dalle diverse Regioni, quattro di proprietà dell’Aeronautica Militare e due di ENAV, i rimanenti otto (sei Radar in Banda C e due Radar Mobili in Banda X) sono stati installati dal DPC e operativi ventiquattrore su ventiquattro per garantire una efficace attività di monitoraggio dei diversi fenomeni atmosferici sull’intero territorio nazionale.

L’architettura dell’intero sistema prevede che presso il Centro Funzionale Centrale siano raccolti i dati messi a disposizione da tutti gli Enti e Amministrazioni che concorrono alla rete radar nazionale. Sulla base dei contributi ricevuti, il suddetto centro genera diversi prodotti mosaicati atti a garantire la maggiore copertura possibile e li dissemina, ai fini di protezione civile, in tempo reale, verso i Centri Funzionali Decentrati (CFD) regionali ed Enti Istituzionali nazionali con una frequenza temporale di quindici min. tramite diverse piattaforme. Ogni CFD, in piena autonomia e sotto la propria responsabilità, definisce l’utilizzo operativo dei suddetti prodotti tramite eventuali procedure.

Che cos’è il radar
Il radar meteorologico è uno strumento di monitoraggio e sorveglianza, in grado di stimare la presenza di precipitazioni nell’atmosfera quasi in tempo reale. Consente quindi di seguire l’evoluzione dei fenomeni a brevissimo termine. Il termine radar è l’acronimo dell’inglese radio detection and ranging e significa rilevamento e determinazione della posizione (di un oggetto) tramite onde radio. Il radar nasce per scopi bellici e viene usato per la prima volta in campo meteorologico negli anni cinquanta. I radar usati oggi forniscono informazioni oltre che sull’intensità della perturbazione osservata, anche sulla natura della precipitazione (pioggia, neve, grandine, etc.) e sulla sua velocità di spostamento.

A che cosa serve. Il radar meteorologico è uno strumento usato per:

  • monitorare in tempo reale i fenomeni di precipitazione, individuandone l’intensità e lo stato fisico (pioggia, neve, grandine), attraverso lo studio delle caratteristiche di polarizzazione;
  • stimare la precipitazione su vaste aree geografiche, fornendo informazioni complementari ed integrabili con quelle derivanti dalla rete convenzionale di monitoraggio al suolo, al fine di fornire una più accurata ricostruzione dei campi di precipitazione;
  • stimare in tempo reale intensità e direzione media di spostamento di una perturbazione;
  • seguire l’evolversi di una perturbazione;
  • rendere più accurate le stime sulle precipitazioni, integrando i dati della rete radar con quelli del monitoraggio al suolo e con quelli delle osservazioni satellitari.

Come funziona
Un’onda elettromagnetica, generata da un trasmettitore, viene irradiata nell’atmosfera attraverso un'antenna direzionale. L'onda, propagandosi (viaggiando) in atmosfera, interagisce con gli oggetti presenti lungo il suo percorso venendo in parte assorbita ed in parte riflessa, anche nella direzione radar da cui viene ricevuta nuovamente. La velocità con cui viaggia l’onda è nota (300.000 km al secondo), per questo è possibile calcolare quanto dista l'oggetto dal radar se si tiene conto del tempo di ritorno del segnale. Un radar meteorologico permette di rilevare, all’interno di una porzione di atmosfera, la presenza di idrometeore, cioè di particelle d'acqua (sia liquida che ghiacciata).

Un radar meteorologico è quindi costituito da un trasmettitore di onde elettromagnetiche di potenza elevata, da un ricevitore, da un’antenna - che dà la direzione al segnale - e da un elaboratore.

Il segnale di ritorno è elaborato nell’apparato ricevente del radar e permette di stimare l'intensità della precipitazione, mentre la direzione di puntamento dell’antenna e il tempo impiegato dal segnale nel percorso andata-ritorno consentono di localizzare le idrometeore in termini di direzione e distanza. Inoltre piccole variazioni nella fase dell’eco di ritorno permettono di stimare la velocità di spostamento rispetto alla direzione del radar (direzione radiale) della perturbazione.

Mappa Radar