IL CONTRIBUTO DELLE STAZIONI METEOROLOGICHE PERSONALI E DI ALTRI SENSORI DI RILEVAMENTO PER LA METEOROLOGIA OPERATIVA E PER STUDI CLIMATOLOGICI.

This doctoral thesis work aims to show how there is great potential in the field of “citizen-science”, both in classical meteorology and in the field of climatology. The PhD candidate was involved in some projects as an employee of the Italian Air Force Meteorological Service. One of these projects is aimed at transitioning to ICON as a reference model. The configuration setup in full operation will cover resolutions up to about 0.5 km and it is believed that, in order to be exploited to its full potential, it is necessary to assimilate very high-density weather data such as the PWS (personal weather stations) of amateur networks. The work carried out was divided into different phases. A first part concerned the exploration of possible sensors that can be used at an amateur level, also through specific test campaigns, and saw the detailed analysis of the instruments used and the quality of the data provided. A further phase saw the exploration of the latest generation portable instrumentation called “MeteoTracker” and the evaluation of the feasibility of use, availability and quality of the data. A third part of the study considered several “crowdsourcing” measurement networks, analyzing in more detail the Italian Meteonetwork (national scale network and association) and the CML association (regional scale network). In particular, the Meteonetwork network was chosen to test the data acquisition in the numerical forecasting system of the AM Weather Service. The first results are encouraging, although it is desirable to further investigate the methods of data usability to have a greater number of them available than in the first tests. Finally, the CML network was used for a climatological study, showing how it has extremely comparable measures to the data of the ARPA Lombardia network and that a possible integration with the institutional network would constitute an improvement both in spatial coverage and in capacity in meteorological detection at a local scale. The potential offered by the measurement networks belonging to organized associations is worthy of attention and it is believed that the path traced could lead in the near future to more robust results, strengthening collaborations already in place and promoting new ones, such as for example an integration of the amateur measurement network of the CML with the institutional one of ARPA Lombardia and of a network such as that of Meteonetwork with the national synoptic network.

Il presente lavoro di tesi di dottorato vuole mostrare come esitano delle grandi potenzialità nel settore della “citizen-science”, sia riferito alla meteorologia classica, sia nel settore della climatologia. Lo studio effettuato si è inserito all’interno di alcuni progetti che coinvolgono l’autore come dipendente del Servizio Meteorologico dell’Aeronautica Militare, in particolare la transizione in corso al nuovo modello numerico di simulazione dell’atmosfera ICON. Il setup configurativo a regime coprirà risoluzioni spaziali fino a circa 0,5 km e si ritiene che, per essere sfruttato al massimo delle sue potenzialità, sia necessario assimilare dati meteorologici ad altissima densità come le PWS (personal weather stations) di reti amatoriali. Il lavoro svolto è stato suddiviso in diverse fasi. Una prima parte ha riguardato l’esplorazione dei possibili sensori utilizzabili a livello amatoriale, anche attraverso specifiche campagne di test, ha visto l’analisi in dettaglio degli strumenti usati e la qualità dei dati forniti. Un’ulteriore fase ha visto l’esplorazione di strumentazione di ultimissima generazione di tipo portatile chiamata “MeteoTracker” e la valutazione della fattibilità di utilizzo, disponibilità e qualità dei dati. Una terza parte dello studio ha preso in considerazione diverse reti di misura “crowdsourcing”, analizzando più in dettaglio la realtà italiana Meteonetwork (rete e associazione a scala nazionale) e l’associazione CML (rete a scala regionale). In particolare, la rete Meteonetwork è stata scelta per testare l’acquisizione dei dati nel sistema di previsioni numerico del Servizio Meteo AM. I primi risultati sono incoraggianti, anche se è auspicabile approfondire le modalità di fruibilità dei dati per averne a disposizione in numero maggiore rispetto ai primi test. Infine, la rete CML è stata utilizzata per uno studio climatologico, mostrando come essa abbia misure estremamente comparabili ai dati della rete ARPA Lombardia e che un’eventuale integrazione con la rete istituzionale costituirebbe un miglioramento sia di copertura territoriale, che di capacità nel rilevamento meteorologico a scala locale. Le potenzialità offerte dalle reti di misura afferenti ad associazioni organizzate, sono meritevoli di attenzione e si ritiene che la strada tracciata possa portare in un prossimo futuro a risultati più robusti, rafforzando le collaborazioni già in essere e promuovendone di nuove, come per esempio una integrazione della rete di misura amatoriale del CML con quella istituzionale di ARPA Lombardia e di una rete come quella di Meteonetwork con la rete sinottica nazionale.