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PREVISIONI DEL TEMPO PREVISIONI DEL TEMPO Nuovi computer per i meteorologi Non staglieranno più? Ifenomeni meteorologici che hanno caratterizzato l'inizio del '97 hanno mostrato ancora una volta quanto sia difficile fornire previsioni accurate. Il controllo dell'evoluzione del tempo e la possibilità di una sua previsione rimangono tra gli obiettivi più ambiziosi della comunità scientifica. Ma i grandi progressi nel calcolo automatico stanno fornendo un contributo sostanziale in questa direzione. La corsa verso computer sempre più potenti ha segnato da poco una tappa importante con la produzione del Cray T3E, una macchina con 512 processori in parallelo capace di 300 miliardi di operazioni al secondo. Il numero di processori rende la macchina idonea alla risoluzione di problemi non affrontabili con un elaboratore, sia pure potente, di tipo sequenziale. Proprio per questa ragione il calcolo parallelo ha assunto negli ultimi anni un'importanza strategica per il calcolo scientifico. Le previsioni meteorologiche sono uno tra i settori che più hanno tratto beneficio da nuove tecnologie e potenze di calcolo. In meteorologia ò essenziale ottenere risultati in tempi molto stretti. La previsione non ha alcun valore se non è possibile prevedere il tempo in modo sensibilmente più veloce della sua evoluzione. Ad esempio, una previsione a quattro-sei dal sole, dalla pioggia o dalle nuvole. Si tratta di previsioni estratte su scala regionale da modelli più grandi. Ma i temporali improvvisi, proprio per la loro natura quasi imprevedibile, non possono essere segnalati con cura. Utilizzando i nuovi sistemi di calcolo i ricercatori del centro hanno sviluppato un sistema di previsioni che elabora i dati su una scala a misura di temporale, pochi chilometri quadrati di estensione e circa quindici minuti di tempo, spazio e tempo che corrispondono alla scala nella quale si evolve un singolo temporale. L'obiettivo è quello di poter dire, con almeno sei ore di anticipo, che, ad esempio, oggi pomeriggio a Dallas dalle 15,20 alle 15,40 ci sarà una tempesta con vento a 60 km/h, 5 centimetri di pioggia e grandine. Ciò è reso possìbile da più fattori: disponibilità di dati iniziali, modelli matematici per la simulazione dell'evoluzione del tempo, tecniche numeriche adeguate per la soluzione discreta del modello e nuovi mezzi di calcolo. Sono decine i ricercatori coinvolti nel progetto. Tutti i dati iniziali, pressione, temperatura, velocità del vento, sono dedotti da radar Doppler e introdotti in un supercalcolatore. Il modello matematico, costituito da un sistema di equazioni alle derivate parziali, fornisce la rappre- ore va elaborata in meno di mezz'ora. Per fare questo, calcolo parallelo e ad alta prestazione sono elementi cruciali. Come spesso accade, i problemi reali sono in grado di stimolare le migliori soluzioni. Nel mese di aprile del 1995 un temporale improvviso colpisce l'aeroporto di Dallas. Blocchi di grandine si abbattono sugli aeroplani danneggiandone oltre sessanta, con un danno diretto di trenta miliardi e un danno indotto di oltre 400. Se fosse stato disponibile un preavviso di almeno quattro ore si sarebbero potuti spostare gli aeroplani, limitando al minimo i danni. Alcuni studi effettuati da compagnie di assicurazione indicano che previsioni meteo migliori potrebbero far risparmiare, nei soli Stati Uniti, oltre trentamila miliardi di risarcimenti. Le previsioni fornite dal National Weather Service segnalano i temporali con trenta minuti di preavviso, ma le informazioni relative all'estensione e all'intensità sono ancora imprecise. Il direttore del Center ibr Analysis and Prediction of Storms della Oklahoma University era convinto si potesse fare meglio. Chi ha soggiornato negli Stati Uniti sa che sono disponibili previsioni locali molto accurate e si è in grado di sapere, quasi con certezza, se il giorno dopo sarà accompagnato Le previsioni meteorologiche, per la loro complessità, richiedono supercomputer con enormi potenze di elaborazione tiene a Dallas uno dei suoi centri aeroportuali più importanti. Il supercalcolatore Cray T3E, insieme alle nuove tecniche numeriche sviluppate, non potrà che contribuire al miglioramento delle prestazioni di questo modello e di tanti altri sempre più spesso impiegati in molti settori per la simulazione di fenomeni e processi. sentazione più adeguata del fenomeno atmosferico. Le tecniche di approssimazione numerica consentono di risolvere il modello con frazioni di tempo molto piccole, mantenendo sotto controllo la propagazione degli errori commessi. Si tratta di un passaggio cruciale: proprio l'instabilità della soluzione numerica di modelli di previsione meteorologica ha dato avvio con la celebre esperienza di Edward Lorenz allo studio della dinamica dei sistemi caotici. La potenza di calcolo e la possibilità di calcolo parallelo rendono poi possibile l'elaborazione in tempi limitati. La prova che il modello funziona bene è data dal fatto che la compagnia aerea American Airlines partecipa al suo perfezionamento proprio in vista di un impiego come «allarme» per evitare danni agli aerei della sua flotta. La compagnia man¬ Terenzio Scapolla Università di Pavia Il tumulo preistorico di Newgrange misura 80 metri di larghezza e alla base è delimitato da pietre regolari chiamate «kerbstones»