Previsioni idrologiche di umidità del suolo per le piene e per la siccità utilizzando previsioni meteorologiche corrette con il filtro di Kalman

L’utilizzo della modellistica idrologica permette di studiare i flussi idrologici che interessano un dato bacino. Qualora le forzanti atmosferiche fornite come input al modello siano imposte coincidenti con quelle fornite dai modelli di previsione meteorologica questa metodologia può dunque costituire uno strumento capace di stimare in anticipo l’entità che tali flussi assumeranno. La problematica di applicare tale procedura è costituita dall’incertezza delle previsioni meteorologiche, che possono contenere errori rispetto alle grandezze che effettivamente si presenteranno portando ad una valutazione inesatta dei flussi idrologici. Per ridurre questo problema è stato tentato un approccio di correzione delle previsioni meteorologiche mediante il filtro di Kalman, agendo sulle grandezze che meglio si prestano a tale procedura (ovvero quelle di radiazione solare entrante, di temperatura e di umidità dell’aria). La metodologia è stata eseguita per due casi di studio: uno riferito alla scala locale ed uno riferito alla scala di bacino. In entrambi i casi la procedura di correzione delle grandezze meteorologiche ha fornito risultati apprezzabili, dove i miglioramenti risultano dipendenti dall’entità delle componenti sistematiche degli errori delle previsioni originali. Il passaggio dell’imposizione delle forzanti atmosferiche dalle previsioni fornite dai modelli meteorologici alle medesime previsioni corrette mediante il filtro di Kalman ha fornito un generale miglioramento della stima dei flussi idrologici. Tuttavia alcuni degli output del modello di interesse per le problematiche affrontate, come l’umidità del suolo e la portata fluviale, risultano dipendere più dalle previsioni di precipitazione che da quelle corrette mediante il filtro. Le possibili applicazioni della metodologia sono molteplici, dal supporto all’agricoltura al servizio di allerta per le piene. A seconda dell’entità della componente sistematica degli errori delle previsioni meteorologiche e a seconda di quali siano le grandezze idrologiche che maggiormente interessano il caso di studio in esame, si ritiene che la metodologia presentata possa presentare un valido strumento per future applicazioni.