I modelli matematici per la previsione meteorologica

Per molti di noi i fenomeni atmosferici costituiscono quasi il paradigma dell’imprevedibilità. La natura improvvisa e spesso drammatica di molti cambiamenti nello stato dell’atmosfera contrasta con i forti condizionamenti che storicamente tali cambiamenti hanno imposto alle società umane. Ancora oggi vi sono abbondanti esempi (dai cicloni tropicali alle semplici nevicate) di come perfino società tecnologicamente molto avanzate possano subire danni gravi in conseguenza di fenomeni meteorologici o essere condizionate, nelle loro scelte di politica energetica, dalle prospettive di evoluzione climatica. Ancora maggiore è ovviamente l’impatto sui paesi meno sviluppati, in cui la quantità e la natura delle precipitazioni sono determinanti per la stessa sopravvivenza delle popolazioni. Il problema della previsione meteorologica è, pertanto, di enorme rilevanza pratica e negli ultimi decenni si è legato, in modo sempre più stretto, ai problemi della previsione dell’evoluzione del clima (ovvero dell’andamento dei valori medi dei parametri atmosferici nell’arco di decenni o addirittura di secoli) e della previsione dei livelli di inquinamento atmosferico. Delineeremo qui una breve storia dei modelli matematici per la previsione meteorologica e dei metodi numerici sviluppati nel corso del XX secolo per rendere praticamente possibili previsioni meteorologiche accurate basate su una coerente descrizione matematica dello stato dell’atmosfera. Infine presenteremo alcuni risultati recenti della ricerca condotta presso il laboratorio MOX in questo settore, per sottolineare come i risultati della modellistica matematica applicata alla meteorologia possano fornire alcuni strumenti essenziali per la concreta gestione ambientale dei problemi legati all’inquinamento atmosferico.