Forti piogge sulle Alpi causate da un cumulonembo (l'arancione indica precipitazioni abbondanti). Per visualizzare meglio l'effetto della pioggia, le nuvole sono state rimosse sia dalla base delle nuvole che dal cumulonembo verso la telecamera. Credito:Hädrich et al. 2020
Una simulazione cloud che cattura lo sviluppo e l'evoluzione delle nuvole sulla base dei processi fisici atmosferici è più accurata di altri modelli.
"Il nostro modello descrive le condizioni atmosferiche e i processi termodinamici, nonché la fluidodinamica che regola il movimento dell'aria nell'atmosfera, "dice Torsten Hädrich, un dottorato di ricerca KAUST studente nel gruppo di ricerca internazionale. "Questo ci consente di simulare i fenomeni delle nuvole in modo più realistico rispetto ai metodi precedenti".
Il modello può acquisire informazioni atmosferiche note in qualsiasi momento, come la temperatura, umidità e vento, e simulare la formazione di nubi, che viene utilizzato per il "nowcasting" di imminenti fenomeni nuvolosi.
"Per esempio, il nostro modello è in grado di simulare la formazione di cumulonembi considerando gradienti di temperatura variabili nell'atmosfera, " dice Hädrich. "I dislivelli portano a inversioni di temperatura a determinate altitudini, responsabili della caratteristica sommità appiattita dei cumulonembi. Possiamo anche modellare diversi tipi di temporali con supercelle, che non è stato affrontato in precedenza."
Il framework ha sviluppato simulazioni di nebbia alta intorno a Half Dome nello Yosemite National Park. Credito:Hädrich et al 2020
Il modello è stato sviluppato da Hädrich e Dominik Michels di KAUST in collaborazione con ricercatori dell'Università Adam Mickiewicz in Polonia, l'Università del New Mexico negli Stati Uniti e Google AI.
Per creare il modello, il team ha dovuto risolvere una serie di processi fisici, come la condensazione e l'evaporazione, e la complessa interazione delle grandezze fisiche, come temperatura e umidità, all'interno della simulazione.
"La nostra sfida principale era quindi determinare quali parametri contribuiscono alla formazione di specifici tipi di nuvole. Siamo stati in grado di definire i parametri fisici nella nostra simulazione in modo tale da poter creare formazioni di nuvole specifiche senza una conoscenza specifica, " dice Hädrich.
