ICON-ART-EU su GribStream: polveri sahariane e previsioni solari

ICON-ART-EU del DWD è ora disponibile su GribStream come iconarteu. Il nuovo dataset riunisce previsioni di polveri minerali, profondità ottica degli aerosol, radiazione solare e meteorologia per l’Europa, il Nord Africa e le regioni circostanti. Comprende 130 famiglie di parametri, per 422 combinazioni di parametro, livello e annotazione della fonte, sulla griglia attuale di 10 km.

È un’aggiunta particolarmente utile per chi prevede la produzione fotovoltaica. Un pennacchio di polvere sahariana può modificare la radiazione ricevuta da un impianto a migliaia di chilometri dal deserto. ICON-ART-EU permette di seguirne l’evoluzione e di consultare i campi di radiazione con cui studiarne gli effetti sulla previsione solare.

Polveri e meteo a 10 km, fino a cinque giorni

Che cosa aggiunge ART al modello meteorologico

ART significa Aerosol and Reactive Trace gases. Il componente, sviluppato al Karlsruhe Institute of Technology (KIT) con il DWD e altri partner, estende il sistema ICON alla composizione atmosferica. La presentazione del modello sul sito del KIT descrive emissione, trasporto e rimozione di aerosol e gas in traccia, insieme alle loro interazioni con nubi e radiazione. Il DWD impiega ICON-ART per le previsioni operative di polveri minerali.

La previsione delle polveri segue una catena di processi fisici: le particelle entrano in atmosfera, vengono trasportate dall’aria, si mescolano in verticale e vengono rimosse attraverso sedimentazione e deposizione. Le dimensioni influenzano sia il trasporto sia le proprietà ottiche. Il prodotto pubblico ART-EU include diversi modi dimensionali delle polveri, concentrazione totale, grandezze integrate sulla colonna e diagnostiche di deposizione, insieme alle condizioni meteorologiche che determinano l’evoluzione dell’episodio.

La descrizione di ICON-ART pubblicata nel 2026 da Hoshyaripour e colleghi illustra come massa e proprietà ottiche degli aerosol entrano nei calcoli radiativi e come si ricavano profondità ottica e retrodiffusione lidar. Questo legame fra particelle e radiazione è alla base dell’interesse del modello per il settore energetico.

Polveri sahariane e produzione fotovoltaica

Le polveri diffondono e assorbono la luce solare, modificando la componente diretta e quella diffusa che raggiungono il suolo. Anche le interazioni con le nubi possono influire sulla previsione della radiazione. Per valutare una previsione solare è quindi utile considerare gli aerosol insieme alla copertura nuvolosa.

Un esempio concreto viene da uno studio del DWD e del KIT sull’episodio di polvere sahariana del 4 aprile 2014 in Germania. Includendo gli effetti delle polveri minerali, Rieger e colleghi hanno migliorato la previsione della potenza fotovoltaica presso il 65% delle stazioni con piranometro esaminate in quel caso di studio.

Con ART-EU su GribStream si possono costruire serie temporali per ogni impianto di un portafoglio usando:

• TAOD_DUST per seguire la profondità ottica prevista delle polveri sopra il sito.
• ASWDIR_S e ASWDIFD_S per la radiazione solare diretta e diffusa discendente alla superficie.
• CLCT, T_2M, U_10M e V_10M per aggiungere il contesto di nuvolosità, temperatura e vento.

Questi dati consentono di individuare gli episodi di polvere, valutare le previsioni per singolo impianto e verificare l’utilità delle variabili aerosol in un modello di produzione. I campi di radiazione sono espressi in W/m² e rappresentano medie dall’inizio del ciclo: i calcoli per intervalli devono tenere conto del periodo su cui è stata calcolata la media.

Profondità ottica, concentrazione e deposizione

Il campo da scegliere dipende dalla domanda. La profondità ottica degli aerosol (AOD) misura l’estinzione lungo una colonna atmosferica a una determinata lunghezza d’onda. TAOD_DUST è adimensionale e si riferisce a 550 nm. La guida della NASA agli aerosol spiega questa misura di colonna e il ruolo della distribuzione verticale quando la si mette in relazione con le condizioni vicino al suolo.

L’informazione verticale aiuta a esaminare gli episodi in cui le polveri viaggiano in quota mentre l’aria vicina al suolo segue un’evoluzione diversa. I campi di deposizione sono utili anche per studiare l’arrivo delle polveri al suolo e il possibile sporcamento dei pannelli. Per stimare le perdite di produzione di un impianto occorre un modello che tenga conto dei pannelli, delle condizioni locali e della pulizia; ART-EU fornisce gli input atmosferici per questo lavoro.

Meteo e archivio per valutare le previsioni

Il dataset comprende anche temperatura, vento, umidità, nubi, precipitazioni, variabili del suolo e flussi energetici superficiali. Si possono così studiare l’episodio di polvere e il suo contesto meteorologico nello stesso insieme di dati, con i nomi originali dei parametri DWD. L’inventario ICON-ART-EU riporta livelli, unità, annotazioni e intervalli di pubblicazione.

L’archivio disponibile parte dal 6 ottobre 2026, quando ha inizio la griglia attuale di 10 km. Permette di riesaminare un episodio, confrontare cicli successivi e valutare un modello solare con le previsioni emesse prima dell’istante da prevedere. L’accesso storico segue la disponibilità dell’archivio pubblico su Source Cooperative; alcuni cicli sono incompleti o assenti.

La pagina del modello ICON-ART-EU consente di scegliere i campi e l’API di serie temporali di richiederli per i propri siti. Un portafoglio distribuito fra Europa meridionale e Nord Africa può così usare un insieme comune di previsioni di polveri, radiazione e meteorologia su tutta la regione.

Dati meteorologici: Deutscher Wetterdienst, archiviati da Jacob Prince-Bieker su Source Cooperative, con licenza CC BY 4.0.