I Modelli meteorologici

Un modello meteorologico è costituito da un insieme (set) di equazioni fisico-matematiche che descrivono differenti proprietà e processi dei vari costituenti e aspetti dell'atmosfera:

I modelli sono utilizzati per ottenere una previsione dell'evoluzione dello stato dell'atmosfera nel futuro a partire dallo stato presente iniziale. Essi vengono cioè inizializzati a partire dai dati ricavati dalla strumentazione opportunamente filtrati (data assimilation) e, tramite risoluzione numerica su potenti calcolatori delle equazioni (discretizzazione) che descrivono il moto dell'atmosfera (previsioni del tempo numeriche), producono una risposta, sulla base della quale è possibile fare una previsione atmosferica. Le previsioni sono però affette da errori, soprattutto nel lungo termine, poiché nei modelli vengono inevitabilmente fatte alcune approssimazioni di processi (parametrizzazioni) e l'atmosfera stessa inoltre è propriamente un sistema caotico che amplifica esponenzialmente gli inevitabili errori di arrotondamento/troncamento sui valori delle condizioni iniziali.

La dinamica dell'atmosfera e dei suoi principali parametri (pressione, temperatura, umidità, densità, venti) è descritta da un set di 5 equazioni fondamentali (differenziali alle derivate parziali non-lineari); i molteplici e differenti modelli meteorologici in uso nascono invece da diversi metodi di risoluzione numerica del set di equazioni fondamentali e/o da diverse parametrizzazioni di alcuni processi fisici.