AMMS e le norme OMM ~ Scopriamo insieme cosa sono

Come rispettiamo le norme OMM nel nostro ecosistema meteo, e idee future in merito al progetto AMMS

Introduzione

Bentornati nel laboratorio! Quest’oggi affronteremo un tema importante che molto spesso viene chiesto a me e ai miei collaboratori in merito al nostro progetto meteo, ovvero:

“Sono compatibili OMM le vostre stazioni?”

Prima di rispondere a questo quesito ci sentiamo di fare un po’ chiarezza in merito questo acronimo che molto spesso in ambito meteorologico si sente nominare, ma allo stesso tempo è fonte di confusione.

Cosa sono le norme OMM?

Le norme dell’Organizzazione Mondiale della Meteorologia (OMM) per una stazione meteorologica sono un insieme di “paletti” che definiscono standard internazionali per la raccolta, l’elaborazione e la diffusione di dati meteorologici. Queste norme sono progettate per garantire la coerenza e l’affidabilità delle informazioni meteorologiche raccolte da stazioni sparse in tutto il mondo, e per validare una centralina devono essere correttamente rispettate e mantenute nel tempo, ed influiscono sia a livello di costruzione della stazione sia a livello di mantenimento della stessa.

Le principali aree coperte dalle norme includono:

1. Posizione e Installazione: Le stazioni devono essere posizionate in luoghi che rappresentino accuratamente il clima della regione circostante, evitando ostacoli che possano influenzare le misurazioni. Le apparecchiature devono essere correttamente installate e regolarmente manutenute per garantire la precisione dei dati.
2. Strumentazione: Le stazioni devono essere dotate di strumenti meteorologici standardizzati per misurare parametri come temperatura, umidità, pressione atmosferica, precipitazioni, direzione e velocità del vento, radiazione solare e altri dati pertinenti.
3. Calibrazione e Manutenzione: È essenziale che gli strumenti siano regolarmente calibrati e che le stazioni siano soggette a manutenzione periodica per garantire la precisione e l’affidabilità dei dati.
4. Registrazione e Trasmissione dei Dati: I dati meteorologici devono essere registrati in modo accurato e tempestivo e trasmessi alle autorità meteorologiche nazionali o internazionali secondo specifiche procedure e tempi stabiliti.
5. Archiviazione dei Dati: È fondamentale mantenere un registro accurato e affidabile dei dati meteorologici raccolti per scopi di ricerca, analisi climatica e previsione meteorologica a lungo termine.
6. Sicurezza e Protezione: Le stazioni meteorologiche devono essere protette da danni fisici, interferenze esterne e accesso non autorizzato per garantire la continuità delle operazioni e la sicurezza dei dati.
7. Standard di Rapporto e Classificazione dei Dati: I dati meteorologici devono essere presentati in modo standardizzato per consentire una facile interpretazione e confronto tra diverse stazioni e regioni.

E per quanto riguarda il progetto AMMS?

Seguire le norme dell’OMM garantisce che le stazioni meteorologiche forniscano dati accurati e affidabili, che sono essenziali per comprendere e prevedere i cambiamenti climatici, monitorare le condizioni meteorologiche estreme e prendere decisioni informate per la gestione di applicativi e strumenti basati su questi dati, senza contare la possibilità di intervenire nella prevenzione dei rischi legati al clima a lungo termine.

Questo influisce ovviamente anche nel nostro progetto AMMS, in quanto siamo alla costante ricerca di ottenere dati il più precisi possibili, anche in ottica di validarli per la taratura delle stazioni nuove e per utilizzi paralleli nei nostri dispositivi IoT.

Col tempo stiamo lavorando a rendere OMM tutte le stazioni, prioritizzando le “reference station” di Sovramonte (BL) e Sedico (BL), stilando una serie di parametri da rispettare anche all’interno del team di lavoro per la costruzione e la progettazione di nuove stazioni e hardware connesso all’ecosistema AMMS.

I parametri OMM che adottiamo per le reference station

Tipologia di sensore	Altezza del sensore dal suolo	Note aggiuntive
Termo-igrometro	Tra 1.70 m e 2.00 m	Il termo-igrometro deve essere inserito in uno schermo solare omologato (schermo Davis o superiore) ad una altezza da terra compresa tra 1.70 m e 2.00 m su superficie erbosa e distante almeno 10 metri da edifici od ostacoli vicini.
Pluviometro	Almeno >0.50 m	Deve essere posizionato in campo aperto lontano almeno 10 metri dagli ostacoli, e comunque ad una distanza tale che eventuali ostacoli verticali (alberi, edifici) non possano impedire il corretto rilevamento dei dati in caso di precipitazioni trasversali.
Anemometro	Tra 2.50 m e 10.00 m	Posizionato in campo aperto e lontano da ostacoli verticali che possano impedire una corretta rilevazione delle raffiche e turbolenze.
Radiazione solare e UV	“a proprio piacimento”	Il sensore va posizionato sulla sommità del palo con una buona visuale e in un punto tale che non sia preso da ombre di oggetti circostanti.
Temperatura suolo e Umidità superficiale e interna al suolo	5cm sopra il suolo e dentro il terreno	Per la misura della temperatura superficiale (quella a 5cm) e di quella interna al suolo vengono utilizzati gli stessi tipi di sensori usati per la misura della temperatura dell’aria. In questi casi gli elementi sensibili sono protetti da  un contenitore metallico di dimensioni ridotte che permette una più corretta misura localizzata. Inoltre il sensore della temperatura superficiale è provvisto di una apposita schermatura ai raggi solari diretti.
Bagnatura fogliare (solo a Col de Mich (BL))	“campo aperto sotto la pioggia”	Il funzionamento del sensore si basa sulla misura del valore di conducibilità elettrica fra due elettrodi costituiti da un circuiti stampati applicati su superfici piane diversamente orientate e inclinate verso il basso per evitare ristagni di acqua fatte di materiale inerte (vetronite). L’elemento sensibile simula in modo abbastanza fedele lo stato della vegetazione sotto l’effetto della pioggia o a seguito della condensazione del vapore acqueo. La massima conducibilità si ottiene quando le superfici sono bagnate (stato di “foglia bagnata”);  in assenza di acqua, invece, la resistenza è elevatissima (stato di “foglia asciutta”).

Per le stazioni urbane e da cortile in aggiunta ai parametri sopra si ha la ventilazione forzata del Termo-Igrometro e altezze dalla superficie maggiorate (almeno 2m per tutti i sensori dalla superficie più vicina) al fine di evitare misurazioni falsate dal rilascio termico dei materiali non erbosi, ovviamente mantenendo le distanze trasversali da ostacoli.

Reference station e calibrazioni

Attualmente a sistema abbiamo due reference stations, stazioni calibrate e certificate al fine di calibrare le nuove stazioni e i sistemi che sfruttano sensoristica meteorologica.
Quando dobbiamo calibrare un nuovo dispositivo lo posizioniamo vicino la stazione e per la durata di almeno un mese raccogliamo i dati e li confrontiamo per verificare l’errore medio tra le due stazioni. Quando esso si mantiene dentro un certo range (~0.5%) la stazione è considerata calibrata, e viene installata nella posizione di destinazione e inserita a database.

Le reference station girano su un hardware dedicato e verificato da diversi progettisti elettronici provenienti da tutta Italia, al fine di mantenersi nei range previsti dalla normativa, e sono in corso valutazioni di certificarla da enti specializzati per avviare una commercializzazione e aumentare il numero di stazioni di riferimento di AMMS. Nel mentre sfruttiamo anche i dati opensource di altri enti certificati per verificare che i nostri sistemi siano affidabili