Back-Analisi dell’evento del
Dicembre 1999
Elaborazioni SWAN di Pino Spulsi
Lavoro svolto nel quadro della
Misura 1.6 Attività a.6 –Gli scenari di rischio di erosione
delle coste e relativi modelli
P.O.R. Campania 2000 ÷ 2006
REGIONE CAMPANIA
Settore Programmazione Interventi di Protezione Civile
sul territorio
•
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•
•
•
•
•
Modellazione del moto ondoso per le coste campane del’evento del dicembre
1999
I dati di vento e di moto ondoso provengono dalla griglia di ECMWF, all’epoca con
risoluzione di 0.5° x 0.5°
Si è applicato un modello di calcolo del moto ondoso SWAN considerando una
griglia e due sotto-griglie calcolo in prossimità del tratto costiero Salernitano.
Lo scopo è quello di riprodurre gli effetti di un evento particolarmente intenso, in
prossimità della costa, utilizzando come dati input il campo di vento (direzioni ed
intensità) e di mare (altezza, periodo e direzione) ECMWF
Moto ondoso in prossimità dei limiti della griglia SWAN (condizioni al contorno):
Per le coste la condizione al contorno di onda nulla è banale (Hs=0), mentre per i
limiti superiore ed inferiore (Nord, Ovest) si fa ricorso ai dati dell’ECMWF (campo di
vento e di mare) che diventano quindi condizioni al contorno. Sempre i dati ECMW
forniscono le condizioni iniziali (cioè i valori di E nei punti di griglia all’inizo del calcolo.
La griglia rettangolare iniziale è caratterizzata da 105 maglie in direzione x,
coincidente con la base della griglia, e 50 maglie in direzione y, ortogonale alla
precedente. Le lunghezze delle maglie sono rispettivamente di 2 km lungo x, e di 1
km lungo y. La figura successiva rappresenta la griglia di base.
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•
•
L’analisi successiva è fatta per una griglia di forma rettangolare più piccola innestata
su quella base (i dati input relativi alla griglia base diventano le nuove condizioni al
contorno). Tale griglia , denominata NG1, è caratterizzata da 110 maglie in direzione
x, coincidente con la base della griglia, e 70 maglie in direzione y, ortogonale alla
precedente. Le lunghezze delle maglie sono rispettivamente di 0.5 km lungo x, e di
0.5 km lungo y.
Per la griglia NG1 sono presi a riferimento i punti in prossimità di Torre del Greco
(NA) e in prossimità di Salerno. I confronti tra le variazioni nel tempo dell’altezza
significativa HS dei risultati ottenuti dal modello SWAN per i due punti di riferimento e
per i dati ECMWF di un punto in prossimità della Penisola Sorrentina:
Le figure si riferiscono alla riproduzione dell’evento alle ore 18:00 del 28 Dicembre
1999 e alle ore 00:00 del 29 Dicembre 1999 che secondo il modello ha portato al
valore massimo delle altezze d’onda con valori che variano tra i 4.5 metri ed i 6 metri.
Posizione boe di Ponza e di Cetraro
Ponza
Cetraro
Napoli
Salerno
Origine dei dati:
Dati Anemometro di Ponza
Dati RON della Boa di Ponza
Dati RON della Boa di Cetraro
Dati griglia ECMWF
23
_0
0
23
_0
9
23
_1
8
24
_0
3
24
_1
2
24
_2
1
25
_0
6
25
_1
5
26
_0
0
26
_0
9
26
_1
8
27
_0
3
27
_1
2
27
_2
1
28
_0
6
28
_1
5
29
_0
0
29
_0
9
29
_1
8
30
_0
3
Hs (cm)
Napoli
Salerno
Confronto Boe di Ponza e Cetraro
800
700
600
500
400
300
200
100
0
Tempo
Boa di Cetraro
Boa di Ponza
Napoli
Salerno
Confronto dati triorari Anemometro di Ponza e dati ECMWF prossimi a Ponza
20
18
14
12
10
8
6
4
2
Tempo
Dati ECMWF
Anemometro di Ponza
30
_1
8
30
_1
2
30
_0
6
29
_1
5
29
_0
9
28
_1
8
28
_1
2
28
_0
6
27
_1
5
27
_0
9
26
_1
8
26
_1
2
26
_0
6
25
_1
5
25
_0
9
24
_1
8
24
_1
2
24
_0
6
23
_1
5
0
23
_0
9
Intensità [m/s]
16
Visualizzazione vento ECMWF
Intensità e direzione nel giorno 26-12-1999 alle ore 12:00
Riferimento vettori
Riferimento vettori
0.05 [m/s]
1 [m]
22 [m/s]
7 [m]
Napoli
Napoli
Salerno
Salerno
N
Vento
Onde
Intensità e direzione nel giorno 28-12-1999 alle ore 00:00
Riferimento vettori
Riferimento vettori
0.05 [m/s]
1 [m]
22 [m/s]
7 [m]
Napoli
Napoli
Salerno
Salerno
N
Vento
Onde
Intensità e direzione nel giorno 28-12-1999 alle ore 06:00
Riferimento vettori
0.05 [m/s]
Riferimento vettori
22 [m/s]
1 [m]
Napoli
7 [m]
Napoli
Salerno
Salerno
N
Vento
Onde
Intensità e direzione nel giorno 28-12-1999 alle ore 12:00
Riferimento vettori
0.05 [m/s]
Riferimento vettori
22 [m/s]
1 [m]
Napoli
7 [m]
Napoli
Salerno
N
Vento
Salerno
Onde
Intensità e direzione nel giorno 28-12-1999 alle ore 18:00
Riferimento vettori
0.05 [m/s]
Riferimento vettori
22 [m/s]
1 [m]
Napoli
7 [m]
Napoli
Salerno
N
Vento
Salerno
Onde
Intensità e direzione nel giorno 29-12-1999 alle ore 00:00
Riferimento vettori
Riferimento vettori
0.05 [m/s]
1 [m]
22 [m/s]
7 [m]
Napoli
Napoli
Salerno
Salerno
N
Vento
Onde
Intensità e direzione nel giorno 29-12-1999 alle ore 06:00
Riferimento vettori
Riferimento vettori
0.05 [m/s]
22 [m/s]
Napoli
1 [m]
7 [m]
Napoli
Salerno
N
Vento
Salerno
Onde
Intensità e direzione nel giorno 29-12-1999 alle ore 18:00
Riferimento vettori
Riferimento vettori
0.05 [m/s]
1 [m]
22 [m/s]
Napoli
Napoli
Salerno
N
Vento
7 [m]
Salerno
Onde
Dai risultati ottenuti in prossimità della boa
di Ponza e di Cetraro si verifica la
riproduzione dell’andamento nel tempo
delle altezze d’onda
Napoli
Salerno
Confronto triorario dati ondametrici Boe (Ponza e Cetraro) e dati ECMWF (Ponza e Cetraro)
ERS-2 Orbita 24482 h9
ERS-2 Orbita 24532 h21
800
700
500
400
300
200
100
0
23
_0
0
23
_0
6
23
_1
2
23
_1
8
24
_0
0
24
_0
6
24
_1
2
24
_1
8
25
_0
0
25
_0
6
25
_1
2
25
_1
8
26
_0
0
26
_0
6
26
_1
2
26
_1
8
27
_0
0
27
_0
6
27
_1
2
27
_1
8
28
_0
0
28
_0
6
28
_1
2
28
_1
8
29
_0
0
29
_0
6
29
_1
2
29
_1
8
30
_0
0
Hs (cm)
600
Tempo
Dati Boa di Ponza
Boa di Cetraro
Dati ECMWF Ponza
Dati ECMWF dati Cetraro
Viene quindi costruita una griglia SWAN «grande» per tutta l’area, ed una ulteriormente innestata
«NG1 » pe ottenere dati più accurati su due località costiere (Torre del Greco e Pontecagnano)
Viene considerata un’ulteriore sottogriglia denominata NG1: 125 maglie in direzione x e 125
maglie in direzione y, ortogonale alla precedente. Le lunghezze delle maglie sono rispettivamente
di 160 m lungo x, e di 160 m lungo y.
Griglia Swan («grande» e «innestata NG») e la Griglia ECMWF
N
Punto SWAN a largo di T.re del Greco
Punto ECMWF prossimità di Capri (41/14)
Punto SWAN a largo di Pontecagnano
Confronto complessivo dei dati dell’altezza significativa della boa di Ponza,
i dati dell’ECMWF prossimo alla boa e il valore generato
da SWAN (Area grande)
Confronto triorario Hs dati Boa di Ponza, ECMWF Ponza e Swan Ponza
800
700
500
400
300
200
100
Tempo
Dati ECMWF
Dati Swan Ponza
Boa di Ponza
29
_1
8
30
_0
3
29
_0
0
29
_0
9
28
_0
6
28
_1
5
27
_1
2
27
_2
1
26
_1
8
27
_0
3
26
_0
0
26
_0
9
25
_0
6
25
_1
5
24
_1
2
24
_2
1
23
_1
8
24
_0
3
0
23
_0
0
23
_0
9
Hs (cm)
600
Confronto complessivo dei dati dell’altezza significativa della boa di
Cetraro, i dati dell’ECMWF prossimo alla boa e il valore generato
da SWAN (Area grande)
Confronto triorario Hs dati Boa di Cetraro, ECMWF Cetraro e Swan Cetraro
800
700
500
400
300
200
100
0
23
_0
0
23
_0
9
23
_1
8
24
_0
3
24
_1
2
24
_2
1
25
_0
6
25
_1
5
26
_0
0
26
_0
9
26
_1
8
27
_0
3
27
_1
2
27
_2
1
28
_0
6
28
_1
5
29
_0
0
29
_0
9
29
_1
8
30
_0
3
Hs (cm)
600
Tem po
Boa cetraro
Dati ECMWF
Dati Swan Cetraro
Per le località di Torre del Greco e di Pontecagnano è stata poi considerata un’ulteriore
sottogriglia denominata NG2; tale griglia è caratterizzata da 125 maglie in direzione x e 125
maglie in direzione y, ortogonale alla precedente.
Le lunghezze delle maglie sono rispettivamente di 160 m lungo x, e di 160 m lungo y. (in
figura, il caso di Pontecagnano)
Rappresentazione delle Hs alle ore 12.00 del 26/12/1999
ottenute dal codice SWAN per l’Area grande
Boa di Ponza
Napoli
4550000
7
Boa di Cetraro
Salerno
4500000
6
Agropoli
5
Sapri
4450000
4
3
4400000
2
1
4350000
0
800000
850000
900000
950000
Hs ECMWF Sapri = 2.13 m
Vento ECMWF Sapri = 7.5 m/s
Direzione ECMWF Sapri = 220°
Hs Swan Sapri = 2.64 m
Hs ECMWF Agropoli = 1.6 m
Vento ECMWF Agropoli = 7.5 m/s
Direzione ECMWF Agropoli = 232°
Hs Swan Agropoli = 1.3 m
1000000
1050000
1100000
N
Rappresentazione delle Hs alle ore 18.00 del 28/12/1999
ottenute dal codice SWAN per l’Area grande
4550000
Napoli
Boa di Ponza
7
Salerno
6
4500000
Boa di Cetraro
5
Agropoli
Sapri
4450000
4
3
4400000
2
1
4350000
800000
850000
900000
Hs ECMWF Sapri = 4.43 m
Vento ECMWF Sapri = 6 m/s
Direzione ECMWF Sapri = 248°
Hs Swan Sapri = 5 m
Hs ECMWF Agropoli = 5.7 m
Vento ECMWF Agropoli = 5.6 m/s
Direzione ECMWF Agropoli = 265°
Hs Swan Agropoli = 4.13 m
950000
1000000
1050000
1100000
N
0
Rappresentazione delle Hs alle ore 00.00 del 29/12/1999
ottenute dal codice SWAN per l’Area grande
Napoli
4550000
Boa di Ponza
Boa di Cetraro
7
Salerno
4500000
6
Agropoli
Sapri
5
4450000
4
3
4400000
2
1
4350000
0
800000
850000
900000
Hs ECMWF Sapri = 4.43 m
Vento ECMWF Sapri = 7.6 m/s
Direzione ECMWF Sapri = 265°
Hs Swan Sapri = 6 m
Hs ECMWF Agropoli = 5.7 m
Vento ECMWF Agropoli = 6.5 m/s
Direzione ECMWF Agropoli = 265°
Hs Swan Agropoli = 4.48 m
950000
1000000
1050000
1100000
N
Rappresentazione delle Hs alle ore 18.00 del 29/12/1999
ottenute dal codice SWAN per l’Area grande
Boa di Ponza
Napoli
4550000
7
Salerno
Boa di Cetraro
4500000
6
Agropoli
5
Sapri
4450000
4
3
4400000
2
1
4350000
0
800000
850000
900000
950000
Hs ECMWF Sapri = 3.3 m
Vento ECMWF Sapri = 6.2 m/s
Direzione ECMWF Sapri = 265°
Hs Swan Sapri = 4 m
Hs ECMWF Agropoli = 2.7 m
Vento ECMWF Agropoli = 5.6 m/s
Direzione ECMWF Agropoli = 295°
Hs Swan Agropoli = 3.4 m
1000000
1050000
1100000
N
Rappresentazione delle Hs alle ore 18.00 del 28/12/1999
ottenute dal codice SWAN per l’Area piccola NG1
4530000
7
T.re del Greco
6
4525000
5
4520000
Salerno
4
4515000
3
4510000
2
4505000
1
4500000
0
950000 955000 960000 965000 970000 975000 980000 985000 990000 995000
Hs ECMWF Salerno = 5.51 m
Vento ECMWF Salerno = 7.22 m/s
Direzione ECMWF Salerno = 245°
Hs Swan Salerno = 3.7 m
Hs ECMWF Napoli = 4.5 m
Vento ECMWF Napoli = 7 m/s
Direzione ECMWF Napoli = 255°
Hs Swan Napoli = 3 m
N
Rappresentazione delle Hs alle ore 00.00 del 29/12/1999
ottenute dal codice SWAN per l’Area piccola NG1
4530000
7
T.re del Greco
6
4525000
5
4520000
Salerno
4
4515000
3
4510000
2
4505000
1
4500000
0
950000 955000 960000 965000 970000 975000 980000 985000 990000 995000
Hs ECMWF Salerno = 5.18 m
Vento ECMWF Salerno = 5.27 m/s
Direzione ECMWF Salerno = 248°
Hs Swan Salerno = 3.2 m
Hs ECMWF Napoli = 4.8 m
Vento ECMWF Napoli = 4.7 m/s
Direzione ECMWF Napoli = 253°
Hs Swan Napoli = 3.2 m
N
Confronto totale dati ogni 6 ore (Boa Ponza - dati ECMWF
prossimo a Capri - SWAN punti prossimi a Napoli e Salerno)
Area piccola NG1
800
700
600
400
300
200
100
30
_0
0
29
_1
2
29
_0
0
28
_1
2
28
_0
0
27
_1
2
27
_0
0
26
_1
2
26
_0
0
25
_1
2
0
25
_0
0
Hs (cm)
500
Tempo
Ponza
Punto Swan x Salerno
Ponza Swan
Punto Swan x Napoli
Punto ECMWF (41/14)
E la cosa può continuare per avere una migliore risoluzione
innestando ulteriori aree
Sotto aree di calcolo per il codice SWAN NG2 e NG3
Griglia NG2
Porto di Salerno
20
50
30
100
Pontecagnano
20
200
50
100
30
Griglia NG3
Rappresentazione delle Hs alle ore 18.00 del 28/12/1999
ottenute dal codice SWAN per l’Area piccola NG2
4518000
Salerno
4516000
7
4514000
6
4512000
5
4510000
4
4508000
Pontecagnano
3
2
4506000
1
4504000
0
4502000
4500000
984000 986000 988000 990000 992000 994000 996000 998000 1000000 1002000
Hs ECMWF Salerno = 5.51 m
Vento ECMWF Salerno = 7.22 m/s
Direzione ECMWF Salerno = 245°
Hs Swan Pontecagnano = 4.06 m
N
Rappresentazione delle Hs alle ore 00.00 del 29/12/1999
ottenute dal codice SWAN per l’Area piccola NG2
4518000
Salerno
4516000
7
4514000
6
4512000
5
4510000
4
4508000
3
Pontecagnano
2
4506000
1
4504000
0
4502000
4500000
984000 986000 988000 990000 992000 994000 996000 998000 1000000 1002000
Hs ECMWF Salerno = 5.51 m
Vento ECMWF Salerno = 7.22 m/s
Direzione ECMWF Salerno = 245°
Hs Swan Pontecagnano = 3.50 m
N
Confronto dati (ogni 6 ore) tra la Boa Ponza, i
dati ECMWF del punto prossimo a Capri, i dati
dei punti prossimi a T.re Del Greco e
Pontecagnano - Area piccola NG2
800
700
500
400
300
200
100
0
25
_0
0
25
_1
2
26
_0
0
26
_1
2
27
_0
0
27
_1
2
28
_0
0
28
_1
2
29
_0
0
29
_1
2
30
_0
0
Hs (cm)
600
Tempo
Ponza
Punto Swan x Pontecagnano
punto NG2
Punto Swan x T.re del Greco
Punto ECMWF (41/14)
Ponza Swan
Rappresentazione vettoriale delle Hs alle ore 18.00 del 28/12/1999
ottenute dal codice SWAN per l’Area piccola NG2
Salerno
5
4
3
2
1
Pontecagnano
0
N
Reference Vectors
0
5
Rappresentazione vettoriale delle Hs alle ore 00.00 del 29/12/1999
ottenute dal codice SWAN per l’Area piccola NG2
Salerno
5
4
3
2
1
Pontecagnano
0
N
Reference Vectors
0
5