Gli ecosistemi

PointWx: uno strumento per esplorare il tempo e capire il clima

di Antìgene

La tabella qui sotto è inquietante.Raccoglie le temperature medie registrate a Bologna negli ultimi quarantacinque anni, dal 1980 al 2025. È quasi impossibile non confrontare i 24.3 °C di media dell’agosto 1986 con i 30 ° C di media prevista quaranta anni dopo. Soprattutto se le avete vissute entrambe.  

Quella che vedete è una schermata di PointWx, uno strumento di esplorazione meteorologica che permette di visualizzare, confrontare e analizzare i dati atmosferici in modo intuitivo. Dietro il progetto c’è Guido Cioni, fisico specializzato nel sistema Terra e nella meteorologia, con un percorso che unisce ricerca scientifica, programmazione e divulgazione. 

La sua funzione principale è trasformare una grande quantità di informazioni meteorologiche in mappe e grafici facilmente leggibili, offrendo la possibilità di osservare ciò che accade nell’atmosfera in un determinato luogo e in un determinato momento.

L’utilizzo è semplice: si sceglie un punto sulla mappa e PointWx restituisce una serie di informazioni meteorologiche relative a quella posizione. L’utente può così consultare condizioni attuali, dati storici, variazioni nel tempo e parametri atmosferici utili per comprendere l’evoluzione del meteo.

Cosa si può fare con PointWx

Analizzare il meteo di un luogo specifico

PointWx permette di selezionare qualsiasi area geografica e ottenere una fotografia delle condizioni atmosferiche locali: temperatura, precipitazioni, vento e altri parametri fondamentali. Può essere utilizzato per curiosità personale, per approfondimenti scientifici o semplicemente per osservare come cambia il tempo tra luoghi diversi.

Consultare l’evoluzione atmosferica nel tempo

Uno degli aspetti più interessanti è la possibilità di non limitarsi al dato del momento, ma osservare l’andamento delle variabili meteorologiche. Attraverso serie temporali e rappresentazioni grafiche è possibile capire se una situazione è normale per quel periodo dell’anno oppure se presenta anomalie rispetto al passato.

Confrontare dati e individuare anomalie climatiche

PointWx aiuta a leggere fenomeni che spesso percepiamo soltanto attraverso sensazioni personali: estati più calde, periodi siccitosi, piogge intense o cambiamenti nelle temperature stagionali. I dati permettono di passare dalla percezione alla misurazione, mostrando come il clima stia evolvendo realmente. È necessario però precisare che i dati mostrati nella app NON provengono direttamente da stazioni meteo ma da rianalisi, ovvero la migliore approssimazione (basata ANCHE su dati di stazioni meteo) che abbiamo del tempo in ogni angolo del globo. Per questo motivo i dati (specialmente in località complesse come le montagne) possono non corrispondere direttamente a quelli misurati in loco. Questo non influenza tuttavia le statistiche climatiche, purché si confronti il dato di rianalisi con sé stesso (e non direttamente con quello di una stazione senza effettuare alcuna correzione).

Dal numero all’informazione

Il valore di PointWx sta soprattutto nella capacità di rendere leggibili dati che normalmente rimangono nascosti dentro archivi scientifici e modelli complessi. Una temperatura, una quantità di pioggia o una variazione del vento non sono solo numeri: raccontano il funzionamento di un sistema molto più grande, quello dell’atmosfera terrestre. PointWx diventa così una finestra digitale sul pianeta: uno strumento per osservare il presente, confrontarlo con il passato e sviluppare una maggiore consapevolezza sui cambiamenti climatici in corso.

Intervista a Guido Cioni
Guido Cioni

Laureato in Fisica con specializzazione in Fisica dell’Atmosfera e Meteorologia presso l’Università di Bologna, è un esperto di modellistica numerica ad alta risoluzione. Dopo aver studiato i cicloni mediterranei e i feedback suolo-atmosfera, ha condotto ricerche di dottorato e post-dottorato al Max Planck Institute di Amburgo, sviluppando simulazioni LES fino a 125 metri sul territorio tedesco. Dal 2019 lavora in Airbus come specialista di dati meteo per l’aviazione, focalizzandosi sulla simulazione delle scie di condensa e del loro impatto radiativo. Dal 2021 collabora come volontario con Meteonetwork nell’elaborazione di dati climatologici e, nel tempo libero, si occupa di divulgazione scientifica su clima e aviazione tramite la sua newsletter https://guidocioni.substack.com.

PointWx non nasce come una semplice app meteo, ma come uno strumento per esplorare i dati atmosferici. Qual è stata l’idea iniziale che ti ha portato a svilupparlo?
Si tratta di un progetto personale nato circa tre anni fa (nel luglio 2023) che non potrebbe esistere senza il contributo di un altro progetto (completamente open) che mette a disposizione dati di modelli meteorologici, rianalisi e molto altro: Open Meteo (https://open-meteo.com/). In teoria la mia applicazione sarebbe potuta esistere anche senza questo progetto ma avrebbe richiesto una mole di lavoro incredibile per poter scaricare e rendere fruibili tera byte di dati. Non appena ho scoperto Open Meteo ho iniziato a lavorare sulla app che è cresciuta nel tempo, ed esponenzialmente negli ultimi mesi.
I modelli meteorologici producono enormi quantità di dati, spesso incomprensibili ai non addetti ai lavori. Qual è la sfida più grande nel trasformare questi dati scientifici in informazioni accessibili a tutti?
Dopo tutti questi anni credo che l’unico modo per rendere interessanti e fruibili a tutti questi dati, sia quello di produrre visualizzazioni che non solo siano facili da capire ma che rappresentino nello specifico una situazione che si vive sulla propria pelle. In parole povere l’utente medio vuole capire, ad esempio, se l’ultima settimana nel suo paese sia stata più calda o fredda del normale, non quanto sia stato caldo l’ultimo mese in Europa.
Puoi spiegare in modo semplice cosa succede quando un utente seleziona un punto sulla mappa? Quali dati vengono elaborati e restituiti?
Il “grosso” del lavoro viene fortunatamente fatto da Open Meteo: questo portale scarica e processa regolarmente dati sia da modelli di previsione che storici. La mia applicazione semplicemente richiede dati “puntuali” (per una certa località), li processa ulteriormente (calcolo climatologie, conversione di unità, aggregazioni temporali per esempio) e si occupa di creare dei plot interattivi per la pagina web che viene consultata dall’utente finale. Tutti i risultati sono salvati in cache, in modo da ottimizzare l’erogazione nel caso diversi utenti richiedano dati per la stessa località. La maggior parte delle richieste vengono processate in meno di un secondo, alcune possono impiegare fino a 3-5 secondi.
Spesso il dibattito sul cambiamento climatico si basa su percezioni personali – “quest’estate è stata più calda” o “non piove più come prima”-. Quanto è importante avere strumenti che permettano di verificare queste impressioni attraverso i dati?
Assolutamente necessario. Purtroppo l’esperienza personale (soggettiva) non può fornire un dato oggettivo sul clima di 1, 2 o addirittura 10 anni fa. Come esseri umani siamo molto bravi nel processare velocemente dati in tempo reale ma non ad accumularne molti nel tempo.
Negli ultimi anni assistiamo sempre più spesso a fenomeni estremi: alluvioni, ondate di calore, siccità. In che modo strumenti come PointWx possono aiutarci a interpretarli senza cadere né nell’allarmismo né nella sottovalutazione?
PointWx permette di seguire fenomeni estremi dopo che sono avvenuti (qualche giorno dopo) e di confrontarli con il passato per capire quanto anomali siano stati. C’è da dire, però, che essendo la app basata su dati di rianalisi, non ha la risoluzione e le specifiche adatte a rappresentare perfettamente fenomeni puntuali come alluvioni. Nella maggior parte dei casi vengono rappresentati molto meglio fenomeni a più larga scala (sia spaziale che temporale).
L’intelligenza artificiale sta entrando sempre di più nella meteorologia: dalla previsione degli eventi alla gestione dei dati. Quale sarà secondo te il ruolo dell’AI nel futuro delle previsioni climatiche?
Negli ultimi anni sono stati creati modelli di previsioni meteorologiche che si basano esclusivamente su reti neurali, senza alcuna fisica o dinamica. Non penso che questa sia la direzione per il futuro, ed infatti i modelli che stanno riscontrando più successo sono quelli che usano ancora principi fisici alla base ma che integrano tecniche di intelligenza artificiale (come reti neurali) per parametrizzare fenomeni su scale che non vengono risolte neanche dai modelli tradizionali (per
esempio la turbolenza o l’interazione tra suolo ed atmosfera).
Molte persone considerano il meteo come una risposta certa -“pioverà o non pioverà”-. Quali sono invece i limiti scientifici delle previsioni atmosferiche e come possiamo imparare a interpretarle meglio?
Le previsioni meteo hanno limiti ben conosciuti ormai da decenni, da quando Lorenz ha effettuato i primi studi sulla predicibilità atmosferica. Al giorno d’oggi abbiamo a disposizione una pletora di strumenti che ci permettono di valutare il grado di attendibilità di una qualsiasi previsione. Purtroppo questa informazione viene spesso omessa (spesso volutamente) fornendo previsioni precise al minuto per un paese. Questo è un dettaglio che non è (e non sarà mai) disponibile.
Quanto è importante rendere disponibili pubblicamente i dati meteorologici? La condivisione della conoscenza può aiutare cittadini e comunità a partecipare meglio alle decisioni sul territorio?
Sono un fermo sostenitore della condivisione dei dati e metodi (il codice sorgente della mia applicazione è disponibile online, come quello di Open Meteo). I dati meteorologici devono (senza se e senza ma) essere di pubblico dominio, anche perché sono fondamentalmente supportati dai soldi delle nostre tasse. Purtroppo questo non è ancora il caso al giorno d’oggi in Italia, mentre paesi come la Germania sono all’avanguardia della condivisione dei dati. Nel mio lavoro di
volontariato collaboro a Meteonetwork, (https://www.meteonetwork.eu/it) un’associazione senza scopo di lucro che si occupa di raccogliere e condividere dati meteorologici per tutta Italia.
Il clima globale viene spesso percepito come qualcosa di distante. Può uno strumento come PointWx aiutarci a capire fenomeni molto concreti, come l’aumento delle temperature urbane, le isole di calore o la gestione degli eventi estremi nelle nostre città?
Assolutamente, questo si ricollega al discorso fatto in precedenza: solo contestualizzando il clima locale si può creare consapevolezza per quello globale.
Quali sviluppi immagini per il progetto nei prossimi anni? Ci sono nuove funzioni o nuovi dati che vorresti integrare?
Essendo il codice aperto, chiunque può inviare idee sui prossimi sviluppi (https://github.com/guidocioni/point_wx/issues). Al momento ho diverse idee ma non ho in progetto cambiamenti epocali per i prossimi mesi. In realtà vorrei lavorare più sullo stile e comportamento della app in. modo da migliorare la fruibilità senza necessariamente aggiungere funzioni. Una traduzione in altre lingue potrebbe anche essere un passo necessario per il futuro.
Dopo anni passati a studiare l’atmosfera attraverso numeri e modelli, qual è il fenomeno meteorologico o climatico che continua ancora oggi maggiormente a sorprenderti?
Avendo studiato i cicloni tropicali nel mediterraneo (Medicane) sono purtroppo di parte, ma l’atmosfera è letteralmente piena di fenomeni che lasciano a bocca aperta. Basta guardare immagini satellitari ogni giorno ed iniziare ad esplorare.