I piazzali degli aeroporti, i grandi cantieri edili o gli eventi all’aperto sono solitamente indifesi contro i fulmini. Per aumentare la sicurezza e ridurre i tempi di fermo, gli ingegneri elettrici della TU Graz stanno sviluppando un sistema di previsione. Temporali e lavoro all’aperto sono brutti compagni. Poiché non è possibile prevedere quando e dove colpirà la prossima scarica di fulmini, tutte le attività nelle aree di lavoro con elevata esposizione ai fulmini, come sul piazzale di un aeroporto, vengono sospese per motivi di sicurezza. In effetti, chiuse. Queste interruzioni forzate delle operazioni possono durare da pochi minuti a diverse ore e comportare elevati costi consequenziali. Un team dell’Institute of High Voltage Engineering and System Performance presso la Graz University of Technology (TU Graz) vuole ridurre tali tempi di inattivita’. Nel progetto RTLRA (Real Time Lightning Risk Assessment), i ricercatori stanno sviluppando un sistema per valutare il rischio locale che i fulmini raggiungano la superficie terrestre in tempo reale. L’obiettivo e’ migliorare la sicurezza delle persone e delle infrastrutture, ottimizzare l’efficienza delle operazioni durante i temporali e supportare i meteorologi nella valutazione del rischio. L’Austrian Research Promotion Agency (FFG) ha finanziato il progetto. Al centro del progetto RTLRA c’era l’installazione di una rete di sei misuratori di campo elettrico (FM) entro un raggio di dieci chilometri dall’aeroporto di Graz, che e’ un luogo molto adatto per le misurazioni a causa dell’alta frequenza di temporali e della densita’ di fulmini. I misuratori di campo misurano l’intensità del campo elettrostatico nelle loro immediate vicinanze, qualcosa che cambia a causa dell’accumulo di cariche nelle nubi temporalesche.
I ricercatori combinano i dati di queste misurazioni dell’intensita’ del campo in tempo reale con i dati del sistema austriaco di localizzazione dei fulmini ALDIS (Austrian Lightning Detection and Information System) gestito da OVE GmbH e i dati del radar meteorologico di Austro Control GmbH. Analizzando e combinando i punti dati raccolti, il team di ricerca e’ stato in grado di sviluppare parametri per prevedere i fulmini dalle celle temporalesche in avvicinamento all’aeroporto. I risultati hanno mostrato che il sistema e’ in grado di prevedere con successo l’ora della prima scarica di fulmini nell’area dell’aeroporto in oltre il 75% dei casi. Una previsione e’ considerata riuscita se ordina uno spegnimento da due a 30 minuti prima che la prima scarica di fulmini raggiunga il suolo. Le conoscenze acquisite vengono raccolte in un algoritmo di valutazione automatizzato per ottenere previsioni a breve termine per temporali e fulmini per le operazioni aeroportuali e quindi per essere in grado di emettere avvisi piu’ precisi e segnali di via libera. Oltre ai metodi tradizionali di previsione dei temporali, e’ stato utilizzato anche l’apprendimento automatico. Una rete neurale artificiale e’ stata addestrata utilizzando immagini radar meteorologiche e dati del sistema di localizzazione dei fulmini per consentire la pre-classificazione dei dati radar meteorologici in relazione all’attivita’ dei fulmini. Questo sistema è stato in grado di determinare con un tasso di accuratezza superiore all’85% se si sarebbero verificate scariche di fulmini nell’area di studio durante il periodo in esame. I metodi e le tecnologie sviluppati nel progetto potrebbero essere utilizzati in futuro anche in altre aree con elevata esposizione ai temporali, come eventi all’aperto, grandi cantieri edili o infrastrutture critiche. “Nel progetto RTLRA siamo riusciti a rendere possibile la previsione delle prime scariche di fulmini”, afferma Stephan Pack dell’Institute of High Voltage Engineering and System Performance, che ha implementato il progetto insieme a Lukas Schwalt, Sebastian Schatz e Julia Maier. “Il fatto che siamo stati in grado di prevedere con successo la prima scarica di fulmini in circa il 75% dei temporali analizzati e’ un passo importante verso una maggiore sicurezza quando si lavora all’aperto. Siamo convinti che con ulteriori ricerche e piu’ dati, alcuni miglioramenti siano ancora possibili e che i tempi di fermo dovuti alle condizion meteorologiche possano essere significativamente ridotti in futuro. Ci aspettiamo i risultati finali con il completamento della tesi di dottorato di Sebastian Schatz”.
