Cambiamenti Climatici

Cambiamenti climatici, le
fonti e l’uso dei dati meteo
1
D.ssa Marina Baldi, CNR-Ibimet
Tempo & Clima
Tempo è lo stato fisico dell'atmosfera osservato nello spazio-tempo.
Clima è la funzione di distribuzione della probabilità di attuazione del
Tempo.
Le domande alle quali rispondere sono
molte e complesse:
- Come sta cambiando il clima?
- Quali gli scenari climatici futuri?
- Quale l’impatto dei CC sul settore agricolo?
- Quali le possibili risposte?
Cambiamenti Climatici
Il clima del nostro pianeta è un sistema complesso, in continua evoluzione sin dalla
origine della Terra a causa di fenomeni naturali.
Le fluttuazioni di temperatura e precipitazioni avute nel corso della storia ne sono
le conseguenze tangibili (glaciazioni, Mediaeval Warm Period: MWP, Little Ice Age:
LIA).
Vi sono tuttavia evidenze scientifiche che il cambiamento climatico recente sia
dovuto anche ad altre cause, legate alle attività antropiche, quale l’emissione di gas
ad effetto serra.
Cambiamenti climatici recenti
La temperatura superficiale globale negli ultimi 30 anni è aumentata di
0,2 °C per decennio, con un tasso di crescita simile a quello previsto già
nel 1980 ipotizzando una variazione dei GHG (Hansen et al, PNAS 2006).
I 12 anni più caldi a livello planetario dal 1880 ad oggi si sono avuti fra il
1990 e il 2005.
E’ oggi accertato che l’aumento della temperatura ha ripercussioni su
molteplici settori: la criosfera, il ciclo idrologico (disponibilità di acqua),
le zone costiere, i sistemi biologici marini, di "acqua dolce“ e terrestri,
l'agricoltura e le foreste, la salute umana, i settori socio-economici
(turismo, energia, ecc...) (Rosenzweig, 2007).
Impatto dei cambiamenti climatici recenti
L’aumento di temperatura negli ultimi 30 anni del XX secolo
ha influenzato sia il mondo animale che vegetale con segnali
importanti sulla fenologia, la tipologia e la distribuzione
delle specie, la composizione e la dinamica delle comunità
(Walther et al, 2002).
I CC modificano, spesso in senso negativo, il funzionamento
degli ecosistemi: le foreste europee (a diverse latitudini)
sono sottoposte a stress climatici e non solo le variazioni
del clima medio, ma anche e soprattutto gli eventi climatici
estremi (siccità prolungata, alluvioni, piogge torrenziali)
hanno ripercussioni sugli ecosistemi e sul mondo animale
(Lindner et al, 2010).
Segni di cambiamento climatico in Italia
Valori Medi
• Innalzamento della temperatura media annuale
• Spostamento e durata delle stagioni
• Diminuzione delle precipitazioni primaverili ed estive, ma
anche invernali
Estremi
• Aumento dei periodi siccitosi estivi
• Prolungata siccità invernale
• Aumento delle gelate tardive
• Aumento delle ondate di calore primaverili ed estive
• Aumento delle precipitazioni intense autunnali
Anomalia di Temperatura
Serie temporali delle anomalie di
temperatura media globale e in Italia,
rispetto al periodo di riferimento 1961-1990.
Fonti: ISPRA e NCDC/NOAA.
Summer (JJA) Temperature Anomalies
(base 1971-2000)
Anomalia Estate 1961-2007 (base 1971-2000) (Baldi et al.)
4.0
Po Valley
North East
North West
Central Italy
South East
South West
3.0
2.0
1.0
0.0
-1.0
-2.0
20
05
20
03
20
01
19
99
19
97
19
95
19
93
19
91
19
89
19
87
19
85
19
83
19
81
19
79
19
77
19
75
19
73
19
71
19
69
19
67
19
65
19
63
19
61
-3.0
Gli indici climatici indicano un aumento a scala nazionale nella
distribuzione delle temperature e dei suoi estremi sul periodo esaminato
(44 anni: 1961-2004):
Aumento medio di 12.3 di giorni “estivi”
Aumento medio di 12.4 di notti “tropicali” (maggiore lungo le coste)
Diminuzione delle gelate (bassa significatività)
Non si notano grandi differenze fra Nord, Centro e Sud la tendenza
all’aumento dipende da caratteristiche climatiche a grande scala,
indipendenti dalla scala locale
(Fonte: Toreti & Desiato, 2006)
Variazione della Temperatura in Italia
Temperatura[°C]
Andamento Temperatura Media Italia
23
22
21
20
19
18
17
16
15
14
13
12
11
10
9
8
7
6
5
19611990
19712000
19762005
Jan
Feb
Mar
Apr
Maj
Jun
Jul
Mese
Aug
Sep
Oct
Nov
Dec
Temperatura media mensile (Baldi et al)
Numero medio di notti tropicali (Tmin>20°C)
Numero medio annuale di giorni con gelo (19612011) (ISPRA)
Numero medio di giorni estivi (Tmax>25°C)
heat days [%]
Distribuzione delle
ondate di calore estive
(%)
1951-2000 (Baldi et al)
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
1 9 5 1 -6 0 1 9 6 1 -7 0 1 9 7 1 -8 0 1 9 8 1 -9 0 1 9 9 1 -0 0
intensità media delle onde di calore (HWI)
90
80
heat events [%]
70
60
50
40
30
20
10
0
1 9 5 1 -6 0 1 9 6 1 -7 0 1 9 7 1 -8 0 1 9 8 1 -9 0 1 9 9 1 -0 0
Giu
durata media delle onde di calore (HWL)
Fonte: ISPRA
Lug
Ago
Set
Il numero più elevato di eventi
si rileva in Giugno e Agosto
Anomalia della precipitazione media annuale
nelle macro-aree climatiche italiane
(1961-2007) (base: 1961-1990)
Anomalia della Precipitazione media annuale (base 1961-1990)
50
y = -0.1288x + 2.4638
40
R2 = 0.0348
Centro
30
Nord Est
Nord Ovest
10
Pianura Padana
Sud Est
0
Sud Ovest
-10
Italia
-20
Lineare (Italia)
-30
05
03
20
01
20
99
20
19
97
95
19
19
93
19
91
19
89
19
87
19
85
19
83
19
81
79
19
77
19
75
19
73
19
19
71
19
69
19
67
19
65
19
63
19
61
-40
19
°C
20
Anno
Si notano il picco nel 2002 (agosto-settembre)
e nel 2004 (ottobre-novembre nel sud Italia)
SDII
Intensità media di pioggia
RR1
Numero totale di giorni piovosi
RX1day
PRP giornaliera massima mensile
RX1day (mm) – Autunno
1971-2000 1981-1990 1991-2000 2001-2009
NE
NW
P.Pad
Centro
SW
SE
271
202
197
258
128
192
200
200
197
258
128
119
271
202
103
224
101
192
297
207
233
126
260
225
Italia
271
258
271
297
Regioni climatiche omogenee
Indice RR1 nelle sei aree climatiche - Autunno
30
5.0
4.5
Aut 71-00
4.0
Aut 81-90
25
3.5
Aut 91-00
3.0
Aut 01-09
2.5
2.0
1.5
1.0
numero di giorni
mm di pioggia per giorno piovoso
Indice SDII stagionale nelle sei aree climatiche - Autunno
20
Aut 71-00
Aut 81-90
15
Aut 91-00
Aut 01-09
10
5
0.5
0
0.0
Area 1
Area 2
Area 3
Area 4
Area 5
Area 6
Area 1
Area 2
Area 3
Area 4
Area 5
Area 6
Italia
Mappatura della pericolosità per eventi estremi
Superamento annuo della soglia di precipitazione 10mm
40
numero di giorni / anno
Frequenza di superamento
delle soglie di precipitazione
prefissate per ciascuna
stazione
35
30
1971-2000
25
1971-1980
20
1981-1990
15
1991-2000
10
5
0
Regione 1
Algoritmo geostatistico
applicato ad un Modello
Digitale del terreno
Determinazione, per ciascun
comune, della frequenza di
superamento delle soglie di
precipitazione prefissate
Regione 2
Regione 3
Regione 4
Regione 5
Regione 6
Mappatura della pericolosità per eventi estremi
Frequenza delle grandinate a
scala comunale
Frequenza del vento per
classi di intensità a scala
comunale
Proiezioni climatiche
Inverno
Estate
Temperatura a 2m
Precipitazioni
Proiezioni climatiche
Variazione degli eventi estremi:
Variazione dei giorni estremamente caldi nel periodo 20212050 rispetto al 1961-1990 (Scenario A1B)
Da: “Regional Assessment on Climate Change in the Mediterranean” (RACCM), CIRCE
Final Report (2011), in press.
Impatto dei cambiamenti climatici
sul settore agricolo
I modelli di simulazione colturale oggi ci mostrano che:
• Ad una crescita della temperatura media segue una graduale riduzione
della resa finale della coltura ed in particolare dei cereali
• L’incremento delle temperature determina una contrazione del ciclo di
produzione che può variare da 2.5 a 12 giorni
• Gli impatti sono maggiori per temperature progressivamente crescenti e
condizioni sempre più siccitose
• Poiché si basano solo sulla temperatura, la riduzione delle
precipitazioni non sembra avere un effetto significativo nel modificare il
calendario delle date della fase di fioritura
Source: Orlandini et al, 2009; Eitzinger et al, 2009; Christensen et al, 2012; and many others….
Inizio della primavera
Inizio della stagione
vegetativa anticipato
(JD with mean T > 10 °C)
90
(aumento del rischio di
gelate tardive)
80
70
60
60
50
Firenze
40
Bologna
50
30
20
10
40
0
1900
1910
1920
1930
1940
1950
1960
1970
1980
1990
2000
2001-2004
30
Fine dell’autunno
(JD with mean T < 10 °C)
20
340
10
335
0
1900 1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000
330
325
320
315
1900
1910
1920
1930
1940
1950
1960
1970
1980
1990
2000
2001-2004
Year
175
20
00
19
98
19
96
215
19
94
19
92
19
90
19
88
19
86
185
19
70
19
71
19
72
19
73
19
74
19
75
19
76
19
77
19
78
19
79
19
80
19
81
19
82
19
83
19
84
19
85
19
86
19
87
19
88
19
89
19
90
19
91
19
92
19
93
19
94
19
95
19
96
19
97
19
98
19
99
19
84
19
82
23/7
Julian date
19
80
19
78
19
76
19
74
19
72
25/7
19
70
Julian day
Impatti sull’agricoltura
Anticipo data di maturazione
220
Girasole
210
205
15/7
200
195
190
180
Grano
170
165
14/7
160
155
150
Year
Il cambiamento climatico: osservazioni, proiezioni e
conseguenze sulla viti-vinicoltura (G.V. Jones)
Un’analisi condotta in Europa sugli ultimi 30-50 anni su clima e fenologia di 11 località
che spaziano da climi freschi a caldi e per 16 vitigni, segnala che il riscaldamento è
presente in gran parte della annate ma è più accentuato in primavera ed estate.
Nelle 11 località monitorate, il riscaldamento nel corso della stagione vegetativa è
aumentato in media di 1,7°C con preponderanza per un contributo termico notturno.
L’incremento in quantità di calore accumulato èstato quantificato in +250-300 gradi
giorno mentre la quantità e la distribuzione delle piogge non è invece variata in modo
significativo.
In Europa la fenologia ha mostrato una forte correlazione col clima con anticipi di fasi
fenologiche variabili tra 6-25 giorni per una serie di località e di vitigni (Jones et al.,
2005b). Le variazioni sono più ampie per le fasi di invaiatura e maturazione che,
tipicamente, integrano meglio di altre un effetto termico stagionale. Inoltre, la durata in
giorni delle sotto-fasi germogliamento-fioritura, germogliamento-invaiatura e
germogliamento-maturazione è diminuita di 14, 15 e 17 giorni, nell’ordine.
Una volta mediata su tutte le località e le annate, la fenologia della vite mostra, per gli
ultimi 30-50 anni, una sensibilità di 3-6 giorni per ogni grado di incremento termico
Anticipo della
maturazione
pari a 19 giorni
in 50 anni
L’indice di
Huglin mostra
un aumento di
circa 270°C in
50 anni dovuto
all’aumento
delle
temperature
Fonte: Orlandini et al.
La variabilità interannuale della qualità del vino
rilevata in Italia centro-settentrionale è
direttamente legata ai fattori atmosferici ed in
particolare alle variazioni climatiche a grande
scala
Le condizioni climatiche locali che influenzano la vite dipendono dalle caratteristiche
climatiche a grande scala, che sono relativamente più persistenti e, pertanto, più prevedibili.
La avvezione dall'Atlantico fornisce la pioggia necessaria in inverno e all'inizio della primavera,
quando il giusto equilibrio tra la precipitazione e una giusta dose di radiazione solare diurna è
necessario per attivare la fase vegetativa delle piante.
In estate, il giusto equilibrio tra il raffreddamento indotto dal flusso occidentale e il
riscaldamento indotto dal flusso meridionale è un fattore critico, perché troppa pioggia in estate
rischia di diluire il contenuto di zucchero, mentre le alte temperature durante le ondate di calore
aumentano la gradazione alcolica.
In autunno, precipitazioni persistenti portano ad un eccesso di umidità, che può creare un
ambiente adatto per lo sviluppo di funghi/parassiti, danneggiando il raccolto.
Impatto del clima e dei cambiamenti climatici in agricoltura
Il confronto fra dati relativi alle colture e dati climatici
oggi ci mostrano che:
• L’aumento della temperatura porta fra l’altro all’allungamento della
stagione di crescita e dunque una crescita più veloce delle piante, con
conseguente diminuzione delle produzioni in termini qualitativi e
quantitativi
• Diminuzione delle precipitazioni porta ad un aumento della domanda di
acqua per l'irrigazione nei Paesi del Mediterraneo ed effetti negativi sui
rendimenti
• Periodi prolungati con temperature elevate in estate portano un calo
della qualità delle produzioni
• Germogliamento precoce può essere fortemente svantaggiato da gelate
tardive (fenomeno più comune negli ultimi decenni)
• Effetti nocivi delle precipitazioni durante la fioritura e l’accrescimento
di alcune colture (grano, colza)
Source: Orlandini et al, 2009; Eitzinger et al, 2009; Christensen et al, 2012; and many others….
Anche se la sicurezza alimentare in Europa è
probabilmente meno dipendente dal clima rispetto ad
altre aree del Pianeta, per via di pratiche agricole
tecnologicamente sofisticate (Brown e Funk, 2008),
tuttavia le condizioni climatiche future ed in particolare
le elevate temperature possono avere un ruolo
importante sulle rese agricole in futuro.
Source: Peltonen-Sainio et al, 2010: Coincidence of variation in yield and climate
in Europe
Peseta Project: Current shifts in
agroclimatic areas
Variazione nelle aree coltivabili per
produzione alimentare nel 2080 in
confronto al periodo di riferimento
per quattro scenari di cambiamento
Espansione verso Nord della Vitis
Vinifera L., pur se altri fattori
(insolazione giornaliera, ecc) influiscono
in modo importante.
Source: Falloon P, Betts R, Sci Total Environ
(2009)
Crop suitability and productivity increases in Northern Europe are
caused by lengthened growing season, decreasing cold effects on growth,
and extension of the frost-free period.
Crop productivity decreases in Southern Europe are caused by
shortening of the growing period, with negative effects on grain filling.
Impatti sulle rese agricole in Italia
Clima presente - Resa
CO2 x 2 - Resa
Modello CERES-WHEAT per la
simulazione della crescita, dello sviluppo
e delle rese del grano
Variazione rispetto alla media della
resa Risultati ottenuti con due diversi
modelli di scenari climatici (GISS
and GFDL) con e senza adattamento.
Cammino verso una agricoltura sostenibile nell’ottica dei CC
• Valorizzazione, attenzione e rispetto delle risorse naturali
(in primis la risorsa idrica) e culturali dei territori
• Salvaguardia e conservazione del Territorio (Agricoltura
come strumento di mantenimento del suolo in aree collinari
e montane)
• Stabilità delle produzioni (attenzione agli eventi calamitosi)
• Conoscenza approfondita della pericolosità e del rischio
climatico
• Individuazione di indici di pericolosità climatica e
valutazione dell’impatto delle variazioni climatiche sulle
aree agricole e le colture
• Produzione di mappe di pericolosità e rischio climatico ai
fini della programmazione agricola e agro-ambientale
Meteo, Clima ed Agricoltura
Attraverso l'agrometeorologia e l'agroclimatologia è possibile:
• migliorare l'efficacia e l'efficienza delle operazioni agricole:
lavorazioni del terreno, semina e impianto delle colture,
fertilizzazione, irrigazione, difesa fitosanitaria, interventi di controllo
delle erbe infestanti, raccolta, conservazione e commercializzazione
dei prodotti;
• diffondere e divulgare sistemi e tecniche colturali ecocompatibili;
• migliorare produttività e qualità di produzioni agricole, zootecniche
e forestali;
• ridurre i costi di produzione;
• aumentare la redditività delle imprese;
• diversificare della produzione e salvaguardare le biodiversità;
• ridurre l'inquinamento ambientale;
• migliorare la qualità di vita degli operatori agricoli.
Chi fornisce le informazioni meteorologiche?
Sistemi di osservazione di rilevanza
per i servizi Meteorologici e Idrologici Nazionali
I servizi meteorologici nazionali sono regolati dal WMO (World
Meteorological Organization).
Il WMO è un’agenzia specializzata delle Nazioni Unite, con competenze in
meteorologia, climatologia e idrologia, costituendo, di fatto, una vera e propria autorità
mondiale sulle modalità di conoscenza dello stato dell’atmosfera e sulle problematiche
ad esso correlate (es.: la distribuzione delle risorse idriche planetarie).
Il WMO, costituito fra il 1947 ed il 1950, è operativo dal 1951. I motivi principali che
portarono alla sua costituzione furono la creazione e standardizzazione di una rete di
stazioni meteorologiche per il rilevamento e la trasmissione dei dati, la formazione
e l’addestramento del personale, l’applicazione della meteorologia alla navigazione
aerea e marittima e alle attività umane inclusa l’agricoltura. E’ organizzato in 6
Associazioni Regionali
RA I - Africa,
RA II - Asia,
RA III - Sud America,
RA IV - Nord e Centro America, Caraibi,
RA V – Sud Ovest Pacifico,
RA VI - Europa.
Attori che in Italia svolgono un ruolo in campo
meteorologico:
• L’Aeronautica Militare - Ufficio Generale per la Meteorologia (Ugm) cui è affidato
il Servizio Meteo Nazionale - SMAM
• L’Ente Nazionale di Assistenza al Volo (Enav)
• L’Unità di ricerca per la climatologia e la meteorologia applicate all’agricoltura
(CRA-CMA, ex Ufficio Centrale di Ecologia Agraria, ex-Ucea) del Mipaaf
• Il Servizio Idrografico e Mareografico Nazionale (Simn), ora trasferito alle regioni e
(parzialmente) coordinato da ISPRA
• Negli ultimi anni sono attivi (dentro e fuori dalle Arpa) i Servizi Meteorologici
Regionali
• ….ed un numero illimitato di servizi meteo di altra natura: “amatoriali”, locali,
regionali, nazionali
La rete del Servizio Meteorologico
dell'Aeronautica Militare (SMAM)
Le Stazioni di superficie presidiate sono 84, di queste 44 sono
operative 24 ore su 24.
Le osservazioni sono rappresentative di un'area di circa 70
chilometri di raggio e vengono effettuate ogni 3 ore.
La rete di Stazioni in superficie presidiate è integrata da una rete di
110 Stazioni automatiche (Data Collection Platform D.C.P.)
Alcune stazioni sinottiche dislocate presso aeroporti sono state
rilevate da ENAV
Compiti del Servizio:
Fornire previsioni a carattere generale
Fornire previsioni per l’assistenza al volo civile e militare
Raccogliere i dati meteo della rete A. M.
Disporre di un archivio aggiornato di dati meteorologici
Fornire documentazione meteorologica
Le osservazione al suolo del Servizio Meteorologico dell’A.M. sono
trasmesse tramite:
Bollettini SINOTTICI (Synop triorari)
Bollettini RIEPILOGATIVI (Syrep giornalieri)
Bolletini AERONAUTICI (Metar orari)
La rete osservativa nazionale – SMAM 1/2
La densità di una rete meteo dipende da
Morfologia dell’area
Tipo di parametri da rilevare
Scopo del rilevamento
La rete osservativa nazionale – SMAM 2/2
Le 7 stazioni meteorologiche italiane con radiosondaggi
Brindisi
Cagliari Elmas
Milano Linate
Pratica di Mare
Trapani Birgi
Udine Campoformido
Bologna (non AM)
Rete Agrometeorologica Nazionale (RAN) composta da circa 50 stazioni
automatiche per le misurazioni di grandezze agrometeorologiche
Nella progettazione della rete si è
tenuto conto anche di alcuni vincoli
quali ad esempio le zone in cui non è
possibile posizionare le stazioni (zone
di montagna o accidentate o
scarsamente significative dal punto di
vista agricolo) e della presenza di
stazioni già operanti sul territorio
nazionale con le quali era prevista
l'integrazione (stazioni appartenenti alla
rete del Servizio Meteorologico
dell'Aeronautica Militare, quelle
dell'Azienda Autonoma di Assistenza al
Volo e la rete tradizionale dell'UCEA).
Fonte: http://old.politicheagricole.it/ucea/Stazioni_RAN/index_hdescr.htm
I Servizi Meteorologici Regionali - Riferimenti legislativi
Legge per la riforma della Pubblica amministrazione del 15-03-1997, n.59
Decreto legislativo del 31-03-1998, n.112 (in attuazione della legge del 15-03-1997,
n.59)
Legge 267/98 Programma nazionale per la realizzazione della rete italiana dei Centri
Funzionali.
A fine 2002 gli uffici compartimentali e le stazioni distaccate del SIMN sono stati
trasferiti alle Regioni, in attuazione del processo di decentramento amministrativo
previsto dalla Legge 59/97, così come disciplinato dal D.Lgs 112/98.
Direttiva Presidente consiglio dei ministri del 27-02-2004 - Indirizzi operativi per la
gestione organizzativa e funzionale del sistema di allertamento nazionale e regionale
per il rischio idrogeologico ed idraulico ai fini di protezione civile
Legge n.100 sul riordino della protezione civile (GU n.162 del 13-07-2012)
I Servizi Meteorologici Regionali - Riferimenti legislativi
Esiste, quindi, il Servizio Meteorologico Nazionale Distribuito istituito
dall’art. 111 del Decreto Legislativo 112/98 (Bassanini), ma la delega
legislativa al governo era scaduta il 31 dicembre 2000.
Con la legge sul riordino della Protezione Civile del 2012, si
prevede la istituzione di un Servizio meteorologico nazionale
distribuito (SMND), cui è riconosciuta autonomia scientifica,
tecnica ed amministrativa.
Il trasferimento degli uffici compartimentali del Servizio Idrografico e
Mareografico Nazionale dall’ex Dipartimento dei Servizi Tecnici ora
ISPRA (art. 92 dello stesso provvedimento) alle regioni è stato ora
completato.
I servizi meteorologici regionali
Le Regioni sono titolari di diverse tipologie di reti osservative:
• le reti di stazioni in telemisura che fanno capo ai centri funzionali
di Protezione Civile e che in parte rappresentano il proseguimento
dei rilevamenti della rete dell’ex Servizio Idrografico e
Mareografico Nazionale (SIMN), confluito nell’ISPRA;
• le reti di servizi meteorologici (o idrometeorologici) regionali;
• le reti di servizi agrometeorologici regionali.
Gli organismi di cui si avvalgono le Regioni per la gestione delle
reti sono diversi; in particolare, una decina di regioni si avvalgono
delle Agenzie Regionali per la Protezione dell’Ambiente (ARPA).
http://www.isprambiente.gov.it/files/pubblicazioni/statoambiente/stato_ambiente_35_2012.pdf
Un esempio:
In Emilia Romagna all’inizio degli anni 2000 erano presenti più
Enti, pubblici e privati, gestori di reti che si sono prefissati di
transitare ad una gestione unitaria delle reti:
Pubblici
Ex Uffici Compartimentali SIMN Bologna e Parma
AIPO (ex Magistrato per il Po)
RER (Servizi Tecnici di Bacino e Protezione Civile)
ARPA-SMR
Province e Comuni
Privati
Consorzi di Bonifica
+ 2 Radar Meteorologici
I servizi meteorologici regionali
Regione
Ente
Sito web
Abruzzo
Centro Agrometeorologico Regionale (C.A.R.)
http://www.arssa.abruzzo.it/car/
Basilicata
Servizio Agrometeorologico Lucano
http://www.alsia.it/servizi.htm
Campania
Centro Agrometeorologico Regionale
http://www.sito.regione.campania.it/agricoltura/meteo.h
tm
Calabria
CRATI s.c.r.l.
http://www.crati.it/climat_modellistica.htm
Emilia Romagna
Agenzia regionale prevenzione ed ambiente dell’ER
Servizio Idrometeo
http://www.arpa.emr.it/sim/
Friuli Venezia Giulia
OSMER - Osservatorio Meteorologico Regionale
http://www.arpa.fvg.it/
Liguria
Centro Meteo Idrologico della Regione Liguria
http://www.meteoliguria.it/
Lombardia
ARPA Lombardia – Servizio Meteorologico Regionale
http://www.arpalombardia.it/meteo/ meteo.asp
Marche
ASSAM - Centro Operativo Agrometeorologia
http://meteo.regione.marche.it/ass am
Molise
ERSAM – Servizio Agrometeorologico Regionale
http://www.ersam.molise.it/meteo/index.html
Piemonte
ARPA Piemonte
http://www.regione.piemonte.it/meteo/previs/index. htm
Puglia
S.A.R. Servizio Agrometeorologico Regionale
http://www.sar-puglia.it/
Sardegna
S.A.R. Servizio Agrometeorologico della Sardegna
http://www.sar.sardegna.it/
Sicilia
Servizio Informativo Agrometeorologico Siciliano
http://www.sias.regione.sicilia.it/
Toscana
ARSIA – Agenzia Regionale per lo Sviluppo e
l’Innovazione nel Settore Agricolo Forestale
Consorzio LaMMA
http://www2.arsia.toscana.it/default.htm
www.lamma.rete.toscana.it
Trentino Alto Adige
Provincia Autonoma di Trento
http://www.meteotrentino.it
Trentino Alto Adige
Istituto Agrario di San Michele all’Adige
http://217.222.71.209/meteo/datimeteo/ricercadati.php
Val d’Aosta
Ufficio meteorologico della protezione civile
http://www.regione.vda.it/protezione_civile/meteo/
Veneto
A.R.P.A.V. Centro Meteorologico di Teolo
http://www.arpa.veneto.it/home2/htm/home.asp
In sintesi:
Copertura temporale, numero e densità spaziale delle stazioni
sono molto diverse da rete a rete
Osservatori ex-UCEA da metà XIX secolo
Stazioni SIMN da prima metà XX secolo
Stazioni SMAM a partire dagli anni 50
Rete automatica del CRA-CMA e reti Regionali molto più recenti
Stazioni sinottiche: ~100
Osservatori ex-UCEA: ~ 30
Stazioni Automatiche CRA-CMA: ~ 40
Reti regionali: ~ 100-200 stazioni/regione
Le “altre” reti
http://www.wxqa.com/
Le “altre” reti
http://www.wunderground.com/cgi-bin/findweather/hdfForecast?query=Italia
Stazioni meteorologiche presidiate e automatiche
Le stazioni presidiate prevedono l'impiego di personale per poter completare le
informazioni da integrare ai dati rilevati: il personale generalmente effettua
osservazioni su visibilità, tipo di copertura nuvolosa e variazione del tempo rispetto
alla rilevazione precedente.
Le stazioni automatiche, dotate di sistema DCP (Data Collection Platform) (stazioni
in Telemisura), rilevano automaticamente tutti i dati e i parametri meteorologici e,
grazie ad un sistema trasmittente, compilano automaticamente il bollettino di
osservazione e lo trasmettono alla rete di telecomunicazioni meteorologiche Global
Telecomunication System, G.T.S. e al Meteosat che poi li reindirizza ai centri deputati
alla loro ricezione.
Perché usare stazioni automatiche (in telemisura)?
• Accesso tramite elicottero
• Pannelli solari assicurano
l’operatività
Fonte: Servizio Meteorologico del Canada
La stazione meteo più alta
del mondo istallata dal
CNR sull’Everest Progetto
Ev-K2-CNR
Il WMO detta le norme per la
collocazione e le
caratteristiche delle stazioni
La stazione meteorologica è costituita da un insieme
di strumenti di misura per il monitoraggio delle
condizioni fisiche dell'atmosfera in un dato luogo,
per un tempo indefinito, a fini meteo/climatici:
• Termometro (a minima e massima) per misurare la
temperatura;
• Barometro per misurare la pressione dell'aria;
• Igrometro per misurare l'umidità atmosferica;
• Anemometro per misurare la velocità del vento;
• Banderuola per misurare la direzione del vento;
• Pluviometro per misurare la quantità di pioggia
caduta.
Alcune stazioni meteo hanno anche altri sensori:
• Solarimetro/Piranometro (intensità radiazione
solare entrante);
•Sensore per raggi ultravioletti;
• Sensore di bagnatura fogliare;
• Sensore di umidità del terreno, tramite sonda.
http://www.wmo.int/pages/prog/gcos/documents/gruanmanuals/CIMO/CIMO_Guide-7th_Edition-2008.pdf
Osservatori “storici”
Potsdam, Germania (1890)
Roma,
Collegio Romano (1787)
Seikei, Giappone (1926)
Seul,
Corea del Sud
Moncalieri – TO (1864)
Stazioni climatologiche/Osservatori di riferimento
Lindenberg, Germania
Monte
Cimone,
Italia
Particolare del wind profiler
Piattaforma per misure di radiazione
L'Osservatorio di Monte Cimone “O. Vittori” (ICO-OV), gestito
da CNR-Isac, è una piattaforma strategica per lo studio delle
caratteristiche chimico-fisiche dell'atmosfera per il Sud Europa e il
Mediterraneo. L' ICO-OV e' parte del programma Global
Atmosphere Watch (GAW) della World Meteorological
Organization (WMO) e del progetto “Station at High Altitude for
Research on the Environment” (SHARE) dell' EV-K2-CNR.
Il vecchio e il nuovo lavorano a fianco, assicurando continuità
e omogeneità (la vecchia stazione manuale di Helsinki è
operativa dal 1844)
Fonte: Servizio Meteorologico Finlandese
Evoluzione della strumentazione
Pluviometro di Nelson.
Radar disdrometrico
Pluviometro Coreano
Sensore a vaschetta
ribaltante Belfort.
Sensore di
rilevamento pioggia,
accumulo e intensità,
composto da una
bascula con scatto
ogni 0.2mm
Dati e Metadati
Le moderne banche dati permettono un accesso semplice, oltre
al dato in sé, a tutte le informazioni di corredo, compresa la
dislocazione della stazione, la sua “storia”, le foto del sito
Scopo di una rete osservativa è produrre dati di qualità di
alcuni parametri atmosferici e rendere disponibili tali
dati alla comunità scientifica e non.
Le informazioni e/o i dati non sono necessariamente di
qualità sempre eccellente, ma è necessario che il loro grado
di qualità sia noto e dimostrato e che soddisfino i requisiti
dettati dallo scopo per cui sono stati prodotti o utilizzati.
Le lunghe serie storiche acquistano sempre più valore con il
trascorrere del tempo e costituiscono un patrimonio
nazionale, ma possono presentare problemi (cambio
strumentazione, rilocazione, ambiente circostante, ecc)
Limiti di validità del dato meteorologico
Le osservazioni al suolo sono rappresentative di un'area che dipende
dal fenomeno in esame.
Il dato è rappresentativo di un’area abbastanza vasta se si tratta di
uno studio sul “tempo meteorologico medio”, ma non lo è se si sta
esaminando un fenomeno estremo (ad es un nubifragio)
Inoltre dipende dal parametro in esame: temperatura e pressione al
livello del mare sono più o meno costanti nel tempo e nello spazio,
mentre la precipitazione è molto più discontinua spazialmente a scale
temporali brevi mentre è più continua a tempi più lunghi
La grandine è un evento altamente “puntuale” nel tempo e nello
spazio
Il vento è molto discontinuo in presenza di topografia complessa
Gli eventi meteorologici estremi: ovvero quando i dati
di stazione non sono rappresentativi di una regione
ampia, a causa della discontinuità caratteristica
dell’evento stesso
Genova, evento fortemente convettivo del 04/11/2011
L'attuale livello di copertura del
territorio garantisce la presenza di una
stazione in telemisura ogni 25 km2
NB: La densità media nel 2002 era di una stazione
in telemisura ogni 200 km2
Le stazioni distano fra loro
circa 10 km, ma l’orografia
è molto complessa differenze molto importanti
sui valori orari (>150 vs 55)
e sui cumulati (440 vs 200
mm)
ARPAL - Osservatorio
Meteo Idrologico della
Regione Liguria
(OMIRL)
20 ottobre 2011 – Nubifragio a Roma
Le piogge di poche ore hanno di gran
lunga superato le medie mensili
I valori registrati variano fra 50 e 180
mm a seconda del luogo
Eventi di questo genere a Roma hanno
tempi di ritorno di 25-30 anni
CRA-CMA:
Roma Ciampino = 60,6 mm
Roma Collegio Romano = 82.2 mm
Servizio Idrografico di Roma:
Roma Macao = 123,6 mm
Roma Flaminio = 59 mm
Roma Eur = 118 mm
Roma Est = 132.6 mm
Roma Bufalotta = 100 mm
Cosa vogliamo conoscere?
Valori di variabili meteorologiche mediati su tempi lunghi (mese,
stagione, anno)
Valori di variabili meteorologiche puntuali nello spazio e nel
tempo
Valori di variabili meteorologiche in occasione di eventi estremi
(pioggia intensa, vento forte, grandine…..)
Quale è la maggior limitazione da affrontare?
Non è possibile campionare ovunque
Troppo costoso e fisicamente impossibile
Alcune zone sono inaccessibili
Fattori contingenti (zone forestate, ad es) impediscono le osservazioni
Occorre ricostruire il dato interpolazione
Su che basi scegliere il metodo di interpolazione?
Fenomeno da esaminare
Tipologia e caratteristiche della variabile meteorologica da
esaminare (continuità/discontinuità della variabile)
Scala spaziale e temporale
Densità dei punti di osservazione
Tipologia della rete di stazioni
Regimi climatici
IDW
Deterministici
Metodi di
interpolazione
Spline
Geostatistici
Ordinario
Kriging
Universale
I metodi di interpolazione utilizzabili per la mappatura dei dati climatici da stazione
sono molteplici (Tveito et al., 2006)
La performance del metodo di interpolazione varia in funzione della zona in esame e
dalla scala spaziale desiderata per la mappatura (Vincente-Serrano et al, 2003)
La scelta del metodo e la precisione dei risultati dipende anche da fattori geografici
(quota, distanza dal mare), dalla stagionalità e/o da fattori a scala sinottica, dalla
densità delle stazioni, dalle caratteristiche della rete (Prezzo et al, 2000; Willmott e
Robeson, 1995; Daly et al, 2002; Hewitson e Gru 2005; Willmott et al., 1991, 1994)
Descrizione del metodo IDW:
Inverse distance weighted interpolator
Zi è il valore noto
Dij è la distanza dal punto
conosciuto
Zj è il valore da stimare
n è l'esponente della
distanza da selezionare
(solitamente 1,2 or 3)
Si può utilizzare un
numero di punti a piacere:
anche tutto il campione.
Di solito si scelgono 3
punti nell'intorno di
quello da stimare.
Differenze di precipitazione
media annua fra osservazioni
e valori previsti usando
diversi metodi di
interpolazione
(Fonte: Vicente-Serrano et al,
2003)
La disponibilità di dati climatici e/o meteorologici ad alta
risoluzione spaziale e temporale o la loro conoscenza a seguito
della applicazione di modelli che permettono di aumentare la
risoluzione spazio-temporale giocano un ruolo chiave nella
gestione in campo agricolo e idrologico specie in quelle regioni,
come quella Mediterranea, dove l’acqua è una risorsa “a rischio”.
E' dunque necessario un monitoraggio in continuo, una analisi
delle serie di dati e una modellistica appropriata
GRAZIE
DELL’ ATTENZIONE
[email protected]
www.cesarweb.com
Cesar Umbria
@CeSARPERUGIA
37
Slides aggiuntive
Cambiamenti Climatici
Il clima del nostro pianeta è un sistema complesso, in continua evoluzione
sin dalla origine della Terra a causa di fenomeni naturali.
Le fluttuazioni di temperatura e precipitazioni ne sono le conseguenze
tangibili.
Vi sono tuttavia evidenze scientifiche che il cambiamento climatico recente
sia dovuto anche ad altre cause, legate alle attività antropiche, quale
l’emissione di gas ad effetto serra.
IL CLIMA DIPENDE DA:
BILANCIO ENERGETICO
DEL SISTEMA TERRA – SOLE
CIRCOLAZIONE GENERALE
DELL’ATMOSFERA E DELL’OCEANO
Il sistema climatico globale
Scambi Energetici ed Interazioni
Il clima della terra cambia a seguito di
cause naturali:
Eruzioni vulcaniche
Fattori Astronomici
fitzcarraldo.blog.kataweb.it
Deriva dei continenti
… ma anche a causa di fattori antropici
• Variazioni di uso del suolo (urbanizzazione,
deforestazione, cambio di destinazione del suolo)
• Attività umane
Conseguenze sulla composizione della atmosfera e quindi
sull’effetto serra
Effetto Serra
La bassa atmosfera è composta da:
• N2 (78%)
• O2 (21%)
• CO2 (0.04%)
• tracce di altri gas (argon, idrogeno, ozono, vapor d’acqua, metano…)
• Questi gas (GHG), presenti
in modo naturale in
atmosfera, contribuiscono
all'effetto serra e dunque
permettono che la
temperatura alla superficie
terrestre sia di +15°C,
contro i -18°C che si
•
avrebbbero in assenza di GHG
MA:
• Piccole variazioni delle
concentrazioni sono
importanti e modificano
l'effetto serra
Clima, cambiamenti climatici
ed agricoltura
Il clima e l’ambiente sono strettamente correlati fra loro
con importanti conseguenze sulla società e l’economia sia
dei singoli Paesi che a scala planetaria
1. Impatto dei cambiamenti climatici
sulle aree agricole e sulle colture agrarie
2. Impatto dell’agricoltura sui
cambiamenti climatici
Effetti del clima sulla agricoltura
Diretti: resa delle colture in termini sia quantitativi che
qualitativi
Indiretti:
espansione degli areali
lunghezza della stagione crescita.
di
coltivazione,
La conoscenza del clima a scala regionale e locale e
la sua variabilità sono fattori essenziali per una
buona pratica agricola
Cambiamenti climatici e Agricoltura
Effetto diretto + indiretto
Effetto indiretto (var. climatiche)
CO2
Possibili
Benefici dei
Cambiamenti
Climatici
sull’Agricoltura
Allungamento periodo
di crescita
Incremento
precipitazioni
Incremento
Assimilazione
Efficienza idrica
Più frequenti e severi
Eventi siccitosi
Possibili
Svantaggi dei
Cambiamenti
Climatici
sull’Agricoltura
Crescita più veloce,periodi di
crescita più corti
Stress termici
Fonte: M. Moriondo, M. Bindi
Innalzamento livello dei mari, incremento
alluvioni e salinizzazione terreni
Impatto dei cambiamenti climatici sulle
aree agricole e sulle colture agrarie
• l’aumento della concentrazione della CO2 atmosferica può
avere un effetto diretto sul tasso di crescita delle colture e
delle specie infestanti;
• le variazioni della temperatura, delle precipitazioni e
dell'insolazione, determinate dall'aumento della
concentrazione della CO2 atmosferica, possono influenzare
la produttività delle colture agrarie e delle specie
zootecniche;
• l’aumento del livello dei mari può comportare una riduzione
dell’estensione delle aree agricole e determinare un
aumento della salinità dell'acqua di falda nelle aree costiere.
Impatto dei cambiamenti climatici sul sistema agricolo
attraverso l’azione sui vari componenti
Effetto diretto
Effetto indiretto
Fattori
Componenti
CO2
Piante
•
•
Animali
•
Acqua
•
Accumulo s.s.
Uso acqua
Produzione
foraggio
Riserve idriche
suolo
Suolo
Temperature
•
•
•
•
•
•
•
Fitopatie e
insetti
Infestanti
•
Qualita’ biomassa
pianta ospite
•
Competizione con
colture
Fonte: M. Moriondo, M. Bindi
•
Durata ciclo
Areali coltivazione
Crescita e
riproduzione
Richieste idriche
Salinizzazione
Decomposizione s.o.
Ciclo N,K,P
Proliferazione insetti
•
Pioggia/Vento
•
Accumulo s.s.
•
Salute
•
Altezza falda
•
Erosione eolica ed idrica
•
Diffusioni batteri e
funghi
Efficienza erbicidi
Impatto dell’agricoltura sui cambiamenti climatici
La Seconda Comunicazione Nazionale per la Convenzione Quadro sui
Cambiamenti Climatici (1997), indica il settore agricolo come uno dei
principali responsabili degli incrementi di CH4 e N2O, soprattutto a
livello nazionale, dove rappresentavano rispettivamente il 46% ed il 49%
del totale nel 1990, e in aumento negli anni successivi.
Un ruolo importante sembra riguardare anche il bilancio della CO2, ma
attualmente non si è in grado di definire esattamente le dimensioni dei
flussi di carbonio persi dal suolo.
L’impegno assunto dall’Italia nell’ambito del protocollo di Kyoto, ratificato
dalla Delibera CIPE 137/98, prevedeva una riduzione delle emissioni dei
gas serra, a cui l’attività agricola avrebbe contribuito.
Source: IPCC, 4° Assessment Report, 2007: The Scientific Basis
Third Assessment Report (IPCC-TAR, 2001) key findings:
• CO2 effects increase with temperature, but decrease once
optimal temperatures are exceeded for a range of
processes, especially plant water use. The CO2 effect may
be relatively greater (compared to that for irrigated crops)
for crops under moisture stress.
• Modelling studies suggest crop yield losses with minimal
warming in the tropics.
• Mid- to high-latitude crops benefit from a small amount of
warming (about +2°C) but plant health declines with
additional warming.
• Countries with greater wealth and natural resource
endowments adapt more efficiently than those with less.
Da:
Easterling, W.E., et al., 2007: Food,
fibre and forest products. Climate
Change 2007: Impacts, Adaptation
and Vulnerability. Contribution of
Working Group II to the Fourth
Assessment Report of the
Intergovernmental Panel on Climate
Change
IPCC-AR4, 2007
IPCC, 4°Assessment
Report, 2007:
The Scientific Basis
Due fattori hanno un impatto importante sul sistema
agricolo Europeo
•
Risorse idriche
•
Estremi climatici (precipitazioni intense/scarse, elevate
temperature per periodi prolungati)
Con un effetto diretto sulla domanda di risorse idriche, sugli areali
di produzione e sulla qualità e le rese delle colture
Risposta delle componenti del sistema agricolo
Effetto combinato (CO2 + variazioni climatiche)
Produzione media
↑
Specie C3 (ortaggi, frumento, vite)
Specie C4 e colture estive (mais, girasole)
↓
↑
Variabilita’ produzione
↑↓
Qualita’ produzione
maize
Yield impact (%) *
sunflower
(V+)
grape
wheat
(V+; Q-)
vegetable
-20
-10
Q= quality; V= yield variability
Fonte: M. Moriondo, M. Bindi
0
10
20
I Servizi Meteo Regionali
I Servizi Meteorologici Regionali - Riferimenti legislativi
Decreto Legislativo 112/98, articolo 111
Per lo svolgimento di compiti conoscitivi tecnico-scientifici ed operativi nel campo
della meteorologia, è istituito, ai sensi dell’articolo 3 comma 1, lettera d), della
legge 15 marzo 1997, n.59, il Servizio meteorologico nazionale distribuito (ndr:
SIMN), cui è riconosciuta autonomia scientifica, tecnica ed amministrativa,
costituito dagli organi statali competenti in materia e dalle regioni ovvero da
organismi regionali da esse designati.
Con i decreti legislativi da emanarsi ai sensi dell’articolo 11 della legge 15 marzo
1997, n. 59, sono definiti la composizione ed i compiti del consiglio direttivo del
Servizio meteorologico nazionale distribuito con la presenza paritetica di
rappresentanti degli organismi statali competenti e delle regioni ovvero degli
organismi regionali, nonché del comitato scientifico costituito da esperti nella
materia designati dalla Conferenza unificata
su proposta del consiglio direttivo. Con i medesimi decreti è disciplinata
l’organizzazione del servizio che sarà comunque articolato per ogni regione da un
servizio meteorologico operativo coadiuvato da un ente tecnico centrale.
I Servizi Meteorologici Regionali - Riferimenti legislativi
Luglio 2012: approvato il decreto 59/2012, contenente le disposizioni
urgenti per il riordino della Protezione civile
2. Nel rispetto delle competenze attribuite alle regioni e alle province autonome di Trento e di
Bolzano, il governo e la gestione del sistema di allerta nazionale sono assicurati dal Dipartimento
della protezione civile e dalle regioni, attraverso la rete dei Centri funzionali di cui alla direttiva del
Presidente del Consiglio dei Ministri 27 febbraio 2004, pubblicata nel supplemento ordinario alla
Gazzetta Ufficiale n. 59 dell’11 marzo 2004, dal Servizio meteorologico nazionale distribuito di cui al
comma 4 del presente articolo, dalle reti strumentali di monitoraggio e di sorveglianza e dai presidi
territoriali di cui al decreto-legge 11 giugno 1998, n. 180, convertito, con modificazioni, dalla legge 3
agosto 1998, n. 267, e al decreto-legge 12 ottobre 2000, n. 279, convertito, con modificazioni, dalla
legge 11 dicembre 2000, n. 365, nonché dai centri di competenza e da ogni altro soggetto chiamato a
concorrere funzionalmente e operativamente a tali reti. Con decreto del Presidente del Consiglio dei
Ministri, da adottare entro sessanta giorni dalla data di entrata in vigore della presente disposizione,
sono definiti i principi per l’individuazione e il funzionamento dei centri di competenza.
…. Omissis….
4. Entro sei mesi dalla data di entrata in vigore della presente disposizione si
provvede all’attuazione del Servizio meteorologico nazionale distribuito
(SMND), nel rispetto della normativa vigente in materia per i diversi settori. I
compiti del SMND sono stabiliti con decreto del Presidente della Repubblica.
Precipitazioni
Temperatura
Valle d’Aosta
Nel 2013, la rete di telemisura gestita dal Centro funzionale regionale, è composta
da 91 stazioni a funzionamento automatico e 11 punti di osservazione manuale
(provenienti dalla rete dell'ex Servizio Idrografico e Mareografico Nazionale).
Meteo Trentino
Fondazione E. Mach
OSMER - FVG
Protezione Civile
Veneto
Veneto Telemisura
Alto Adige
Stazioni a norma OMM
Per permettere che una stazione meteo rilevi dati definiti "corretti", ovvero
statisticamente coerenti, omogenei e consistenti con quelli delle altre stazioni
meteorologiche per consentirne l'eventuale uso ai fini di indagini climatiche, occorre
seguire precise norme di posizionamento della stessa, alcune delle quali convenzionali:
• I sensori di temperatura e umidità devono essere all'interno di un apposito schermo
solare passivo o ventilato e rialzato ad un'altezza di ~ 180-200 cm da terra; in assenza
di schermo solare il termometro rivelerebbe non la temperatura reale dell'aria, ma quella
del termometro stesso riscaldato dalla radiazione solare incidente per assorbimento
diretto.
• La stazione deve essere installata su tappeto erboso naturale tagliato di frequente, o
tappeto sintetico di colore verde;
• I sensori del vento devono essere posti ad un'altezza di 10 m e ad una distanza pari a
10 volte l'altezza dell'ostacolo più alto (per evitare turbolenze).
In linea teorica non esiste un modello di stazione meteorologica perfetto per la
rilevazione dei dati meteo esente cioè da errori o incertezze nella misurazione; esiste
però un modello preso a riferimento in quanto considerato optimum nel senso che
minimizza gli inevitabili errori di misurazione: tale modello di riferimento è rappresentato
dalla capannina meteorologica regolata a sua volta dalle norme di posizionamento di cui
sopra. Sotto questo punto di vista l'uso di uno schermo per la radiazione solare diretta
tenta di riprodurre l'effetto dello schermo della medesima radiazione da parte delle pareti
in legno bianche della capannina meteorologica.
Il WMO detta le norme per
la collocazione e le
caratteristiche delle stazioni
http://www.wmo.int/pages/prog/gcos/documents/gruanmanuals/CIMO/CIMO_Guide-7th_Edition-2008.pdf
Stazioni non a norma WMO, utilizzate per un progetto
di ricerca
Eventi Estremi
Gli eventi meteorologici estremi: ovvero quando i dati
di stazione non sono rappresentativi di una regione
ampia, a causa della discontinuità caratteristica
dell’evento stesso
25 ottobre 2011 – Alluvione in Lunigiana
Mappa di pioggia oraria
stimata cumulate a 1 ora
riferita alle 15 UTC del 25
ottobre
Sistema convettivo stabile
Piogge cumulate dalle 10.00 alle
16.00 del 25/10/11 (6 ore)
Piogge cumulate dalle 02.00 del
25/10 alle 02.00 del 26/10/11 (24 ore)
Genova, evento fortemente
convettivo del 04/11/2011
Pioggia oraria (barre) e
pioggia cumulata
durante l’evento (riga
rossa) nelle stazioni
intorno a Genova
Alluvione nel Messinese (22/11/2011)
Alcuni dati rilevati dalla rete pluviometrica nazionale mostrano una
elevata discontinuità spazio-temporale del fenomeno
Impossibile assegnare a località confinanti lo stesso valore
Ricostruzione del dato e interpolazione
La creazione di mappe su grigliato fisso permette di ottenere informazioni per un
qualsiasi istante di tempo, a prescindere dal fatto che vi sia o meno una stazione di
misura.
La creazione di mappe meteorologiche inizia con l’applicazione di diverse tecniche
di mappatura per poi procedere ad un confronto dei risultati per determinare la
validità dei modelli utilizzati.
Questo processo è molto importante, in quanto le successive decisioni in campo
agricolo o idrologico possono variare a seconda delle informazioni disponibili e le
informazioni devono rappresentare la realtà nel modo migliore possibile.
Il metodo migliore di ricostruzione del campo di una variabile dipende sia dalla
zona in esame che dalla scala spaziale desiderata per la mappatura.
Aree di grande complessità topografica e regioni con contrasti “forti” (ad esempio
lungo le coste dove il contrasto termico può essere importante) sono più
problematiche di zone pianeggianti o con caratteristiche atmosferiche omogenee.
Tuttavia, indipendentemente dalle caratteristiche geografiche, occorre partire da un
confronto delle tecniche di interpolazione per selezionare il modello migliore,
perché nelle aree nelle quali le differenze geografiche e la diversità climatica sono
significative, anche le differenze tra i modelli possono essere marcate.
Classificazione dei metodi di
interpolazione
Globale
➢
Esatti
↔ Locale
↔ Inesatti
Deterministici
↔ Stocastici
(a)
(b)
(c)
I tre metodi per la ricerca dei punti “campione”:
(a) punti più vicini a quello da stimare;
(b) punti che cadono all'interno di un determinato raggio;
(c) punti che appartengono a ciascun quadrante nel quale è
suddiviso il dominio.
Esatta ↔ Inesatta
L'interpolazione esatta predice il valore in un
determinato punto uguale al valore noto. In altre
parole il metodo ricostruisce una superficie che
passa per i punti noti di controllo.
Al contrario i metodi inesatti o di interpolazione
approssimata predicono il valore in un determinato
punto che differisce dal valore noto.
Interpolazione Lineare
Dati due punti (x1,y1), (x2,y2) trovare la retta che
passa per entrambi
y(x) = a x +b
a=(y2-y1)/(x2-x1), b= (y1 x2-y2 x1)/(x2-x1),
Si usa questa equazione per trovare I valori y per
ciascun x tale che
x1 < x < x2