Report 2011 - Meteosalute
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Report 2011 - Meteosalute
Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia Università degli Studi di Firenze Laboratorio MeteoSalute Report 2011 A cura di: Francesco Barbano, Lorenzo Cecchi, Daniele Mannini, Alessandro Messeri, Marco Morabito, Martina Petralli e Simone Orlandini Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 2 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 INDICE ATTIVITA’ OPERATIVA............................................................................... 7 Sito internet di previsione biometeorologica – Biometeorological forecast website ......................................................................................................... 8 Previsioni a 3 giorni ........................................................................................12 Il biometeo nella tua città ...............................................................................15 Come vestirsi ...................................................................................................18 Mappe biometeorologiche e meteogrammi biometeorologici ..................20 Dati meteorologici delle stazioni in ambiente urbano ................................24 Previsioni aerobiologiche ...............................................................................24 Bollettino Terme di Montecatini ....................................................................27 Toscana medica ..............................................................................................31 Report bioclimatologici ...................................................................................33 Iniziative future ................................................................................................34 Bollettino biometeorologico a supporto dell‟attività anziani Biometeorological forecasts to support elderly assistance ......................35 Riepilogo dell‟andamento delle condizioni termiche previste nelle aree della Toscana nell‟estate 2010 – Biometeoorlogical forecasted conditions in Tuscan Health Districts in Summer 2010. ...........................37 ATTIVITA’ DI RICERCA............................................................................. 57 Una evidenza a supporto della riduzione del rischio di mortalità nell‟area fiorentina grazie alla messa in atto di misure preventive degli effetti del caldo sulla salute - An evidence supporting the effectiveness of preventive measures to mitigate the heat-related mortality in the florentine area (central italy) ........................................................................................................... 58 Attività di collaborazione nell‟ambito del programma strategico “ambiente e salute” del ministero della salute - Collaboration activity on the strategic 3 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 programme “environment and health” coordinated by the national health ministry ....................................................................................................... 65 Relazione tra condizioni meteorologiche e malattie cerebrovascolari Relationship between weather conditions and cerebrovascular diseases ... 70 Previsione del valore ottimale di resistenza termica del vestiario per attività all‟aperto invernali: il caso studio dei militari – Forecast of the optimal clothing ensemble for outdoor winter activities: the case study of military ... 78 Valutazione della riduzione della mortalità e stima economica dei vantaggi del servizio di “Sorveglianza Attiva della Popolazione Anziana Fragile” – Evaluation of mortality reduction and economic assessment of the benefits of service “Sorveglianza Attiva della Popolazione Anziana Fragile”. ............... 89 Effetto dei cambiamenti climatici sulla produzione e dispersione dei pollini di interesse allergologico – Climate changes’ effects over allergenic pollen’s production and its aero-diffusion in atmosphere. ........................................ 97 Cambiamenti del regime pluviometrico in toscana dal 1955 al 2007- Change of pluviometric regime in tuscany from 1955 to 2007 ................................ 104 Collaborazione CIBIC-CESPRO nell‟ambito dei progetti move e microdis, relativi allo studio delle relazioni esistenti tra condizioni meteorologiche/eventi naturali e la salute umana - CIBIC-CESPRO partnership on move and microdis project research regarding the study of the relationship between weather conditions/natural events and human health. ...................................................................................................... 118 Distribuzione delle temperature in città: uno studio quinquennale a Firenze – Intra-urban air temperature distribution: a five-years study in Florence. .... 125 Elenco delle pubblicazioni - Publications ................................................. 131 RIVISTE INTERNAZIONALI – INTERNATIONAL JOURNALS .............131 RIVISTE NAZIONALI – NATIONAL JOURNALS.....................................134 ATTI DI CONVEGNO - PROCEEDINGS ..................................................136 4 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 Premessa Attivo dal 2004, il progetto Laboratorio MeteoSalute ha consolidato negli anni le proprie competenze e attività nel panorama nazionale e internazionale per operare con efficacia sia nella ricerca, sia nell‟operatività. I precedenti report (2005, 2006, 2007, 2009 e 2010) descrivono con dettaglio le attività scientifiche e di servizio sviluppate dal gruppo di lavoro, offrendo allo stesso tempo un quadro ampio e esaustivo dello stato dell‟arte nel settore della biometeorologia e bioclimatologia umana. Il Laboratorio ha acquisito nel corso di questi anni un ruolo sempre più importante, grazie alla intensa e qualificata attività che ha portato alla concretizzazione di numerosi rapporti di collaborazione, a livello regionale, nazionale e internazionale. Ci preme in questo caso sottolineare nuovamente le collaborazioni sviluppate con gli Enti regionali (ARPAT, ARS, Società della Salute, Protezione Civile, etc.). In particolare con ARS è stato completato lo studio finalizzato alla valutazione dell‟efficacia degli interventi di sorveglianza attivita agli anziani fragili messi in atto a partire dal 2003. I risultati confermano l‟efficacia degli interventi e la loro quantificazione economica ha evidenziato il rilevante beneficio delle attività realizzate che ampiamente compensano i costi sostenuti. Di rilievo anche le collaborazioni con l‟Ordine dei Medici e Chirurghi della Provincia di Firenze, l‟U.O. di Biologia Ambientale dell‟ARPAT - Dipartimento di Pistoia, il Laboratorio di Allergologia ed Immunologia del Nuovo Ospedale di San Giovanni di Dio, dell‟Azienda Sanitaria 10 di Firenze, l‟Associazione Sindacale Titolari di Farmacie della Provincia di Firenze, AFAM Farmacie Comunali Fiorentine, l‟Osservatorio Ximeniano, il Dipartimento di Psicologia dell‟Università di Firenze, il Servizio Asili Nido e Servizi Complementari del Comune di Firenze, il Servizio del 118, l‟Ufficio di Statistica del Comune di Firenze, il Centro di Ricerche in Bioclimatologia Medica, Biotecnologie e Medicine naturali dell‟Università di Milano, il Centro Termale di Montecatini Terme, l‟Istituto di Scienze dell‟Atmosfera e del Clima (ISAC) del CNR, l‟Associazione Italiana di Aerobiologia, il Centro Studio Condizioni di Rischio e Sicurezza e Sviluppo Attività di Protezione Civile (CESPRO) dell‟Università di Firenze, la SA Epidemiologia ASL 10 Firenze, la Direzione Ambiente del Comune di Firenze, l‟Istituto Superiore di Sanità, l‟Agenzia Nazionale per i Servizi Sanitari Regionali (AGENAS), l‟Istituto Superiore per la Protezione e la Ricerca Ambientale (ISPRA). Nel panorama internazionale il Laboratorio MeteoSalute rappresenta ormai un punto di riferimento nelle settore della biometeorologia umana, come dimostrato dalle numerose collaborazioni con importanti Centri di ricerca e partecipazioni a progetti (ad esempio la Azione COST 730 UTCI “Universal Thermal Climate Index”, conclusasi nel 2009). Al momento ricercatori del Centro sono i delegati italiani della Azione COST ES0603 EUPOL “Assessment of production, release, distribution and health impact of allergenic pollen in Europe”. Il Centro partecipa inoltre ad un‟importante progetto europeo sulle nuove tecniche di monitoraggio degli aeroallergeni, il progetto HIALINE (Health Impacts of Airborne Allergen Information 5 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 Network) finanziato dall‟Unione Europea attraverso l‟European agency for Health and Consumers. Progetti di collaborazione sono in corso con Francia, Ungheria, Polonia, Spagna, Finlandia, Slovenia, Svizzera, Germania, Yemen, USA, Argentina. I collaboratori del progetto sono membri di importanti Società Scientifiche, quali l‟International Society of Biometeorology, l‟American Meteorological Society, la PanAmerican Association of Aerobiology, l‟International Association for Urban Climate, lo Youth Aerobiological Forum, l‟Associazione Italiana di Aerobiologia, l‟Associazione Italiana di Epidemiologia, l‟European Academy of Allergology and Clinical Immunology, l‟International Society of Doctors for Environment. Personali e sentiti ringraziamenti sono dovuti a: Prof. Gensini (Presidente del Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia), Prof. Maracchi (Presidente della Fondazione per il Clima e la Sostenibilità), Dr. Antonio Raschi (Direttore dell‟IBIMET-CNR), Prof. Digiesi (Dipartimento di Medicina Interna, Università di Firenze), Prof. Modesti (Dipartimento Area Critica Medico-Chirurgica, Università di Firenze), Dr. Crisci ed Dr. Massetti (IBIMET-CNR), Dr. Gozzini, lo staff dei previsori e altri collaboratori del Lamma, Dr.ssa Chiarugi , Dr. Zanobini, Dr.ssa Papini, Dr.ssa Tanini, Dr. Nocentini, Dr. Caruso delle Regione Toscana che hanno permesso la realizzazione del progetto. L‟attività di ricerca e operativa è stata realizzata dallo staff di biometeorologici che ha visto la conferma della collaborazione con Daniele Mannini, Alessandro Messeri e Francesco Barbano che hanno completato il gruppo ormai stabile e composto da Morabito, Cecchi e Petralli. Per aspetti specifici sono state coinvolte altre figure di rilevante esperienza, che hanno garantito il completamento delle attività di ricerca e trasferimento previste dal progetto (Marco Napoli, Francesca Natali, Andrea Silei, Francesca Orlando) Nelle sezioni successive sono descritte in dettaglio le attività operative e di ricerca realizzate. Si potrà notare come alla conferma dei servizi informativi biometeorologici per la popolazione e le professioni socio-sanitarie si affianchi una attività di ricerca all‟avanguardia nelle tematiche legate alla salute e al benessere della popolazione, con un riferimento costante al tema dei cambiamenti climatici e all‟ambiente delle aree urbane. Il Responsabile Scientifico (Prof. Simone Orlandini) 6 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 ATTIVITA’ OPERATIVA 7 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 Sito internet di previsione biometeorologica – Biometeorological forecast website CIBIC – Laboratorio MeteoSalute is managing a web-site (www.biometeo.it) with biometeorological information referred to the general population and health workers. Specific bulletins are weekly provided for medical doctors and allergists. The main part of the website is dedicated to the biometerological forecasts and in particular to the apparent temperature forecast (with different approaches) in different periods of the day and for the main cities of Tuscany, with further information concerning pain and mood are provided. Specific information are also addressed to the way to dress in different part of Tuscany based on the weather forecast. All biometeorological information are provided by using maps, graphs, symbols, pictures or as text. Il sito internet dedicato alle previsioni biometeorologiche (www.biometeo.it) è lo strumento utilizzato dal CIBIC (Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia) per informare la popolazione sulla previsione delle condizioni termiche e di altre condizioni biometeorologiche rilevanti per la salute. Negli anni di attività, prima del progetto MeteoSalute e poi del Laboratorio MeteoSalute, il sito è stato migliorato e la versione attuale è quella modificata nel corso del 2008. A partire dalla homepage (Figura 1), sono riportate le temperature massime e minime percepite previste per la giornata, oltre alla rappresentazione grafica attraverso delle “faccine” che indicano le condizioni di benessere o di disagio termico in tre diversi momenti della giornata (mattina, pomeriggio e sera). Sulla pagina vengono inoltre aggiornate le previsioni per condizioni negative o positive per l‟umore, per i dolori articolari ed altre condizioni critiche per la salute. 8 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 Figura 1: Pagina iniziale del sito internet www.biometeo.it. 9 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 Le attività di ricerca e previsione biometeorologica visitabili nel sito sono molteplici e spaziano dai bollettini di previsione biometeorologica quotidiani ai consigli dei medici in caso di situazioni biometeorologiche critiche. Il servizio è perciò rivolto ad un ampio bacino di utenza rappresentato dalla popolazione in genere e dal personale sanitario. I servizi di previsione consultabili sul sito www.biometeo.it sono rappresentati nel particolare da: Previsioni biometeorologiche per oggi, domani e dopodomani su tutte le province toscane, con valori di temperatura percepita previsti per 3 diversi momenti delle singole giornate corredati da previsioni testuali delle condizioni del vento e dell‟umidità dell‟aria. Consigli sul vestiario da indossare, sulla base delle condizioni termiche previste. Previsioni aerobiologiche settimanali sulla presenza di pollini e spore sull‟area fiorentina. Mappe biometeorologiche e meteogrammi biometeorologici Altri servizi a disposizione dell‟utenza riguardano: Dati meteorologici delle stazioni in ambiente urbano installate e gestite dal CIBIC. Report bioclimatologici. Bollettino biometeorologico settimanale pubblicato anche su “Toscana Medica News”, supplemento informatico della rivista ufficiale dell‟Ordine dei Medici della Provincia di Firenze. Bollettino biometeorologico quotidiano rivolto alle Terme di Montecatini. Sulla homepage del sito (Figura 2) è presente una tabella riassuntiva che riporta la previsione biometeorologica per il giorno stesso in cui viene pubblicato il bollettino, previsione riguardante il dettaglio dei singoli capoluoghi di provincia. 10 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 Figura 2: Schema riassuntivo della parte previsionale della Homepage del sito. Su tale tabella vengono riportati diversi parametri: a partire dalle colonne a sinistra si hanno le temperature minime e massime percepite per il giorno stesso, seguono le “faccine” che descrivono in maniera rapida le condizioni termiche previste nei tre momenti della giornata, dei “semafori” che indicano eventuali condizioni critiche per il riacutizzarsi di dolori articolari e patologie legate alla depressione, ed infine l‟ultima colonna è dedicate all‟eventuale presenza di avvisi per condizioni atmosferiche critiche per la salute. Dalla tabella della homepage è possibile approfondire la situazione di ogni singolo capoluogo cliccando sulla città di interesse. In questo modo è possibile accedere ad un‟altra pagina web che contiene ulteriori informazioni come: le temperature previste nei 3 giorni, la legenda delle “faccine”, gli avvisi per eventuali condizioni critiche, il vestiario consigliato, il meteogramma previsto dal modello matematico fino a 5 giorni e i dati della stazione meteo. Sulla parte destra della homepage si trovano alcune sezioni tra cui quella relativa alle previsioni biometeo come evidenziato in Tabella 1. 11 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 Tabella 1: Icone presenti sulla Homepage del sito www.biometeo.it con i collegamenti alle pagine. Le 6 icone cliccabili conducono l‟utente alle pagine desiderate e relative a: le previsioni biometeorologiche a 3 giorni, il biometeo nella tua città, come vestirsi, previsioni pollini e spore e le mappe biometeo per la Toscana. Previsioni a 3 giorni Sul sito è presente una previsione in simboli e cifre delle temperature percepite e delle condizioni di benessere termico o di disagio nel dettaglio di ogni provincia toscana, come già descritto in precedenza. Il prodotto “Bollettino testuale” è costituito da una breve descrizione testuale delle condizioni biometeorologiche generali previste a livello regionale in tre specifici momenti della giornata: al mattino (attorno alle ore 8), nel pomeriggio (attorno alle 15) ed in serata (attorno alle 22). Queste informazioni vengono fornite sulla base delle previsioni biometeorologiche sviluppate nella libreria “libmeteosalute”, prodotta internamente al CIBIC (vedi paragrafo “Mappe biometeorologiche e meteogrammi biometeorologici”). Sempre all‟interno del bollettino testuale possono essere indicate informazioni riguardanti le variazioni di temperatura nell‟ambito di una singola giornata o tra due giornate consecutive, oppure indicazioni su altri parametri biometeorologici di interesse per un potenziale impatto sulla salute, come repentine variazioni di pressione atmosferica, segnalazioni di umidità dell‟aria molto alta, persistenza di nuvolosità o presenza di vento forte su parte della Regione o sulla sua interezza. Tali informazioni mirano a descrivere le zone che potrebbero maggiormente risentire di condizioni sfavorevoli in modo da fornire indicazioni utili allo svolgimento di attività specifiche o alla sorveglianza sanitaria di ben precise categorie di soggetti. In tale ambito si cerca anche di individuare le eventuali condizioni di benessere (o comfort) 12 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 termico, ossia quella condizione della mente per la quale l'uomo esprime soddisfazione per l'ambiente termico circostante (UNI EN ISO 7730:2006). Tale condizione si ottiene, per la maggior parte degli individui, quando è presente equilibrio termico tra organismo ed ambiente, e la temperatura cutanea media ed il calore dissipato dal corpo per evaporazione del sudore variano entro limiti ben precisi, corrispondenti ad una sollecitazione moderata del sistema di termoregolazione umano. Le condizioni di benessere risentono anche del tempo totale che un individuo trascorre in un ambiente e che lo porta ad assuefarsi alle condizioni preesistenti; si parla in tal caso di adattamento comportamentale, fisiologico e psicologico. Quando invece le condizioni ambientali non permettono al corpo umano di mantenere o raggiungere in qualche modo le condizioni di benessere, allora si parla di “disagio termico globale” (da caldo o da freddo), che può presentarsi di intensità diverse a seconda degli effetti che le condizioni termiche provocano all‟organismo (aumento della frequenza cardiaca, vasodilatazione o vasocostrizione periferica marcata, sudorazione profusa, perdita di acqua e sali con conseguente diminuzione del volume di sangue, comparsa di brividi, assideramento, ecc..). Il disagio termico può, tuttavia, anche essere causato da un indesiderato raffreddamento o riscaldamento di una limitata zona del corpo e, in questo caso, si parlerà di “disagio termico locale”. Comunque, a causa delle differenze individuali (caratteristiche soggettive), è praticamente impossibile descrivere una condizione termica (benessere o disagio) valida per chiunque; pertanto in qualsiasi situazione ci saranno sempre alcuni soggetti che si dichiareranno insoddisfatti. Le condizioni di disagio fisiologico da caldo vengono stimate mediante l'applicazione dell'indice di temperatura apparente (Apparent Temperature Index) sviluppato da Steadman in seguito a numerose ricerche sperimentali. Questo indice fornisce un valore di “temperatura apparente” (ossia quel valore di temperatura percepito dal nostro organismo, e solitamente diverso dal valore reale) espresso in °C, derivato dall'effetto combinato di alcune variabili ambientali, in questo caso temperatura dell'aria (°C) (a partire da una temperatura superiore a 20 °C), umidità relativa (%) e -1 velocità del vento (ms ). A seconda di come queste variabili ambientali interagiscono tra di loro la temperatura apparente può assumere valori molto diversi da quelli della semplice temperatura dell'aria. Sulla base dei valori di temperatura apparente vengono individuati 4 livelli di disagio da caldo: debole, con valori tra 27 °C e 30 °C; moderato, tra 30 °C e 35 °C; intenso, tra 35 °C e 40 °C; molto intenso, oltre i 40 °C. Le condizioni di disagio fisiologico da freddo vengono stimate mediante l'applicazione di due indici: New Wind Chill Temperature Index, frutto di recenti ricerche effettuate in Nord America e sviluppato mediante test condotti su volontari sani (ambosessi), in particolare valutando la risposta dei termorecettori del volto (l'area del corpo con la maggior concentrazione) a diverse condizioni di freddo riprodotte in camere climatiche. Il disagio da freddo è determinato dalle diverse combinazioni di -1 temperatura dell'aria (°C) e velocità del vento (kmh ) (il movimento dell'aria, rimuovendo gli strati d'aria più caldi a diretto contatto con la pelle, favorisce una maggiore dispersione del calore). Questo indice viene applicato per valori di -1 temperatura dell'aria inferiori a 15 °C e velocità del vento superiori a 1.3 ms . Quando, invece, la velocità del vento è inferiore a questa soglia, viene applicato 13 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 l'Indice di Scharlau riuscendo così a valutare anche condizioni di disagio dovute al freddo-umido. Indice di Scharlau, tiene in considerazione l'effetto combinato di temperatura dell'aria (°C) ed umidità relativa (%) in assenza di vento ed è espresso da una differenza di temperatura. Questo indice fornisce, per ogni singolo valore di umidità relativa, la temperatura critica dell'aria al di sotto della quale l'organismo umano prova disagio fisiologico per la presenza di condizioni termoigrometriche sfavorevoli. Se la differenza tra la temperatura dell'aria prevista e quella critica è positiva non si prevede disagio da freddo umido; quando invece la differenza è negativa allora si ha disagio da freddo umido: disagio debole, differenza tra 0 °C e 1 °C; moderato, differenza tra 1 °C e 3 °C; intenso, differenza compresa tra 3 °C e 5 °C; molto intenso, differenza inferiore a 5 °C. In base all‟applicazione di questi indici, le condizioni di disagio da freddo vengono così classificate: il disagio da freddo è debole quando la temperatura percepita è compresa tra 10 °C e 5 °C; moderato tra 5 °C e 0 °C; intenso tra 0 e -5 °C; molto intenso inferiore a -5 °C. Nel caso in cui gli indici biometeorologici non identifichino alcuna condizione di disagio o quando la temperatura dell'aria è compresa tra 15 °C e 20 °C si parla allora di condizioni di benessere o assenza di disagio termico (Tabella 2). Tabella 2: Corrispondenza delle “faccine con il range di temperatura percepita. 14 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 Il biometeo nella tua città Dalla Homepage si può facilmente accedere, attraverso il menù a destra, alla pagina “biometeo nella tua città”, nella quale compare inizialmente una mappa della Toscana con la suddivisione nelle diverse province (Figura 3). Figura 3: Mappa della Toscana interattiva che permette di accedere alle bioprevisioni delle singole province. Cliccando sulla provincia di interesse è possibile accedere alla situazione biometeorologica prevista per il Capoluogo di Provincia. Si apre così una pagina in cui sono riportate le previsioni biometeorologiche fino a 3 giorni in formato grafico, come già descritto nel precedente paragrafo, poi gli avvisi per particolari condizioni critiche, le immagini sul vestiario consigliato, i meteogrammi di previsione fino a 5 giorni ed i dati osservati provenienti dalla stazione meteorologica urbana (Figura 4). 15 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 Figura 4: Esempio di previsione biometeorologica per la città di Firenze. 16 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 Avvisi per condizioni critiche: Il servizio di “Avvisi di condizioni potenzialmente dannose per la salute” fornisce una tabella di previsione composta di avvisi testuali sintetici validi per il giorno stesso, il giorno successivo, ed il giorno dopo ancora. Tale previsione è basata su una procedura che prevede l‟utilizzo dei dati previsti dal modello numerico WRF-NMM con risoluzione orizzontale di 12 km, presenti sulla libreria “libmeteosalute”. Nel caso in cui esse non siano presenti, al posto dell‟avviso compare la frase “Non si prevedono condizioni biometeorologiche rilevanti”. Di seguito si riportano le condizioni critiche la cui individuazione determina l‟emissione di avvisi di condizioni potenzialmente dannose per la salute: Presenza di escursione termica elevata: questo parametro è molto importante in campo biometeorologico, perché alcune persone più sensibili si adattano con maggiore difficoltà alle ampie variazioni di temperatura nell'arco della stessa giornata; inoltre, sono proprio gli sbalzi termici nelle 24 ore a poter determinare affaticamento nell‟organismo che si deve adattare alle diverse condizioni ambientali. Di conseguenza l‟impiego di un abbigliamento a strati, e quindi adeguato nelle varie condizioni che possono presentarsi, risulta estremamente importante per la salute. Freddo nelle prime ore del mattino: questa informazione viene indicata come critica soprattutto per gli anziani in quanto la reazione del nostro organismo all'ambiente esterno dipende da moltissimi fattori e, tra questi, l'età è indubbiamente una variabile di primaria importanza. Le persone anziane infatti reagiscono in maniera diversa rispetto a quelle adulte, in quanto i meccanismi di termoregolazione in età avanzata divengono meno efficienti. In particolare il sistema circolatorio risponde meno prontamente, soprattutto alle basse temperature; oltre ad avere una ridotta sensibilità al freddo, gli anziani, a parità di condizioni ambientali, hanno la temperatura della pelle, soprattutto degli arti inferiori, più bassa; infine la diminuzione della massa muscolare contribuisce alla riduzione del l'effetto isolante. Va poi sottolineato che preesistenti malattie cardio-vascolari e respiratorie possono rappresentare un ulteriore fattore di rischio, e che la termoregolazione può essere compromessa anche dal deterioramento delle capacità cognitive, che contribuisce a sottovalutare i rischi legati al freddo. Freddo o caldo durante le ore centrali della giornata: per il freddo valgono tutte le considerazioni fatte in precedenza. Per quanto riguarda i rischi legati al caldo va ricordato come, così come per il freddo, anche la sensazione di caldo negli anziani sia ridotta e necessiti, per essere avvertita, di un maggiore innalzamento della temperatura cutanea rispetto ad una persona adulta. In media per un anziano la soglia di temperatura in cui inizia la sudorazione risulta più elevata, mentre la quantità di sudore prodotto è minore, così come è ridotto lo stimolo della sete. I soggetti maggiormente esposti a complicazioni in caso di temperature elevate sono in particolare quelli di età superiore ai 75 anni. In letteratura esistono moltissime prove di un incremento dei decessi a carico di questa categoria di persone legato proprio alla presenza di temperature molto elevate. Elevata probabilità di temporali: esiste una vera e propria sintomatologia legata all'avvicinamento di un temporale che si manifesta in alcuni soggetti più sensibili. Queste persone, infatti, possono accusare una serie di malesseri legati ai cambiamenti delle condizioni atmosferiche, in particolare il repentino abbassamento di pressione barometrica, associate ad un temporale. 17 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 Elevata umidità relativa dell‟aria associata a bassa temperatura media e massima nel corso della giornata: tale situazione risulta essere associata al rischio di riacutizzazione del dolore in soggetti con patologie croniche dell'apparato muscolo-scheletrico. Se per l'osteoartrosi e la fibromialgia i risultati degli studi sono stati spesso contradditori, nei pazienti affetti da artrite reumatoide, invece, tutti i dati concordano sull'effetto aggravante dell'elevata umidità relativa e delle basse temperature sul dolore articolare. Raffiche di vento: la presenza di venti forti può compromettere la stabilità della deambulazione, soprattutto nelle persone con minore tono muscolare. Gli anziani possono essere tra le categorie a maggior rischio in caso di venti intensi e, soprattutto, sono le persone che, in caso di cadute accidentali, riportano le conseguenze più gravi. Se, oltre al vento, è presente anche del ghiaccio sul manto stradale, la probabilità di cadere aumenta. In caso di venti forti accompagnati dalla pioggia, essendo impossibile ripararsi efficacemente, la bagnatura dei vestiti incrementa la perdita di calore da parte della pelle e questo aumenta sensibilmente il rischio legato al freddo. Quindi in giorni caratterizzati da forte vento si consiglia vivamente alle persone più anziane di rimanere in ambienti chiusi. Nuvolosità persistente durante le ore diurne e per più giorni consecutivi (almeno 3): tale fattore risulta essere determinante per l'umore di una persona. È noto, infatti, che la quantità di luce solare influenza anche lo stato emotivo e determina alcune forme depressive stagionali, come il Disturbo Stagionale dell'Umore (SAD Seasonal Affective Disorder), presente soprattutto nei Paesi nordici. Se alla carenza di ore luce si aggiungono fattori meteorologici come la nuvolosità e la nebbia (tipiche del periodo autunnale ed invernale), gli effetti sul tono dell'umore e sulla sintomatologia depressiva tendono a divenire più marcati. Rischio di presenza di ghiaccio: il ghiaccio può rappresentare un fattore importante per le persone più fragili, in particolare per il rischio di cadute. Il problema è maggiormente sentito nei comuni collinari e montani del territorio regionale, luoghi nei quali l'accumulo, lo scioglimento ed il successivo ricongelamento della neve è più frequente. Anche le zone di pianura, in particolari periodi, possono essere soggette a questo tipo di problema, soprattutto se temperature molto basse si verificano dopo periodi piovosi. Variazione di temperatura tra un giorno e il successivo (in aumento o in diminuzione) prevista al mattino, nel pomeriggio o in serata. In questo caso viene consigliato di adattare l'abbigliamento alla repentina variazione termica prevista. Tale avviso viene diramato quando si prevede, per uno stesso periodo della giornata (due mattine, due pomeriggi o due sere consecutive) una variazione di temperatura superiore ai 5-6 °C. Come vestirsi Il servizio si prefigge lo scopo di fornire suggerimenti sul vestiario da indossare in giornata sulla base delle condizioni biometeorologiche previste. Si basa sul calcolo del valore di resistenza termica del vestiario mediante l‟applicazione di un indice di sensazione termica, il Predicted Mean Vote (PMV), che permette di risolvere l‟equazione di bilancio di energia del corpo umano a partire dai dati meteorologici 18 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 previsti. Tale procedura utilizza come dati di input quelli previsti dal modello numerico meteorologico WRF-NMM, con risoluzione orizzontale di circa 12 km, sulla libreria “libmeteosalute” sviluppata dal CIBIC. La resistenza termica del vestiario rappresenta la resistenza al flusso di calore opposta dai vestiti e dallo strato d‟aria presente tra i vestiti e la pelle. Nel sistema internazionale, la resistenza termica è 2 -1 espressa in m °C W , anche se, in genere, viene utilizzata un‟unità di misura 2 -1 particolare, il “clo” (1 clo = 0,155 m °C W ). La resistenza termica dell‟abbigliamento è molto difficile da misurare, in quanto richiede laboratori appositamente attrezzati. Viene pertanto effettuata una stima basata su tabelle, alcune delle quali riportano la resistenza termica di singoli capi d‟abbigliamento, indicata con l‟acronimo “Iclu”, o di combinazioni di capi, grandezza in tal caso indicata da “Icl” (UNI EN ISO 9920:2004). Da sottolineare che esistono relazioni che permettono di passare da Iclu a Icl. La procedura utilizzata per calcolare la resistenza termica sulla base della temperatura percepita prevista, utilizza come dati di input i parametri meteorologici previsti dal modello WRF-NMM di temperatura dell‟aria, umidità relativa, velocità del vento e temperatura media radiante. Essa è valida per un soggetto con caratteristiche standard (uomo di 35 anni in posizione eretta, altezza 1,75 m, peso 75 kg, impegnato in un‟attività metabolica leggera (80 W)). Questa procedura permette il calcolo del PMV partendo da un valore minimo di clo (clo=0,1), detto “clo iniziale”, e prosegue i calcoli incrementando il valore di clo sin quando non identifica un valore di PMV incluso nel range di neutralità termica (ossia un valore di PMV compreso tra – 0,5 e + 0,5). Il primo valore di clo identificato come sufficiente per raggiungere la neutralità termica rappresenta il “min_clo”, ossia il valore minimo di resistenza termica necessario per raggiungere la condizione di neutralità termica. Le informazioni finali quindi sono rappresentate dal valore di min_clo previsto su base oraria. Tale procedura di calcolo è stata pubblicata nel 2008 sulla rivista internazionale European Journal of Applied Physiology. Le informazioni ottenute vengono poi divulgate mediante un‟opportuna rappresentazione grafica denominata “Clothing Rating Scale” (CRS) (Figura 5). I relativi range di clo, espressi in questa rappresentazione grafica, sono stati ottenuti calcolando la resistenza termica complessiva dell‟abbigliamento (Icl) derivante da quella dei singoli capi (Iclu). Figura 5: Clothing Rating Scale, rappresentazione grafica del valore delle classi di min_clo. Questa procedura viene iterata per ciascun capoluogo di provincia della Toscana, e le immagini di previsione a tre giorni vengono riferite a tre diversi momenti della giornata: mattina (ore 08:00), pomeriggio (ore 15:00) e sera (ore 22:00) (Figura 6). 19 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 Figura 6: Esempio di previsione del come vestirsi per la mattina, il pomeriggio e la sera di oggi, domani e dopodomani. Mappe biometeorologiche e meteogrammi biometeorologici Il servizio “Mappe biometeo Toscana” permette di individuare, mediante mappe di previsione a livello regionale, le condizioni di benessere e disagio termico in tre momenti della giornata (mattina ore 08:00, pomeriggio ore 15:00 e sera ore 22:00), oltre alla distribuzione spaziale dell'escursione termica e barometrica giornaliera. Inoltre, vengono elaborate mappe orarie o tri-orarie dell'area d'interesse delle principali variabili biometeo: classe di benessere, temperatura apparente (Figura 7), vestiario consigliato, etc... 20 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 Figura 7: Mappe orarie del disagio termico e della temperatura apparente a 2 metri. Inoltre, vengono elaborate mappe di medie e differenze inter-giornaliere di temperatura massima, minima e pressione barometrica. 21 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 Sul sito sono presenti anche meteogrammi biometeorologici, che vengono prodotti una volta al giorno. Tali grafici mostrano alcune variabili biometeorologiche previste a cadenza oraria, per i successivi 5 giorni e per una data località, sulla base delle previsioni prodotte dal modello WRF-NMM. Il meteogramma permette la realizzazione di 6 grafici: nel primo viene indicata la classe di benessere/disagio prevista, calcolata mediante indici biometeorologici empirici (new wind chill temperature index, apparent temperature index ed Indice di Scharlau) (Figura 8); nel secondo sono mostrate la temperatura all'altezza di due metri dal suolo e quella apparente (new wind chill temperature index, apparent temperature index); l'unità di misura è il grado Celsius per entrambi le variabili (Figura 8); nel terzo viene mostrata la pressione atmosferica espressa in hPa all'altezza della località d'interesse (quindi non ridotta al livello del mare) (Figura 9); nel quarto grafico viene infine rappresentato l'indice PODA (acronimo di Partial Oxygen Density of the Air, Densità Parziale di Ossigeno nell‟Aria) (Figura 9) basato su una formula empirica per il calcolo della densità di ossigeno nell'aria (densità ossigeno = 23 % densità aria): PODA = [80,51 *Patm/ (Ta2m + 273,15)] * (1 –e/Patm) dove Ta2m: temperatura dell'aria a 2 metri, in gradi Celsius e: tensione di vapor acqueo, in hPa Patm: pressione atmosferica, in hPa. L'indice si basa sull'osservazione sperimentale per la quale l'incremento/decremento in 24 ore di densità di ossigeno (ipossia respiratoria) agiscono sul consumo di energia dell'organismo risultando potenzialmente dannose per i soggetti a rischio; nel quinto grafico viene mostrata l'umidità relativa espressa in termini percentuali all'altezza di 2 metri dal suolo; 2 nell'ultimo viene rappresentata la radiazione ad onde corte espressa in Watt m . In ognuno dei grafici le scale sono dinamiche, non fisse, e cambiano al variare del parametro mostrato. L'altitudine del punto considerato dal modello WRF-NMM e quella effettiva della località d'interesse possono non corrispondere, infatti, la rappresentazione dell'orografia da parte di un modello numerico meteorologico qualsiasi (non fa eccezione il WRF-NMM utilizzato per le previsioni) non corrisponde a quella reale. Differenze significative possono riscontrarsi soprattutto per le località di montagna dove - per motivi di stabilità numerica nell‟elaborazione dei dati - l'orografia del modello appare più “smussata” rispetto a quella reale; ad esempio in Toscana i rilievi nello schema del WRF-NMM non superano gli 800/1000 metri di quota. 22 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 Figura 8: Classe di benessere (in alto) e andamento giornaliero della temperatura dell’aria e di quella percepita. Figura 9: Andamento giornaliero della pressione atmosferica superficiale (in alto) e del PODA index (in basso). 23 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 Tuttavia, le mappe rappresentano un output automatico della procedura che utilizza come dati di input quelli previsti dal modello meteorologico, senza alcun intervento interpretativo da parte del bioprevisore. Potrebbero, quindi, verificarsi incongruenze rispetto alle informazioni contenute nella tabella relativa alla “previsione delle temperature percepite e condizioni di disagio e benessere termico” o nel “bollettino testuale”, dove, invece l‟interpretazione del bioprevisore risulta determinante. Dati meteorologici delle stazioni in ambiente urbano Le stazioni meteorologiche gestite dal Cibic sono collocate in tutti i capoluoghi toscani (ad eccezione di Prato) e collocate in ambiente urbano. Le stazioni sono dotate di un sensore termoigrometrico, all‟interno di uno schermo solare a ventilazione forzata, che raccoglie informazioni relative a temperatura dell‟aria e umidità relativa, di un pluviometro, di un anemometro per la misura della direzione e velocità del vento e di un sensore per la radiazione solare. Tutte le stazioni sono alimentate da un pannello fotovoltaico (che ricarica una batteria tampone). I dati delle stazioni sono consultabili sul sito www.biometeo.it alla pagina “Dati stazioni in ambiente urbano”. Aprendo la pagina compare l‟elenco delle città in cui sono posizionate le stazioni. Per ogni città è possibile visualizzare i grafici degli ultimi 4 giorni per i parametri temperatura, umidità relativa, radiazione solare, vento (direzione e velocità) e precipitazioni. Inoltre, è possibile consultare i dati registrati nella giornata anche attraverso la pagina del “biometeo nella tua città”. Previsioni aerobiologiche L'aerobiologia, branca della biologia, è una scienza multidisciplinare relativamente giovane. Ha lo scopo di studiare l‟aerosol biologico e le particelle in esso contenute (batteri, alghe, funghi, pollini, virus, spore di felci e di muschi, insetti ed altra microfauna etc.), le fonti che le producono, le modalità di trasporto nell'atmosfera, la deposizione, il riconoscimento e gli effetti sull'ambiente (indoor e outdoor), sull‟uomo, animali e piante. Il gruppo MeteoSalute dell‟Università degli studi di Firenze, si occupa di produrre previsioni aerobiologiche, settimanali, finalizzate all‟individuazione e al monitoraggio dei principali pollini allergenici presenti sul territorio fiorentino e dei conidi di Alternaria. Le previsioni sono elaborate sulla base del monitoraggio effettuato da Arpat nel corso della settimana precedente per la stazione di Firenze Careggi secondo la metodica prevista dalla norma UNI 11108. Il bollettino riporta, graficamente e numericamente, le concentrazioni (assente/bassa/media/alta) di pollini delle principali famiglie di piante allergeniche e di spore di alternaria presenti nel territorio fiorentino e fornisce una tendenza (stazionaria/in aumento/in calo) dell‟andamento delle concentrazioni per i 7 giorni successivi. La tabella grafica è accompagnata da una discussione aerobiologica, da una breve previsione meteorologica (sito ARPAT) 24 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 o biometeorologica, e dal commento/consiglio di un medico allergologo, aventi una validità di 7 giorni successivi all‟emissione del bollettino. Tali previsioni vengono settimanalmente pubblicate sul sito del progetto (biometeo.it/prev_pollini.html; Figura 10), sul sito dell‟ARPAT (www.arpat.toscana.it/aria/pollini-e-spore-fungine/ar_pollini_firenze_previsione.html; Figura 11) e inviate in formato pdf (vedi Figura 12) a tutte le farmacie comunali (AFAM) e farmacie dell‟Associazione Sindacale Titolari di Farmacie della Provincia di Firenze (che le stampano e le rendono visibili al pubblico) e alla associazione medici pediatri fiorentini (FIMP). Figura 10 Esempio di bollettino di previsione pollini e spore pubblicato su www.biometeo.it. 25 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 Figura 11 Esempio di bollettino di previsione pollini e spore pubblicato sul sito ARPAT. 26 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 Figura 12 Esempio di bollettino di previsione pollini e spore in formato pdf inviato a Farmacie e FIMP. Bollettino Terme di Montecatini Tra le molteplici attività operative giornaliere, effettuate dal gruppo di biometeorologi del progetto MeteoSalute, rientra anche il servizio di previsione per il Centro Termale di Montecatini Terme. Dalla primavera del 2007 è iniziata una collaborazione con le Terme di Montecatini allo scopo di implementare e migliorare il servizio offerto attraverso informazioni di carattere bioclimatico-ambientali. Gli utenti interessati, vengono informati giornalmente circa le potenziali condizioni di disagio e benessere termoigrometrico, e se sussistono possibili condizioni climatiche di rischio 27 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 per specifiche patologie. Nell‟ambito di questa collaborazione è stata installata presso il centro termale “Il Tettuccio” una stazione meteorologica completa (Figura 13). Figura 13 Stazione meteorologica installata presso il Centro Termale “Il Tettuccio” a Montecatini Terme. Scopo principale dell‟installazione è quello di monitorare le condizioni meteorologiche locali, di fornire un servizio di previsione biometeorologica più affidabile migliorando così la fruibilità del luogo di soggiorno. I dati della stazione meteorologica, relativi agli ultimi 3 giorni, sono resi disponibili in formato grafico all‟indirizzo http://biometeo.it/datistazioni.html Lo staff di previsori biometeorologi fornisce giornalmente ed a partire dal 25 giugno 2007 una serie di prodotti recepiti dal Centro Termale e dalle strutture ricettive presenti nel luogo attraverso un bollettino in formato pdf nel quale sono presenti una serie di informazioni biometeorologiche utili e di facile consultazione per gli utenti. La figura seguente (Figura 14) illustra, a scopo di esempio, un bollettino relativo ad un giorno di febbraio 2010. 28 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 Figura 14 Esempio di bollettino di previsione biometeorologica inviato giornalmente alle terme di Montecatini. 29 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 Nel bollettino sono indicate per il giorno stesso e quello successivo: Le temperature percepite minime e massime previste. Le temperature apparenti minime e massime sono ottenute integrando, secondo indici biometeorologici riconosciuti a livello internazionale, i valori previsti di temperatura dell‟aria con altri parametri atmosferici, come umidità relativa e velocità del vento. Il livello di disagio da freddo/caldo o benessere previsto. Per i due giorni oggetto di previsione, le condizioni di benessere o disagio termico, per tre momenti della giornata (mattina, pomeriggio e sera) sono rappresentate da vari colori (scala di blu per il disagio da freddo, scala di rosso per il disagio da caldo). Il tipo di vestiario consigliato in base alla temperatura realmente percepita. Sulla base delle condizioni termiche previste in ambiente esterno e assicurare condizioni di comfort termico, in base ad un tasso metabolico standard, vengono fornite informazioni sulla quantità e qualità dei capi di abbigliamento da indossare. Inoltre, per il giorno successivo, è presente un servizio aggiuntivo di previsione e segnalazione di particolari condizioni meteorologiche che potrebbero avere effetti importanti sulla salute (e.g. elevati valori di umidità relativa possono ripercuotersi sulla sintomatologia delle malattie reumatiche ed osteo-articolari, l‟assenza prolungata di radiazione solare può causare disturbi d‟umore nei soggetti più sensibili, le variazioni repentine di alcuni parametri atmosferici possono ripercuotersi sullo stato generale di salute, l‟avvicinamento ed il passaggio di fronti atmosferici temporaleschi possono avere conseguenze sullo stato psico-fisico di alcuni soggetti, temperature molto elevate possono avere effetti negativi nei confronti dei soggetti che si trovano all‟aperto). Questo bollettino è disponibile in formato pdf sul sito internet del progetto MeteoSalute all‟indirizzo http://biometeo.it/Bollettino_terme.pdf nella sezione dedicata alle previsioni biometeo. Il bollettino per le Terme di Montecatini è presente anche sul sito web ufficiale delle Terme di Montecatini (www.termemontecatiniweb.it; www.termemontecatini.it) nella sezione Meteo (Figura 15). 30 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 Figura 15 Homepage delle Terme di Montecatini e link al bollettino biometeo (il meteo). Toscana medica La collaborazione con l‟Ordine dei Medici Chirurghi ed Odontoiatri della provincia di Firenze, avviata nell‟Agosto del 2004, è proseguita anche durante tutto il 2010 ed è attualmente attiva. Tutti i giovedì, viene pubblicato, all‟interno del supplemento informatico “newsletter“ della rivista ufficiale dell‟Ordine dei Medici Toscani “Toscana Medica News” (http://www.ordine-medici-firenze.it/xnewsletter.htm), un bollettino sintetico di previsione biometeorologica (Figura 16). La previsione biometeorologica fornisce, per il fine settimana e con una breve tendenza per quella successiva, informazioni su condizioni meteorologiche potenzialmente dannose o di influenza sulla salute della popolazione e quella dei soggetti più sensibili alle variazione del tempo, come i malati cronici, anziani e bambini. 31 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 Figura 16 Webpage dell’Ordine dei Medici Chirurghi ed Odontoiatri della provincia di Firenze. Nel cerchio rosso è indicato il link in cui vengono pubblicate le previsioni biometeorologiche. Tali informazioni riguardano, in generale, il territorio toscano, ma in maggior dettaglio l‟area fiorentina. Oltre alla previsione biometeorologica, il bollettino è stato sempre completato con la presentazione e discussione di un articolo scientifico di recente pubblicazione (coadiuvato da riferimenti bibliografici), generalmente attinente alle condizioni biometeorologiche previste, in cui, in termini il più possibile divulgativi, si descrivono i principali risultati e le possibili ricadute pratiche (Figura 17). Nel corso del 2009-2010, tra i riferimenti bibliografici degli articoli discussi nei bollettini sono state citate anche prestigiose riviste scientifiche tra cui “New England Journal of Medicine (NEJM)”, “British Medical Journal (BMJ)”, “The Lancet “ (Tabella 3). La rivista scientifica maggiormente citata è stata “International Journal of Biometeorology”, con sei citazioni (Tabella 3). Gli argomenti trattati sono stati molto vari e hanno permesso di approfondire le tematiche legate al campo della biometeorologia umana, fornendo valide ed interessanti informazioni per gli operatori del settore. L‟accesso ai numeri on line della rivista “Toscana Medica News” è possibile anche tramite il sito internet del progetto MeteoSalute (www.biometeo.it) clicando sul link “Bollettino Toscana medica news” nella sezione “Altre attività”. 32 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 Figura 17 Esempio di bollettino biometeorologico pubblicato sul supplemento informatico della rivista ufficiale dell’Ordine dei Medici Toscani “Toscana Medica News”. Tabella 3 Elenco delle riviste scientifiche citate nei bollettini biometeorologici nel corso del 2009 con il relativo numero di citazioni. Report bioclimatologici Sul sito sono riportati, e quindi risultano consultabili, i report bioclimatologici mensili, i quali riportano sinteticamente l‟andamento di una serie di parametri bioclimatologici e le anomalie di questi rispetto a medie trentennali (calcolate sulla base di dati climatologici) per tre città toscane (Firenze, Arezzo e Pisa) e per altre città della Penisola. I report permettono di evidenziare eventuali anomalie e gli eventi estremi che possono avere ripercussioni per la salute dei cittadini. 33 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 Iniziative future Il gruppo di lavoro del CIBIC – Laboratorio MeteoSalute ha elaborato ulteriori attività e miglioramenti di servizi già esistenti, con il fine di rendere ancor più completa e dettagliata l‟informazione disponibile all‟utenza. Nel particolare nei prossimi mesi verranno implementati i seguenti servizi: 1) Completamento della revisione del Glossario dei termini di interesse biometeorologico e bioclimatologico, da completare con l‟introduzione di ulteriori nuove definizioni. 2) Un servizio diretto alle domande ed alle curiosità che potranno pervenire dall‟utenza del sito, attraverso un indirizzo e-mail sul quale far convergere le richieste. 3) Un servizio di mailing-list, dedicato agli utenti che vorranno avere a disposizione sul proprio computer una copia in formato .pdf del bollettino biometeorologico quotidiano. 4) L‟integrazione del servizio “Mappe Biometeo” con cartine a scala nazionale, che descrivano la distribuzione degli stessi parametri visibili sulle mappe riguardanti la sola Toscana. 34 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 Bollettino biometeorologico a supporto dell‟attività Biometeorological forecasts to support elderly assistance anziani - Daily biometeorological forecast were performed to support the 34 health care districts of Tuscany since 2004. The aim of this biometeorological forecast service is to inform on meteorological conditions that can affect human health (not only heat and cold related illness, but also other biometeorological conditions). Dal 2004, Il Centro di Bioclimatologia fornisce ai referenti dei distretti socio sanitari della Toscana le previsioni biometeorologiche volte anche all‟individuazione di giorni critici per la salute umana. Il bollettino biometeorologico viene inviato tutte le mattine ai 34 distretti socio-sanitari della Toscana. Di seguito vengono illustrate le varie zone della toscana seguendo lo schema riportato in (Tabella 4) Individuazione e segnalazione di giorni critici da caldo e da freddo Per ciascuna area bioclimatica viene indicata anche l‟eventuale presenza di giorni critici per la salute, sia derivanti da ondate di calore che da ondate di freddo. Tali avvisi vengono diramati nel caso di superamento di soglie di criticità da parte di alcuni parametri che sono stati individuati nelle temperature percepite massime e minime giornaliere per quanto riguarda le ondate di freddo, mentre temperature percepite massime, medie e temperature percepite alle ore 22:00 per quanto concerne le ondate di calore. Relativamente a queste ultime, i valori soglia sono stati fissati rispettivamente in 34 °C per le massime, 25 °C per la media giornaliera e 27 °C per la temperatura percepita serale. Uno studio epidemiologico condotto dal CIBIC nel corso del 2010 che mette in relazione i casi di mortalità per malattie cardiovascolari con alcuni parametri meteorologici, ha permesso di modificare la soglia di temperatura media percepita, utilizzata fino alla stagione estiva 2009, portandola da 27 °C, a 25°C. Per quanto riguarda i giorni critici da caldo, in caso di contemporaneo superamento delle soglie descritte in precedenza, si segnala il rischio che può assumere i seguenti livelli: - Attenzione (A), il primo giorno di criticità; Allarme (L), il secondo giorno consecutivo di superamento dei valori soglia; Emergenza (E) oltre tre giorni consecutivi di criticità da caldo. In ogni caso il terzo giorno di previsione, in caso di criticità, viene sempre indicato con livello di attenzione, a causa della minore affidabilità previsionale. Per quanto riguarda il freddo invece, i parametri considerati per un eventuale avviso di criticità, sono le temperature percepite minime e massime giornaliere. In particolare i valori minimi percepiti devono essere inferiori ai -5 °C mentre quelli massimi non devono superare i 5 °C. Anche in questo caso, il superamento di 35 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 entrambe le soglie di criticità, determina la segnalazione del rischio che può assumere 2 livelli: - Attenzione (A) Allarme (L) Come per il caldo, il terzo giorno di previsione, in caso di criticità, viene sempre indicato con livello di attenzione, a causa della minore affidabilità previsionale Area omogenea (AO) N° Costa Nord 1 Costa Sud 2 Appennino centrosettentrionale 3 Interno medio 4 Interno sud 5 Appennino centro meridionale e Amiata 6 Area bioclimatica (AB) Comune di riferimento Isole Portoferraio Versilia Massa e Carrara Costa Livornese Livorno Costa maremmana Grosseto Lunigiana Pontremoli Garfagnana Castelnuovo di Garfagnana Appennino pistoiese-pratese San Marcello Pistoiese Valdarno medio Firenze Valdarno inferiore Lucca Val di chiana Arezzo Valdarno Superiore Montevarchi Val d'Era, Val d'Elsa e Val di Pesa Peccioli Colline Metallifere Roccastrada Senese Siena Maremma Scansano Val Tiberina Sansepolcro Mugello Borgo San Lorenzo Amiata Santa Fiora Alto Mugello Marradi Casentino-Pratomagno Bibbiena Tabella 4: Suddivisione del territorio toscano in Aree Bioclimatiche con il relativo numero e comune di riferimento, raggruppate in 6 aree omogenee (AO) dalle caratteristiche simili. 36 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 Riepilogo dell‟andamento delle condizioni termiche previste nelle aree della Toscana nell‟estate 2010 – Biometeoorlogical forecasted conditions in Tuscan Health Districts in Summer 2010. th th Biometeorological forecasts during the period 15 May - 15 September in 2010 has been analysed according to the climatically homogeneous areas of Tuscany. This analysis showed that Summer 2010 was characterized by heavy thermal conditions in a lot of Tuscan areas, especially in late May and from early July to late August. Otherwise in June weather conditions were relatively comfortable. L‟analisi dei dati delle previsioni bioclimatiche nel periodo 1 maggio – 30 settembre ha messo in luce una stagione estiva 2010 caratterizzata da condizioni biometeorologiche a rischio per la salute che si sono verificate quasi esclusivamente nel mese di luglio, stante una stagione estiva caratterizzata da frequenti passaggi perturbati. Durante i mesi di maggio e giugno, a periodi di stabilità atmosferica, si sono alternate fasi depressionarie, anche importanti, che hanno determinato temperature percepite inferiori alla media, mentre luglio ha visto condizioni di generale stabilità atmosferica con pressione alta e livellata e temperature percepite elevate. I mesi di agosto e settembre sono stati invece nuovamente caratterizzati da variabilità atmosferica con precipitazione al di sopra della media ed assenza di ondate di calore importanti. Le previsioni biometeorologiche sono state elaborate sulla base della suddivisione della toscana in zone omogenee dal punto di vista climatico, scegliendo un comune per ciascuna zona come riferimento tra quelli che la rappresentavano nel modo migliore sia da un punto di vista climatico, sia in base al numero di popolazione residente. Le 20 aree bioclimatiche identificate sono state poi raggruppate in 6 aree omogenee (AO) al fine di rendere maggiormente comprensibile la lettura dei tabella 4. Maggio 2010: La prima parte del mese di maggio è stata caratterizzata da perturbazioni provenienti da latitudini settentrionali che hanno determinato temperature di alcuni gradi al di sotto della media del periodo fino a circa il 20 del mese con tassi di umidità elevati e temperature minime percepite che sono scese al di sotto dei 10 °C su molte zone, in particolare sulle aree collinari si sono verificati anche valori inferiori a 5 °C con disagio da freddo fino a moderato. Inoltre, l‟insistenza dei passaggi perturbati durante questo periodo ha determinato in molte località, specialmente dell‟interno, il verificarsi di tre o più giorni consecutivi di cielo nuvoloso, prontamente segnalati mediante avvisi, in quanto in grado di influenzare il tono dell‟umore nelle persone soggette a tali patologie. Successivamente, nella seconda parte del mese, la parziale rimonta dell‟Anticiclone delle Azzorre ha riportato un periodo di stabilità atmosferica nel Bacino del Mediterraneo e pertanto sulla nostra Regione dove si è verificato un sensibile sbalzo termico segnalato mediante avviso. Le temperature massime percepite tuttavia si sono mantenute su valori mediamente intorno ai 25 °C, con picchi di 27 °C nelle province di Grosseto e Firenze durante il periodo 2237 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 24maggio, determinando tuttavia solo deboli e locali condizioni di disagio da caldo, grazie anche a tassi di umidità particolarmente bassi. Pertanto, nel corso di tutto il mese di maggio non si sono verificate condizioni di criticità da caldo nell‟intero territorio toscano (Figura 18). Temperatura massima percepita (°C) Maggio 40 35 AO n°1 30 AO n°2 25 AO n°3 20 AO n°4 15 AO n°5 AO n°6 10 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 Giorno del mese Figura 18: Temperature percepite massime giornaliere previste nelle Aree Omogenee toscane nel mese di Maggio. Giugno 2010: I primi giorni del mese di giugno sono stati ancora caratterizzati da variabilità atmosferica e da temperature percepite sostanzialmente nella norma con assenza totale di condizioni di disagio su tutto il territorio regionale. Intorno al 6-7 del mese la risalita di un campo di alta pressione di matrice sub-tropicale verso la nostra Penisola, ha determinato un innalzamento delle temperature che si sono portate su valori percepiti anche leggermente superiori ai 30 °C nel periodo dal 10 al 13 del mese nell‟area omogenea numero 4 (AO n°4), determinando condizioni di disagio da caldo anche moderato a causa di tassi di umidità superiori al 50-60%. Intorno alla metà del mese, l‟orientamento dell‟Anticiclone delle Azzorre lungo i meridiani ha favorito la discesa di correnti da nord che hanno determinato una ciclogenesi nel Mediterraneo che ha insistito per più giorni provocando una graduale ma continua diminuzione delle temperature massime percepite fino a valori al di sotto della media del periodo. Nella terza decade l‟Anticiclone delle Azzorre ha riportato una maggiore stabilità atmosferica con una ripresa delle temperature percepite che alla fine del mese hanno raggiunto anche i 32-33 °C nelle aree urbane del Valdarno e del grossetano (Figura 19). 38 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 Temperatura massima percepita (°C) Giugno 40 35 AO n°1 30 AO n°2 AO n°3 25 AO n°4 20 AO n°5 15 AO n°6 10 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 Giorno del mese Figura 19: Temperature percepite massime giornaliere previste nelle Aree Omogenee toscane nel mese di Giugno. Luglio 2010: La prima e la seconda decade del mese di luglio hanno mostrato caratteristiche prettamente estive accompagnate a tratti da un‟alta pressione sub-tropicale che ha favorito temperature percepite elevate, anche superiori alla soglia dei 34 °C sulle aree urbane del Valdarno e localmente lungo la costa. In particolare, nel periodo 13-16 luglio si sono raggiunti picchi di 36-37 °C nel fiorentino. L‟ondata di calore è stata accompagnata da valori percepiti superiori ai 27 °C durante le ore serali e medie giornaliere superiori a 25 °C, rendendo necessario l‟emissione di avvisi di condizioni di criticità da caldo. Il protrarsi dell‟alta pressione ha mantenuto tali condizioni per più di tre giorni consecutivi (fino a 10 nel fiorentino e nel grossetano) su gran parte delle aree toscane e pertanto sono stati emessi avvisi di “emergenza caldo” con allerta nelle aree socio sanitarie interessate. Nell‟ultima decade del mese le temperature hanno subito un calo, inizialmente graduale, per l‟abbandono dell‟area mediterranea da parte dell‟alta sub-tropicale e successivamente più repentino per la discesa di aria fredda dal Nord Europa con la conseguente scomparsa di condizioni di criticità da caldo su tutta la Regione (Figura 20). 39 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 Temperatura massima percepita (°C) Luglio 40 35 AO n°1 30 AO n°2 25 AO n°3 20 AO n°4 AO n°5 15 AO n°6 10 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 Giorno del mese Figura 20: Temperature percepite massime giornaliere previste nelle Aree Omogenee toscane nel mese di Luglio. Agosto 2010: Il mese di Agosto è stato caratterizzato da temperature decisamente sotto la media nelle prime due decadi, a causa di due passaggi perturbati avvenuti intorno al 5 ed il 13-14 del mese. Durante questo periodo i valori massimi percepiti si sono mantenuti al di sotto dei 30 °C su quasi tutte le aree socio sanitarie ed in corrispondenza dei due passaggi perturbati non si sono verificate neanche condizioni di disagio da caldo su tutta la Toscana (valori massimi percepiti inferiori a 27 °C). Il ripristinarsi di condizioni di stabilità ha favorito una graduale ma continua risalita delle temperature che si sono nuovamente riportate su valori nella media del periodo o lievemente superiori alla norma, con massime che il giorno 23 hanno toccato 33-34 °C nelle città di Lucca e Firenze. Gli elevati tassi di umidità del periodo hanno permesso il superamento delle soglie di criticità da caldo, correttamente segnalate dal servizio previsionale. L‟arrivo di correnti più fresche orientali ha successivamente riportato le temperature massime su valori decisamente inferiori ai 30 °C alla fine del mese, grazie anche a tassi di umidità più contenuti. Da evidenziare come il mese di Agosto abbia avuto solamente un giorno di criticità da caldo, quando invece nell‟anno precedente si sono verificati ben 16 giorni di criticità nella città di Firenze (Figura 21). 40 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 Temperatura massima percepita (°C) Agosto 40 35 AO n°1 30 AO n°2 25 AO n°3 AO n°4 20 AO n°5 15 AO n°6 10 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 Giorno del mese Figura 21: Temperature percepite massime giornaliere previste nelle Aree Omogenee toscane nel mese di Agosto. Settembre 2010: L‟ultimo mese della stagione estiva inizia con condizioni di stabilità e temperature nella media del periodo con tuttavia elevata escursione termica giornaliera. Fino al 6-7 del mese i valori si sono mantenuti al di sotto dei 30 °C, grazie anche a tassi di umidità contenuti e disagio da caldo che si è mantenuto su livelli deboli su gran parte del territorio regionale. In seguito, una veloce perturbazione transitata sul nostro territorio ha determinato un calo di circa 3-4 °C delle temperature con assenza di disagio da caldo. Nella seconda decade, il ripristinarsi di condizioni meteorologiche stabili ha favorito un aumento dei valori termici che comunque non hanno superato mediamente la soglia dei 27 °C percepiti eccezion fatta per il grossetano. La parte centrale del mese è proseguita con condizioni di alta pressione e bassi tassi di umidità relativa con benessere termico su tutte le aree socio sanitarie. Dal 25 del mese, la discesa di una perturbazione dal Nord Atlantico ha determinato un ulteriore calo termico che ha portato le temperature al di sotto della soglia dei 25 °C ed un aumento dell‟umidità (Figura 22). 41 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 Temperatura massima percepita (°C) Settembre 40 35 AO n°1 30 AO n°2 25 AO n°3 AO n°4 20 AO n°5 15 AO n°6 10 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 Giorno del mese Figura 22: Temperature percepite massime giornaliere previste nelle Aree Omogenee toscane nel mese di Settembre. Di seguito si riporta il grafico riassuntivo del numero totale di criticità previste nelle singole aree bioclimatiche della Toscana nel corso della stagione estiva 2010 (Figura 23) e la tabella dettagliata delle condizioni di rischio previste per ciascun giorno (Tabella 5). 12 Numero di criticità 10 8 Attenzione 6 Emergenza 4 Allarme 2 0 2 9 10 6 11 22 1 14 16 7 33 8 11 18 19 4 44 5 17 3 12 13 15 20 55 66 Aree socio sanitarie-Aree omogenee Figura 23: Numero totale di criticità previste nel corso della stagione estiva per ogni AO. 42 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 AO 1 DATA/AB 01/05/2010 02/05/2010 03/05/2010 04/05/2010 05/05/2010 06/05/2010 07/05/2010 08/05/2010 09/05/2010 10/05/2010 11/05/2010 12/05/2010 13/05/2010 14/05/2010 15/05/2010 16/05/2010 17/05/2010 18/05/2010 19/05/2010 20/05/2010 21/05/2010 22/05/2010 23/05/2010 24/05/2010 25/05/2010 26/05/2010 27/05/2010 28/05/2010 29/05/2010 30/05/2010 31/05/2010 01/06/2010 02/06/2010 03/06/2010 04/06/2010 05/06/2010 06/06/2010 07/06/2010 08/06/2010 09/06/2010 10/06/2010 11/06/2010 2 N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N 2 9 10 6 N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N 3 1 14 16 N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N 4 7 N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N 8 11 18 N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N 5 19 N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N 4 N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N 6 5 17 3 12 13 N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N 43 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it 15 N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N 20 N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 AO 1 DATA/AB 12/06/2010 13/06/2010 14/06/2010 15/06/2010 16/06/2010 17/06/2010 18/06/2010 19/06/2010 20/06/2010 21/06/2010 22/06/2010 23/06/2010 24/06/2010 25/06/2010 26/06/2010 27/06/2010 28/06/2010 29/06/2010 30/06/2010 01/07/2010 02/07/2010 03/07/2010 04/07/2010 05/07/2010 06/07/2010 07/07/2010 08/07/2010 09/07/2010 10/07/2010 11/07/2010 12/07/2010 13/07/2010 14/07/2010 15/07/2010 16/07/2010 17/07/2010 18/07/2010 19/07/2010 20/07/2010 21/07/2010 22/07/2010 23/07/2010 2 N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N A L E N N N N N N 2 9 10 6 N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N A N N L N N E N N N N N N N N N N N N N N A N A L N L E N N E A A E L L E E E E E E E N N E N N N N N N N N A N A L N L E 3 1 14 16 N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N A N N L A N N N N N N N N N N A N N L A N E L N N N N N N N N N N N N N N N N N N N 4 7 N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N A L E E N N N A L E E E E E E E E N N A L E 8 11 18 N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N A N N L N A E N L N N N N N N N N N N N N A N N L N A E A L E L E E N N E A A E L L E E E E E E N N N N N N N N N A N N L A N E L A 5 19 N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N A L E N A L E E N N N N N N 4 N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N 6 5 17 3 12 13 N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N A A N A N L L N L N E E N E N N N N N N A A N A N L L A L N E E L E N E E E E N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N A N N N N 44 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it 15 N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N 20 N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N A L N N N N N N Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 AO 1 DATA/AB 24/07/2010 25/07/2010 26/07/2010 27/07/2010 28/07/2010 29/07/2010 30/07/2010 31/07/2010 01/08/2010 02/08/2010 03/08/2010 04/08/2010 05/08/2010 06/08/2010 07/08/2010 08/08/2010 09/08/2010 10/08/2010 11/08/2010 12/08/2010 13/08/2010 16/08/2010 17/08/2010 18/08/2010 19/08/2010 20/08/2010 21/08/2010 22/08/2010 23/08/2010 24/08/2010 25/08/2010 26/08/2010 27/08/2010 28/08/2010 29/08/2010 30/08/2010 31/08/2010 01/09/2010 02/09/2010 03/09/2010 04/09/2010 05/09/2010 2 N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N 2 9 10 6 N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N 3 1 14 16 N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N 4 7 N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N A N N N N N N N N N N N N N 8 11 18 N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N A N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N 5 19 N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N 4 N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N 6 5 17 3 12 13 N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N 45 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it 15 N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N 20 N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 AO 1 DATA/AB 06/09/2010 07/09/2010 08/09/2010 09/09/2010 10/09/2010 11/09/2010 12/09/2010 13/09/2010 14/09/2010 15/09/2010 16/09/2010 17/09/2010 18/09/2010 19/09/2010 20/09/2010 21/09/2010 22/09/2010 23/09/2010 24/09/2010 25/09/2010 26/09/2010 27/09/2010 28/09/2010 29/09/2010 30/09/2010 2 N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N 2 9 10 6 N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N 3 1 14 16 N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N 4 7 N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N 5 8 11 18 N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N 19 N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N 4 N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N 6 5 17 3 12 13 N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N 15 N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N 20 N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N Legenda N NESSUN RISCHIO A ATTENZIONE CALDO L ALLARME CALDO E EMERGENZA CALDO Tabella 5: Tabella giornaliera delle condizioni di rischio previste nel corso della stagione estiva 2010 per ogni singola AO. 46 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 Riepilogo dell‟andamento delle condizioni termiche previste nelle aree della Toscana nel periodo autunno-inverno 2010-2011 – Biometeoorlogical forecasted conditions in Tuscany Health Districts in Autumn-Winter 20102011. th th Biometeorological forecasts during the period 1 October 2010 - 31 January 2011 has been analysed according to the climatically homogeneous areas of Tuscany. This analysis showed that the first part of the winter was characterized by cold thermal conditions in December in a lot of Tuscan areas with a great snow event in Florence. Otherwise in January weather conditions were less cold, especially from 7 th th to 17 . L‟analisi dei dati delle previsioni bioclimatiche nel periodo 1 ottobre – 31 gennaio ha messo in luce una stagione autunnale caratterizzata da una assenza di condizioni biometeorologiche critiche per la salute nel mese di ottobre. Nel corso del mese di novembre si è assistito ad un progressivo calo termico, via via sempre più marcato che ha determinato negli ultimi giorni le prime condizioni di moderato disagio da freddo. Dicembre è stato invece caratterizzato da un afflusso di correnti orientali che ha determinato una decisa diminuzione delle temperature, soprattutto a partire dalla seconda decade, con disagio da freddo di tipo intenso o molto intenso su tutto il territorio. Dal 14 al 19 sono stati diramati numerosi avvisi di attenzione che ricordiamo vengono emessi nel caso si verifichino nel corso della stessa giornata temperature minime percepite inferiori a -5 °C e massime che non superano i 5 °C. In tale periodo si sono inoltre verificate condizioni di allarme per 5 giorni consecutivi nelle AO3, AO5 ed AO6. La fine del mese è trascorsa senza ulteriori condizioni di criticità da freddo, ad eccezion fatta per l‟area bioclimatica numero 15, facente parte dell‟AO6. Anche per il mese di gennaio, le situazioni critiche si sono presentate per più giorni solo nella seconda metà del mese, quando nuovamente le aree omogenee 3,5 e 6 hanno fatto registrare fino a 5-6 giorni critici consecutivi. 47 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 Ottobre 2010: Temperatura minima percepita (°C) L‟inizio del mese è stato caratterizzato da condizioni di alta pressione con cielo sereno e temperature generalmente superiori ai 10 °C sia per quanto riguarda i valori minimi che quelli massimi. Alla fine della prima decade, l‟arrivo di venti orientali più freschi ha fatto scendere i valori minimi percepiti al di sotto dei 10 °C in alcune zone con i primi disagi da freddo durante il primo mattino. Successivamente la temperatura è calata lievemente fino a circa il 25 del mese, quando in seguito all‟ingresso di una perturbazione, si è assistito ad un calato termico più marcato con valori massimi al di sotto dei 15 °C e minimi tra 5 e 10 °C su tutte le zone. Il mese si è concluso con condizioni di tempo stabile e temperature percepite in generale ripresa. Ottobre 25 20 15 AO n°1 AO n°2 10 AO n°3 5 AO n°4 AO n°5 0 AO n°6 -5 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 Temperatura massima giornaliera (°C) Giorno del mese 25 20 AO n°1 15 AO n°2 10 AO n°3 AO n°4 5 AO n°5 0 AO n°6 -5 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 Giorno del mese Figura 24: Temperature percepite minime (sopra) e massime (sotto) giornaliere previste nelle Aree Omogenee toscane nel mese di Ottobre. Novembre 2010: 48 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 Temperatura minima percepita (°C) L‟ingresso di correnti occidentali ha mantenuto i cieli nuvolosi con conseguente bassa escursione termica giornaliera durante i primi giorni del mese. A seguire, il ristabilirsi di condizioni di alta pressione hanno contributo a mantenere le temperature massime intorno a 20 °C mentre le minime si sono portate su valori anche inferiori a 10 °C con deboli condizioni di disagio da freddo, in particolare sulle zone più interne della Regione. In seguito, l‟indebolimento dell‟alta pressione ha permesso il passaggio di alcuni corpi nuvolosi che hanno portato i valori massimi intorno ai 15 °C. Nella seconda metà del mese l‟ingresso di una perturbazione più intensa ha provocato un‟ulteriore abbassamento delle temperature percepite con valori minimi che hanno localmente determinato condizioni di moderato disagio da freddo. L‟ultima decade è iniziata con un progressivo calo termico che si è protratto fino al 26 del mese, quando si sono avute condizioni di disagio da freddo durante tutta la giornata su tutte le aree. Il mese si è concluso con un miglioramento delle condizioni meteorologiche ed una ripresa delle temperature percepite. Novembre 25 20 AO n°1 AO n°2 15 AO n°3 10 AO n°4 AO n°5 5 AO n°6 0 -5 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 Temperatura massima giornaliera (°C) Giorno del mese 25 20 AO n°1 15 AO n°2 AO n°3 10 AO n°4 5 AO n°5 AO n°6 0 -5 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 Giorno del mese Figura 25: Temperature percepite minime (sopra) e massime (sotto) giornaliere previste nelle Aree Omogenee toscane nel mese di Novembre. Dicembre 2010: 49 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 Temperatura minima percepita (°C) I primi 5 giorni del mese sono stati caratterizzati da un continuo afflusso di aria fredda dai quadranti settentrionali accompagnata da condizioni di maltempo e temperature in costante discesa fino a raggiungere in alcune zone valori minimi percepiti inferiori a 0 °C. L‟ingresso di correnti sud-occidentali ha riportato i valori intorno a 15 °C con sensibile aumento termico diffuso su tutta la Regione. Dalla fine della prima decade, aria fredda continentale in ingresso da Est ha progressivamente abbassato le temperature percepite fino a raggiungere valori minimi compresi tra -3 e -10 °C con condizioni di disagio da freddo intenso o molto intenso. Lo scorrimento umido al di sopra del consistente strato di aria gelida formato nei giorni precedenti ha determinato per il giorno 17 le condizioni ideali per il verificarsi di copiose nevicate anche su molte aree pianeggianti della Regione. Dal 19 del mese un flusso umido meridionale ha favorito una rapida ripresa delle temperature che si sono riportate diffusamente al di sopra dei 10 °C intorno al 23-25 del mese. A seguire nuova aria fredda orientale ha ristabilito condizioni di bel tempo e temperature percepite più basse. Dicembre 20 15 10 AO n°1 5 AO n°2 0 AO n°3 -5 AO n°4 -10 AO n°5 AO n°6 -15 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 Temperatura massima giornaliera (°C) Giorno del mese 20 15 AO n°1 10 AO n°2 5 AO n°3 0 AO n°4 -5 AO n°5 -10 AO n°6 -15 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 Giorno del mese Figura 26: Temperature percepite minime (sopra) e massime (sotto) giornaliere previste nelle Aree Omogenee toscane nel mese di Dicembre. 50 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 Gennaio 2011: Temperatura minima giornaliera (°C) Il primo mese dell‟anno è iniziato all‟insegna del clima rigido con temperature minime al di sotto degli 0 °C su gran parte delle aree. In seguito si è assistito ad un graduale ma costante incremento dei valori che intorno al 7-8 del mese si sono portati diffusamente al di sopra dei 10 °C nei valori minimi e con una bassa escursione termica diurna. Nella seconda decade del mese, un miglioramento delle condizioni meteorologiche ha portato un calo progressivo delle temperature minime percepite mentre le massime si sono mantenute stabilmente su valori prossimi ai 15 °C. Aria fredda da Est ha in seguito riportato valori percepiti nuovamente inferiori agli 0 °C nelle minime e al di sotto dei 5 °C nelle massime. Successivamente si è avuto un periodo caratterizzato da una lieve ripresa delle temperature massime percepite per il ripristinarsi di condizioni stabili. Negli ultimi giorni del mese i valori termici percepiti si sono riportati al di sotto dei 5 °C per le massime e intorno a 0 °C per le minime con disagio da freddo tra moderato e intenso. Gennaio 20 15 10 AO n°1 5 AO n°2 AO n°3 0 AO n°4 -5 AO n°5 -10 AO n°6 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 Temperatura massima giornaliera (°C) Giorno del mese 20 15 AO n°1 10 AO n°2 5 AO n°3 AO n°4 0 AO n°5 -5 AO n°6 -10 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 Giorno del mese Figura 27: Temperature percepite minime (sopra) e massime (sotto) giornaliere previste nelle Aree Omogenee toscane nel mese di Gennaio. 51 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 Di seguito si riporta il grafico riassuntivo del numero totale di criticità previste nelle singole aree bioclimatiche della Toscana nel corso della stagione invernale 20102011 (Figura 28) e la tabella dettagliata delle condizioni di rischio previste per ciascun giorno (Tabella 6). Numero di criticità 12 10 8 6 Attenzione 4 Allarme 2 0 2 9 10 6 11 1 14 16 7 22 8 11 18 19 4 33 44 5 17 3 12 13 15 20 55 6 Aree socio sanitarie- Aree omogenee Figura 28: Numero totale di criticità previste nel corso della stagione autunno-invernale 2010-2011 per ogni AO. AO DATA/AB 01/10/2010 02/10/2010 03/10/2010 04/10/2010 05/10/2010 06/10/2010 07/10/2010 08/10/2010 09/10/2010 10/10/2010 11/10/2010 12/10/2010 13/10/2010 14/10/2010 2 N N N N N N N N N N N N N N 1 2 9 10 6 N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N 3 1 14 16 N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N 7 N N N N N N N N N N N N N N 4 8 11 18 N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N 19 N N N N N N N N N N N N N N 4 N N N N N N N N N N N N N N 5 6 5 17 3 12 13 N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N 52 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it 15 N N N N N N N N N N N N N N 20 N N N N N N N N N N N N N N Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 AO DATA/AB 15/10/2010 16/10/2010 17/10/2010 18/10/2010 19/10/2010 20/10/2010 21/10/2010 22/10/2010 23/10/2010 24/10/2010 25/10/2010 26/10/2010 27/10/2010 28/10/2010 29/10/2010 30/10/2010 31/10/2010 01/11/2010 02/11/2010 03/11/2010 04/11/2010 05/11/2010 06/11/2010 07/11/2010 08/11/2010 09/11/2010 10/11/2010 11/11/2010 12/11/2010 13/11/2010 14/11/2010 15/11/2010 16/11/2010 17/11/2010 18/11/2010 19/11/2010 20/11/2010 21/11/2010 22/11/2010 23/11/2010 24/11/2010 25/11/2010 2 N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N 1 2 9 10 6 N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N 3 1 14 16 N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N 7 N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N 4 8 11 18 N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N 19 N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N 4 N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N 5 6 5 17 3 12 13 N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N 53 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it 15 N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N 20 N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 AO DATA/AB 26/11/2010 27/11/2010 28/11/2010 29/11/2010 30/11/2010 01/12/2010 02/12/2010 03/12/2010 04/12/2010 05/12/2010 06/12/2010 07/12/2010 08/12/2010 09/12/2010 10/12/2010 11/12/2010 12/12/2010 13/12/2010 14/12/2010 15/12/2010 16/12/2010 17/12/2010 18/12/2010 19/12/2010 20/12/2010 21/12/2010 22/12/2010 23/12/2010 24/12/2010 25/12/2010 26/12/2010 27/12/2010 28/12/2010 29/12/2010 30/12/2010 31/12/2010 01/01/2011 02/01/2011 03/01/2011 04/01/2011 05/01/2011 06/01/2011 07/01/2011 2 N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N 1 2 9 10 6 N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N A N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N 3 1 14 16 N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N A N N L A A L L L L L L L L N L L N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N A N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N A N N N N N N N N N N 7 N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N A L N N N N N N N N N N N N N N N N N N N 4 8 11 18 N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N A A N L L N L L A L L L L L N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N A N N N N N N N N N 19 N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N A N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N 4 N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N A L N A N N N N N N N N N N N N N N N N N N N 5 6 5 17 3 12 13 N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N A N N A A L N N L L L A A L L L L N L L L L N L L L N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N A N N N N N N N N N N N N N N N N N 54 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it 15 N N N N N N N N N N N N N N N N N N A L L L L L N N N N N N N A L L N N N N N A N N N 20 N N N N N N N N N N N N N N N N N N A L L L L L N N N N N N N N N N N N N N N A N N N Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 AO DATA/AB 08/01/2011 09/01/2011 10/01/2011 11/01/2011 12/01/2011 13/01/2011 14/01/2011 15/01/2011 16/01/2011 17/01/2011 18/01/2011 19/01/2011 20/01/2011 21/01/2011 22/01/2011 23/01/2011 24/01/2011 25/01/2011 26/01/2011 27/01/2011 28/01/2011 29/01/2011 30/01/2011 31/01/2011 2 N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N 1 2 9 10 6 N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N 3 1 14 16 N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N A N N L N N L N N L N N L N A N N N N N N N N N N N N A N N L N N N 7 N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N 4 8 11 18 N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N A N N N N N N N N N N N N N N N N N N 19 N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N 4 N N N N N N N N N N N N A N A L N A N N N N N N 5 6 5 17 3 12 13 N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N A N A N N L N L N N N N L N N N N L N N A N L N N L A N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N 15 N N N N N N N N N N N A L L L L L L N N N A N N 20 N N N N N N N N N N N N A L L N A L N N N N N N Legenda N NESSUN RISCHIO A ATTENZIONE FREDDO L ALLARME FREDDO Tabella 6: Tabella giornaliera delle condizioni di rischio previste nel corso della stagione autunno-invernale 2010-2011 per ogni singola AO. 55 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 56 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 ATTIVITA’ DI RICERCA 57 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 Una evidenza a supporto della riduzione del rischio di mortalità nell‟area fiorentina grazie alla messa in atto di misure preventive degli effetti del caldo sulla salute - An evidence supporting the effectiveness of preventive measures to mitigate the heat-related mortality in the florentine area (central italy) High ambient temperatures have been associated worldwide with increased mortality. Above all, north American studies suggested that timely preventive measures can reduce the heat-related excess of mortality. The aim of this study was to detect the prompt/prolonged effect of heat on time series of mortality of older adults (≥65) in the Florentine area (Central Italy) comparing two periods previous (1999-2002) and subsequent (2004-2007) the exceptional summer 2003, when a regional heat health warning system (HHWS) was set-up. Furthermore th investigations over specific warm sub-periods were carried out: late spring (May 15 th th th th – June 14 ); early summer (June 15 – July 14 ); middle summer (July 15 – th th th August 14 ); Late summer (August 15 – September 14 ). For this purpose an innovative statistical approach, the “constrained segmented distributed lag model”, accounting for the non-linear effect of temperature and the potential “harvesting” effect, was applied. Mortality data for not violent cause (ICD9<800) of older adults (≥65) occurred from 1999 to 2007 (May-September) provided by the Mortality Registry of Tuscany Region (n=21,092) were considered together with meteorological data used to assess daily apparent temperature values. The change in mortality of elderly people (≥75) for 1 °C of increase in daily maximum apparent temperature was at different lags often more than double during the period 19992002 respect to 2004-2007. The heat effect was mostly immediate in both the 4-year periods and largest at lag 0: deaths of subjects ≥75 increased of 1.6% (95% CI 1.2% to 2.0%) and 0.6% (CI 0.4% to 0.9%) during 1999-2002 and 2004-2007 respectively. Furthermore a clear harvesting effect was only observed in the period before 2003, characterized by negative estimates across lag 10-19, while during the period 20042007 a vanishing heat effect was immediately observed after the lag 10. The GAM analysis revealed a greater heat effect in all warm sub-periods during the period 1999-2002 than during the period 2004-2007. In particular the greatest heat effect was observed during the early summer before 2003, characterized by a well defined apparent temperature critical threshold. The heat-related mortality reduction is also reasonably due to the mitigation of preventive measures and principally to the set up of a HHWS with specific interventions for safeguarding the health of “elderly frails” people. INTRODUZIONE La prima fase di questo studio è stata già descritta sul report del 2010 (http://www.biometeo.it/report_MeteoSalute_2010.pdf). Nel corso di quest‟anno però sono state effettuate ulteriori analisi che hanno evidenziato risultati di grande interesse per il servizio operativo gestito dal Centro Interdipartimentale di 58 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 Bioclimatologia e in particolare per quel che riguarda la messa a punto della parte biometeorologica del sistema di sorveglianza attiva dell‟anziano fragile in Toscana, con specifici interventi finalizzati proprio alla salvaguardia dell‟anziano fragile. L‟obiettivo di questa ricerca è stato oltre a quello di studiare l‟effetto del caldo sulla popolazione anziana negli anni prima e dopo il 2003, anche quello di indagare l‟effetto durante alcuni sottoperiodi nel periodo più caldo dell‟anno: tarda primavera (15 Maggio – 14 Giugno); inizio estate (15 Giugno – 14 Luglio); media estate (15 Luglio – 14 Agosto); fine estate (15 Agosto – 14 Settembre). L‟analisi si è concentrata sulle differenze tra il periodo precedente e successivo al 2003 in quanto dopo quest‟anno, come conseguenza degli effetti devastanti della tristemente nota ondata di calore che interessò nel 2003 buona parte dell‟Europa centro-occidentale, in Italia sono stati sviluppati ed attivati numerosi servizi di allerta degli effetti del caldo sulla popolazione più vulnerabile, noti col termine di “Heat Health Warning System”. MATERIALI E METODI Lo studio è stato eseguito sull‟area fiorentina, utilizzando i dati di mortalità per cause non violente ((ICD)<800) forniti dal Registro Regionale di Mortalità della Toscana, nel periodo 1999-2002 e 2004-2007 (n=18,485). Per quanto riguarda i dati meteo sono stati utilizzati i dati di temperatura dell‟aria e umidità relativa rilevati da alcune centraline ubicate nell‟area oggetto di studio. Questi dati sono stati utilizzati per calcolare valori di temperatura apparente (AT) media (AT med), massima (ATmax), minima (ATmin) giornaliera (Steadman 1984). L‟analisi statistica impiegata in questo studio ha previsto l‟utilizzo dei modelli additivi generalizzati (GAM) e del pacchetto statistico di R “modTempEff” (Muggeo 2010) sviluppato per indagare le relazioni tra temperatura ed eventi sanitari (mortalità o ricoveri). Questo pacchetto statistico permette di tener conto degli effetti di nonlinearità e ritardati (lag) della temperatura dell‟aria (o apparente) sugli eventi di mortalità. Le analisi sono state condotte su tutto il periodo precedente il 2003 (19992002) e successivo (2004-2007) oltre che sui singoli sottoperiodi nel periodo più caldo dell‟anno: tarda primavera (15 Maggio – 14 Giugno); inizio estate (15 Giugno – 14 Luglio); media estate (15 Luglio – 14 Agosto); fine estate (15 Agosto – 14 Settembre). Le analisi sono infine state stratificate su soggetti anziani (65-74) e soggetti molto anziani (≥75). RISULTATI L‟analisi descrittiva degli eventi di mortalità durante il periodo precedente (19992002) e successivo (2004-2007) il 2003 nonché quella relativa ai sottoperiodi del periodo più caldo dell‟anno sono indicati in Tabella 7. 59 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 Tabella 7: Andamento della mortalità e della temperatura apparente (AT) prima e dopo il 2003 e nei vari sottoperiodi. Per la mortalità è indicata la mediana e tra parentesi l’intervallo di confidenza; per la temperatura apparente è indicata la media (± la deviazione standard) * differenza significativa (p<0.01) tra lo stesso periodo precedente e successivo il 2003. I dati di mortalità non hanno in genere mostrato differenze significative tra i vari sottoperiodi prima e dopo il 2003, con l‟eccezione per i soggetti 65-74 in cui è stata osservata una riduzione significativa nell‟intero periodo 2004-2007 e nel sottoperiodo tarda estate rispetto al 1999-2002. Un lieve aumento (non significativo) della mediana di mortalità totale e di soggetti molto anziani (≥75) è stato osservato nel periodo 2004-2007. Per quanto riguarda le variazioni di AT prima e dopo il 2003, non sono mai state osservate variazioni significative quando veniva considerato tutto il periodo, mentre variazioni significative sono state osservate tra i singoli sottoperiodi. In particolare diminuzioni significative della ATmed e ATmax nel periodo 2004-2007 sono state osservate nella tarda primavera, mentre aumenti significativi della ATmin sono stati osservati all‟inizio dell‟estate e per quanto riguarda tutte le variabili di AT nella media estate. Per quanto riguarda i risultati del constrained segmented distributed lag model (Tabella 8), l‟effetto cumulativo su 60 giorni del caldo sulla mortalità ha mostrato una riduzione nel periodo 2004-2007, ma non significativa rispetto al periodo precedente al 2003 (1999-2002). 60 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 Tabella 8: Effetto cumulativo e al peak lag calcolati mediante il constrained segmented distributed lag model. Variazioni significative di mortalità invece sono state osservate per quel che riguarda l‟effetto al peak lag, cioè al giorno in cui ho il massimo di rischio di mortalità. In particolare le variazioni sono sempre state significative per ATmax (Figura 29), nel campione totale e nei più anziani per ATmed e nei soggetti di età 65-74 per ATmin. 61 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 Figura 29: Andamento della % di variazione della mortalità di soggetti molto anziani (≥75) per 1 °C di aumento della AT sopra la soglia critica al variare del lag prima e dopo il 2003. L‟analisi con i modelli additivi generalizzati (GAM) (Figura 30) mostra chiaramente che il sottoperiodo prima del 2003 che mostrava il maggior impatto sulla mortalità di soggetti molto anziani era quello dell‟inizio estate (15 Giugno-14 luglio), mentre dopo il 2003 l‟effetto del caldo sulla mortalità è risultato essere molto meno marcato o addirittura assente per valori molto elevati di AT. 62 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 Figura 30: Analisi di relazione tra AT e mortalità nei vari sottoperiodi prima e dopo il 2003 63 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 CONCLUSIONE I risultati di questo studio sono di grande importanza in quanto permettono di valutare l‟effetto delle misure preventive messe in atto dalla Regione Toscana per contrastare gli effetti del caldo sulla popolazione anziana, individuando i periodi dell‟anno in cui la popolazione è maggiormente vulnerabile. In questo studio, infatti, risulta che gli effetti del caldo sono maggiori ad inizio estate mentre l‟effetto tende a ridursi durante la parte centrale o finale dell‟estate, nonostante possano essere raggiunte temperature apparenti molto alte, anche più elevate di quelle di inizio estate. La messa in atto di misure preventive contro il caldo, come l‟Heat Health Warning System attivato dopo il 2003 in Toscana, può contribuire significativamente a ridurre il numero di morti legati al caldo. I risultati di questo studio, infine, possono essere d‟aiuto per ricalibrare le soglie del piano preventivo contro le ondate di caldo attivo in Toscana. BIBLIOGRAFIA UTILE Steadman RG (1984). A universal scale of apparent temperature. J Appl Meteor 23:1674-1687 Muggeo VM. Analyzing Temperature effects on mortality within the R environment: The constrained segmented distributed lag parameterization. Journal of Statistical Software. 2010;32:1-17. 64 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 Attività di collaborazione nell‟ambito del programma strategico “ambiente e salute” del ministero della salute - Collaboration activity on the strategic programme “environment and health” coordinated by the national health ministry In the ambit of the collaboration activity on the Strategic Programme “Environment and Health” coordinated by the National Health Ministry the Interdepartmental Centre of Bioclimatology was involved as coordinator of the Project “Weatherclimate conditions and human health: definition and identification of the highest weather-related risk conditions, evaluation of the effects and the effectiveness of the intervention on important pathologies from the epidemiological point of view”. This Project involved 4 Units of research: two located in Tuscany and afferent to the University of Florence; one in Campania afferent to the Cardarelli Hospital; one in Lombardy afferent to the University of Milano-Bicocca. The main aims of these Project were all reached: Evaluation of the potential impact of weather conditions on cardiocerebrovascular and respiratory diseases. For this reason innovative approaches and different weather/microclimate monitoring tools were used. Quantification of the effects and the evaluation of the potential models of intervention with the aim to improve the prevention and to rationalize the assistance. Comparison of different climatic conditions over the national territory and evaluation of different weather-related behaviour. Development of national and regional biometeorological informative systems and evaluation of the effectiveness of preventive measures. The main aim of the Interdepartmental Centre of Bioclimatology was to coordinate all scientific activities among all Units of research providing the biometeorological and bioclimatological support. The other Tuscany Unit of research studied the relationships between weather/climate conditions and several cardio- and cerebrovascular diseases and risk factors. The Unit of research of Lombardy carried out investigations on the potential effect of weather and altitude on an important cardiovascular risk factor, the blood pressure. The main aim of the Unit of research of Campania was to study the effect of weather on respiratory diseases, also taking into consideration the meteorological interaction with pollution. INTRODUZIONE Nell‟ambito del Progetto strategico il CIBIC ha coordinato il sottoprogetto dal titolo “Condizioni meteo-climatiche e salute: definizione ed identificazione delle condizioni a rischio, misurazione degli effetti ed efficacia degli interventi su patologie di rilevante impatto epidemiologico” che ha coinvolto l‟attività di 4 Unità di ricerca: 1) Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia (Università di Firenze); 2) Unità Operativa Malattie Respiratorie ed Allergiche (Ospedale A. Cardarelli); 3) Clinica 65 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 Medica Generale e Cardiologia (Università di Firenze); 4) Dipartimento di Medicina Clinica e Prevenzione (Università di Milano-Bicocca). Nell‟ambito delle attività previste dal Progetto sono state affrontate tutte le tematiche e portati a termine tutti gli obiettivi principali prefissi dalle singole Unità di ricerca: - individuare le condizioni meteorologiche associate ad un incremento di eventi sanitari cardiovascolari, cerebrovascolari e respiratori, anche mediante metodologie innovative e l‟utilizzazione di tipologie diverse di strumentazione per il monitoraggio meteorologico; - misurare e quantificare gli effetti e valutare l'efficacia di possibili modelli di intervento con lo scopo di migliorare la prevenzione e la razionalizzazione dell'assistenza, verificando le modalità di flusso delle informazioni in relazione agli utenti finali (popolazione, operatori socio-sanitari, soggetti a maggior rischio); - confrontare diverse condizioni climatiche sul territorio nazionale in modo da ottenere un quadro completo dei rapporti meteo-salute, anche in considerazione della presenza di diversi stili comportamentali fra la popolazione ivi residente, ad esempio in termini di abbigliamento, alimentazione, attività lavorativa e ricreativa; - stabilire le linee guida per la realizzazione di sistemi informativi biometeorologici a carattere regionale e nazionale e valutazione dell'efficacia preventiva mediante progetti pilota su aree e tematiche campione di particolare interesse per il SSN, scelte anche sulla base delle condizioni climatiche e delle realtà operative esistenti. In particolare il CIBIC ha svolto, oltre all‟attività di ricerca relativa, la principale funzione di coordinamento tra le Unità di ricerca fornendo il supporto biometeorologico e bioclimatologico a tutti i partner del Progetto. L‟Unità coordinata dal Prof D‟Amato ha avuto come obiettivo principale quello di sviluppare dei modelli di intervento per la possibilità di prevedere eventuali condizioni ambientali critiche per i soggetti affetti da patologie respiratorie croniche in modo da fornire l‟input per l‟attivazione di interventi di prevenzione delle riacutizzazioni. L‟Unità coordinata dal Prof. Modesti ha avuto come obiettivo primario quello di studiare l‟effetto delle condizioni meteo/climatiche sui principali fattori di rischio per patologie cardio e cerebrovascolari. L‟Unità coordinata dal Prof. Parati, infine, ha avuto l‟obiettivo di analizzare la relazione esistente tra condizioni meteo e uno dei principali fattori di rischio cardiovascolare, la pressione arteriosa. Quest‟ultima è stata indagata anche in funzione delle variazioni barometriche e dei fattori climatici al variare della quota. RISULTATI Revisione della letteratura La revisione della letteratura scientifica è avvenuta selezionando criticamente i lavori pubblicati su riviste scientifiche peer-reviewed tenendo conto anche di criteri di valutazione oggettivi, come l‟Impact Factor. Dalla letteratura esistente risulta evidente il potenziale effetto delle condizioni atmosferiche sulle malattie oggetto di studio in questo Progetto e in particolare sulle malattie cardiovascolari (e alcuni fattori di rischio come la pressione arteriosa), cerebrovascolari e respiratorie, anche 66 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 se al momento non è stata ancora chiarita la dinamica dei meccanismi che legano le variazioni meteorologiche con la tendenza degli eventi. L'interesse per queste tematiche risulta sempre più accentuato dalla crescente variabilità ed estremizzazione delle condizioni climatiche, per larga parte connessa con il global change e strettamente correlata con le risposte fisiologiche e fisiopatologiche dell'organismo. Creazione di database sanitari e raccolta di dati meteo-ambientali Sono stati creati più database sanitari relativi ai ricoveri ospedalieri per infarto del miocardio, stroke e dissecazione aortica per tutta la Toscana e BPCO ed asma bronchiale per la città di Napoli. Per i dati di monitoraggio ambulatoriale della pressione arteriosa è stato costruito un archivio comprendente i monitoraggi pressori di circa 1700 soggetti sottoposti che indossavano oltre allo strumento per il monitoraggio ambulatoriale della pressione arteriosa un apparecchio in grado di registrare la temperatura alla quale e‟ esposto il soggetto nel corso della vita quotidiana. E‟ stato inoltre creato un database di dati di mortalità per l‟area fiorentina. Per tutte le aree oggetto di studio (Milano, Firenze, Napoli) sono stati raccolti i dati meteorologici ottenuti da fonti diverse (stazioni meteo, dati da modello meteorologico). Per la città di Napoli sono stati anche raccolti i dati di inquinanti dell‟aria utilizzati per il calcolo di indici di inquinamento atmosferico. I dati raccolti si riferiscono all‟ultimo decennio. Relazioni meteo-climatiche e ricoveri ospedalieri Adottando un approccio biometeorologico innovativo, cioè utilizzando per le analisi una nuova fonte (per questi studi) di dati meteo-climatici, la “Rianalisi”, ottenuta da un archivio centralizzato (NCEP-DOE Reanalysis 2, http://www.esrl.noaa.gov/psd/) che fornisce informazioni meteo-climatiche per qualunque zona del globo, l‟Unità di Firenze (CIBIC) ha confermano l‟influenza delle condizioni meteorologiche sugli stroke e ha fornito ulteriori informazioni e spunti per migliorare la ricerca in questo settore. In particolare da questo studio è stato evidenziato che il tempo atmosferico ha impatti differenti a seconda della patologia, evidenziando caratteristiche relazioni a “U” o “J” con la temperatura o l‟altezza geopotenziale. Per la prima volta, poi, è stato descritto un chiaro effetto “harvesting” (deficit di mortalità) legato a condizioni di freddo in relazione ai ricoveri per emorragia intracerebrale primaria. Il CIBIC ha inoltre dimostrato la relazione tra mortalità e caldo prima e dopo la messa a punto di un sistema preventivo degli effetti del caldo sugli anziani. In particolare è stata evidenziata una progressiva diminuzione del rischio di morire per il caldo passando dal periodo precedente a quello successivo al 2003, periodo in cui nell‟area fiorentina era attivo il servizio di sorveglianza dell‟anziano fragile. Questa diminuzione progressiva è stata particolarmente evidente nei soggetti più anziani (età superiore a 75 anni). Inoltre altre analisi hanno evidenziato che l‟effetto del caldo sulla mortalità, e in particolare l‟effetto della temperatura apparente massima giornaliera, era più prolungato (fino a 9 giorni) nei 4 anni precedenti al 2003 rispetto 67 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 ai 4 anni successivi (fino a 5 giorni). Infine è stato anche notato un chiaro effetto harvesting solo prima del 2003. L‟unità di Napoli ha messo in evidenza l‟incidenza sulla reattività bronchiale e sul sistema immunitario dei soggetti analizzati in conseguenza dell‟esposizione agli agenti inquinanti parametrizzati negli indici di inquinamento. In particolare è stato evidenziato che elevate escursioni termiche, basse temperature medie ed elevati indici di inquinamento sono associati a picchi di ricovero per malattie respiratorie. Condizioni meteo-climatiche e fattori di rischio cardiovascolare L‟unità coordinata dal Prof Modesti in collaborazione con quella di Milano hanno messo in evidenza che la pressione delle 24 ore viene riconosciuta come predittore indipendente dalla temperatura media registrata in ambiente esterno alla quale è esposto il soggetto. L‟analisi ha inoltre permesso di selezionare la temperatura esterna (insieme all‟età e alla pressione arteriosa delle 24 ore) come predittore negativo del “morning surge” (aumento della pressione arteriosa che si verifica al mattino prima del risveglio) senza evidenziare relazioni con la temperatura media misurata in prossimità del soggetto. Il morning surge è uno degli indici predittori piu‟ importanti per lo stroke. Una stratificazione del campione per età mostra che questa relazione e‟ evidente nei soggetti di età superiore ai 65 anni. Da una indagine preliminare condotta su oltre 12.000 persone di età compresa tra 6 e 75 anni nel quale sono stati raccolti i dati sui fattori di rischio cardiovascolari e i dati climatici è stata evidenziata una relazione significativa del clima non solo con la pressione arteriosa, ma anche sulla glicemia. Valutazione di efficacia di un sistema biometeorologico come prevenzione degli effetti del caldo sugli anziani L‟Unità coordinata dal Prof. Orlandini ha permesso di valutare l‟efficacia del sistema di prevenzione delle condizioni meteorologiche sulla salute dell‟anziano fragile in Toscana. In particolare attraverso la somministrazione di questionari effettuata dal CIBIC è emerso un generale apprezzamento del servizio svolto nell‟elaborazione del bollettino biometeo, in particolare per quanto riguarda l‟aspetto della semplicità dell‟informazione fornita all‟utenza e per la puntuale segnalazione di eventuali giorni critici per la salute. La stragrande maggioranza degli operatori (90% degli interpellati) consulta quotidianamente il bollettino, e quasi tutti (94%) considerano le informazioni contenutevi di semplice comprensione e utilizzabili per effettuare interventi sanitari aggiuntivi per i soggetti monitorati (90%). Gli stati di allerta indicati nei bollettini vengono utilizzati per interventi socio-sanitari straordinari (68%) secondo una certa gradualità nei livelli di allerta (75%). 68 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 CONCLUSIONI I risultati ottenuti dalle Unità di ricerca coinvolte in questo Progetto sono di particolare utilità per lo sviluppo di piani preventivi di salute pubblica per minimizzare il rischio di malattie di grande interesse (come quelle cardio-cerebrovascolari e respiratorie), nonché di alcuni fattori di rischio cardiovascolare, conseguenti alle variazioni delle condizioni meteorologiche. In particolare la messa a punto di sistemi generali preventivi di informazione biometeorologica per la popolazione o più specifici per determinate categorie di soggetti (anziani, ma anche categorie di lavoratori), calibrati sulla base dei risultati ottenuti in questo Progetto, possono rappresentare validi approcci per contrastare gli effetti negativi del tempo atmosferico sulla salute. Queste informazioni saranno anche utili per razionalizzare l'assistenza sanitaria ed ospedaliera (distribuzione lavoro, disponibilità posti letto, turni ferie, etc.), per informare le professioni socio-sanitarie interessate (medici di medicina generale ed emergenza sanitaria, dirigenti ospedalieri, etc.) e l‟intero sistema di Governo Clinico circa la presenza di condizioni meteo-climatiche critiche che possono determinare un picco di eventi cardiovascolari o respiratori o favorire variazioni di alcuni fattori di rischio. Tali informazioni saranno di supporto anche per l‟informazione tempestiva per specifiche categorie di soggetti in condizioni di rischio elevato (telemedicina). Questi risultati, infine, rappresentano un‟informazione particolarmente utile soprattutto alla luce delle attuali conoscenze sui cambiamenti climatici e che possono rappresentare un fattore di rischio per la salute, soprattutto nei soggetti affetti da malattie croniche. 69 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 Relazione tra condizioni meteorologiche e malattie cerebrovascolari Relationship between weather conditions and cerebrovascular diseases Results on the effect of weather on stroke occurrences are still confusing and controversial. The aim of this study was to retrospectively investigate in Tuscany (Central Italy) the weather-related stroke events through the employment of an innovative source of weather data (Reanalysis) together with an original statistical approach to quantify the prompt/delayed health effects of both cold and heat exposures. Daily stroke hospitalizations and meteorological data from the Reanalysis achieve were obtained for the period 1997-2007. Generalized linear and additive models and an innovative modelling approach, the constrained segmented distributed lag model, were applied. Both daily averages and day-to-day changes of air temperature and geopotential height (a measure that approximates the mean surface pressure) were selected as independent predictors of all stroke occurrences. In particular a 5 °C temperature decrease was associated with 16.5% increase of primary intracerebral haemorrhage (PIH) of people ≥65. A general short-term cold effect on hospitalizations limited to one week after exposure was observed and, for the first time, a clear harvesting effect (deficit of hospitalization) for cold-related PHI was described. Day-to-day changes of meteorological parameters disclosed characteristics U- and J-shaped relationships with stroke occurrences. Thanks to the intrinsic characteristic of Reanalysis, these results might simply be implemented in an operative forecast system regarding weather-related stroke events with the aim to develop preventive health plans. INTRODUZIONE La maggior parte degli studi condotti in differenti aree geografiche del pianeta hanno evidenziato relazioni tra condizioni meteorologiche e stroke. Ciononostante, come riportato in una recente review (McArthur et al. 2010), gli autori hanno spesso mostrato effetti discordanti delle variabili meteorologiche (in particolare temperatura dell‟aria e pressione atmosferica). Siccome l‟effetto della temperatura sulla mortalità totale per stroke è di tipo “nonlineare”, anche gli studi che trattano con i ricoveri ospedalieri dovrebbero tener conto di questo aspetto. Inoltre, il potenziale effetto ritardante degli eventi di stroke successivo ad esposizioni a condizioni meteorologiche “stressanti” è stato spesso trascurato, con conseguenti limitatezze nelle conclusioni. Un altro tipico problema negli studi epidemiologici è la qualità dei dati meteoclimatici, in genere ottenuti da stazioni meteorologiche. Questo approccio però limita le analisi su ristrette aree geografiche in quanto la maggior parte delle variabili meteorologiche misurate al suolo (soprattutto la temperatura dell‟aria) presentano una grande variabilità spaziale a partire dal punto di osservazione, dipendente dalle caratteristiche del suolo. 70 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 Nelle scienze dell‟atmosfera sono stati sviluppati degli strumenti che permettono di risolvere tali limiti come le Rianalisi di dati meteo/climatici che coprono tutta la superficie terrestre a varie quote e che vengono archiviate quotidianamente da appositi centri. Le Rianalisi sono fornite da specifici modelli fisico-matematici a partire da tutte le osservazioni meteorologiche disponibili. Grazie alle loro caratteristiche intrinseche, i dati provenienti da Rianalisi e riferiti a una specifica quota dal suolo permettono di estendere l‟analisi epidemiologica su vaste aree geografiche, permettendo degli studi su grandi popolazioni. Lo scopo della presente ricerca è stato quello di studiare retrospettivamente le relazioni tra tempo atmosferico e ricoveri ospedalieri per stroke verificatesi in Toscana su un periodo di 11 anni (1997-2007). Per raggiungere questo obiettivo come fonte di dati meteo sono state utilizzate le Rianalisi ed è stato utilizzato un originale approccio statistico che permette di tener conto dell‟effetto di non-linearità della temperatura e di quantificare l‟effetto immediato/ritardato sui ricoveri ospedalieri in base alle condizioni di freddo e caldo. MATERIALI E METODI Dati di ricovero ospedaliero 2 Questo studio è stato effettuato sulla Toscana, su un‟area di circa 22.990 km e con 3.5 milioni di abitanti. I dati di ricovero ospedaliero relativi ad un periodo di 11 anni (1997-2007) sono stati forniti dal database regionale gestito dal servizio sanitario della Regione Toscana. Sono stati selezionati i codici ICD-9-CM di diagnosi di dimissione per stroke (codici 530-438), comprensivi di data di nascita e sesso del paziente. Per questo studio sono stati considerati solo dati di soggetti residenti in Toscana. I ricoveri ospedalieri sono poi stati suddivisi in sottotipi: emorragia subaracnoidea (SHS; codice 430); emorragia intracerebrale primaria (PIH; codici 431-432); stroke ischemico (IS; codici 433-435); altri stroke (codici 436-438). Le analisi sono state stratificate per età (<65 e ≥65). Dati meteorologici Dati di temperatura dell‟aria (T850hPa) e di altezza geopotenziale (Hgt850hPa) sono stati forniti dall‟archivio centralizzato del NCEP-DOE Reanalysis 2 (http://www.esrl.noaa.gov/psd/). In particolare sono stati selezionati i dati su un punto griglia localizzato sulla Toscana e relativo ad un livello di pressione corrispondente a 850 hPa. Il livello di pressione di 850 hPa rappresenta uno dei più bassi strati atmosferici considerati in meteorologia per valutare le caratteristiche del tempo in prossimità del suolo. In particolare il parametro Hgt850hPa rappresenta l‟altezza alla quale la misura isobarica corrisponde a 850 hPa. L‟altitudine media di Hgt850hPa per la latitudine dell‟Italia è di circa 1500 m, ma questo valore può variare in base alle caratteristiche della massa d‟aria che interessa la zona geografica oggetto di studio: un aumento/diminuzione di Hgt850hPa indica un aumento/diminuzione della pressione a livello del mare, corrispondente a una condizione di alta/bassa pressione atmosferica rispettivamente. Oltre ai dati medi giornalieri di T850hPa e 71 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 Hgt850hPa sono state considerate anche le variazioni termiche (ΔT850hPa e di pressione atmosferica (ΔHgt850hPa) tra due giorni successivi. Analisi statistica Variazioni significative di ricoveri ospedalieri tra i vari anni, stagioni e giorni della settimana sono state indagate mediante test non parametrici (Kruskal-Wallis e Wilcoxon test). Le relazioni tra condizioni meteo e ricoveri ospedalieri è stata studiata mediante modelli lineari e additivi generalizzati (GLM e GAM). Oltre alle variabili meteo, le analisi sono state effettuate anche tenendo conto del possibile contributo di alcune variabili temporali (anni, stagioni e giorni della settimana), giorni di festa e la riduzione estiva dovuta al periodo delle vacanze. Oltre a queste analisi è stato anche applicato un approccio modellistico innovativo “constrained segmented distributed lag model” (Muggeo 2010) che permette di tenere in considerazione gli effetti immediati o ritardati di basse/elevate temperature sui ricoveri ospedalieri per stroke e permette inoltre di quantificare il possibile effetto “harvesting”. Per questo scopo è stato utilizzato uno specifico pacchetto R “modTempEff”. I risultati sono riportati mostrando il rischio di freddo/caldo al peak lag (cioè al giorno in cui ho il massimo di rischio di ricoveri ospedalieri) per 1 °C di diminuzione/aumento della temperatura sotto/sopra la soglia di temperatura individuata. RISULTATI Sono state osservate variazioni significative (p<0.001) di ricoveri ospedalieri per stroke tra i vari anni, stagioni e giorni della settimana. In particolare i ricoveri hanno mostrato un progressivo aumento a partire dal 1997 al 2006, seguito da una lieve diminuzione (rispetto al 2006) nel 2007. Il picco minimo di ricoveri è stato osservato durante l‟estate e la Domenica, mentre il massimo si è verificato il Lunedì (Figura 31). L‟analisi GLM ha selezionato tutte le variabili meteorologiche considerate in questo studio come predittori indipendenti dei ricoveri totali per stroke (Tabella 9). In particolare sono state osservate associazioni negative tra T850hPa e tutti i ricoveri per stroke e in particolare quelli per PIH (p<0.001), con un effetto particolarmente evidente nei soggetti più anziani (≥65): una diminuzione di 5 °C di T850hPa era associato ad un aumento del 1.9% e del 16.5% di tutti gli stroke e di PIH rispettivamente. Questa associazione è risultata essere essenzialmente di tipo lineare. Anche il Hgt850hPa ha mostrato associazioni negative con i ricoveri per stroke, anche se con un minore impatto rispetto a quello mostrato dalla temperatura dell‟aria (Tabella 9). Associazioni significative sono state osservate in tutti gli stroke, IS a negli altri stroke, soprattutto nei soggetti più anziani. 72 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 Figura 31: Andamento dei ricoveri totali medi per stroke in funzione dell’anno, stagione e giorno della settimana 73 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 Tabella 9: Modello lineare generalizzato (GLM). Sono indicati i predittori (±SE) e la significatività statistica (***p<0.01; **p<0.01; *p<0.05) Queste associazioni erano di tipo “non-lineare” e con ben definiti “break-points”. Per quanto riguarda l‟effetto delle variazioni meteorologiche tra due giorni successivi sui ricoveri per stroke, il ΔHgt850hPa è stato selezionato come un debole predittore positivo di tutti gli stroke (p=0.0056), di altri stroke e ricoveri di soggetti anziani per PIH. In quest‟ultimo caso, in particolare, è stato osservato un caratteristico andamento della curva definito “U-shaped”, in cui il minimo di ricovero era stato osservato per deboli valori negativi di ΔHgt850hPa. Il GLM ha anche selezionato il ΔT850hPa come un predittore significativo dei ricoveri per stroke. In particolare relazioni positive significative sono state osservate per tutti gli stroke, IS e altri stroke, soprattutto nei soggetti più anziani: un aumento di 5 °C del ΔT850hPa era associato a un aumento del 1.2%, 1.5% e 2.6% di tutti gli stroke, IS e altri stroke rispettivamente. Una caratteristica associazione “J-shaped” (Figura 32), rappresentata da un improvviso e marcato aumento del rischio di ricovero quando il ΔT850hPa superava 74 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 i +5 °C: il break-point stimato era più elevato in tutti gli stroke rispetto ai soggetti più anziani (Figura 32). Figura 32: Relazione tra variazione della temperatura tra due giorni successivi e ricoveri per stroke (a). Stima dei "break-points" (soglie di criticità) in tutti gli stroke (b) e in soggetti anziani (c). Un improvviso aumento dei ricoveri è stato anche osservato quando il ΔT850hPa superava i -5 °C, ma in questo caso era anche stata osservata una successiva riduzione dei ricoveri per valori molto negativi di ΔT850hPa. Valori di ΔT850hPa opposti sono invece stati osservati per ricoveri per SHS e PIH. In questi casi la relazione è stata prevalentemente lineare: una diminuzione di ΔT850hPa di 5 °C era associata ad un aumento del 8.2% e del 11.5% di ricoveri per SHS e PIH rispettivamente. Per quanto riguarda l‟applicazione del “constrained segmented distributed lag model”, la soglia di T850hPa media a cui corrisponde il minimo di ricoveri per stroke è di 8 °C per gli stroke totali e i soggetti di età <65 e di 10 °C per i soggetti più anziani; questi valori corrispondono ad una temperatura media a livello del suolo di circa 13 °C e 16 °C rispettivamente durante il periodo di studio. L‟effetto massimo del freddo sui ricoveri ospedalieri è risultato essere in genere compreso entro 7 giorni dopo l‟esposizione a temperature basse (Tabella 10). 75 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 Tabella 10: Constrained segmented distributed lag model. In particolare è stato osservato un effetto immediato (lag 0-2) sui ricoveri ospedalieri per PIH (Tabella 10) associato anche al più elevato effetto del freddo tra tutti i ricoveri per stroke, in particolare nei soggetti più anziani. L‟analisi ha inoltre mostrato un chiaro effetto harvesting tra il lag 3 e 6. L‟effetto harvesting si verifica quando un‟associazione positiva è seguita da un‟associazione negativa, ossia un “deficit” di ricoveri. Una situazione completamente differente, invece, è stata osservata per quanto riguarda gli effetti del caldo. In questo caso infatti è stato osservato un generale effetto ritardato sui ricoveri, con un effetto molto più debole rispetto a quello evidenziato dal freddo. CONCLUSIONI Questo studio conferma l‟influenza delle condizioni meteorologiche e in particolare del freddo sui ricoveri ospedalieri per stroke e fornisce ulteriori informazioni molto utili per incrementare le conoscenze su questo complesso e ancora controverso fenomeno. Questo studio evidenzia come il tempo atmosferico ha un differente impatto sulle diverse tipologie di stroke, confermando, quindi, il fatto che lo stroke è una condizione eterogenea. Sono poi state evidenziate caratteristiche associazioni 76 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 meteo-stroke con andamenti U-J-shaped. Per la prima volta, per i ricoveri ospedalieri per emorragia intracerebrale primaria è stato mostrato un chiaro effetto harvesting a breve termine legato a condizioni di freddo. Siccome questi risultati sono stati ottenuti utilizzando una innovativa fonte di dati meteo (le Rianalisi) direttamente interpolate in un sistema di griglie innestate in un modello di previsione meteorologica, i risultati possono facilmente essere implementati in un sistema operativo di previsioni biometeorologiche. Questi risultati saranno particolarmente utili per lo sviluppo di piani preventivi di salute pubblica per minimizzare il rischio di stroke conseguente alle variazioni delle condizioni meteorologiche. Questo studio è stato recentemente accettato per essere pubblicato sulla rivista “Stroke”: Innovative approaches helpful to enhance knowledge on weather-related stroke events over a wide geographical area and a large population. BIBLIOGRAFIA UTILE McArthur K, Dawson J, Walters M. What is it with the weather and stroke? Expert Rev Neurother. 2010;10:243-249. Muggeo VM. Analyzing Temperature effects on mortality within the R environment: The constrained segmented distributed lag parameterization. Journal of Statistical Software. 2010;32:1-17. 77 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 Previsione del valore ottimale di resistenza termica del vestiario per attività all‟aperto invernali: il caso studio dei militari – Forecast of the optimal clothing ensemble for outdoor winter activities: the case study of military Military and civil defense personnel are often involved in complex activities in a variety of outdoor environments. The choice of appropriate clothing ensembles represents an important strategy to establish the success of a military mission. The main aim of this study was to compare the known clothing insulation of the garment ensembles worn by soldiers during two winter outdoor field trials (hike and guard duty) with the estimated optimal clothing thermal insulations recommended to maintain thermoneutrality, assessed by using two different biometeorological procedures. The overall aim was the applicability of such biometeorological procedures in a weather forecast system, developing a comprehensive biometeorological tool for military operational forecast purposes. Military trials were carried out during the winter 2006 in Pokljuka (Slovenia) by Slovene Armed Forces personnel. Gastrointestinal temperature, heart rate and environmental parameters were measured with portable data acquisition systems. The thermal characteristic of the clothing ensembles worn by the soldiers, namely thermal resistance, was determined with a sweating thermal manikin. Results showed that the clothing ensemble worn by militaries was appropriate during the guard duty but, on the other hand, it was generally inappropriate during the hike. A general under-estimation of the biometeorological forecast model in predicting the optimal clothing insulation value was observed and a following post-processing calibration might further improve the goodness of the forecast. This study represents the first step in the development of a comprehensive personalized biometeorological forecast system to improve recommendations regarding the optimal thermal insulation of military garment ensembles for winter activities. INTRODUZIONE La situazione meteorologica, e in particolare l‟ambiente termico, rappresenta un importante fattore che può sensibilmente influenzare la prestazioni fisiche ed intellettuali, soprattutto quando il personale militare si trova improvvisamente esposto a condizioni termiche stressanti o estreme senza aver avuto alcuna possibilità di adattamento o una precedente acclimatazione (Stocks et al. 2004). Siccome il vestiario rappresenta una barriera agli scambi di calore, raccomandazioni accurate dal punto di vista spaziale e temporale sul tipo di abbigliamento militare più adatto per specifiche condizioni termiche ed attività rappresenta una informazione essenziale e molto importante per non alterare la prestazione fisica durante le attività sul campo. La biometeorologia fornisce strumenti utili per aiutare a stimare l‟isolamento termico del vestiario più appropriato per esposizioni a condizioni di freddo. Holmer (1984) ad es. ha sviluppato un modello di scambio di calore basato sull‟equazione del bilancio d‟energia, chiamato “Required Clothing Insulation” (IREQ) (ISO 11079 1993). L‟IREQ integra gli effetti di temperatura dell‟aria, temperatura media radiante, 78 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 umidità, velocità dell‟aria e tasso metabolico per stimare l‟isolamento termico richiesto per mantenere l‟equilibrio termico del corpo in date condizioni ambientali. In particolare sono stati definiti due differenti livelli di IREQ: IREQ min definito come il minimo isolamento termico richiesto per mantenere l‟equilibrio termico ad un livello subnormale (per es. il massimo raffreddamento corporeo ammissibile durante un lavoro); IREQneutral definito come l‟isolamento termico richiesto per mantenere l‟equilibrio termico ad un livello normale (per es. assenza di raffreddamento o il minimo raffreddamento del corpo). In un recente studio (Morabito et al. 2008), abbiamo proposto un metodo biometeorologico basato sul bilancio d‟energia del corpo umano che permette il calcolo del valore ottimale di isolamento del vestiario minimo richiesto per raggiungere la neutralità termica (min_clo). Questo sistema utilizza i principali parametri meteo utilizzando anche informazioni sul livello di attività e le caratteristiche antropometriche. L‟implementazione di informazioni biometeorologiche, tipo l‟IREQ, in un sistema previsionale personalizzato rappresenterebbe un valido aiuto per migliorare il livello di raccomandazioni a riguardo delle caratteristiche termiche ottimali dell‟abbigliamento utilizzato per specifiche attività e in particolare per quelle invernali. Nonostante la maggior parte dei Paesi siano in possesso di avanzati servizi di previsione del tempo spesso proprio gestiti dai corpi militari, c‟è una forte mancanza di specifiche previsioni biometeorologiche, come ad es. quelle riguardanti l‟abbigliamento ottimale più adatto per i militari esposti a certe condizioni ambientali. I soldati coinvolti in specifiche attività all‟aperto, se vestiti con un valore di resistenza termica troppo basso o troppo elevato sono ad alto rischio di danni sia da freddo o anche da caldo rispettivamente. Lo scopo principale del presente studio è stato quello di confrontare l‟isolamento del vestiario, misurato in camera climatica mediante manichino, indossato dai militari durante due attività all‟aperto (marcia e guardia) effettuate in inverno sulle Alpi Giulie, con la stima del livello ottimale di resistenza termica raccomandato per mantenere una condizione di termoneutralità, calcolato utilizzando come dati meteorologici di input quelli misurati da una centralina meteorologica e quelli di previsione forniti da un modello meteorologico, per il calcolo di due differenti procedure biometeorologiche: a) indice “Optimal Clothing Insulation Range” (OCIR); b) indice “Required Clothing Insulation” (IREQ neutral). Un‟analisi incrociata con alcune variabili fisiologiche misurate durante i test sul campo, come le variazioni di temperatura corporea tra l‟inizio e la fine dei test, e le variazioni di frequenza cardiaca. Quest‟ultima analisi è stata molto utile per confermare se il vestiario indossato dai soldati durante le differenti attività in condizioni di freddo era appropriato o meno a mantenere le variabili fisiologiche monitorate (in particolare la temperatura corporea) entro limiti accettabili e sicuri. 79 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 MATERIALI E METODI Caratteristiche dei soggetti e disegno dello studio Nello studio sono stati coinvolti sei militari delle Forze Armate Slovene per ogni test sul campo (Tabella 11). Tabella 11: Caratteristiche fisiche dei soggetti con data del test e l'attività svolta. La prima parte dello studio ha valutata le proprietà funzionali dell‟abbigliamento invernale delle Forze Armate Slovene. L‟isolamento termico di ciascuna capo di abbigliamento per le due attività è stato testato su un manichino termico (ISO 15831 2004). Nella seconda parte dello studio è stato invece utilizzato un modello biometeorologico per stimare l‟isolamento termico ottimale raccomandato per mantenere una condizione di termoneutralità. Nell‟applicazione di questo modello sono state utilizzate informazioni sulle caratteristiche fisiche dei militari coinvolti e informazioni fisiche e fisiologiche raccolte durante i test. Sono state studiate le relazioni tra la resistenza termica dell‟abbigliamento indossato dai militati (ottenuto mediante i test su manichino termico) e gli output del modello biometeorologico, in termini di stima dell‟isolamento termico ottimale del vestiario. Il modello biometeorologico è stato poi implementato come procedura postprocessing in un sistema di previsioni meteorologiche e la sua applicabilità è stata testata attraverso il confronto tra le stime dei valori di resistenza termica ottimale 80 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 dell‟abbigliamento calcolate utilizzando dati provenienti dalle previsioni meteorologiche e quelli stimati utilizzando i dati meteo forniti da una centralina meteorologica portatile durante le prove sul campo. Test sul campo Le prove sono state effettuate dal 23 Gennaio al 3 Febbraio 2006 su un‟area montana sulle Alpi Giulie (Pokljuka, Slovenia) ad una altitudine di circa 1360 m. Si tratta di una zona caratterizzata da un tipico clima temperato alpino. Il test della marcia fu eseguito effettuando 12-km per una durata di 3 ore su un terreno ricoperto di neve per tutta la durata del tragitto. Durante questa prova i militari hanno portato anche uno zaino con un peso di 20 kg. Per quanto riguarda la guardia, ogni prova ha avuto la durata di 3 ore. Durante le due prove sono state misurate la temperatura gastrointestinale, la frequenza cardiaca e misure microclimatiche mediante una stazione meteo portatile. Resistenza termica dell’abbigliamento indossato dai militari durante le prove L‟abbigliamento indossato durante i due test rappresenta quello standard per tali condizioni ambientali nelle Forze Armate Slovene. Il valore di resistenza termica dell‟abbigliamento indossato dai soldati durante le due prove è stato determinato 2 utilizzando un manichino termico: a) guardia 3.98 clo = 0.60 m °K/W; b) marcia 2.95 2 clo = 0.38 m °K/W. Stima dell’isolamento termico ottimale dell’abbigliamento calcolato usando dati misurati durante le prove sul campo Oltre ai parametri misurati direttamente durante le prove sul campo (parametri ambientali: temperatura dell‟aria, umidità relativa, velocità del vento e radiazione globale; caratteristiche fisiche dei soggetti: età, sesso, peso e altezza) è stato necessario stimare altre due variabili che non sono state direttamente misurate durante le prove: 1) la temperatura media radiante (T mrt), che rappresenta il principale parametro microclimatico che influenza il bilancio d‟energia del corpo umano, calcolata utilizzando il metodo proposto da Jendritzky (1990); 2) il tasso metabolico, calcolato utilizzando l‟equazione sviluppata da Pandolf (1977) è funzione del peso del soggetto, del carico portato, della velocità del soggetto e della tipologia e pendenza del terreno su cui opera il soggetto. Per stimare l‟isolamento termico ottimale dell‟abbigliamento necessario durante le due prove sono stati calcolati l‟IREQneutral e l‟associato isolamento termico intrinseco neutral (Iclneutral) (Holmer 1984; ISO 11079 1993) e l‟indice OCIR come descritto in Morabito et al. (2008). Stima dell’isolamento termico ottimale dell’abbigliamento calcolato usando dati previsti da modello meteorologico La stima dell‟isolamento termico ottimale dell‟abbigliamento è stata effettuata anche utilizzando come dati meteorologici di input quelli derivanti da modello previsionale 81 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 meteorologico. Per tale scopo è stato utilizzato il modello Weather Research and Forecasting (WRF) – Nonhydrostatic Mesoscale Model (NMM) (Skamarock et al. 2005) versione 3.01 sviluppato dalla National Oceanic and Atmospheric Administration e il National Centre for Environmental Prediction. Questa previsione è stata calibrata prendendo in considerazione le caratteristiche individuali (età e sesso) e quelle antropometriche (peso e altezza) per ciascun soldato coinvolto in questo studio. Tutti i calcoli sono stati effettuati grazie alla libreria “MeteoSalute” scritta in linguaggio ANSI C++ sviluppata dal CIBIC. Analisi statistica Tutte le analisi statistiche sono state effettuate mediante il programma statistico R versione 2.8.1 (2008). E‟ stata effettuata una analisi descrittiva dei parametri meteo e del tasso metabolico stimato durante le due prove. È stata poi calcolata e mostrata graficamente la deviazione della stima dell‟isolamento termico ottimale dell‟abbigliamento, calcolata usando i dati misurati durante le prove, dell‟isolamento termico realmente indossato dai militari. Inoltre sono state anche calcolate le variazioni di temperatura corporea dall‟inizio alla fine del test e la frequenza cardiaca media per ciascun soggetto durante ogni prova. Per raggiungere l‟obiettivo generale delle studio è stata poi effettuata un‟analisi di correlazione lineare tra gli OCIR stimati calcolati utilizzando i dati misurati sul campo e quelli previsti utilizzando i dati previsti dal modello meteorologico. Infine un‟analisi di verifica degli errori delle previsioni biometeorologiche è stato effettuato utilizzando l‟errore medio (ME) e l‟errore medio quadratico (MSE). RISULTATI Statistica descrittiva L‟analisi descrittiva delle variabili meteo e del tasso metabolico durane i singoli test sono indicate in Tabella 12. Come evidenziato dalla tabella la temperatura dell‟aria e quella media radiante sono sempre state negative durante entrambi i test, con la sola eccezione durante la guardia per il soggetto “E”. Il valore più basso di temperatura media dell‟aria è stato osservato durante la guardia per il soggetto B. I tassi di umidità sono stati durante tutti i test su livelli medio-alti (superiori al 50%) con valori anche del 100% durante la guardia nel soggetto C. Il vento ha mostrato poca variabilità tra i vari test ed è in genere stato in regime di brezza debole o moderata. Per quanto riguarda il livello di attività, la maggior parte dei soggetti durante la marcia ha mostrato un livello di tasso metabolico classificabile come “elevato” tasso metabolico, con la sola eccezione per il soggetto “C” che invece ha mostrato un livello medio classificabile come tasso metabolico “molto alto”. Durante la guardia invece il tasso metabolico calcolato può essere classificato come “basso” tasso metabolico. 82 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 Tabella 12: Analisi descrittiva della variabili meteo e del tasso metabolico misurate durante le prove sul campo per ogni soggetto. Sono indicati i valori medi (deviazione standard) e [95% intervallo di confidenza] Temperatura corporea Durante la guardia non sono state osservate differenze significative tra l‟inizio e la fine dei test (37.3±0.3 °C), mentre durante la marcia la temperatura corporea è aumentata significativamente da 37.2±0.2 °C ad inizio della prova sino a 38±0.4 °C alla fine del test. Relazione tra l’isolamento termico dell’abbigliamento indossato dai militari e la stima dell’isolamento termico ottimale dell’abbigliamento calcolato usando dati misurati durante le prove sul campo Marcia L‟isolamento termico dell‟abbigliamento indossato dai militari durante la marcia (Figura 33 a) è stato nella maggior parte dei soggetti più elevato di quello stimato dall‟OCIR e dall‟IREQneutral, con la sola eccezione per il soggetto “B”. 83 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 Figura 33: Grafici (a) e (c) Relazione tra isolamento termico dell'abbigliamento indossato dai soggetti durante i test (a: 2.95 clo per la marcia; c: 3.98 per la guardia) e la stima dell’isolamento termico ottimale dell’abbigliamento calcolato usando dati misurati durante le prove sul campo (OCIR; max_clo e min_clo) e IREQneutral (Iclneutral). Linea tratteggiata è l’isolamento termico dell’abbigliamento indossato dai soldati; linea continua è la stima dell’OCIR (cerchi neri max_clo; cerchi bianchi min_clo); linea grigia stima del Iclneutral. Grafici (b) e (d) Temperatura corporea all’inizio (barre grigie) e alla fine (barre nere) del test durante la marcia (b) e la guardia (d) per ogni soggetto. ΔT rappresenta la differenza di temperatura corporea tra la conclusione e l’inizio del test. Sono anche indicati la frequenza cardiaca e la deviazione standard per ogni soggetto. Guardia Nel caso della guardia sono stati osservati risultati completamente diversi da quelli della marcia. Infatti l‟isolamento termico dell‟abbigliamento indossato dai militari durante le prove è risultato in tutti i soggetti sempre compreso tra i valori di clo stimati dall‟OCIR (max_clo e min_clo) (Figura 33c). In particolare il valore stimato di max_clo era sempre più elevato dell‟siolamento effettivo indossato dai militari (differenza media di 0.8 clo) mentre il min_clo era sempre più basso (differenza media di 1.0 clo). Il valore stimato di Iclneutral è risultato essere,nella maggior parte dei soggetti, prossimo al valore di isolamento termico indossato dai soldati (Figura 33 c). Durante la guardia sono state osservate variazioni minime di temperatura corporea tra l‟inizio e la fine del test (Figura 33d). 84 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 Correlazione lineare tra gli OCIR stimati calcolati utilizzando i dati misurati sul campo e quelli previsti utilizzando i dati previsti dal modello meteorologico È stata osservata una elevata correlazione lineare statisticamente significativa (p<0.01) durante i 12-km di marcia e la guardia (Figura 34). La correlazione è risultata essere più elevata durante la guardia (Figura 34 b), in particolare per quel che riguarda il max_clo, rispetto invece alla marcia (Figura 34 a). Figura 34: di stima del clo calcolati con OCIR (max_clo e min_clo) calcolati utilizzando dati di previsione meteorologica vs quelli calcolati utilizzando dati misurati durante i test sul campo. A) 12-km marcia; B) guardia. 85 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 L‟analisi di verifica degli errori ha mostrato una generale sottostima del modello di previsioni biometeorologiche sia nella marcia che nella guardia (Tabella 13). In particolare la sottostima è stata superiore durante la guardia rispetto alla marcia. Tabella 13: Analisi di verifica degli errori delle previsioni biometeorologiche (max_clo e min_clo) per ogni soggetto durante la marcia e la guardia. ME = errore medio; MSE = errore medio quadratico 86 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 CONCLUSIONI Questo studio mostra chiaramente che è possibile stimare l‟isolamento termico più adatto per specifiche attività all‟aperto condotte in ambiente freddo utilizzando sia dati di campo e informazioni previsionali ottenute mediante modello meteorologico. Queste informazioni biometeorologiche assumono importanza strategica per tutte quelle categorie di persone coinvolte in attività lavorative all‟aperto con prolungate esposizioni a condizioni variabili di freddo, e in particolare per i militari. Questo studio conferma che l‟abbigliamento indossato dai soldati durante la guardia in condizioni di freddo invernali era adatto per questo tipo di attività. La temperatura corporea, infatti, era stabile e compresa in limiti di sicurezza ed accettabili. Per quanto riguarda la marcia, invece, l‟analisi ha mostrato che i soldati erano troppo vestiti per quelle condizioni ambientali, in quanto la temperatura corporea aveva subito in tutti i soggetti significativi aumenti tra l‟inizio e la fine dei test. Questo vuol dire che i militari erano “troppo vestiti”, ossia avevano un abbigliamento con dei valori di resistenza termica troppo elevati per quella attività e quindi inappropriati a svolgere la marcia in quelle condizioni ambientali. Questo studio dimostra anche che un modello biometeorologico di previsione può fornire utili informazioni sul range ottimale di isolamento termico del vestiario, identificando i limiti (inferiore e superiore) di isolamento termico necessario a garantire condizioni di termoneutralità durante specifiche attività militari all‟aperto. Queste previsioni potrebbero fornire informazioni utili per pianificare l‟attività durante le missioni in ambienti particolari e poco conosciuti, dove i militari si trovano rapidamente esposti a condizioni ambientali particolarmente critiche, contribuendo significativamente a prevenire danni da freddo. Questo studio sperimentale rappresenta il primo passo indirizzato allo sviluppo di un sistema di previsione biomeoteorologica personalizzato (cioè specifico per un soggetto) finalizzato a migliorare il livello di raccomandazione riguardante le caratteristiche termiche ottimali del vestiario per specifiche attività in ambienti freddi. Siccome però il modello di previsione biometeo ha mostrato una generale sottostima del livello ottimale di clo, in futuro saranno necessarie calibrazioni per migliorare la qualità della previsione. BIBLIOGRAFIA Holmér I (1984) Required clothing insulation (IREQ) as an analytical index of cold stress. ASHRAE Trans 90:1116-1128. ISO 11079 (1993) Evaluation of cold environments: Determination of required clothing insulation. International Organization for Standardization, Geneva, Switzerland. ISO 15831 (2004) Clothing - Physiological effects - Measurement of thermal insulation by means of a thermal manikin. International Organization for Standardization, Geneva, Switzerland. Jendritzky G (1990) Bioklimatische Bewertungsgrundlage der Räume am Beispiel von mesoskaligen Bioklimakarten. Akad f Räumforsch u Landesplanung 114:7-69. 87 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 Morabito M, Crisci A, Cecchi L, Modesti PA, Maracchi G, Gensini GF, Orlandini S (2008) A biometeorological procedure for weather forecast to assess the optimal outdoor clothing insulation. Eur J Appl Physiol 104:221-228. Pandolf KB, Givoni B, Goldman RF (1977) Predicting energy expenditure with loads while standing or walking very slowly. J Appl Physiol 43:577-581. R version 2.8.1. (2008) The R Foundation for Statistical Computing. ISBN 3-90005107-0. Skamarock WC, Klemp JB, Dudhia J, Gill DO, Barker DM, Wang W, Powers JG (2005) A Description of the Advanced Research WRF. Version 2. NCAR technical note, NCAR/TN-468+STR. Stocks JM, Taylor NA, Tipton MJ, Greenleaf JE (2004) Human physiological responses to cold exposure. Aviat Space Environ Med 75:444-457. 88 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 Valutazione della riduzione della mortalità e stima economica dei vantaggi del servizio di “Sorveglianza Attiva della Popolazione Anziana Fragile” – Evaluation of mortality reduction and economic assessment of the benefits of service “Sorveglianza Attiva della Popolazione Anziana Fragile”. The 2001 (IPCC) report warns that an increase in frequency and/or intensity of heat waves will raise heat-related premature mortality, primarily among the elderly and the urban poor. The European Union and many European countries are currently adopting policies to reduce these mortality effects. Economists would recommend that, when setting these policies, at least some consideration be given to their costs and benefits. Primary it is necessary to estimate the Value of Statistical Life (VSL) defined by individual’s preferences for small changes in risk and income and after multiply this value for the system saved lives to obtain totals benefits. The VSL it depends on age, income, baseline mortality risk and has been estimated through a variety of methods. The project “Sorveglianza Attiva della Popolazione Anziana Fragile” is orientated to persons over 75 years old who live alone and/or physically impaired. In this case the most appropriate method is the Value of Statistical Life Year (VSLY) because is based on life expectancy and for older people it is more suitable to estimate the value of one life. By the use of odds ratio statistic method we also have analysed the mortality data of people over 75 years obtained from the Mortality Registry of Tuscany Region occurred in the Florentine area from 1997 to 2007. During this period we marked a reduced of mortality risk from 2004, just right the project began. This policy produce large benefits to the community and more it is very positive for economic assessment. ___________________________________________________________________ A causa della mortalità provocata dalle ondate di calore, a partire dal 2004, è entrato in funzione il progetto “Sorveglianza Attiva della Persona Anziana Fragile” che aiuta le persone con più di 75 anni di età che hanno problemi di deambulazione e/o che vivono da sole. Il servizio ha contribuito significativamente alla diminuzione del rischio per la salute di questi soggetti particolarmente vulnerabili durante le ondate di caldo. Con l‟obiettivo di verificare i vantaggi che si sono avuti dall‟entrata in vigore del progetto sono stati analizzati i dati di mortalità della Piana fiorentina dal 1997 al 2007 sia da un punto di vista di riduzione della mortalità che economico. Il metodo scelto per la valutazione economica è quello dell‟analisi costi-benefici, in cui si mette a confronto la quantità stimata delle risorse impiegate nel programma con quelle che il programma potrebbe risparmiare o produrre. Tale approccio si adatta al caso nostro perché in generale si assume implicitamente che ogni programma possa essere messo a confronto anche con l‟alternativa “non fare niente” che non comporta né costi né conseguenze. In questo modo è sufficiente che il beneficio netto derivante alla collettività dall‟implementazione del progetto sia un valore monetario positivo. Il sistema di sorveglianza attiva si basa sull‟emissione di avvertimenti al sopraggiungere di condizioni di caldo o di freddo anomalo. In base ad alcuni studi internazionali (K.L.Ebi et al., 2004) è emerso che nelle zone in cui esiste un sistema 89 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 di allerta biometeorologica, si è riscontrato una significativa riduzione del tasso di mortalità di soggetti a rischio (in particolare anziani e coloro che soffrono di patologie cardio-vascolari o respiratorie) quando si verificano condizioni meteorologiche potenzialmente pericolose. Per quantificare il beneficio indotto nella collettività da questo programma è sufficiente moltiplicare il numero dei decessi evitati con il ricorso al programma per un valore monetario, il cosiddetto valore statistico di una vita (Value of Statistical Life, VSL). Non esiste un principio generale per il calcolo del VSL ed in generale sono stati adottati approcci diversi a seconda degli obiettivi che si volevano raggiungere con l‟analisi. Il VSL in generale è definito come il tasso al quale le persone sono disposte a scambiare reddito per una riduzione del rischio: VSL WTP R WTP (Willingness to Pay) è la disponibilità a pagare un premio per diminuire il rischio di morire R. Il VSL può anche essere descritto come la WTP totale di un gruppo di N persone che sperimentano una riduzione uniforme del loro rischio di morire pari ad 1/N. Per esempio se consideriamo un gruppo di 10.000 individui e supponiamo che ciascuno di essi sia disposto a pagare € 30 per ridurre il proprio rischio di morire per un ammontare pari a 1 su 10.000. Il VSL che deriva da questa WTP è € 30/0,0001 pari a € 300.000. Per determinare il valore statistico di una vita occorre quindi svolgere una valutazione contingente (Contingent valuation, CV) in cui si fa un‟indagine su un gruppo di persone rappresentative del target di popolazione di interesse. La CV può essere dunque adattata al caso di studio in modo da fare una valutazione più precisa della VSL di particolari categorie di persone come gli anziani che soffrono di malattie cardiovascolari e respiratorie. Questo tipo di approccio ha comunque il difetto di essere ipotetico perché non sappiamo se effettivamente il soggetto è disposto a pagare una determinata somma di denaro per diminuire il proprio rischio di morire. Ad esempio nello studio effettuato nel 2007 da Alberini e Chiabai è stato scelto un campione di 800 intervistati rappresentativi dell‟intera popolazione italiana sia come età, genere e titolo di studio così come per le malattie cardio-respiratorie e i loro precursori. I contatti avvenivano telefonicamente e i partecipanti non erano a conoscenza dell‟esatto argomento dell‟intervista. Il cambiamento climatico e l‟inquinamento non venivano mai menzionati agli intervistati così come le ondate di calore e le loro ragioni. Le persone quindi rispondevano valutando il loro rischio di morire per malattie cardiorespiratorie, fattori genetici, stile di vita o semplicemente per le stime fatte sulla popolazione a cui appartenevano. Durante l‟intervista venivano accertate eventuali malattie pregresse e le attuali condizioni psico-fisiche attraverso una serie di domande solitamente utilizzate in altre ricerche mediche. Dopo si introduceva anche il concetto di probabilità di decesso oltre i dieci anni espressa come X su 1000 e si verificava tramite semplici domande la comprensione del significato dell‟espressione. Nelle domande successive si chiedeva quanto si era disposti a pagare all‟anno per avere una riduzione del rischio di decesso di un X su 1000. Per avere una maggiore aderenza alla realtà erano stati fissati dei budget che le 90 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 persone intervistate dovevano rispettare quando rispondevano alle domande ed infine attraverso verifiche della correlazione statistica si è guardata la plausibilità della disponibilità a pagare dichiarata. Alla fine, dai risultati dei test, venivano escluse tutte quelle persone che dimostravano di non aver ben capito il significato di probabilità di decesso oppure che avevano dichiarato di essere disposte a pagare più di un decimo del loro attuale reddito. I risultati dello studio evidenziano un maggior valore statistico della vita per le persone di età compresa tra 30 e 49 anni con un valore medio di circa 3,3 milioni di euro per ogni vita contro circa 1,7 milioni delle persone di età tra 60 e 69 anni. Si è notata inoltre una maggiore disponibilità a pagare nella fascia di età 60-69 da parte delle persone che non godevano di buona salute e di conseguenza il valore statistico della loro vita è risultato maggiore di 1/3 rispetto ai loro coetanei in salute. Questi valori in genere vengono confermati anche da altri studi simili che individuano un VSL medio di € 2 milioni (Hurley et al. 2005), € 1,4 milioni (Commissione Europea). Tale valore comunque dipende anche dalla nazione di appartenenza perché ad un Pil nazionale maggiore corrisponde una maggiore ricchezza e di conseguenza le persone mediamente sono disposte a pagare di più per veder diminuire il loro rischio di decesso. Di seguito riportiamo i valori medi di VSL ottenuti in vari paesi nel mondo con il numero di stime effettuate per ciascuno di questi (Tabella 14). Tabella 14: Valori di VSL espressi in migliaia di dollari provenienti da uno studio del 1990 (valori riferiti al 1995). 91 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 Le stime vanno da 620 mila dollari del Sud Corea a 8,28 milioni di dollari del Giappone, c‟è da ricordare che questi risultati sono del 1990 quando l‟economia giapponese era in un momento estremamente positivo, comunque i valori medi risultano essere sempre dell‟ordine di alcuni milioni di euro come abbiamo visto precedentemente. Dobbiamo precisare inoltre che il valore medio del VSL non rappresenta quello di tutte le fasce di età ma questo varia durante la vita di un individuo. In una ricerca di Aldy e Viscusi del 2007 viene evidenziato come questo valore abbia un andamento ad U rovesciata con un minimo in età giovane e anziana ed un massimo intorno a 40 anni quando siamo nel pieno delle nostre attività lavorative e maggiormente produttivi per la società (Tabella 15). Tabella 15: Valori di VSL espressi in milioni di dollari a seconda delle fasce di età (valori validi per gli Stati Uniti). Nella nostra ricerca però siamo interessati alle persone anziane con età superiore ai 75 anni di età che vivono da sole o che hanno problemi di salute e/o di deambulazione e che sono le più vulnerabili durante le ondate di calore. Per poter ottenere una stima attendibile del VSL di questi soggetti dobbiamo ricorrere ad un altro metodo di valutazione che è legato al valore statistico della vita ma che tiene maggiormente in considerazione gli anni che statisticamente rimangono da vivere a queste particolari categorie. Questo si ottiene attraverso il calcolo del valore di un anno di vita statistico (Value of a Statistical Life Year, VSLY). Prendendo il valore del VSL e dividendo per gli anni medi di aspettativa di vita si ottiene il valore di un singolo anno o VSLY che viene adeguato attraverso un tasso di sconto di alcuni punti percentuali per tener conto della svalutazione. Le stime più plausibili del 92 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 mercato del lavoro parlano di un valore del VSLY di 300.000 dollari (Aldy e Viscusi 2007). Considerando un tasso di sconto del 3% e le aspettative di vita negli Stati Uniti nel 2002 si ottiene il seguente grafico (Figura 35): Figura 35: Valore di una vita in milioni di dollari stimata attraverso il metodo VSLY. Questa funzione tiene conto del valore statistico della vita da 0 a 100 anni ottenuta con il metodo VSLY. Nel nostro caso risulta molto utile perché è nostro interesse valutare soggetti che hanno un età superiore a 75 anni e che normalmente non vengono tenuti in considerazione nelle tabelle di valutazione del VSL. Considerando per semplicità un‟età media compresa tra 75 e 100 anni che potrebbe essere quella dei soggetti interessati al Servizio di Sorveglianza possiamo stimare attraverso la curva un valore di circa 1,5 milioni di dollari e tenendo conto dell‟attuale cambio della valuta di 1,35 dollari per ogni euro si stima un valore medio statistico di 1,11 milioni di euro per una vita. Nella seguente ricerca sono stati raccolti i dati di mortalità (decesso per causa non violenta) di soggetti con età superiore a 75 anni residenti nei comuni della piana fiorentina nel periodo estivo (15 Maggio – 15 Settembre) dal 1997 al 2007. Il totale dei decessi si riferisce ai giorni in cui la temperatura massima ha superato la soglia dei 33,7°C. La tabella seguente mette in evidenza l‟odds ratio, un metodo statistico che permette di calcolare il rischio di un particolare evento se è presente un certo fattore. Il valore è dato dal rapporto della probabilità dei soggetti esposti all‟evento con la 93 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 probabilità dei soggetti non esposti. Quanto più il valore risultante è superiore ad 1 tanto più è probabile un evento in una particolare condizione; nel caso sia uguale 1 la particolare condizione non produce l‟evento mentre se l‟odds ratio è inferiore ad 1 la condizione inibisce l‟evento. Quindi nel caso in cui avessimo un odds ratio superiore ad 1 e questo rappresentasse il rischio della popolazione nei confronti di un determinato evento sarebbe auspicabile intervenire in modo da portare tale valore il più possibile vicino ad 1 perché nel caso in cui l‟odds ratio risultasse pari ad 1 lo stesso evento non rappresenterebbe più una minaccia per le persone. Il confronto in tabella riguarda gli anni precedenti all‟entrata in vigore del bollettino rispetto a quelli successivi. In particolare si nota come generalmente nei quattro anni precedenti al 2003 (anno con una eccezionale ondata di calore) rispetto ai quattro anni successivi ci sia un‟importante riduzione del rischio di mortalità (Tabella 16). Periodo Odds ratio medio 1999-2002 1,23 2004-2007 1,17 2003 1,32 Tabella 16: Odds ratio nel 2003, nei 4 anni precedenti e nei 4 successivi. L‟odds ratio infatti passa da un valore medio di 1,23 a 1,17, ciò significa che durante le ondate di calore precedenti al 2003 gli anziani morivano 1,23 volte di più rispetto agli altri periodi senza ondata di calore mentre dopo il 2003 lo stesso evento ha visto una riduzione dei decessi ad 1,17 volte, un dato positivo, da imputare per la maggior parte al Servizio offerto dal bollettino che viene indirizzato a questa fascia di età. Da notare il rischio di mortalità altissimo durante il 2003, anno in cui i giorni con temperatura superiore alla soglia dei 33,7 °C di temperatura massima sono stati ben 81 e si sono distribuiti in modo molto ravvicinato o in successione provocando lunghi periodi di stress da caldo che hanno reso ancor più vulnerabili le persone a rischio. I giorni totali con valori termici superiori alla soglia nei quattro anni che precedono e seguono il 2003 si sono distribuiti in modo abbastanza omogeneo con una maggiore frequenza nel quadriennio successivo ad ulteriore conferma della validità del bollettino dato che le vittime sarebbero aumentate se il rischio fosse rimasto lo stesso degli anni precedenti al 2003 (Tabella 17). Periodo Giorni totali con temperatura superiore a 33,7°C 1999-2002 2004-2007 2003 80 91 81 Tabella 17: Totale dei giorni superiori alla soglia nel 2003, nei 4 anni precedenti e nei 4 successivi. La tendenza ad una diminuzione del rischio di mortalità dopo il primo biennio del progetto è confermato dal biennio 2006-2007 dove sono aumentati i giorni di esposizione al caldo ma è ugualmente diminuito l‟odds ratio in modo significativo passando da 1,21 a 1,12 con un calo significativo del rischio di decesso (Tabella 18). 94 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 Periodo Numero decessi 1999-2002 2003 2004-2005 2006-2007 1391 1526 530 983 Giorni di esposizione 80 81 34 57 Odds ratio 1,23 1,32 1,21 1,12 Tabella 18: Dati di mortalità della Piana fiorentina dal 1997 al 2007. Dal confronto tra gli anni precedenti al 2003 e quelli successivi abbiamo visto in precedenza che il calo del rischio è stato progressivo e la situazione dal periodo 1999-2002 al periodo 2006-2007 è notevolmente migliorata con un risparmio di molte vite umane. Nel biennio 2004-2005 l‟odds ratio è calato da 1,23 (1999-2002) ad 1,21 e svolgendo la seguente proporzione si vede che: 530 : 1,21 = X : 1,23 X = 538,76 538,76 - 530 = 8,76 = Numero dei decessi evitati nel biennio 2004-2005 L‟entrata in vigore del bollettino nell‟anno 2004 ha subito avuto un riscontro positivo che ha permesso di risparmiare 9 vite nella sola piana fiorentina. Nei due anni successivi gli interventi a tutela delle persone anziane fragili ha prodotto risultati molto più evidenti infatti: 983 : 1,12 = X : 1,23 X = 1079,54 1079,54 – 983 = 96,54 = Numero dei decessi evitati nel biennio 2006-2007 Nel 2006 e nel 2007 sono state salvate almeno 96 persone in parte anche grazie all‟informazione e all‟intervento delle aree socio-sanitarie allertate dalle previsioni biometeorologiche effettuate dal CIBIC. Da questi calcoli risulta che nei comuni della piana fiorentina tra il 2004 e il 2007 sono state potenzialmente salvate 105 persone. Anche a livello economico i risultati sono senz‟altro positivi perché se moltiplichiamo il numero delle vite salvate per il valore teorico di un soggetto con oltre 75 anni di età abbiamo che: Vite salvate tra il 2004 e il 2007 = 105 VSL medio stimato = 1,11 milioni di euro 105 * 1,11 = 116,55 milioni di euro 116,55 / 4 = 29.137.500 euro all‟anno (beneficio medio annuo) 95 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 Considerando che la spesa per l‟implementazione del Servizio ammonta per tutti i distretti sanitari della Regione a circa 2,5 milioni di euro all‟anno, i benefici visti prima risultano essere decisamente superiori, tanto più che questo è solo ciò che è avvenuto in una parte della Toscana, in altri comuni di pianura probabilmente si sono verificate delle tendenze simili anche se non ancora verificate. Quindi solo i risultati ottenuti sulla Piana fiorentina giustificherebbero ampiamente il progetto “Sorveglianza Attiva della Persona Anziana Fragile” che nel complesso può essere considerato un‟eccellente iniziativa sia dal punto di vista umano che economico. BIBLIOGRAFIA -K.L.Ebi,T.J.Teisberg, L.S.Kalkstein, L.Robinson and R.F.Weiher (2004). Heat watch/warning system save lives-Estimated Costs and Benefits for Philadelphia 1995-1998. American Meteorological Society, 85: 1067-74 -Ted R.Miller (2000). Variations between Countries in Values of Statistical Life. Journal of transport Economics and Policy, 34 (2):169-188 -Joseph E. Aldy and W. Kip Viscusi (2007). Age Differences in the Value of Statistical Life: Revealed Preference Evidence. Resources for the future, RFF DP 07-05 -Anna Alberini, Aline Chiabai (2007). Urban environmental health and sensitive populations: How much are the Italians willing to pay to reduce their risk? Regional Science and Urban Economics, 37 (2):239-258 96 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 Effetto dei cambiamenti climatici sulla produzione e dispersione dei pollini di interesse allergologico – Climate changes’ effects over allergenic pollen’s production and its aero-diffusion in atmosphere. During 2010 have been done some scientific work on behavior the plants at allergenic pollen in relationship with meteorological and climatical factors. Two important studies were: Effect of large-scale atmospheric fields on the cypress pollen season in Tuscany (Central Italy) (Dalla Marta et. Al 2010) Aerobiological trend of Poaceae and Urticaceae in Tuscany under influence climate events with a focus on the effects of 2003 (In review). Nell‟anno 2010 sono state realizzate varie attività di ricerca finalizzate allo studio di pollini e piante di interesse allergenico in relazione a vari fattori sia di tipo meteorologico che climatico. I lavori scientifici, ottenuti, rispondono alle linee di ricerca concepite nel corso degli anni precedenti su tematiche riguardanti l‟effetto dei cambiamenti climatici sulla produzione e dispersione dei pollini di interesse allergologico. Grazie all‟archivio storico dei dati provenienti dalle stazioni aerobiologiche presenti in alcune città della regione Toscana (Firenze, Pistoia, Montecatini e Lido di Camaiore), è stato possibile realizzare due lavori scientifici dal titolo: 1) Effect of large-scale atmospheric fields on the cypress pollen season in Tuscany (Central Italy) (pubblicato su Aerobiologia) 2) Aerobiological trend of Poaceae and Urticaceae in Tuscany under influence climate events with a focus on the effects of 2003 (in review). Effetto dei campi atmosferici a grande scala sulla stagione pollinica del cipresso in Toscana (Italia Centrale). La ricerca è stata realizzata allo scopo di analizzare le relazioni che intercorrono tra le informazioni meteorologiche su larga scala e l‟andamento della stagione pollinica delle Cupressaceae in Toscana. In particolare è stato valutato come l‟indice NAO (North Atlantic Oscillation) e il SST (Sea Surface Temperature) possano avere influenze sull‟andamento della stagione polliniche di queste piante a carattere allergenico in Toscana. L‟indice NAO misura le differenze di pressione atmosferica a livello del mare che si vengono a creare tra il minimo barico della depressione sull‟Islanda e i massimi altopressori sulle Azzorre. I risultati dimostrano che l‟indice NAO, in particolari periodo dell‟anno, determina parzialmente la distribuzione delle principali variabili meteorologiche (temperatura, 97 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 precipitazioni, radiazione solare etc,) su gran parte dell‟Europa occidentale così come sull‟Italia centrale. Il presente studio mostra l‟esistenza di correlazione tra l‟indice NAO e gli indici aerobiologici (Inizio e Fine stagione pollinica, Giorno di Picco etc.), relativi al cipresso rilevati nella provincia di Pistoia nel periodo 1995-2008 (Figura 36-37). Gli indici aerobiologici risultavano correlati anche con l‟SST del North Atlantic Oscillation ad Est delle Azzorre registrato nel periodo Settembre-Dicembre dell'anno precedente. (Figura 38). L‟utilizzo di questi indici e delle variabili meteorologiche può integrare e migliorare i sistemi di previsione esistenti sulla fenologia e in particolare sulla previsione di inizio e dinamica dei periodi di fioritura delle piante a polline allergenico. Inoltre la possibilità di utilizzare dati meteorologici liberamente disponibili in rete (indice NAO etc.) ne riduce i costi e ne beneficia la rappresentatività sia spaziale che temporale che invece affligge i monitoraggi “classici”, seppur indispensabili, effettuati su aree limitate. Figura 36: Regressione lineare tra l’indice NAO dei mesi di Gennaio-Marzo e l’indice aerobiologico Giorno di Picco (PD) della stagione pollinica del cipresso. Legenda: R2 = coefficiente di determinazione. 98 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 Figura 37: Regressione lineare tra l’indice NAO dei mesi di Gennaio-Marzo e l’indice aerobiologico Giorno di Fine (ED) della stagione pollinica del cipresso. Legenda: R 2 = coefficiente di determinazione. Figura 38: Mappa di correlazione tra la temperatura della superficie del mare (SST) dei mesi Settembre-Dicembre e l’indice aerobiologico di inizio (SD) della stagione pollinica del cipresso. Le linee tratteggiate rappresentano il coefficiente di correlazione (r). Mappa proveniente da NOAA-CIRES Climate Diagnostics Center, Boulder, CO (http://www.cdc.noaa.gov/). 99 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 Trend aerobiologici di Graminaceae e Urticaceae in Toscana sotto l’influenza degli eventi climatici con una particolare attenzione agli effetti intercorsi durante l’anno 2003. Molti studi attribuiscono la causa dei cambiamenti climatici in corso, incluso il riscaldamento globale, all‟attività antropica. Molteplici sono gli effetti attribuibili al cambiamento climatico sia sull‟ambiente che sugli organismi viventi (piante e animali). Una conseguenza dei cambiamenti in atto è l‟aumento di incidenza delle malattie respiratorie e in particolare quelle direttamente imputabili ai pollini di piante allergeniche. Il presente studio ha avuto come scopo principale quello di analizzare e descrivere l‟andamento e il comportamento degli indici aerobiologici (inizio, fine e durata della stagione pollinica, giorno di picco e valore di picco, totale polline aerodiffuso durante una intera stagione pollinica e durata della stagione pollinica principale) delle Graminaceae e Urticaceae in quattro città della Toscana (Firenze, Pistoia, Lido di Camaiore e Montecatini) per un periodo di circa 10 – 14 anni (Pistoia 1995-2008 serie storica più lunga). Inoltre è stato analizzato il comportamento delle Graminaceae e Urticaceae in condizioni di ondate di caldo eccezionale come quella verificatasi durante il periodo estivo del 2003. L‟analisi dei trend aerobiologici mostrano incrementi nella quantità e durata della stagione pollinica in entrambi i generi di piante erbacee e in tutte le città considerate (Figura 39-40). Figura 39: Trend della quantità di polline aerodiffuso (SI) durante la stagione pollinica delle Graminaceae a Pistoia. Legenda: R2 coefficiente di determinazione. ( * = p ≤ 0.05). 100 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 Figura 40: Trend del valore di picco di concentrazione di polline aerodiffuso (PV) durante la stagione pollinica delle Graminaceae a Pistoia. Legenda: R2 coefficiente di determinazione (** = p ≤ 0.01). Trend opposti registrati nella città di Lido di Camaiore (Figura 41) a causa del rapido cambiamento di uso del suolo. Negli ultimi anni si è registrato un forte sviluppo del turismo ed un conseguente aumento dell‟urbanizzazione riducendo gli spazi per le popolazioni di Urticaceae e Graminaceae; con conseguente riduzione della quantità di pollini aerodiffusi. 101 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 Figura 41: Trend della quantità di polline aerodiffuso (SI) durante la stagione pollinica delle Urticaceae a Lido di Camaiore. Legenda: R2 coefficiente di determinazione. ( * = p ≤ 0.05). L‟eccezionale ondata di caldo, verificatasi durante l‟estate del 2003, ha avuto conseguenze su entrambe le popolazioni di piante sotto studio, ma con differenti risposte nel comportamento (Figura 42). Durante la stagione pollinica 2003, le graminee hanno fatto registrare quantità di pollini inferiori rispetto alla media con anticipo sia nell‟inizio che nella conclusione del ciclo di pollinazione. Le urticacee, che presentano due principali periodi di fioritura in Toscana (Primavera-Estate il primo e Autunno il secondo), durante l‟anno 2003 hanno mostrato accentuata attività nel primo periodo e ridotta nel secondo periodo di pollinazione. Maggiori evidenze sono state riscontrate a Pistoia dove, in condizioni non eccezionali, il picco di valore massimo si verifica solitamente nel periodo tardo estivo-autunnale. 102 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 Figura 42: Trend di concentrazione pollinica giornaliera, media e stagione pollinica del 2003, di Graminaceae e Urticacea a Firenze (A), Pistoia (B) and Lido di Camaiore (C). Lo studio conferma il ruolo che il clima ha sulle specie vegetali e in particolare sulla fenologia delle Urticaceae e Graminaceae e come influenzi indirettamente la popolazione sensibile al polline di queste piante. Inoltre sottolinea la grande variabilità di pollinazione tra differenti zone anche se molto simili in termini di caratteristiche geo-climatiche. 103 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 Cambiamenti del regime pluviometrico in toscana dal 1955 al 2007- Change of pluviometric regime in tuscany from 1955 to 2007 The increase of mean temperature in Tuscany in the last decades is quite evident but also we assist to a change of pluviometric regime in this Region. The goal of our research is to find possible trend in some pluviometric indices. All data of 21 Tuscany meteorological station from 1955 to 2007 were analyzed to obtain a good reliability. The trend of annual cumulate precipitation is in decrease of about 15% on 50 years but also rainy days follow the same trend, then the decrease is caused by a lower frequency of events throughout the year with the exception of Autumn. The phenomenon is confirmed by the tendency of the total number of the days of rain that are in diminution in Winter, Spring and Summer. Regarding hourly rainfall we note a slight increase during the last decades, then, the cumulate rain decrease but not the probability of flash floods. ____________________________________________________________________ SCOPO E METODOLOGIE La presente ricerca si è proposta, come obiettivo principale, di analizzare i trend pluviometrici delle ultime 5 decadi in Toscana. L‟analisi climatica rappresenta, infatti, uno strumento utile per tutti coloro, decisori, tecnici o studiosi, che dovranno confrontarsi con questi temi anche per finalità concrete di programmazione socio-economica e sanitaria. Il monitoraggio delle precipitazioni è un elemento fondamentale da considerare visti i possibili impatti che possono avere sui sistemi fisici, chimici, biologici, nonché le conseguenze socio-economiche (legate all‟agricoltura, alle foreste, al turismo e al rischio idrogeologico) che possono derivarne. Le serie climatiche ritenute adatte ai fini della nostra ricerca sono state 21: per ciascuna di esse la disponibilità dei dati copriva il periodo 1955-2007. L‟ubicazione delle stazioni meteorologiche è stata considerata adatta per i nostri scopi (altitudine, latitudine e longitudine eterogenee fra di loro e quindi sufficientemente rappresentative dell‟intera regione Toscana). A pagina seguente viene mostrata l‟ubicazione sul territorio regionale delle stazioni meteorologiche selezionate per lo studio (Figura 43), con relativa ubicazione geografica (Tabella 19). 104 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 Figura 43: Ubicazione delle stazioni meteorologiche. Stazione mete orologica Arezzo Boscolungo Camaldoli Castel del Piano Castelnuovo Garf. Elba Calamita Firenzuola Grosseto Livorno Lucca Massa Massa Marittima Orbetello Peretola Pisa Pistoia Pontremoli San Miniato Siena Vallombrosa Volterra Ente di appartenenza Idrografico di Pisa Idrografico di Pisa Idrografico di Pisa Idrografico di Pisa Idrografico di Pisa Aeronautica Militare Idrografico di Bologna Aeronautica Militare Idrografico di Pisa Idrografico di Pisa Idrografico di Pisa Idrografico di Pisa Idrografico di Pisa Idrografico di Pisa Idrografico di Pisa Idrografico di Pisa UCEA Idrografico di Pisa Idrografico di Pisa Idrografico di Pisa Idrografico di Pisa Coordinate UTM_X 730805 633977 727025 706920 613275 614306 689640 669415 606140 620990 591800 653850 681025 676985 613017 653080 570117 647740 687630 706000 649965 Coordinate UTM_Y 4815384 4888891 4853030 4752060 4885305 4731893 4888022 4735216 4822595 4855580 4875450 4768500 4699970 4852101 4838671 4867535 4913436 4838630 4799185 4845450 4808235 Alti tudine (m.s.l.m. ) 249 1340 1110 596 280 380 454 5 9 25 38 362 1 38 3 88 247 132 346 972 465 Tabella 19: Elenco delle stazioni meteorologiche utilizzate nello studio. 105 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 Durante quest‟anno sono state fatte ulteriori verifiche sui dati pluviometrici al fine di rendere lo studio più attendibile possibile. Allo scopo di analizzare i trend climatici di precipitazione del periodo 1955-2007 sono stati scelti 5 indici climatici di cui 3 generali e 2 che si riferiscono alle precipitazioni più intense (75°,90° e 95° percentile del periodo di riferimento climatico 1961-1990). I trend dei primi 2 indici RR e RR1 (rispettivamente la precipitazione cumulata e i giorni con precipitazione superiore ad 1mm) sono stati calcolati sia a livello annuale che stagionale per verificare se esistono differenze nella distribuzione intra-annuale delle piogge, mentre per l‟indice CDD i periodi sono stati suddivisi in semestre freddo e caldo per evitare di interrompere il conteggio dei giorni consecutivi con precipitazione inferiore ad 1mm che si trovano a cavallo di 2 anni. Per gli indici R75p, R90p e R95p l‟analisi è stata fatta su tutto l‟anno ed individua il numero di giorni con precipitazioni moderate, intense e molto intense, mentre con gli indici R75pTOT, R90pTOT e R95pTOT si è cercato di evidenziare la variazione percentuale delle precipitazioni superiori alle soglie del 75°, 90° e 95° percentile rispetto al totale cumulato. In Tabella 20 sono riportate le specifiche degli indici utilizzati nella ricerca. 106 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 Indice Spiegazione indice RR Precipitazione cumulata RR1 Giorni di pioggia con precipitazione maggiore o uguale ad 1mm CDD Massimo di giorni consecutivi con precipitazione inferiore ad 1mm Analisi Stagionale annuale Stagionale annuale Unità di misura mm Giorni Semestre freddo e Giorni caldo R75p Numero di giorni con precipitazione superiore al 75° percentile Annuale Giorni R90p Numero di giorni con precipitazione superiore al 90° percentile Annuale Giorni R95p Numero di giorni con precipitazione superiore al 95° percentile Annuale Giorni R75pTOT Percentuale del 75° percentile su tutto il cumulato annuale Annuale % R90pTOT Percentuale del 90° percentile su tutto il cumulato annuale Annuale % R95pTOT Percentuale del 95° percentile su tutto il cumulato annuale Annuale % Tabella 20: Descrizione degli indici climatici utilizzati. Successivamente si è calcolata la media dei valori delle 21 stazioni anno per anno e si è trovato il trend su 50 anni di tutte le serie verificandone l‟attendibilità statistica. Con i dati ottenuti sono stati elaborati dei grafici che riepilogano l‟andamento annuale e stagionale dei diversi indici pluviometrici medi delle stazioni sopra menzionate. 107 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 PRINCIPALI RISULTATI PRECIPITAZIONE ANNUALE 1700,0 1600,0 1500,0 -16% SU 50 ANNI SIGNIFICATIVITÀ 95% MM CUMULATI 1400,0 1300,0 1200,0 1100,0 1000,0 900,0 800,0 700,0 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 ANNO Figura 44: Precipitazione cumulata annuale dal 1955 al 2007. GIORNI DI PIOGGIA ANNUI 130 120 -16,5% SU 50 ANNI SIGNIFICATIVITÀ 99% GIORNI TOTALI 110 100 90 80 70 60 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 ANNO Figura 45: Giorni di pioggia annuali dal 1955 al 2007. Le Figura 44 e 45 mette in evidenza come dal 1955 al 2007 in Toscana si sia assistito ad un calo delle precipitazioni del 16% su 50 anni ma nello stesso tempo il 108 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 decremento è stato della stessa percentuale nel numero dei giorni piovosi. Questo ci fa pensare che la diminuzione delle piogge sia da imputare al fatto che nel periodo preso in esame ci sia stata soprattutto una diminuzione della frequenza delle pioggia ma non della quantità cumulata durante gli eventi precipitativi (Figura 46-47-48). PRECIPITAZIONE INVERNALE 700,0 600,0 -30,7% SU 50 ANNI SIGNIFICATIVITÀ 95% MM CUMULATI 500,0 400,0 300,0 200,0 100,0 0,0 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 ANNO Figura 46: Precipitazione invernale dal 1955 al 2007. PRECIPITAZIONE PRIMAVERILE 400,0 -24,6% SU 50 ANNI SIGNIFICATIVITÀ 99% 350,0 MM CUMULATI 300,0 250,0 200,0 150,0 100,0 1950 1960 1970 1980 1990 2000 ANNO Figura 47: Precipitazione primaverile dal 1955 al 2007. 109 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it 2010 Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 PRECIPITAZIONE ESTIVA 300,0 -19,1% SU 50 ANNI NON SIGNIFICATIVO 250,0 MM CUMULATI 200,0 150,0 100,0 50,0 0,0 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 ANNO Figura 48: Precipitazione estiva dal 1955 al 2007. La diminuzione della quantità delle precipitazioni è stata riscontrata in Inverno, in Primavera e in Estate mentre in Autunno si è avuta una tendenza contraria ma non statisticamente significativa (Figura 49). PRECIPITAZIONE AUTUNNALE 700,0 9% SU 50 ANNI NON SIGNIFICATIVO 600,0 MM CUMULATI 500,0 400,0 300,0 200,0 100,0 1950 1960 1970 1980 1990 2000 ANNO Figura 49: Precipitazione autunnale dal 1955 al 2007. 110 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it 2010 Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 -18,9% SU 50 ANNI SIGNIFICATIVITÀ 99% GIORNI DI PIOGGIA PRIMAVERILI 40 35 GIORNI TOTALI 30 25 20 15 10 5 0 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 ANNO -16,3% SU 50 ANNI GIORNI DI PIOGGIA ESTIVI NON SIGNIFICATIVO 25 GIORNI TOTALI 20 15 10 5 0 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 ANNO 4,1% SU 50 ANNI NON SIGNIFICATIVO GIORNI DI PIOGGIA AUTUNNALI 50 45 40 GIORNI TOTALI 35 30 25 20 15 10 5 0 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 ANNO -25,3% SU 50 ANNI SIGNIFICATIVITÀ 95% GIORNI DI PIOGGIA INVERNALI 50 45 40 GIORNI TOTALI 35 30 25 20 15 10 5 0 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 ANNO Figura 50: Totale dei giorni di pioggia divisi per stagione. 111 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 I giorni totali di pioggia divisi per stagione (Figura 50) confermano la tendenza ad una diminuzione della precipitazione cumulata accompagnata da una minore frequenza degli eventi durante l‟Inverno, la Primavera e l‟Estate e un lieve aumento non statisticamente significativo durante l‟Autunno. Anche il numero massimo dei giorni consecutivi con precipitazioni inferiori ad 1mm è in aumento sia nella stagione calda che in quella fredda seppure senza riscontro a livello statistico (Figura 51 e 52). Figura 51: Massimo di giorni consecutivi con precipitazione < 1mm semestre freddo. Figura 52: Massimo di giorni consecutivi con precipitazione < 1mm semestre caldo. 112 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 PRECIPITAZIONE ANNUA SUPERIORE AL 75° PERCENTILE -12,9% SU 50 ANNI NON SIGNIFICATIVO 40 35 GIORNI TOTALI 30 25 20 15 10 5 0 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 ANNO PRECIPITAZIONE ANNUA SUPERIORE AL 90° PERCENTILE -15,5% SU 50 ANNI NON SIGNIFICATIVO 18 16 14 GIORNI TOTALI 12 10 8 6 4 2 0 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 ANNO PRECIPITAZIONE ANNUALE SUPERIORE AL 95° PERCENTILE -14,9% SU 50 ANNI NON SIGNIFICATIVO 9 8 7 GIORNI TOTALI 6 5 4 3 2 1 0 1950 1960 1970 1980 1990 2000 ANNO Figura 53: Giorni con precipitazione superiore al 75°, 90° e 95° percentile. 113 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it 2010 Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 I giorni di pioggia con un‟intensità superiore al 75°, 90° e 95° percentile hanno una tendenza a diminuire con un calo medio di circa il 15% su 50 anni (Figura 53). Il trend comunque non ha rilevanza statistica come invece avviene nel cumulato totale annuale. Dai grafici della Figura 54 si nota una lieve tendenza all‟aumento della percentuale delle precipitazioni più intense rispetto al totale cumulato, anche se non statisticamente significativo, questo dato mette in evidenza come nonostante ci sia una tendenza alla diminuzione delle precipitazioni, i cumulati potenzialmente più pericolosi sul piano del rischio idro-geologico non sono in calo. Le piogge cumulate a livello giornaliero possono nascondere gli eventi che si verificano nell‟arco di poche ore e che sono i più violenti e pericolosi per l‟uomo. PRECIPITAZIONE ANNUALE SUPERIORE AL 90° PERCENTILE 1,5% SU 50 ANNI NON SIGNIFICATIVO PERCENTUALE SUL TOTALE CUMULATO 50 45 40 35 30 25 20 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 ANNO PRECIPITAZIONE ANNUALE SUPERIORE AL 95° PERCENTILE 5,8% SU 50 ANNI NON SIGNIFICATIVO 40 PERCENTUALE SUL TOTALE CUMULATO 35 30 25 20 15 10 5 0 1950 1960 1970 1980 1990 2000 ANNO Figura 54: Percentuale sul cumulato delle precipitazioni del 90° e 95° percentile. 114 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it 2010 Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 TREND DELLE SERIE ORARIE STORICHE DI PRECIPITAZIONE I risultati di alcuni studi condotti a livello europeo ed italiano, indicano una tendenza verso un aumento dei fenomeni estremi di precipitazione su base giornaliera (Figura 55-56). Figura 55: Trend del numero di giorni con precipitazione giornaliera superiore a 20 mm in Europa nel periodo 1946-1999. Fonte Klein Tank e Können, 2003. Figura 56: Trend del numero di giorni con precipitazione giornaliera superiore a 20 mm in Italia nel periodo 1865-2003. Fonte Brunetti et al., 2006 115 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 Poichè l‟analisi degli eventi pluviometrici su base giornaliera può nascondere segnali climatici molto importanti per eventuali impatti sul territorio in termini di dissesto idrogeologico e quindi indirettamente anche di salute umana, risulta oltremodo importante avere il quadro della situazione sui recenti trend di precipitazione molto intensa facendo uso di dati orari di precipitazione. Dai risultati preliminari condotti su alcune serie climatiche di montagna e di costa con dati pluridecennali di pioggia oraria è emerso come nelle ultime decadi (soprattutto fino alla fine degli anni 90‟) ci sia una tendenza verso un aumento dei fenomeni precipitativi intensi (Figura 57). Figura 57: Intensità media della pioggia oraria (mm/h) negli anni in una stazione di montagna in Toscana. 10.00% 9.00% 8.00% 7.00% 6.00% 5.00% 4.00% 3.00% 2.00% 1.00% 0.00% 1930-1939 1940-1949 1950-1959 1960-1969 1970-1979 1980-1989 1990-1999 2000-2009 Figura 58: Andamento decennale della percentuale delle ore di pioggia con intensità maggiore di 5 mm/h rispetto al totale delle ore di pioggia in una stazione di montagna in Toscana 116 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 Figura 59: Andamento decennale della percentuale delle ore di pioggia con intensità maggiore di 5 mm/h rispetto al totale delle ore di pioggia in una stazione costiera in Toscana I dati di precipitazione media oraria mettono in evidenza, specie in montagna, una tendenza che si oppone al calo del quantitativo medio giornaliero (Figura 58-59). In conclusione il calo della quantità di pioggia caduta sulla Toscana nel periodo 1955-2007 non ha provocato una diminuzione del rischio idrogeologico della Regione che anzi sembra in aumento. Inoltre gli anni tra il 2007 e il 2010 che non sono stati inclusi in questo studio sono stati caratterizzati da un sensibile aumento dei cumulati annui, un elemento in più che risulta sfavorevole per la sicurezza di alcune zone sottoposte a questi rischi come le zone montane. 117 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 Collaborazione CIBIC-CESPRO nell‟ambito dei progetti move e microdis, relativi allo studio delle relazioni esistenti tra condizioni meteorologiche/eventi naturali e la salute umana - CIBIC-CESPRO partnership on move and microdis project research regarding the study of the relationship between weather conditions/natural events and human health. CIBIC worked for several year with CESPRO and is currently involved in two research activities: - MOVE (Methods for the improvement of vulnerability assessment in Europe); - MICRODIS (Integrated health, Social and Economic Impacts of Extreme Events: Evidence, Methods and Tools). The aim of the MOVE research is analyzing the relationship between the onset of certain diseases in humans, particularly of the cardiovascular and respiratory systems, and weather conditions. MICRODIS is a project with the overall goal to strengthen preparedness, mitigation and prevention strategies in order to reduce the health, social and economic impacts of extreme events on communities. CIBIC is involved in a subproject MICRODIS focalized on epidemiological studies regarding L’Aquila earthquake of 06/04/2009. Nell‟ambito della collaborazione del CIBIC con il CESPRO, il centro è stato coinvolto principalmente in due attività di ricerca: Progetto MOVE Progetto MICRODIS In questo contesto vari componenti del CIBIC hanno partecipato ad alcune riunioni per discutere le strategie di studio, programmare le varie attività e discutere i risultati preliminari delle ricerche in corso. In particolare, nel corso del 2010 sono state effettuate le seguenti riunioni, missioni e attività: Riunione 26 Gennaio 2010 - a Pontedera - progetto MOVE Riunione 28 Giungo 2010 - a Pontedera - progetto MOVE e MICRODIS Meeting di Bolzano dal 15 al 17 Settembre 2010 - progetto MOVE. L‟Aquila dal 24 al 27 Settembre 2010 - progetto MICRODIS Workshop a Firenze l‟11 Ottobre 2010 – progetto MICRODIS L‟Aquila dal 24 al 27 Novembre 2010 - progetto MICRODIS Firenze 3 Dicembre 2010 lezione agli studenti di Medicina dell‟Università degli Studi di Firenze – progetto MICRODIS Workshop a Pontedera dal 20 al 22 Dicembre 2010 – progetto MICRODIS Seminario a L‟Aquila 20 Gennaio 2010 – progetto MICRODIS MOVE meeting a Londra 23-25 Febbraio 2011 – progetto MOVE 118 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 Per quanto riguarda le attività di collaborazione finalizzate al progetto MOVE, al meeting di Bolzano sono stati esposti i casi studio a tutti i partners coinvolti nel Progetto e per quanto riguarda il contributo del CIBIC, sono stati presentati i risultati preliminari della “Analisi della vulnerabilità sanitaria alle condizioni meteo climatiche in Toscana”. Si tratta di due indagini indirizzate alla valutazione dell‟effetto delle condizioni meteorologiche sulla salute: 1) metodi e risultati preliminari di una indagine condotta in Toscana per valutare l‟impatto del caldo prima e dopo la devastante ondata di calore del 2003 che interessò l‟Italia, oltre a molti Paesi dell‟Europa centro-occidentale, cioè prima (negli anni tra il 1999 e il 2002) e dopo (dal 2004 al 2007) la messa a punto di un intervento preventivo di sorveglianza attiva dell‟anziano fragile, attivato dalla Regione Toscana per ridurre la mortalità dei soggetti a maggior rischio; 2) Indagine focalizzata sull‟area fiorentina e livornese finalizzata ad indagare la vulnerabilità della popolazione agli eventi meteorologici in funzione della posizione geografica e del microclima del luogo e a verificare l‟efficacia di interventi di prevenzione, fra i quali i bollettini quotidiani di previsione biometeorologica emessi nell‟ambito del Progetto “Laboratorio MeteoSalute”. Per quanto riguarda il punto 1, bisogna considerare che tra le azioni di intervento preventivo di sorveglianza attiva dell‟anziano fragile è compresa anche la collaborazione con il CIBIC che prevede l‟emissione quotidiana di un bollettino specifico per l‟anziano fragile inviato quotidianamente ai referenti delle aree sociosanitarie, per allertarli con sufficiente anticipo quando sono previste condizioni termiche potenzialmente dannose per la salute. I dati impiegati in questo studio sono: a) dati di mortalità per cause non traumatiche di soggetti anziani (età compresa tra 65 e 75 anni) e molto anziani (età superire a 75 anni), forniti grazie alla collaborazione con L‟Azienda Regionale di Sanità (ARS); b) dati meteo forniti da alcune stazioni meteorologiche ubicate nell‟area oggetto di studio e dati provenienti da un archivio centralizzato meteo-climatico che copre, con dati omogenei e uniformi, praticamente tutto il globo: le Rianalisi. I dati meteo sono poi stati utilizzati per calcolare quella che viene definita la “temperatura percepita”, ossia una misura che tiene in considerazione contemporaneamente sia il contributo della temperatura che l‟umidità dell‟aria. Per quanto riguarda invece l‟approccio statistico, la relazione tra caldo è mortalità è stata studiata utilizzando un pacchetto statistico sviluppato proprio per indagare questo tipo di relazioni, tenendo conto, quindi, sia della “nonlinearità” del fenomeno e dell‟effetto ritardato sulla mortalità conseguente alla esposizione a condizioni termiche particolarmente critiche. I risultati di questa indagine hanno messo in risalto l‟efficacia dei sistemi preventivi messi in atto dalla regione Toscana subito dopo l‟ondata di calore del 2003, soprattutto per alcune categorie di soggetti (come quelli più anziani). In particolare è stata osservata una progressiva riduzione della mortalità andando dai 4 anni precedenti a quelli successivi il 2003. Questo relazione era evidente soprattutto nei soggetti più anziani (età superiore a 75 anni). Inoltre l‟aumento di mortalità per un incremento di 1 °C della temperatura apparente era evidente per più giorni prima del 2003 (sino a lag 9) rispetto al periodo dopo il 2003 (Figura 60). 119 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 Figura 60: Andamento della mortalità per il caldo (% di morti oltre la temperatura soglia critica) a vari lag (giorni dopo l’esposizione alla temperatura critica) in soggetti di età superiore a 75 anni durante il periodo 15 Maggio – 15 Settembre prima (19992002) e dopo (2004-2007) il 2003. Per quanto riguarda il punto 2, al momento si è provveduto alla raccolta dei dati Sanitari relativi ai ricoveri giornalieri urgenti per Ictus, Infarto, Bronchite ed Asma avvenuti in quattro località toscane, in particolare Firenze, Borgo S. Lorenzo, Cecina e Livorno, durante il periodo 1997-2007. Per le medesime località, sono stati raccolti ed elaborati i dati meteorologici relativi alle temperature massime, minime e medie giornaliere. Si è provveduto quindi alla realizzazione di un database giornaliero contenente tutte le informazioni relative ai ricoveri ospedalieri (stratificati per età: pazienti con età superiore o inferiore ai 65 anni) ed alle temperature dell‟aria, al fine di analizzare le relazioni esistenti tra l‟insorgenza di tali patologie e le condizioni meteo-climatiche. Un primo approccio di analisi descrittiva dei dati raccolti (Tabella 21), ha riguardato il confronto tra stagioni, dal quale è emerso, in molti casi, un tipico andamento stagionale, con una differenza statisticamente significativa del numero dei ricoveri, senza distinzione di età nel corso delle diverse stagioni per ciascuna patologia indagata. 120 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 Patologia Località Inverno Primavera Estate Autunno Firenze 3,2 (3,1-3,4) 3,2 (3,0-3,3) 2,8 (2,7-3,0) 3,3 (3,1-3,4) Borgo S. Lorenzo 0,4 (0,4-0,5) 0,4 (0,4-0,5) 0,5 (0,4-0,5) 0,5 (0,4-0,5) Ictus Cecina 0,5 (0,5-0,6) 0,5 (0,5-0,6) 0,6 (0,6-0,7) 0,7 (0,6-0,7) Livorno 2,2 (2,1-2,3) 2,0 (1,9-2,2) 2,0 (1,9-2,1) 2,1 (2,0-2,2) Firenze 3,2 (3,1-3,3) 3,0 (2,9-3,2) 2,4 (2,3-2,5) 3,2 (3,0-3,3) Borgo S. Lorenzo 0,1 (0,1-0,1) 0,1 (0,1-0,1) 0,1 (0,1-0,1) 0,1 (0,1-0,2) Infarto Cecina 0,5 (0,5-0,6) 0,5 (0,4-0,5) 0,5 (0,5-0,6) 0,5 (0,4-0,5) Livorno 1,3 (1,2-1,3) 1,1(1,0-1,2) 1,0 (1,0-1,1) 1,1 (1,1-1,2) Firenze 1,3 (1,2-1,4) 0,8 (0,8-0,9) 0,5 (0,4-0,5) 0,6 (0,6-0,7) Borgo S. Lorenzo 0,5 (0,3-0,7) 0,8 (0,7-1,0) 0,4 (0,3-0,6) 0,4 (0,3-0,5) Bronchite Cecina 0,2 (0,2-0,3) 0,2 (0,2-0,3) 0,1 (0,1-0,1) 0,1 (0,1-0,1) Livorno 0,8 (0,7-0,8) 0,6 (0,6-0,7) 0,4 (0,3-0,4) 0,4 (0,4-0,5) Firenze 0,3 (0,3-0,3) 0,3 (0,3-0,3) 0,2 (0,2-0,3) 0,4 (0,3-0,4) Borgo S. Lorenzo 0,2 (0,1-0,3) 0,2 (0,2-0,3) 0,1 (0,1-0,2) 0,2 (0,1-0,3) Asma Cecina 0,6 (0,4-0,7) 0,6 (0,4-0,7) 0,6 (0,5-0,8) 0,7 (0,5-0,8) Livorno 0,2 (0,2-0,3) 0,1 (0,1-0,2) 0,1 (0,-0,1) 0,2 (0,1-0,2) Temperatura Firenze 6,1 (3,3) 13,5 (4,5) 23,9 (3,1) 15,2 (5,3) media Borgo S. Lorenzo 5,5 (3,8) 12,9 (4,6) 21,5 (3,1) 13,0 (4,9) giornaliera Cecina 8,5 (3) 14,0 (3,8) 22,8 (2,5) 12,0 (4,3) (°C) Livorno 9,5 (3) 14,4 (3,7) 23,4 (2,7) 17,5 (4,3) Temperature: ANOVA e confronto delle medie con Test di Bonferroni (media; deviazione Ricoveri: Test di Kruskall Wallis (media; intervallo di confidenza). P P<0,001 P=0,842 P<0,001 P=0,193 P<0,001 P=0,126 P=0,134 P<0,001 P<0,001 P<0,002 P<0,001 P<0,001 P<0,001 P=0,195 P=0,820 P<0,001 P<0,001 P<0,001 P<0,001 P<0,001 standard) Tabella 21: Numero di ricoveri medi giornalieri durante le stagioni per ciascuna patologia analizzata, nelle quattro località di interesse (1997-2007). Per quanto riguarda l‟Ictus, Firenze e Cecina hanno mostrato una maggiore incidenza durante il periodo autunnale, mentre Borgo S. Lorenzo e Livorno non hanno fatto emergere differenze statisticamente significative nel corso delle diverse stagioni. L‟infarto, invece, per quanto concerne Firenze e Livorno, si verifica con maggiore frequenza durante il periodo più freddo dell‟anno, mentre le altre due località non hanno mostrato differenze stagionali. Relativamente alle due patologie riguardanti l‟apparato respiratorio, la Bronchite appare quella maggiormente influenzata dall‟andamento stagionale; in tulle le località esaminate infatti il maggior numero di ricoveri è stato registrato in inverno ed in primavera. L‟Asma, invece, sembra avere una maggiore insorgenza in inverno ed autunno per quanto riguarda Firenze e Livorno, mentre non è stato individuato un andamento stagionale statisticamente significativo per Borgo S. Lorenzo e Cecina. Ad una maggiore scala di dettaglio e concentrandosi sui due capoluoghi di provincia, si può osservare come anche a livello mensile esistano significative variazioni, sia per le patologie cardiovascolari che per quelle riguardanti l‟apparato respiratorio (Figura 61). 121 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 Livorno Numero di ricoveri medi giornalieri (1997-2007) Numero di ricoveri medi giornalieri (1997-2007) Firenze 4,00 3,50 3,00 2,50 2,00 1,50 1,00 0,50 0,00 Mese Legenda Ictus Infarto Bronchite Asma Significatività Firenze Livorno *** * *** *** *** *** *** *** 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 Mese Figura 61: Andamento del numero medio di ricoveri giornalieri nel corso dei mesi nelle località di Firenze e Livorno e relativa significatività statistica (1997-2007). Test di Kruskall Wallis In particolare, per quanto riguarda l‟Ictus, Firenze mostra due picchi di ricoveri giornalieri: il primo, di durata maggiore, tra gennaio ed aprile (3,3), mentre il secondo localizzato nel mese di novembre (3,4). Al contrario la minore concentrazione di ricoveri si registra nel periodo più caldo dell‟anno ed in particolar modo nel mese di agosto. Anche Livorno presenta un andamento simile per tale patologia, con un picco di ricoveri nei periodi gennaio-febbraio (2,3) ed ottobre-novembre (2,1), mentre agosto si conferma il mese con valore più basso. Per quanto concerne l‟Infarto, sia Firenze che Livorno evidenziano un picco importante nel mese di gennaio, con 3,3 ricoveri la prima ed 1,3 la seconda, mentre un altro picco si riscontra in ottobre per Firenze ed in dicembre per Livorno. L‟estate si conferma, anche per tale patologia cardiaca, il periodo dell‟anno a minor rischio, con il mese di agosto che ancora una volta fa registrare il minor numero di ricoveri ospedalieri. Relativamente alle patologie dell‟apparato respiratorio, la Bronchite presenta un massimo in febbraio mentre il minimo si verifica durante la stagione estiva ed anche per quanto riguarda la sintomatologia asmatica, le due città presentano un andamento simile, con una maggiore frequenza del fenomeno nei periodi gennaio-febbraio ed ottobrenovembre, anche se per Firenze si osserva un‟altro picco in maggio probabilmente causato da un‟alta presenza di pollini di graminaceae e urticaceae, meno presenti lungo le località costiere. Le future elaborazioni saranno mirate all‟individuazione delle relazioni esistenti tra l‟insorgenza delle patologie esaminate e le condizioni termiche locali. 122 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 Per quanto riguarda le attività di collaborazione finalizzate al progetto MICRODIS, dopo una fase preliminare di organizzazione e programmazione delle attività, i primi dati sono stati acquisiti durante le missioni avvenute durante i mesi di Settembre e Novembre 2010 a L‟Aquila. In particolare, le principali attività svolte durante queste missioni sono state: Stilare protocolli di intesa tra l‟Università di Firenze, l‟Università dell‟Aquila e l‟Istituto Superiore di Sanità (ISS); Stesura, verifica e completamento di un questionario (vedi allegato questionario L‟Aquila) atto a delineare le condizioni di benessere e welfare della popolazione residente nei nuovi complessi (C.A.S.E. e M.A.P.). Individuazione e distribuzione geografica dei complessi C.A.S.E. e M.A.P Sopralluogo e acquisizione dati epidemiologici presso i complessi (C.A.S.E. e M.A.P.) nei vari comuni e frazioni de L‟Aquila. Dall‟analisi e dall‟elaborazione dei dati acquisiti durante le missioni a L‟Aquila, sono stati ottenuti risultati che hanno permesso una prima ricostruzione epidemiologica sull‟evento sismico avvenuto il 6 Aprile 2009 sul territorio aquilano. Il sisma di magnitudo 6.3 della scala Richter ha coinvolto una popolazione di 73,600 abitanti di cui il 48.41% uomini e il 51.59% donne aventi un‟età media di 44 anni. Il numero di studenti universitari inscritti all‟Università degli Studi de L‟Aquila, prima dell‟evento sismico, era di 24,090. Le principali conseguenze direttamente collegate al terremoto sono state: 100,000 abitazioni danneggiate di cui 23,000 nella città de L‟Aquila, con più di 6,000 costruzioni seriamente danneggiate o completamente distrutte (compreso l‟ospedale regionale San Salvatore). 67,500 persone rimaste senza dimora 1,500 feriti di cui 202 con ferite gravi 308 morti. Nella provincia de L‟Aquila il maggior numero di vittime si è verificato ad Onna (40) e nella città de L‟Aquila nella zona di Villa Comunale (85) e Via XX Settembre (29) (Fig. 7). Le cause sono state molteplici, includendo il tipo di costruzione (collasso casa dello studente in Via XX Settembre) o la presenza di sedimenti alluvionali con poca resistenza sismica (Onna). Lo studio di ricerca geografica e statistica sul terremoto del 6 aprile 2009 nell‟Abruzzo e sullo stato di welfare e benessere dei superstiti durante i mesi successivi al sisma si è focalizzato sulle persone residenti nei complessi C.A.S.E. (Complessi Antisismici Sostenibili e Eco-compatibili) e M.A.P. (Moduli Abitativi Provvisori). Lo studio ha preso in esame 22 siti C.A.S.E. e 19 siti M.A.P. aventi una capacità abitativa totale di circa 23,500 persone (capacità ricettiva totale C.A.S.E. 15,000 persone e M.A.P. 8,500 persone). Ad un campione di queste persone è stato somministrato un questionario costituito da quattro principali gruppi di domande riguardanti: Informazioni Generali, Qualità e 123 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 tipologia delle abitazioni temporanee, accessibilità e trasporti, servizi di prima necessità e sanitari. L‟analisi dei dati provenienti dai questionari hanno dato vari risultati quali: Livello di qualità e sicurezza percepito delle costruzioni C.A.S.E. e M.A.P. I complessi C.A.S.E. risultano di qualità superiore rispetto ai complessi M.A.P. facendo percepire un grado di sicurezza maggiore. Preferenze di allocazione sulla reale capacità abitativa dei complessi. I complessi di Sant‟Antonio, Coppito 2, Sant‟Elia 1 e Gignano risultavano i più ambiti. Qualità delle zone di residenza C.A.S.E. e M.A.P. in base alle componenti logistiche (accessibilità, presenza/assenza servizi essenziali, mezzi di trasporto etc.). Su questi fattori è stato creato un indice di svantaggio logistico calcolato anche sulla base di tre classi di popolazione (Anziani > 65 anni, Adulti 21 – 64 anni e Giovani 15 – 20 anni). Su un totale di 37 siti considerati 14 presentano dei servizi essenziali di bassa qualità, 20 siti si caratterizzano come insufficienti da un punto di vista di servizi base e solo 3 siti provvedono a servizi base sufficienti o di buona qualità. I complessi migliori risultavano essere quelli di Fossa, Monticchio e Bazzano il peggiore Coppito 2. Poiché la compilazione dei questionari veniva fatta in presenza di un ricercatore, sono emersi anche dati utili ad effettuare un‟analisi qualitativa sul welfare e benessere dei residenti nei complessi C.A.S.E. e M.A.P.: Circa il 90% della popolazione ospitata in C.A.S.E e M.A.P. ha risposto positivamente su come è stata gestita l‟emergenza nel breve periodo; Gran parte degli abitanti lamenta la dipendenza dalla macchina per raggiungere tutti i principali servizi di base; La popolazione dislocata nei siti CASE e MAP sta sviluppando un attitudine xenofoba a causa dei presunti “privilegi” dati alle famiglie straniere nelle graduatorie di assegnazione dove viene valorizzato l‟alto numero dei componenti familiari, il basso reddito ed il numero elevato di bambini Parte della popolazione manifesta segni di stress post traumatico in particolare giovani e componenti familiari composti da una o due persone. La maggior parte dei giovani intervistati presenta il desiderio di migrare verso altre città o regioni; Inoltre il dato di percezione di poter ritornare ad una vita “normale” e ad abitare nella propria casa varia a secondi di vari fattori quali: Età della persona; (più è giovane e maggiore è la speranza, ma anche la consapevolezza del tempo di ricostruzione); Tipologia di alloggio (case singole hanno maggior possibilità di essere ripristinate rispetto a interi condomini); Classe di danno subito da parte dell‟abitazione (abitazioni con danni in categoria A e B già in fase di ripristino); Collocazione dell‟alloggio (abitazioni in centro storico de L‟Aquila o dei paesi colpiti fanno percepire tempi lunghi per la ricostruzione). 124 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 Distribuzione delle temperature in città: uno studio quinquennale a Firenze – Intra-urban air temperature distribution: a five-years study in Florence. This study presents 5 years of detailed intra-urban thermal measurements carried out in Florence (Italy) by a network of 25 air temperature stations. Daily, hourly and degree-day indices were applied to hourly data to evaluate the difference within the complex urban environment of Florence. Stations were grouped in 4 clusters with similar thermal regimes in each season. Our results evidence a mean difference of almost 2°C between the hottest and the coolest cluster in all seasons. Furthermore, the coolest cluster had on average more than 10 frost days in winter and the hottest cluster more than 12 summer days in summer. The intra-urban difference of tropical nights was even more evident, with values of 42 versus 10 days between the hottest and the coolest cluster during the summer period. The results of this study contribute to quantify the thermal intra-urban differences in the city of Florence, suggesting important applications in plant phenology, aerobiology, human health, urban planning and biometeorology. (Petralli, M., Massetti L., Orlandini S. – in press. Five years of thermal intra-urban monitoring in Florence (Italy) and application of climatological indices. Theoretical and Applied Climatology. doi: 10.1007/s00704010-0349-9) La climatologia della aree urbane è una scienza molto complessa in quanto la distribuzione delle variabili meteo-climatiche all‟interno delle città è legata ad una molteplicità di fattori, tra cui l‟impiego in ambiente urbano di materiali con caratteristiche di capacità e conduttività termica, albedo (indice di riflessione della radiazione solare) e permeabilità diverse rispetto ai materiali che si trovano, invece negli ambienti extraurbani. Inoltre, anche la dimensione e la concentrazione degli edifici hanno un effetto determinante sulla modifica dei parametri ambientali all‟interno delle città. Il fenomeno dell‟isola di calore (Urban Heat Island, UHI) è una conseguenza delle dimensioni delle città e della maggiore attività antropica che viene condotta al loro interno, oltre che delle caratteristiche dei materiali e delle geometrie tipici degli ambienti urbani. Il fenomeno dell‟UHI, maggiormente evidente nella stagione invernale e durante le ore notturne, è particolarmente dannoso per la salute umana nella stagione estiva in corrispondenza delle ondate di calore in quanto la temperatura dell‟aria in città, oltre a raggiungere valori più elevati rispetto alle aree rurali circostanti nelle ore diurne, si mantiene elevata anche nelle ore notturne, riducendo la capacità di ripresa dell‟organismo umano dalle condizioni di estremo calore a cui è stato sottoposto durante il giorno. Tra gli studi esistenti a livello internazionale sulle relazioni tra eventi termici estremi e mortalità, alcuni sottolineano un maggior impatto sulla salute umana delle ondate di calore che si verificano nelle città: per questo motivo la linea di ricerca sull‟ambiente urbano viene portata avanti dall‟inizio del Progetto MeteoSalute, quindi già dal 2004. Data la complessità dell‟ambiente urbano, la temperatura non si distribuisce in modo omogeneo in città: allo scopo di studiare le differenze termiche che si possono avere all‟interno della stessa città, sono stati posizionati circa 40 sensori di temperatura 125 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 dell‟aria all‟interno del territorio urbano della città di Firenze. Tali sensori (HOBO® PRO series Temp/RH Data Logger, Onset Computer Corporation, Pocassette, MA, USA) sono stati installati a partire dal 2004 e con un intervallo di registrazione dei dati ogni 15 minuti. Di seguito vengono riportati i risultati ottenuti dalla raccolta e dall‟analisi dei dati di temperatura registrati dal 2004 al 2009 da 25 delle 40 stazioni installate, cioè da quelle stazioni che hanno costantemente registrato i dati, senza periodi di perdita di dati rilevanti (per problemi di manutenzione o per installazione successiva al 2004). L‟analisi dei dati è stata condotta per stagione, secondo la classificazione del WMO: inverno dal 1 dicembre al 28 febbraio (DJF); primavera dal 1 marzo al 31 maggio (MAM); estate dal 1 giugno al 31 agosto (JJA); autunno dal 1 settembre al 30 novembre (SON), confrontando indici climatologici ripresi dalla banca dati dell‟ECA (European Climate Assessment) (http://eca.knmi.nl/indicesextremes/indicesdictionary.php): 1. TG: media delle temperature medie giornaliere (°C) 2. TN: media delle temperature minime giornaliere (°C) 3. TX: media delle temperature massime giornaliere (°C) 4. FD: giorni di gelo (TN<0°C; giorni) 5. SU: giorni estivi (TX>25°C; giorni) 6. SU30: giorni estivi_30 (TX>30°C; giorni) 7. TR: notti tropicali (TN>20°C; giorni) 8. FH: ore di gelo (T<0°C; ore) 9. SUH: ore estive (T>25°C; ore) 10. SUH30: ore estive_30 (T>30°C; ore) 11. TRH: numero di ore tropicali durante la notte, dalle 22:00 alle 5:00 (T> 20°C; ore) 12. HDD: heating degree days (°C) 13. CDD: cooling degree-days (°C) In base ai tre indici di temperatura media (TG, TN e TX) sono stati identificati 4 cluster formati da stazioni con regimi termici simili nelle quattro stagioni. I cluster sono stati nominati in base al valore crescente dell‟indice TX: dal cluster n° 1 (quello con valori di TX più bassi) al cluster n° 4 (quello con i valori di TX più alti). In generale, le stazioni posizionate nelle aree verdi nella periferia della città sono state raggruppate nel cluster 1, le stazioni posizionate nei parchi e giardini urbani sono state raggruppate nel cluster 2, le stazioni posizionate nelle vicinanze del centro storico sono state raggruppate nel cluster 3 e le stazioni posizionate nelle aree densamente popolate tra il centro storico e la periferia sono state raggruppate nel cluster 4. 126 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 Dall‟analisi statistica dei cluster si evidenzia che il cluster 4, quello che raggruppa le stazioni posizionate nelle zone della città con edifici più alti e minore presenza di zone verdi, ha valori medi temperatura massima di circa 2 °C superiori rispetto agli altri cluster; mentre il cluster 1 ha valori di temperatura media e minima (TG e TN) più bassi di tutti gli altri cluster. Per quanto riguarda gli indici giornalieri ed orari (Figura 62), in inverno (DJF) il cluster 1 ha registrato il maggior numero di giorni di gelo (FD), 20 giorni, e di ore di gelo (FH), 143 ore, mentre il cluster 3 il più basso, con una differenza di circa 12 giorni di gelo e 104 ore di gelo. Durante l‟estate, la differenza media tra il cluster con il maggior numero di giorni estivi (SU) e di ore estive (SUH), il cluster 4, e gli altri cluster è stata di circa 5 giorni (SU) e di 236 ore (SUH), che corrisponde a circa 2 ore al giorno sull‟intero periodo. Per quanto riguarda, poi, le notti tropicali (TR), la massima differenza tra i cluster è stata osservata nel periodo estivo: nei cluster 3 e 4 le noti tropicali sono state rispettivamente di 42 e 37 giorni, valore significativamente maggiore dei valori riscontrati negli altri due cluster, dove le notti tropicali sono state di 22 giorni nel cluster 2 e di 10 giorni nel cluster 1. Figura 62: Differenza massima del numero dei giorni tra i cluster in tutte le stagioni (FD=giorni di gelo; SU= giorni estivi; SU30=giorni estivi_ 30°C; TR=notti tropicali; DJF=inverno; MAM=primavera; JJA=estate). Alcuni risultati rilevanti sono stati riscontrati anche negli indici HDD e CDD. La differenza tra i cluster negli HDD nel periodo invernale non risulta statisticamente significativa, mentre lo diventa in primavera ed in autunno: il cluster 1 ha valori statisticamente superiori rispetto agli altri cluster, mostrando come nelle zone al di fuori del contesto urbano, anche se sempre all‟interno del comune, la richiesta HDD sia superiore, quindi anche il consumo di energia ad essi legati tende ad aumentare, facendo supporre una possibile diversificazione tra le zone della città nei giorni di inizio e di fine del periodo di accensione del riscaldamento. Infine, per quanto riguarda i CDD, si nota una divisione significativa tra i cluster 3 e 4 e i cluster 1 e 2: 127 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 questi ultimi hanno sempre valori di CDD significativamente più bassi rispetto ai cluster 3 e 4. Durante il periodo estivo, quando la richiesta di CDD è maggiore, si riconoscono solo due gruppi: il cluster 1 e 2 raggruppati insieme con la richiesta di CDD minore (276–291 °C rispettivamente), mentre il cluster 3 e 4 mostrano la richiesta maggiore (339–375 °C rispettivamente), con una differenza media di circa 70 °C. Interessante notare che la massima differenza negli HDD tra i cluster è di circa 300 °C (1606 °C nel cluster 1 vs. 1306 °C nel cluster 4), mentre quella tra i CDD è di circa 200 °C (1956 °C vs. 1761 °C). Tutto questo sottolinea l‟importante differenza tra le diverse zone della città, e quindi l‟importanza di studiare le caratteristiche urbanistiche delle diverse zone per lo studio della distribuzione delle temperature in ambiente urbano. In sintesi, le differenze maggiori tra i cluster si evidenziano maggiormente nei mesi estivi e autunnali, sottolineando una forte influenza dell‟esposizione alla radiazione solare delle superfici urbanizzate e dalle loro caratteristiche di albedo: ci sono studi, infatti, che sottolineano l‟importanza di utilizzare materiali con alti valori di albedo in modo da ridurre la quantità di radiazione solare assorbita dai materiali e rendere quindi la superficie delle strutture urbane costruite con questi materiali più fresche. Nelle nuove strutture questo è facilmente realizzabile, mentre sulle strutture già esistenti può essere più difficile: ma un effetto simile si può ottenere grazie alla piantagione di alberi, che con la loro ombra possono ridurre la quantità di radiazione incidente sulle superfici urbane. In quest‟ottica, uno studio condotto a Los Angeles ha dimostrato che una forestazione urbana su larga scala ha la facoltà di ridurre i valori di temperatura della città come l‟uso d materiali con alti valori di albedo. Altri studi condotti nella città di Tel Aviv evidenziano come nel periodo estivo la temperatura dell‟aria possa essere ridotta di 3-4 °C rispetto a zone prive di vegetazione, e questo valore sembra estremamente correlato con il livello di copertura delle piante e dalla loro densità di impianto. Per quanto riguarda i risultati relativi ai giorni ed alle ore di gelo (FD e FH), i risultati ottenuti possono essere di particolare interesse nel caso di gelate precoci e tardive: a seconda della zona della città si possono scegliere specie o varietà differenti per l‟impianto. I risultati relativi, infine, ai giorni ed alle ore estive ed ai giorni ed alle ore tropicali, sono particolarmente interessanti dal punto di vista della biometeorologia umana e della fenologia delle piante: per quanto riguarda quest‟ultimo spetto, alcuni studi hanno sottolineato come in ambiente urbano le piante tendano ad anticipare la fioritura: a Phoenix (USA), per esempio, tra ambiente urbano ed extraurbano il 24% delle specie monitorate presentava un significativo anticipo della fioritura in città. I risultati del presente studio sottolineano che anche all‟interno della città, e quindi non solo tra ambiente rurale e ambiente urbano, si possono avere differenze significative, e quindi anche una risposta fenologica diversificata. Per esempio, la fioritura di alcune piante potrebbe iniziare precocemente nelle zone della città più calde, con conseguenze anche sulla durata del periodo di fioritura e quindi, indirettamente sulla salute delle persone allergiche a quel tipo di polline: la scelta di specie con polline meno allergizzante in questo caso potrebbe quindi avere effetti positivi sulla salute delle persone ed anche sulla spesa sanitaria associata ai casi di allergia. In alternativa, un monitoraggio fenologico all‟interno dell‟area cittadina associato a previsioni biometeorologiche potrebbe avere risultati simili, in quanto sarebbe possibile avvertire il personale medico che farebbe iniziare al momento giusto la 128 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 terapia ai pazienti affetti da malattie allergiche al polline, che ne trarrebbero importanti benefici. Dal punto di vista strettamente biometeorologico, il risultato relativo alle notti tropicali, cioè alla differenza del numero di notti tropicali riscontrata tra diverse zone della città, è particolarmente importante in quanto è ormai noto che le alte temperature notturne, specialmente se successive ad una giornata con elevate temperature massime, possono essere particolarmente stressanti per l‟organismo, in particolare delle persone anziane e dei bambini, che hanno il sistema di termoregolazione meno efficiente degli adulti sani: con studi più approfonditi sulla città sarà quindi possibile identificare le zone della città più a rischio per determinate categorie di persone in concomitanza con le ondate di calore. 129 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 130 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 Elenco delle pubblicazioni - Publications RIVISTE INTERNAZIONALI – INTERNATIONAL JOURNALS 2011 MORABITO M, CRISCI A, VALLORANI R, MODESTI PA, GENSINI GF, ORLANDINI S. 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Convegno nazionale “La biometeorologia a supporto delle professioni sanitarie e della popolazione: il progetto MeteoSalute”. Firenze 24 ottobre. 142 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 HANNO COLLABORATO ALLA STESURA DEL REPORT: Giorgio Bartolini (capitolo: Cambiamenti del regime pluviometrico in Toscana dal 1955 al 2007) Luciano Massetti (capitolo: Distribuzione delle temperature in città: uno studio quinquennale a Firenze) Andrea Silei (capitolo: Valutazione della riduzione della mortalità e stima economica dei vantaggi del Servizio di “Sorveglianza Attiva della Popolazione Anziana Fragile) Tommaso Torrigiani Malaspina (capitolo: Effetto dei cambiamenti climatici sulla produzione e dispersione dei pollini di interesse allergologico) 143 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it Laboratorio MeteoSalute - Report 2011 144 Centro Interdipartimentale di Bioclimatologia – Università di Firenze Piazzale delle Cascine, 18 – 50144 Firenze Tel. 055/3288257 – Fax. 055/332472 E-mail: [email protected] Sito web: www.cibic.unifi.it - www.biometeo.it