Precipitazione intensa

Osservazioni

Il totale annuale delle precipitazioni intense è aumentato negli ultimi 44 anni con circa +108 mm nel 2023 rispetto al 1980. La crescita delle precipitazioni intense annuali è statisticamente significativa. L’incremento nel totale annuale delle precipitazioni intense è di circa + 25 mm al decennio che corrisponde a circa + 12 % della media sul trentennio 1981-2010

L’anno 2020 ha registrato il record di precipitazioni intense dal 1980 con un valore 1.3 volte superiore alla media sul trentennio 1981-2010 e seguito dall’anno 2000 e dal 2023. Il periodo 2003-2006 è risultato invece il meno colpito da eventi precipitativi intensi.

I trend calcolati nei singoli punti griglia sono di aumento su quasi tutto l’Alto Adige, tuttavia l’aumento dei fenomeni intensi risulta più marcato nella porzione meridionale e orientale della provincia dove i trend sono statisticamente significativi e includono incrementi fino a + 25 % al decennio rispetto alla media trentennale 1981-2010.

Metodologia

Il grafico è ottenuto a partire dalle osservazioni meteorologiche giornaliere di oltre 80 siti di misura fornite dall’Ufficio di meteorologia e previsione valanghe della Provincia autonoma di Bolzano e integrate con i dati osservativi disponibili per alcuni siti in Svizzera e Austria in prossimità del confine provinciale. Le serie raccolte sono state interpolate mediante una procedura geostatistica su una griglia regolare di 1 km di risoluzione estesa sull’intero territorio provinciale. 

Prima dell’interpolazione, tutte le serie osservative sono state controllate per rimuovere eventuali errori di misura e per verificarne l’omogeneità temporale. Inoltre, i valori giornalieri mancanti sono stati ricostruiti mediante una procedura statistica al fine di massimizzare la continuità temporale delle serie.  

L’interpolazione consente di estrarre un valore medio regionale più rappresentativo e robusto rispetto a quello basato sulle singole stazioni di misura.  

Il valore di soglia per l’identificazione delle precipitazioni intense giornaliere è stato calcolato per ogni punto della griglia a 1 km di risoluzione e corrisponde al 95 esimo percentile della distribuzione dei giorni piovosi (precipitazione giornaliera > 1 mm) sul trentennio di riferimento 1981-2010. Il valore di soglia basato sul percentile varia quindi sul territorio per considerare le diverse caratteristiche climatiche locali: quelle che sono considerate precipitazioni particolarmente abbondanti in un’area potrebbero non esserlo in un’altra località caratterizzata da un diverso regime climatico. I trend sono calcolati mediante il metodo di Theil-Sen e la significatività mediante il test di Mann Kendall. Il trend è considerato significativo se il p-value risultante è inferiore a 0.05.

Settori colpiti

• Gestione idrica

• Suolo

• Rischi naturali

• Infrastrutture di trasporto

Indicatori collegati

Ricerca in corso di Eurac Research

Proslide : https://www.eurac.edu/en/institutes-centers/institute-for-earth-observation/projects/proslide

Scenari futuri

Le proiezioni climatiche considerate prevedono un aumento dei contributi annuali dovuti a precipitazioni intense in entrambi gli scenari di emissione RCP 4.5 e RCP 8.5, sebbene le serie temporali mostrino una notevole variabilità. Considerando la mediana delle diverse simulazioni modellistiche disponibili, le precipitazioni intense nel periodo 2071-2100 sono previste aumentare in media di circa il 29 % secondo lo scenario più pessimistico e di circa il 22 % secondo lo scenario intermedio rispetto ai valori del 1981-2010.

La distribuzione spaziale delle precipitazioni intense annuali in Alto Adige come medie trentennali sul periodo 2041-2070 e sul periodo 2071-2100 mostra un incremento dei valori annuali rispetto al trentennio di riferimento 1981-2010 su tutto il territorio e per entrambi gli scenari di emissione. In termini assoluti, lo scenario RCP 8.5 prevede il maggiore aumento del totale annuale delle piogge intense sulle aree più settentrionali della provincia in Alta Valle Isarco con incrementi medi a fine secolo di quasi 100 mm rispetto al 1981-2010. Gli incrementi relativi, ossia l’incremento percentuale rispetto ai valori medi del periodo di riferimento, sono distribuiti in modo omogeneo sul territorio con valori di poco superiori in val Pusteria dove lo scenario RCP 8.5 prevede aumenti di circa il 40-50% nel medio (2041-2070) e lungo periodo (2071-2100).

Metodologia

Gli scenari climatici di precipitazione intensa annuale per l’Alto Adige sono stati costruiti a partire dalle simulazioni climatiche EURO-CORDEX sull’Europa per due diversi scenari di emissione, i cosiddetti Representative Concentration Pathways, RCP 4.5 e RCP 8.5.

RCP 4.5 corrisponde a uno scenario intermedio in cui l’emissione di gas a effetto serra è arginata, ma le loro concentrazioni nell’atmosfera aumentano ulteriormente nei prossimi 50 anni e l’obiettivo dei “+2 °C” non è raggiunto. RCP 8.5 rappresenta lo scenario più pessimistico in cui le emissioni di gas a effetto serra aumentano in modo continuo senza alcuna misura di contrasto al cambiamento climatico.

Le proiezioni di precipitazione giornaliera dal 1971 al 2100 fornite da 11 e 17 diversi modelli climatici (ensemble) per RCP 4.5 e RCP 8.5, rispettivamente, sono state elaborate mediante un processo di downscaling, che consente di trasportare i valori simulati dalla risoluzione spaziale originale (in questo caso circa 12 km) a una risoluzione più fine (in questo caso 1 km). Questo passaggio permette di ridurre gli errori sistematici presenti nelle simulazioni modellistiche e dovuti alla limitata risoluzione spaziale dei modelli disponibili che non fornisce un’adeguata rappresentazione delle caratteristiche locali, soprattutto in aree montane dall’orografia complessa. La procedura di downscaling applicata è basata sul metodo del Delta Quantile Mapping (QDM, Cannon et al., 2015), in cui i valori simulati vengono confrontati con le osservazioni su un periodo di riferimento in comune e corretti in modo tale che le distribuzioni di probabilità siano in accordo. Inoltre, nel metodo QDM le correzioni vengono applicate in modo tale da non modificare il segnale climatico a lungo termine presente originariamente nelle simulazioni.

In questo caso il periodo di riferimento usato è il 1981-2010 e la correzione è stata svolta usando il dataset osservativo grigliato a 1 km.

A partire dalle simulazioni corrette, la precipitazione intensa annuale è stata calcolata dal 1971 al 2100 per ogni modello dell’ensemble e per entrambi gli scenari. In particolare, per ogni anno e per ogni modello è stata calcolata la somma delle precipitazioni giornaliere eccedenti il 95 esimo percentile definito sul periodo di riferimento 1981-2010. Per il calcolo del percentile si sono considerati i soli giorni piovosi, ossia tutti i valori giornalieri dal 1981 al 2010 superiori di 1 mm.  I valori dell’indicatore sull’ensemble sono stati quindi aggregati calcolando la mediana delle simulazioni modellistiche per ogni anno e l’intervallo inter-quantile, ossia l’intervallo di valori compreso tra il 25 esimo ed il 75 esimo percentile, che è stato utilizzato per fornire una stima della variabilità delle simulazioni modellistiche.

Contatto

Eurac Research: Alice Crespi, Centro per il cambiamento climatico e la trasformazione

Dati forniti da: Ufficio meteorologia e prevenzione valanghe, Provincia autonoma di Bolzano