C. Cacciamani, G. Pirretti, S. Zauli Arpa-SIMC, DT-CTR-AS

Transcript

1 Previsione delle allerte per O.d.C. in E.R. e consuntivo dell attivit attività 2010 C. Cacciamani, G. Pirretti, S. Zauli Arpa-SIMC, DT-CTR-AS Contributi di: S. Tibaldi, A. Selvini, G.Bonafè, V. Pavan, R. Tomozeiu, F. Scotto, S. Marchesi ARPA-SIMC e ARPA-CTR Ambiente e Salute Seminario 6 giugno 2011: Le Ondate di Calore in Emilia-Romagna Il servizio di allerta dalla scala regionale alla sua applicazione in ambito urbano nella città di Bologna: analisi di 6 anni di attività e prospettive di sviluppo

2 Outline Il sistema di previsione delle O.d.C. L indice di Thom, le isole di calore urbane Le esperienze degli anni passati, verifiche e qualità del sistema di previsione Cambiamenti climatici e O.d.C. (adattamento?) Che estate 2011 ci attendiamo?

3 Previsione del disagio Bioclimatico in Emilia Romagna ARPA (SIMC+ DT-CTR AS) fornisce da qualche anno, nel periodo estivo, le previsioni del disagio bioclimatico da caldo (onde di calore) sull intero territorio regionale suddiviso in aree omogenee dal punto di vista climatico. L indice di riferimento per il calcolo del disagio è l Indice di Thom (The Discomfort Index, Thom E.C., Bosen J. F. 1959) Il sistema di previsione è automatizzato ma soggetto a valutazione da parte del personale di Sala Operativa che avvia anche il processo di aggiornamento del sito Web su cui è visualizzata in forma grafica

4 l Indice di Thom E uno dei migliori indici di stima della temperatura effettiva. È adatto a descrivere le condizioni di disagio fisiologico dovuto al caldo umido ed è sensibile in un intervallo termico compreso tra 21 C e 47 C. Combina l effetto di temperatura, umidità e movimento dell aria sulla sensazione di caldo percepita dal corpo umano; Tiene conto della temperatura di bulbo umido e della temperatura di bulbo asciutto di posti ombreggiati e protetti dal vento. Mortality and bioclimatic discomfort in Emilia-Romagna, Italy S. Zauli Sajani, G Garaffoni, C. A. Goldoni, A. Ranz, S. Tibaldi, P. Lauriola, J. Epidemiol Community Health 200 Mortalità e Disagio Bioclimatico estivo nell area urbana di Bologna: analisi della serie storica , S.Zauli Sajani, F. Scotto, P. Lauriola, P. Pandolfi, D. Agostini; R.

5 L indice di Thom Indice di Thom = 0.4 * ( Ta + Tw ) Ta = Temperatura di bulbo asciutto Tw = Temperatura di bulbo bagnato In altre parole l indice di Thom è una funzione di temperatura ed umidità. La dipendenza più forte è quella con la temperatura Umidità Relativa % Temperatura media C

6 Emilia-Romagna 2000: uno studio regionale (DT, CTR-AS) 180 Daily Mortality and Max Thom Index Mortalità giornaliera Mortalità estiva Max Thom Index Total summer mortality Frequencies of days with maximum Thom index > Year 0

7 20 Da uno studio sulla mortalità a Bologna, negli anni (Zauli et. al., CTR Ambiente e salute, ARPA ER) Daily mortality Debole disagio Disagio Forte disagio 0 < Thom index

8 Come si declina il DISAGIO Debole Disagio: Indice di Thom=24: La popolazione avverte disagio ma non si riscontrano aumenti di mortalità Disagio: Indice di Thom=25: Le fasce più deboli della popolazione e gli anziani possono manifestare effetti sanitari di varia natura (cefalee, disidratazione e, in casi eccezionali anche la morte). La mortalità per cause naturali e cardiovascolari aumenta del 15%. La mortalità per cause respiratorie aumenta del 50% Forte Disagio: Indice di Thom=26 o superiore e/o persistenza per 3 o più giorni di livelli > 25: Si estendono le categorie di persone colpite da patologie. La mortalità naturale e per cause cardiovascolari aumenta del 30%. Per cause respiratorie del 80%.

9 FORTE DISAGIO

10 Ha un ruolo l isola l di calore? Risposta: SI S.Agata Bolognese Padulle Sala Bolognese Zola Predosa Sasso Marconi Mezzolara BOLOGNA - V.Le Silvani (50 m) - V.Le Silvani (2 m) - Torre Asinelli (100 m) - Borgo Panigale Studio del fenomeno dell isola di calore Area urbana di Bologna (CTR-AS & SIMC) Dati orari di umidità e temperatura: Periodo 5/7/2006-5/9/2006. Differenze più significative tra area urbana ed area rurale nelle ore notturne. Durante le ore centrali del giorno condizioni di maggior disagio nelle aree rurali di pianura, seguite da quelle urbane e quindi da quelle collinari. Nelle ore notturne, le condizioni di maggior disagio si riscontrano invece nell area urbana e periurbana, seguita da quella collinare ed infine da quella rurale. Indice di Thom ( C) Indice di Thom V.le Silvani 2 m V.le Silvani 50 m Borgo Panigale Padulle Sala Bolognese Mezzolara Zola Predosa S.Agata Sasso Marconi Ora

11 Servizio per l Estate l 2011 Attivo dal 15 maggio, tutti i giorni fino al 15 settembre. Si inserisce in un sistema di prevenzione degli effetti sanitari legati alla persistenza di condizioni di caldo-umido che coinvolge la Sanità, l Arpa (Agenzia regionale per la prevenzione e l ambiente), i Comuni e le Associazioni di volontariato. Sulla base dei bollettini elaborati quotidianamente da Arpa, le strutture sanitarie della regione attivano una serie di procedure per fornire supporto e assistenza alle persone considerate a rischio. Campagne di informazione, attivazione di numeri verdi e organizzazione di servizi di assistenza di varia natura completano le azioni volte a limitare il disagio per i soggetti in difficoltà. Per ogni provincia vengono fornite previsioni differenziate per le aree urbane capoluogo, le zone pianeggianti, collinari e montane (ove presenti). Il sito web contiene anche un ampia area di documentazione relativa a documenti prodotti da Arpa, Usl o da istituti pubblici o di ricerca sull argomento e i dati storici relativi al disagio bioclimatico negli anni scorsi.

12 Previsioni del

13 Ricapitolando, nel 2011 Previsioni Indice di Thom medio giornaliero tutti i giorni dal 16 maggio al 16 settembre (salvo proroghe) su 32 settori regionali. Invio delle previsioni a utenti istituzionali registrati. Per gli operatori delle Ausl previsioni fino a 5 giorni mediante accesso protetto ad area riservata sul sito. Previsioni per i primi 3 giorni disponibili sul sito: Visualizzazione grafico andamento valori osservati dell indice su area urbana di Bologna.

14 Le esperienze degli anni passati (città di Bologna)

15 Annuario ARPA anno 2009

16 Bologna: Disagio estivo 35,0 30,0 25,0 20,0 15,0 Indice Thom medio Giorni con Disagio Giorni con Forte Disagio 10,0 5,0 0,

17 Estate 2011 (dal 15 maggio ad oggi)

18

19

20 anno 2010 Andamento Thom medio giornaliero osservato Area Urbana Pianura Collina Montagna unità Thom mag 17-mag 22-mag 27-mag 1-giu 6-giu 11-giu 16-giu 21-giu 26-giu 1-lug 6-lug 11-lug 16-lug 21-lug 26-lug 31-lug 5-ago 10-ago 15-ago 20-ago 25-ago 30-ago 4-set 9-set 14-set giorni e percentuali di successo delle previsioni su area Urbana soglia Thom>=24 Area Urbana di Bologna D D+1 D+2 D+3 Disagi previsti correttamente Falsi allarmi Mancati allarmi Corretta previsione di non disagio soglia Thom>=25 Area Urbana di Bologna D D+1 D+2 D+3 Disagi previsti correttamente Falsi allarmi Mancati allarmi Corretta previsione di non disagio

21 Analisi del 2010 Sono evidenti due periodi di graduale incremento del valore dell indice: il primo, ad inizio giugno, ha culminato con un solo giorno di osservato medio giornaliero di 24 unità Thom, sull area Urbana l 11 giugno; il secondo, invece, ha portato all instaurarsi di condizioni di disagio che hanno interessato l area pianeggiante nelle prime due decadi di Luglio; due piccole pause nell ondata di calore di Luglio ( tra 7-8 e 18-19, rispettivamente). Infine la fase caldo-afosa di agosto tra il 20 ed il 27 in cui si sono registrate ondate di calore nell area urbana e di pianura; settembre non ha registrato valori rilevanti.

22 Ondata di calore Luglio 2010 su area urbana Bologna bana Pianura Collina M 26-giu 1-lug 6-lug 11-lug 16-lug 21-lug 26-lug 31-lug 5-ago osservato previsto stesso giorno D previsto giorno D+1 previsto giorno D+2 previsto giorno D+3 giorni lug 9-lug 10-lug 11-lug 12-lug 13-lug 14-lug 15-lug 16-lug 17-lug 18-lug 19-lug 20-lug 21-lug 22-lug 23-lug 24-lug

23 VERIFICHE area urbana BO Errori Previsione Estate 2010 Area urbana di Bologna Errori Previsione Estate 2010 Pianura di Bologna Unità Thom RMSE MAE BIAS Unità Thom RMSE MAE BIAS D D+1 D+2 D+3 D D D+1 D+2 D+3 D+4 scadenze scadenze Errori Previsione Estate 2010 collina di Bologna Errori Previsione Estate 2010 Area Montana di Bologna Unità Thom RMSE MAE BIAS Unità Thom RMSE MAE BIAS D D+1 D+2 D+3 D+4 0 D D+1 D+2 D+3 D+4 scadenze scadenze E presente una generale sovrastima (BIAS) della previsione per quanto riguarda l area urbana mentre negli altri settori abbiamo più variabilità (lieve sottostima alla scadenza D+3 su pianura e collina)

24 Verifiche area urbana BO ( ) 2010) Sono di seguito graficati gli scores relativi alle previsioni per l area urbana di Bologna considerando il complesso dei giorni di previsione dal 2006 al 2010 cioè per gli anni in cui è stato attivo il servizio finora. soglia Indice di Thom 24 Giorni di previsione D D+1 D+2 D+3 D+4 D+5 Falsi allarmi Mancati allarmi Disagi previsti correttamente Non disagi previsti correttamente CONTROLLO Giorni di previsione D D+1 D+2 D+3 D+4 D+5 previsioni corrette e in percentuale D D+1 D+2 D+3 Disagi previsti correttamente Falsi allarmi Mancati allarmi Corretta previsione di non disagio % 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% D D+1 D+2 D+3 scadenze Corretta previsione di non disagio Mancati allarmi Falsi allarmi Disagi previsti correttamente

25 Considerando i principali indicatori statistici degli errori abbiamo riscontrato questi valori score errori Cap Indice di Thom >= 24 buone capacità di previsione degli eventi di disagio (guardare POD e TS) BS POD FAR TS Basso numero di falsi allarmi (FAR) D D+1 D+2 D+3 D+4 D+5 scadenze Lieve sovrastima dei giorni di disagio (BS)

26 E il cambiamento climatico? Sta già cambiando il rischio di OdC? Continuerà a crescere? Azioni di adattamento non-strutturali? Azioni di adattamento strutturali?

27 Dal nuovo report dell IPCC (2007) Il riscaldamento del sistema climatico è inequivocabile in quanto reso evidente dalle osservazioni dell incremento delle temperature globali dell aria e degli oceani, dallo scioglimento diffuso delle nevi e dei ghiacci e dall innalzamento globale del livello del mare

28 I trend osservati (ER-Italia-pianeta) Anomalia di temperatura media annuale Tmed Tmed Tempo (anni) ER ER Italia ER Italia Globale

29

30

31 trend temperature estreme estive

32 Media e tendenza della durata delle OdC (HWD) day / decade I valori sulle stazioni rappresentano la media dei massimi annuali di giorni consecutivi in cui la temperatura supera di 5 gradi il valore medio. Le aree colorate rappresentano il trend in termini di giorni su 10 anni.

33 Proiezioni di cambiamenti climatici (da IPCC 2007) Per i prossimi due ventenni è previsto un riscaldamento globale di circa 0.2 C per decennio per un vasto range di scenari di emissioni. Anche se le concentrazioni di gas serra e aerosol fossero mantenute costanti ai livelli del 2000, c è comunque da attendersi un riscaldamento di circa 0.1 grado per decennio

34 Siamo in grado di fare previsioni a scala regionale, oltre che previsioni globali? Sono attendibili? Le simulazioni di scenario disponibili

35 Modelli Regionali (RCMs): Cambiamenti di temperatura e stima dell incertezza

36 Nel dettaglio locale cambiamento climatico a Bologna SDM based on INGV model δ = 2.7 C is significant at 0.05 (t test); the change in the variance between 2 periods is significant at 0.05 (F-Test) Tmax_JJA Changes ( C) scenario A1B-Bologna δ bologna_ bologna_1960_ Probability Density Function Cambiamento climatico nella Tmax _JJA (EM) -vari periodi Bologna_ Bologna_ Bologna_1960_ Probability Density Function

37 Impatti rilevanti che il climate change potrà determinare sull area del Mediterraneo Aumento del rischio idrogeologico-idraulico in aree già molto esposte. Più frequenti eventi di precipitazione intensa alternati a lunghi periodi di siccità potrà alterare il ciclo idrologico; Ricadute negative sulla disponibilità di risorsa idrica; Maggiore erosione delle coste, maggiore salinità negli estuari e nei delta a causa dell ingresso del cuneo salino; Aumentata frequenza e durata delle onde di calore con gravi disagi alla salute delle popolazioni e ricadute in altre attività umane (es: turismo) riduzioni delle rese in agricoltura e della qualità delle produzioni agrarie; Aumento della richiesta energetica per condizionamento nei periodi estivi maggior ristagno della circolazione estiva con impatti sulla qualità

38 DISAGIO DA ONDE DI CALORE Scenari di variazione dell Heat Index Num.giorni HI >40.7 Estate (JJA)

39 NOTTI CALDE Scenari di variazione del numero di notti calde con Tmin > 20 C ( ) NDAY Aumenti considerevoli delle notti calde Anche più di 1 mese di notti calde nelle isole e lungo le coste La variabilità tra i modelli è minore delle differenze: segnale robusto

40 E la prossima estate? Previsioni stagionali ARPA-SIMC - Giugno-Agosto 11 Valentina Pavan, SIMC Saranno presentate il 9 giugno al Tavolo Tecnico Nazionale presso il DPCN

41 Giugno 2011 ECMWF: Scaricate da Luglio 2011

42 Mappe Probabilistiche Probabilità anomalia positiva rispetto al per: T med T x90 HW T T n10

43 Tabelle probabilistiche Tmed lag-0 P(x<15p) P(x<33p) P(33p<x <66p) P(x>66p) P(x>85p) Nord Cen Sud

44 Tabelle probabilistiche Tx90 lag-0 P(x<15p) P(x<33p) P(33p<x <66p) P(x>66p) P(x>85p) Nord Cen Sud

45 Tabelle probabilistiche Tn10 lag-0 P(x<15p) P(x<33p) P(33p<x <66p) P(x>66p) P(x>85p) Nord Cen Sud

46 Commento Temperatura Il valore medio della temperatura sui prossimi tre mesi sarà più probabilmente superiore al clima degli ultimi trent anni. Su tutta la penisola, è alta la probabilità che con l avanzare della stagione si verifichino periodi con temperature massime piuttosto elevate rispetto agli ultimi trent anni. Sembra comunque probabile che si verifichino episodi caratterizzati da temperature minime inferiori alla norma.

47 Grazie per l attenzione