L indice SPI in Emilia Romagna (C. Cacciamani, ARPA Emilia Romagna)

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1 L indice SPI in Emilia Romagna (C. Cacciamani, ARPA Emilia Romagna) TAVOLO DI CONFRONTO: Metodi, strumenti ed indicatori per la definizione delle variabili climatiche Bologna, 15 settembre 2004 Ore 10,00 Sala 5 Piano terra ARPA-SIM Viale Silvani, 6

2 Definizione di Siccità Mancanza di precipitazioni per lunghi periodi e sbilanciamento tra la precipitazione e l evapotraspirazione in una data area Definita in termini di impatti sull agricoltura, l idrologia, e l economia

3 Alcuni indici Percentuale della norma Decili Standardized Precipitation Index (SPI) Palmer Drought Severity Index (PDSI) Crop Moisture Index (CMI) Surface Water Supply Index (SWSI)

4 SPI (McKee, 1993) Quantifica il deficit pluviometrico su scale di tempo multiple (1, 3, 6, 12, 24, 48 mesi) La pdf delle precipitazioni mensile è una funzione gamma che viene trasformata in una distribuzione normale standardizzata (media zero e varianza unitaria). L indice SPI indica il numero di deviazioni standard con cui un particolare evento devia dalle condizioni di normalità

5 PI (Standardized Precipitation Index) gni scala di tempo multipla riflette l'impatto della siccità sulla disponibilità d fferenti risorse d'acqua. L'umidità del suolo risponde alle anomalie d ecipitazione su scale temporali brevi, mentre l'acqua nel sottosuolo, fiumi vasi tendono a rispondere su scale oggettivamente più lunghe. SPI è calcolato considerando la deviazione della precipitazione rispetto al su lore medio su una data scala temporale, divisa per la sua deviazione standard ato che la precipitazione non è normalmente distribuita, almeno su scal mporali minori dell'anno, viene eseguito un aggiustamento della variabile i odo che l SPI abbia distribuzione gaussiana con media nulla e varianza unitaria n indice con media e varianza fissata consente di confrontare i valori dell'indic lcolati per diverse regioni. Inoltre, esso consente di considerare periodi umidi ccitosi nello stesso modo. è la precipitazione accumulata sulla scala temporale di interesse, H(P) è la probabilit mulativa della precipitzione osservata e c 0, c 1, c 2, d 1, d 2, d 3 sono delle costan atematiche.

6 Vantaggi dell SPI E semplice da calcolare (solo la precipitazione); Puo essere valutato su molti punti E standardizzato (permette il confronto) E gaussiano

7 Le classi di SPI SPI > 2 da 1.5 a 1.99 da 1.0 a 1.49 da a 0.99 da -1 a da -1.5 a < -2 Classe Estremamente umido Moldo umido Moderatamente umido Quasi normale Moderata siccità Siccità severa Siccità estrema

8 Stazioni usate S.Lazzaro A. Boschi d'aveto Bobbio Varsi Bardi Bedonia Parma_Univ. Reggio Emilia Ligonchio Piandelagotti Bologna Monteombraro Pianoro Ferrara Alfonsine Lugo Ravenna Forlì' Cattolica

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26 Cattolica SPI: Variabilità spaziale S.Lazzaro A. Boschi d'aveto Bobbio Varsi Bardi Bedonia Parma_Univ. Reggio Emilia Ligonchio Piandelagotti Bologna Monteombraro Pianoro Ferrara Alfonsine Lugo Ravenna Forlì'

27 SPI_3 mesi E

28 SPI_6mesi E

29 SPI_12 mesi E

30 E SPI_24mesi

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55 Conclusioni Sono evidenti dei trend negativi dell indice SPI, soprattutto alle scale temporali lunghe; Il segnale è abbastanza omogeneo, soprattutto sul settore centro-occidentale della regione, la fascia costiera sembra meno siccitosa (cautela: più dati necessari) Prossimi step: zonizzazione oggettiva, monitoraggio in tempo reale (?)

56 Indice SPI e collegamento con la circolazione a scala grande A. Analisi incrociata tra SPI a 3 e 12 mesi su scala regionale (Emilia-Romagna, Piemonte e Sicilia) B. Caratterizzazione sinottica (NCEP reanalysis) di periodi siccitosi a partire dagli effetti al suolo (SPI 3 mesi) C. Individuazione dei pattern di circolazione (NAO ed EB) maggiormente con l indice SPI calcolato su EMR- PIEMONTE e SICILIA

57 . Confronto SPI di Piemonte,Emilia Romagna e Sicilia Coefficiente di Correlazione tra serie di SPI (in giallo livello di significatività 5% ) SPI 3 PIE ER SIC PIE ER SIC ---- SPI 6 PIE ER SIC PIE ER SIC ---- SPI 12 PIE ER SIC PIE ER SIC ---- SPI 24 PIE ER SIC PIE ER SIC ----

58 Confronto SPI SPI mesi PIE24 EMR24 SIC24

59 Distribuzione di frequenza SPI 3 mesi occ EMR_PIE SICILIA SPI SPI3 <-1.5 Sicilia 10.6% EMR+Pie 5.4%

60 Episodi di siccità SEVERE EMR+PIE SPI 3M < anno mese spi SICILIA SPI 3M < anno mese spi

61 Episodi di siccità SEVERE EMR+PIE SPI 12M < anno mese spi Nella serie EMR+PIE si nota come la siccità severe tenda a risolversi su scala temporale inferiore all anno. SICILIA SPI 12M < anno mese spi

62 B Caratterizzazione sinottica: episodi con SPI 3M < -2 Siccità 3M per Emilia/Piemonte Climatologia

63 B Caratterizzazione sinottica: episodi con SPI 3M < -2 Siccità 3M per Emilia/Piemonte Climatologia

64 B Caratterizzazione sinottica: episodi studio SPI24 < -2 Emilia/Piemonte 1989/1990 Sicilia 1981

65 B Caratterizzazione sinottica: episodi studio SPI24 < -2 Emilia/Piemonte 1989/1990 Sicilia 1981

66 Patterns SPI 3 months Correlazione tra l SPI 3 mesi EM+PIE e gli indici di circolazione (bold-5%significatività ) Periodo: NAO AB EB SPI (DJF) SPI (MAM) SPI (JJA) SPI (SON)

67 Patterns SPI 3 months Correlazione tra l SPI 3 mesi SICILIA e gli indici di circolazione (bold-5%significatività ) Periodo: NAO AB EB SPI (DJF) SPI (MAM) SPI (JJA) SPI (SON)

68 Andamento SPI-12 su EMR-Piemonte e NAO annuale SPI - NAO annuale spi EMR+PIE 12m NAO 12AA MESE