Scenari di cambiamento climatico di temperatura e precipitazioni in Italia per il periodo 2021-2050, ottenuti attraverso tecniche di regionalizzazione statistica e loro impatto sull irrigazione R.Tomozeiu, G. Agrillo, G.Villani, F. Tomei, V. Marletto, L.Botarelli
OUTLINE A) Catena modellistica e data set; B) Proiezioni di cambiamento climatico in Italia per il periodo 2021-2050 (scenario A1B); C) Impatti del cambiamento climatico sulla domanda irrigua del pomodoro in Val Padana; D) Conclusioni
Catena modellistica (I) (II) WG Input
Data-set (I) Scala locale (Predittandi) Larga scala (Predittori) Tmin,Tmax, prec dati giornalieri; Periodo: 1958-2002; Fonte:dati UCEA (CRA) Temperatura a 850hPa (T850) Mean sea level pressure(mslp) Altezza di geop. a 500hPa (Z500) Fonte dati: ERA40 (re-analysis) 1958-2002 (http://data.ecmwf.int/data/) AOGCMs : simulazioni 1961-1990, 2021-2050: 1. Ensembles (http://ensembles.wdc-climate.de) 2. Circe (http://www.circeproject.eu/) (Agroscenari project)
Predittori Ensembles project (STREAM1) INSTITUTIONS Resolution AGCM OGCM FUB-EGMAM METO-HC (HADGEM1) Freie Universitaet Berlin(Germany) Met Office's Hadley Centre (UK) 3.75 3.75 ECHAM4 (T30L39) HOPE-G (T42 with equatorial refinement, L20) 1.875 1.875 HadGAM1( includes land and river routing components) HadGOM1( includes sea ice components) IPSL-CM4 Inst.Pierre Somon 3.75 3.75 LMDZ (96x72x19) OPA8.2 Laplace (France) ECHAM5 MPI OM Max-Planck Institute(Germany) 1.875 1.875 ECHAM5.2.02 (T63L31) INGV-SINTEX-G INGV-Italy 1.125 1.125 ECHAM4 (T106L19) OPA 8.2 MPI-OM Vers. 1.0 (GR1.5L40) Scenario di emissione: A1B
Oggi.. EMISSIONI domani...
Data set (II) Dati pedologici Curva di ritenzione dei suoli Proiezioni climatiche giornaliere Tessitura Descrizione degli strati Layers description Dati colturali Parametri colturali Temperature massime; Temperature minime, Precipitazioni Tillages Crop rotation (courtesy of Giulia Villani)
B) Proiezioni di cambiamento climatico per il periodo 2021-2050 a) GLOBAL EMISSION SCENARIO b) GENERAL CIRCULATION MODELS c) STATISTICAL DOWNSCALING MODELS soluzioni? Utilizzo di più modelli d) IMPACT MODELS EM
skill SDM ( fase di validazione) Confronto tra il valore osservato e output SDMpunto di griglia 1411 (Val Padana) 3 2 1 0 Confronto tra il valore osservato e output SDMpunto di griglia 1118 (Oristano) C -1-2 -3-4 1958 1960 1962 1964 1966 1968 1970 1972 1974 1976 1978 1980 1982 1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 anni Andamento della Tmax estiva-osservata e simulata(ds) -5 Tmin_DJF_1411_UCEA Tmin_DGF_1411_DS Tmax( C) 30 29 28 27 26 1118_TMAX_GLA_osservato 1118_TMAX_GLA_DS 1979 1981 1983 1985 1987 1989 1991 1993 anni
e nella fase di contro run 1961-1990? Clima (1961-1990) Confronto tra Tmax estate (GLA) simulata e osservata-val Padana (media del segnale su tutti punti) Varianza (1961-1990) Nota: buona rappresentazione del clima, sotto (sovra)stima della varianza
Proiezioni di cambiamento climatico Tmin 2021-2050, rispetto a 1961-1990 scenario A1B, vari modelli
Cambiamenti in Tmin INVERNO 2021-2050, Val Padana SDM SDM applicato applicato a METO-HC SDM applicato a EGMAM a a INGV IPSL ECHAM5 run1 (ensembles-project) (ensembles-project) (circe-project) C
Tmin 2021-2050- Ensemble Mean INVERNO
Tmin 2021-2050- Ensemble Mean ESTATE 1.5 1.5 1.3 1.3 2 2.0 1.6 1.6 1.2 1.8 1.6 1.4 1.7 1.5 1.6 1.0 1.2 1
-Tmin altre stagioni? PRIMAVERA AUTUNNO Scenario A1B (2021:2050-1961:1990) Ensemble Mean (solid line) and present climate (dashed line) -Spring Tmin (MAM) Scenario A1B (2021:2050-1961:1990) Ensemble Mean (solid line) and present climate (dashed line) -Autumn Tmin (SON) 0.0-4 -3-2 -1 0 1 2 3 4 5 Changes Tmin( C) Probability Density Function 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0.0-4 -3-2 -1 0 1 2 3 4 5 Probability Density Function Changes Tmin( C) 1961_1990_Po Valley 1961_1990_Destra Sele 1961_1990_Oristano 1961_1990_Marche 2021_2050_Po Valley 2021_2050_Destra Sele 2021_2050_Oristano 2021_2050_Marche 1961_1990_Po Valley 1961_1990_Destra Sele 1961_1990_Oristano 1961_1990_Marche 2021_2050_Po Valley 2021_2050_Destra Sele 2021_2050_Oristano 2021_2050_Marche
Cambiamenti Tmax ( C) Ensemble Mean 2021-2050 2050 rispetto al 1961-1990, 1990, scenario A1B (un punto di griglia per ogni area) S cen ar io A1 B (20 21 :2 05 0-1 96 1: 19 90 ) E ns em ble M ea n (so lid lin e) an d pre se nt c lim at e ( da sh ed lin e) -wint er T m ax (D JF ) inverno - 4-3 - 2-1 0 1 2 3 4 5 Changes Tmax ( C) 19 61 _1 990 _P o V al ley 20 21 _20 50 _P o V al ley 1961 _1990 _Des tra Sele 2021 _2050 _Des tra Sele 1961 _1990 _ O ristano 2021 _2050 _O ris tano 19 61 _1 990 _M arc he 20 21 _20 50 _M arc he S ce na rio A1 B (2 02 1:2 05 0-19 61 :1 99 0) En se mb le M ea n ( so lid lin e) an d pre se nt c lim a te (da sh ed lin e) -s um m er T m a x ( JJA ) estate -3-2 -1 0 1 2 3 4 5 C ha ng es Tm ax ( C) Probability Density Function Probability Density Function 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0.0 0. 8 0. 7 0. 6 0. 5 0. 4 0. 3 0. 2 0. 1 0. 0 S c en a rio A 1 B (2 0 2 1 :2 0 50-19 6 1 :1 9 9 0) E n s em ble M e a n (s o lid lin e ) an d p r es e n t c lim a te ( d as h e d lin e ) -S p r in g T m a x (M A M ) primavera 0. 0-4 - 3-2 -1 0 1 2 3 4 5 1961_1990 _ P o V alley 2021_ 2050_P o V alley 1961_1990 _ Des tra S ele 2021_ 2050_Des tra S ele 1961_1990 _ O ris tano 2021_ 2050_O ris tano 1961_1990 _ M arc he 2021_ 2050_M arche Probability Density Function Changes Tm ax ( C ) S c en a rio A 1 B (2 0 2 1 :2 0 50-19 6 1 :1 9 9 0) E n s em ble M e a n (s o lid lin e ) an d p r es e n t c lim at e (d a s he d lin e ) -A u tu m n T m a x (S O N) autunno 0. 0-4 - 3-2 -1 0 1 2 3 4 5 Ch a n ge s Tm ax ( C ) Probability Density Function 0. 8 0. 7 0. 6 0. 5 0. 4 0. 3 0. 2 0. 1 0. 8 0. 7 0. 6 0. 5 0. 4 0. 3 0. 2 0. 1 1961-1990 _Des tra S ele 1961_1990 _ P o V alley 2021_2050 _ P o V alley 1961-1990_ Po V alley 196 1-19 90_ Orist an o 1 961-1 990 _M arch e 2021_ 2050 _P o V alley 2021-2050 _O ris tano 2021_ 2050 _M arc he 2021 _2050_ Destra S ele 1961_1990 _ Des tra S ele 2021_2050 _ Destra S ele 1961_1990 _ O ris tano 2021_2050 _ O ris tano 1961_1990 _ M arc he 2021_2050 _ M arc he
Cambiamenti Tmax 2021-2050- Ensemble Mean ESTATE
. ESTATE oggi e domani?! Cambiamenti climatici Tmax e Tmin- punto griglia 1410 (val Padana) periodi: 1991-2007 e 2021-2050 rispetto 1961-1990 Tmax( C) 2.0 1.9 1.8 1.7 1.6 1.5 1.4 1.3 1.2 1.1 1.0 0.9 anomalia 1991-2007 anomalia 2021-2050 Tmax Tmin
Sintetizzando per le temperature (I) La magnitudine del segnale di cambiamento varia da un area all altra; durante il 2021-2050 le proiezioni mostrano aumenti in tutte le stagioni, con valori più intensi soprattutto durante l estate, sia nei valori minimi che massimi (2.5 C-Tmax);
Scenari di cambiamento climatico precipitazioni (%) 2021-2050 2050 rispetto al 1961-1990, 1990, scenario A1B Po Valley region( 1410 grid point) Marche region (1330 grid point) changes prec. (%) 60 40 20 0 DJF MAM JJA SON changes prec. (%) 60 40 20 0 DJF MAM JJA SON -20-20 -40-60 seasons -40-60 seasons ECHAM5 egmam_r1 egmam_r2 INGV IPSL METO_HC EM ECHAM5 egmam_r1 egmam_r2 INGV IPSL METO_HC EM Destra Sele region (1179 grid point) Oristano region (1118 grid point) changes prec. (%) 60 40 20 0 DJF MAM JJA SON changes prec. (%) 60 40 20 0 DJF MAM JJA SON -20-20 -40-60 seasons -40-60 seasons ECHAM5 egmam_r1 egmam_r2 INGV IPSL METO_HC EM ECHAM5 egmam_r1 egmam_r2 INGV IPSL METO_HC EM
La distribuzione spaziale del cambiamento delle precipitazioni (%)-ESTATE periodo 2021-2050, scenario A1B
Sintetizzando per le Precipitazioni (II) durante il periodo 2021-2050 leggera diminuzione nelle precipitazioni invernale ( entro 5%-Ensemble Mean); diminuzione nelle precipitazioni primaverile soprattutto per Destra Sele ed Oristano (circa 20%) ; diminuzione nelle precipitazioni estive, più accentuato in Marche ed Oristano (circa 40% Ensemble Mean).
C) Impatti del cambiamento climatico sulla domanda irrigua del pomodoro in Val Padana ( punto di griglia 1410); WG
Simulazione della domanda irrigua del pomodoro in Val Padana (punto 1410) -2021-20502050 (A1B) 1.6 Tmin( C) 1.5 1.4 1.3 1.2 1.1 1.0 Po Valley (1410 point) ℵ Tmax( C) 1.8 1.6 1.4 MAM JJA MEDIANA 1.2 1.0 1410_Val_Padana
Conclusioni con tutte le incertezze le proiezioni mostrano per il periodo 2021-2050 un aumento della temperatura in tutte le stagioni (1-2.5 C); durante il periodo 2021-2050 le proiezioni mostrano un segnale significativo (diminuzione) nelle precipitazioni estive. nel periodo 2021-50 i fabbisogni irrigui appaiono in leggero aumento rispetto al 1961-1990 a causa dei previsti incrementi di temperatura ed ETP.
Grazie per l attenzione!