Bollettino Febbraio 2024

Siccità Estrema

Intensità massima rilevata per alcune regioni

Situazione Generale

A livello globale, anche questo secondo mese del 2024 è stato il più caldo registrato, con un’anomalia di +1,7°C rispetto al periodo preindustriale 1850-1900 e anche gli ultimi 12 mesi sono stati i più caldi rispetto allo stesso periodo di riferimento, con un’anomalia di 1,56°C, che ancora una volta è superiore alla soglia di 1.5°C. A livello europeo le anomalie di Febbraio sono state di oltre 3°C superiori alla media di riferimento 1991-2020 praticamente ovunque ed in particolare nella zona centro-orientale. Le piogge sono state superiori alla media su buona parte dell’Europa, compresa l’Italia. Se però si considera la pioggia caduta negli ultimi 24 mesi la percentuale di territorio affetto da siccità severo-estrema è ancora presente, con percentuali variabili (vedi mappa).
  • La neve caduta fino a metà Febbraio, in termini di Equivalente Idrico Nivale, era  ancora inferiore alla media 2011-2022 (-64%), ma fra fine mese e la prima settimana di Marzo le perturbazioni hanno portato abbondanti nevicate sull’arco alpino e anche su parte dell’Appennino, facendo recuperare parte del deficit fino a -29% (CIMA Foundation).
  • grandi laghi del nord Italia, all’8 Marzo, mostrano tutti valori al di sopra della media di riempimento rispetto al massimo valore d’invaso disponibile (volume è compreso tra il limite minimo e il limite massimo dell’attività di regolazione delle acque). Al sud le precipitazioni a cavallo fra Febbraio e Marzo non sono ancora sufficienti a sanare il deficit accumulato nei mesi passati.
  • livelli del Po prima del picco dovuto alla perturbazione del secondo fine settimana di Febbraio presentavano comunque livelli superiori all’analogo periodo del 2023.
  • Le acque sotterranee a fine Febbraio mostravano ancora un deficit consistente nel veronese dovuto però ai tempi di ricarica più lunghi rispetto al resto della regione (ARPA Veneto). In Piemonte i valori sono ancora sotto media in diversi punti di misura, anche se in miglioramento (ARPA Piemonte).
  • La produzione di energia idroelettrica nelle regioni settentrionali della penisola è inferiore solo a quella del 2016, e nettamente migliore degli ultimi 2 anni.
Previsioni per i prossimi mesi
Per quanto riguarda le temperature dell’aria del trimestre Aprile-Giugno, i dati d’insieme dei maggiori centri europei per le previsioni a medio termine indicano valori sopra la media su tutta Europa, con una probabilità crescente man mano che si passa dai Paesi nord-orientali (40-50%) al Mediterraneo (70-100%). Le temperature superficiali del Mar Mediterraneo e dell’Atlantico settentrionale continuano a dare un segnale di valori superiori alla media per tutto il trimestre, con una probabilità dal 70 al 100%. Per quanto riguarda le piogge, il segnale non è omogeneo e il trimestre potrebbe risultare per lo più nella norma sul comparto Mediterraneo, e con una probabilità del 40-50% di precipitazioni superiori alla media sull’Europa centro-orientale, con la possibilità di precipitazioni sotto la media sul settore del Mediterraneo occidentale.

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Focus Mensile

Indici di esposizione alla siccità
  • Percentuale di territorio regionale affetto da siccità severo-estrema: nel mese di Febbraio non ci sono zone che presentano livelli di siccità elevati, mentre per quanto riguarda il breve e medio periodo sono le regioni meridionali e il centro ad essere interessati dal fenomeno, soprattutto rispetto ai cumulati semestrali. Sul lungo periodo (12 mesi) lo stress legato al deficit di pioggia interessa una minima percentuale di territorio, mentre rispetto ai valori biennali l’Italia è divisa in zone, con parte del Nord e il Sud che presentano una media di circa 10% di aree ancora esposte a siccità severo-estrema e il resto della penisola più “neutra” rispetto al fenomeno.
  • Percentuale di aree agricole interessate da siccità severo-estrema: i valori di Febbraio indicano che sul medio periodo (6 mesi), sono le aree con predominanza di colture non irrigue ad essere maggiormente interessate dal fenomeno, seguite a pari merito da prati-pascoli e terreni misti. Rispetto allo SPI24, invece, prevalgono le zone a colture irrigue o risaie anche se è interessato solo il 10% circa dei terreni.
  • Percentuale di popolazione esposta a siccità: i valori di esposizione sono evidenti in particolare sul medio periodo seguito da quello a 24 mesi.
Accoppiando la percentuale di aree affette da siccità severo-estrema degli ultimi 6 mesi con le anomalie termiche positive del trimestre Dicembre-Febbraio a livello regionale è possibile identificare possibili co-occorrenze dei due fenomeni che vanno ad intensificare gli impatti sul territorio (vedi mappa). In questo caso le regioni dove la co-occorrenza dei due fenomeni è maggiore risultano essere l’Abruzzo, le Marche e l’Umbria.

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Indice SPI (Standardized Precipitation Index)

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Febbraio è risultato da lievemente, al sud, a estremamente più piovoso, al nord e Appennino settentrionale, con un’area di deficit concentrata essenzialmente nelle Marche. Sul breve e medio periodo (3 e 6 mesi) c’è una netta divisione fra nord e centro-sud, con quest’ultimo interessato da una siccità che si intensifica sia temporalmente che scendendo di latitudine. Inoltre sui cumulati semestrali un deficit da lieve a moderato si estende su parte del Piemonte. Rispetto ai 12 e 24 mesi condizioni di siccità anche estrema sono più frammentate territorialmente e la siccità di lungo periodo persiste al nord ovest, fra Veneto e Friuli e al sud in buona parte della Puglia, Calabria e Sicilia orientale.

Anomalie di Temperatura della Superficie Terrestre

Le anomalie di temperatura di Febbraio sono state elevate a tal punto da far detenere a questo mese il record nazionale di Febbraio più caldo dal 1800 (ISAC-CNR). Grazie a questi valori e anche alle anomalie di Dicembre e Gennaio, anche l’inverno ’23-’24 risulta essere il più caldo dal 1800.
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Indice ESI (Evaporative Stress Index)

L’ESI indica qual è il tasso di evapotraspirazione rispetto alle condizioni normali. Le temperature del trimestre Dicembre 2023 – Febbraio 2024 hanno fatto sì che i valori di anomalia dell’indice rimanessero negativi su tutto il territorio nazionale, in particolarein Sicilia, versante adriatico e Piemonte e Valle d’Aosta.
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Indice Pluviometrico SPI

Indice scelto a livello internazionale, attraverso la “Dichiarazione di Lincoln”, per l’identificazione di siccità meteorologiche (SPI 3 mesi). Basato sulla sola precipitazione cumulata mensile (McKee et al., 1993), quantifica un deficit o surplus di pioggia rispetto ai valori medi, a diverse scale temporali (usualmente 1, 3, 6, 12, 24 e 48 mesi), consentendo la determinazione delle diverse tipologie di siccità, dalla meteorologica, all’agricola all’idrologica. Le serie di pioggia (almeno 30 anni) vengono adattate in una distribuzione gamma, successivamente trasformata in un distribuzione normale, con media zero e deviazione standard pari a 1. Tale standardizzazione permette il confronto fra diverse aree geografiche e climatiche. Le equazioni da cui deriva lo SPI sono di seguito rappresentate: dove H(x) è la probabilità cumulativa della pioggia xc e d sono delle costanti.
La tabella seguente indica le classi di siccità o surplus in base ai valori dell’indice:

Riferimenti bibliografici

McKee T.B., Doesken N. J., Kliest J. (1993). The relationship of drought frequency and duration to time scales. In Proceedings of the 8th Conference of Applied Climatology, 17-22 January, Anaheim, CA. American Meterological Society, Boston, MA. 179-184.

Guttman, N. B. (1999). Accepting the Standandardized Precipitation Index: a calculation algorithm. J. Amer. Water Resour. Assoc., 35 (2), 311-322.

Indice ESI
Evaporative Stress Index

L’indice ESI (Evaporative Stress Index) quantifica anomalie temporali standardizzate del rapporto fra evapotraspirazione reale e potenziale e fornisce indicazioni “proxy” circa la rapida evoluzione dell’umidità superficiale del suolo e delle condizioni di stress delle colture. I valori dell’indice, calcolato con aggregazioni di brevi periodi (es. 4 settimane), forniscono indicazioni circa cambiamenti rapidi, mentre aggregazioni più lunghe, che integrano dati su periodi di tempo maggiori (es. 12 settimane), sono rappresentative di cambiamenti più lenti.


Riferimenti bibliografici

Anderson, M. C., J. M. Norman, J. R. Mecikalski, J. P. Otkin, and W. P. Kustas, 2007a: A climatological study of evapotranspiration and moisture stress across the continental U.S. based on thermal remote sensing: I. Model formulation. J. Geophys. Res., 112, D10117, doi:10110.11029/12006JD007506.

Anderson, M. C., J. M. Norman, J. R. Mecikalski, J. P. Otkin, and W. P. Kustas, 2007b: A climatological study of evapotranspiration and moisture stress across the continental U.S. based on thermal remote sensing: II. Surface moisture climatology. J. Geophys. Res., 112, D11112, doi:11110.11029/12006JD007507.

TCI
Temperature Condition Index

Temperature Condition Index



dove LSTi, LSTmin, e LSTmax sono rispettivamente l’ultima immagine LST disponibile e i valori minimo e massimo assoluti lungo la serie temporale, relativi allo stesso periodo. In accordo con lo studio di Sun and Kafatos, per il calcolo del TCI invece della temperatura di brillanza viene utilizzata la LST. Nonostante l’LST sia calcolato per tutto l’anno, durante il periodo autunno-invernale le immagini satellitari sono più influenzate dalla maggiore copertura nuvolosa che contraddistingue questi mesi più freddi. Il dataset di LST (DOI: 10.5067/MODIS/MOD11A2.006) utilizzato per il calcolo dei TCI proviene dall’elaborazione delle immagini dello strumento MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) del satellite Terra (EOS AM-1).


Riferimenti Bibliografici

Kogan, F. N. (1995). Application of vegetation index and brightness temperature for drought detection. Advances in Space Research. 15, 91-100.

Sun D., Kafatos M. (2007). Note on the NDVI-LST relationship and the use of temperature-related drought indices over North America. Geophysical Research Letters, 34.

VCI
Vegetation Condition Index




dove NDVIi, NDVImin, e NDVImax sono rispettivamente l’ultima immagine NDVI disponibile ed i valori minimo e massimo assoluti lungo la serie temporale, riferiti allo stesso periodo. Nonostante l’NDVI sia calcolato per tutto l’anno, durante il periodo autunno-invernale le immagini satellitari sono più influenzate dalla maggiore copertura nuvolosa che contraddistingue questi mesi più freddi. Il dataset degli indici di vegetazione (DOI: 10.5067/MODIS/MOD13Q1.006) utilizzato per il calcolo del VCI e dell’E-VCI proviene dall’elaborazione delle immagini dello strumento MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) del satellite Terra (EOS AM-1).
 

Riferimenti Bibliografici

Kogan, F. N. (1995). Application of vegetation index and brightness temperature for drought detection. Advances in Space Research. 15, 91-100.

VHI
Vegetation Health Index



dove a, e b sono coefficienti che quantificano rispettivamente il contributo del VCI e del TCI nella risposta della vegetazione. Data la complessità del nostro ambiente e visto quanto esso sia caratterizzato da diversi tipi di vegetazione (dalle conifere e latifoglie sempreverdi Mediterranee alle conifere e latifoglie decidue temperate) che rispondono in maniera differente alla temperatura ed alla disponibilità idrica, ai coefficienti è stato assegnato lo stesso peso (0.5) per semplificare il calcolo dell’indice.


Riferimenti bibliografici

Kogan, F. N. (1995). Application of vegetation index and brightness temperature for drought detection. Advances in Space Research. 15, 91-100.

Kogan F.N. (2001). Operational space technology for global vegetation assessment. Bulletin of the American Meteorological Society. 82 (9), 1949-1964.