Bollettino Marzo 2024

Siccità Estrema

Intensità massima rilevata per alcune regioni

Situazione Generale

Secondo i dati Copernicus, a livello globale, anche Marzo 2024 è stato il più caldo registrato, con un’anomalia di +1,68°C rispetto al periodo preindustriale 1850-1900. L’anomalia da record si va a sommare a quelle degli ultimi 10 mesi. A livello europeo questo è stato il secondo Marzo più caldo, a soli 0.02 °C da quello del 2014. Le piogge sono state superiori alla media sull’Europa occidentale, dove ci sono stati anche episodi alluvionali in Spagna e Francia, e Italia. In media al centro, e inferiori sul settore Mediterraneo centro-orientale e nell’est Europa. Anche rispetto agli ultimi 6 mesi, la siccità interessa ancora territori più o meno estesi di Spagna, Italia, Grecia e Paesi orientali europei (vedi mappa).
  • Gli apporti di neve a Marzo, in termini di Equivalente Idrico Nivale, sono stati così abbondanti da appianare totalmente il deficit che si aveva fino al mese scorso, quantomeno per il settore alpino, in particolare quello centro-occidentale. Sull’Appennino, invece, le temperature particolarmente elevate hanno favorito la precoce fusione della neve, caduta comunque il quantità inferiori (CIMA Foundation).
  • grandi laghi del nord Italia, al 12 Aprile, 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). Le dighe pugliesi, nonostante un recupero, rimangono al di sottp del 60% di riempimento.
  • 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 Marzo in Piemonte mostravano un innalzamento dei livelli, eccetto che per la zona dell’alessandrino, ancora con valori più bassi della media (ARPA Piemonte) . In Veneto i valori sono tutti risaliti anche abbondantemente sopra i livelli medi del periodo eccetto la zona del veronese dove, come già detto però, l’acquifero ha tempi di ricarica più lunghi (ARPA Veneto).
  • La produzione di energia idroelettrica nelle regioni settentrionali della penisola si mantiene in linea con gli anni migliori al 31 Marzo.
Previsioni per i prossimi mesi
Per quanto riguarda le temperature dell’aria del trimestre Maggio-Luglio, i dati d’insieme dei maggiori centri europei per le previsioni a medio termine indicano valori sopra la media su buona parted’Europa, con una probabilità crescente man mano che si passa dai Paesi a nord (40-50%) al Mediterraneo (70-100%). Le temperature superficiali del Mar Mediterraneo  continuano a dare un segnale di valori superiori alla media per tutto il trimestre, con una probabilità dal 70 al 100% soprattutto nel settore centro-orientale. Per quanto riguarda le piogge, il segnale non è omogeneo e il trimestre potrebbe risultare per lo più nella norma, con possibili fenomeni di deficit soprattutto sulle zone Mediterranee. Va però ricordato che si tratta comunque dei mesi in cui le piogge sono comunque più scarse.   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

Il VPD – Vapor Pressure Deficit è una misura di quanto è secca (alto VPD) o umida (basso VPD) l’aria. Il protrarsi nel tempo di alti valori di VPD o anomalie positive rispetto ai valori medi, soprattutto nei mesi più caldi, possono essere un indice di siccità e possono influire sull’evapotraspirazione e sulla richiesta idrica delle piante e quindi sulla produzione agricola. Dai dati di anomalia di Marzo è evidente un incremento dei valori positivi nell’ultima decade del mese, in particolare al sud fra il 26 e il 30. nello stesso periodo è anche evidente la forte anomalia negativa al nord dovuta alle piogge e quindi a una maggiore umidità dell’aria.
Indici di esposizione alla siccità
  • Percentuale di territorio regionale affetto da siccità severo-estrema: nel mese di Marzo solo la Sicilia presenta livelli di siccità elevati, mentre segnali più estesi sono evidenti soprattutto sul medio e lunghissimo periodo. Rispetto al semestre, infatti, le regioni meridionali hanno percentuali che vanno dal 5% in Basilicata al 90% in Sicilia a cui si aggiunge l’Abruzzo con quasi il 2%. Sui 24 mesi alle regioni del sud si aggiungono alcune del nord-ovest e nord-est con al massimo l’11% di territorio affetto da deficit severo-estremo.
  • Percentuale di aree agricole interessate da siccità severo-estrema: i valori di Marzo indicano che sul medio periodo (6 mesi), sono le aree con predominanza di colture non irrigue ad essere maggiormente interessate dal fenomeno (17,6%), seguite da prati-pascoli e terreni misti. Rispetto allo SPI24, invece, c’è un equilibrio fra le 3 classi agricole principali; solo lievemente interessati i terreni misti.
  • Percentuale di popolazione esposta a siccità: i valori di esposizione sono evidenti in particolare sul medio periodo (6 mesi) con quasi il 10% della popolazione affetta da livelli di deficit di pioggia severo-estremi, seguito da quello a 24 mesi, con valori più contenuti nelle classi più critiche.

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Indice SPI (Standardized Precipitation Index)

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A Marzo le piogge sono state al di sopra della media su tutto il nord e buona parte del centro Italia, ma ancora scarse in Sicilia, Calabria e Basilicata. Situazione analoga sul trimestre, anche se con valori inferiori al centro. Sul semestre Ottobre-Marzo, invece, emerge tutta la gravità della situazione siciliana, ma anche Sardegna orientale, Calabria, Basilicata e Puglia risentono di un deficit importante. Sul lungo e lunghissimo periodo (12-24 mesi) il nord sembra aver recuperato quasi del tutto a parte qualche zona sparsa, mentre al sud si evidenzia una situazione che evidentemente era latente.

Anomalie di Temperatura della Superficie Terrestre

Le anomalie di temperatura superficiale di Marzo si mantengo ancora al di sopra della media, così come l’intero trimestre.
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Indice ESI (Evaporative Stress Index)

L’ESI indica qual è il tasso di evapotraspirazione rispetto alle condizioni normali. Le alte temperature di degli ultimi mesi hanno fatto sì che i valori di anomalia dell’indice rimanessero per lo più negativi su buona parte del territorio nazionale, con qualche eccezione nella Pianura Padana, in diverse zone della Sardegna, litorale tirrenico e sud della Puglia.
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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.