Bollettino Novembre 2023

Siccità Estrema

Intensità massima rilevata per alcune regioni

Situazione Generale

A livello globale, questo è risultato il Novembre più caldo (+0.85°C) rispetto alla media dell’ultimo trentennio 1991-2020 e ad oggi, più di 1/3 dei giorni del 2023 sono stati al di sopra di +1.5°C di anomalia rispetto al periodo preindustriale 1850-1900 (vedi figura), con picchi al di sopra di +2°C. L’Autunno (Settembre-Novembre) europeo, invece, si classifica al 2° posto a soli 0.03°C di distanza dal più caldo 2020 (+1.46°C). Il deficit di pioggia accumulato negli ultimi 24 mesi interessa ancora percentuali più o meno ampie di territori nazionali europei, così come l’anomalia di richiesta evapotraspirativa degli ultimi 3 mesi mostra condizioni di stress soprattutto sul bacino del Mediterraneo centro-occidentale e i Paesi che si affacciano sul Mar Nero. I grandi laghi, al 6 Dicembre, mostrano valori al di sopra dei valori medi 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). Da segnalare come la diga di Ridracoli (FC), che lo scorso anno a Novembre aveva un volume d’invaso inferiore ai 10 milioni di m3, ha chiuso lo stesso mese con valori pressochè doppi(https://www.ridracoli.it/). I livelli del Po presentano forti oscillazioni legate alle precipitazioni occorse soprattutto nella prima parte di Novembre. Per quanto riguarda le acque sotterranee, a fine Novembre la situazione risultava pressochè invariata rispetto a Ottobre in Piemonte, dove alcuni punti di misura segnano ancora valori inferiori alla media (ARPA Piemonte); in Veneto le piogge abbondanti a cavallo fra Ottobre e Novembre hanno dato una spinta alla ricarica che ha riportato i valori nella media del periodo, eccetto per alcune zone dell’alta pianura veronese dove comunque i valori sono al di sopra di quelli dello scorso anno (ARPA Veneto). La produzione di energia idroelettrica nelle regioni settentrionali della penisola è in netta crescita, con i valori che, nella prima settimana di Novembre superano quelli dell’anno con la maggiore produzione degli ultimi quattro.
Previsioni per i prossimi mesi
Per quanto riguarda le temperature dell’aria del trimestre Gennaio-Marzo, 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 passando dai Paesi scandinavi al Mediterraneo. Le temperature superficiali del Mar Mediterraneo e dell’Atlantico settentrionale risultano superiori alla media per tutto il trimestre, con una probabilità dal 70 al 100%. Per quanto riguarda le piogge, il trimestre potrebbe risultare per lo più nella norma sul comparto mediterraneo, e con una probabilità del 40-60% di precipitazioni superiori alla media sull’Europa centro-orientale.

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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, soprattutto nei mesi più caldi, può essere un indice di siccità e può influire sull’evapotraspirazione e sulla richiesta idrica delle piante e quindi sulla produzione agricola. Nel mese di Novembre i valori risultano bassi su tutta la penisola. Accoppiando la % di territorio affetto da deficit di pioggia con le anomalie di temperatura dell’Autunno appena trascorso, Sardegna, Puglia e Basilicata sono le regioni con valori alti in entrambe le variabili.
Indici di esposizione alla siccità
  • Percentuale di territorio regionale affetto da siccità severo-estrema: Nel trimestre la siccità severo-estrema ha interessato principalmente le isole, le regioni meridionali ionico-adriatiche e in parte anche il centro-nord; il semestre ha una situazione di normalità se non addirittura surplus, così come per il lungo periodo eccetto che per Puglia, Sicilia, Piemonte e Valle d’Aosta; considerando gli ultimi 24 mesi, invece, lo stress legato al deficit di pioggia continua ad interessare il nord della penisola.
  • Percentuale di aree agricole interessate da siccità severo-estrema: i valori di Novembre indicano che sono le aree con predominanza di colture non irrigue ad essere maggiormente interessate dal fenomeno sulle diverse scale temporali, eccetto che per lo SPI24, con predominanza di zone a colture irrigue o risaie.
  • Percentuale di popolazione esposta a siccità: i valori di esposizione sono evidenti soprattutto sulle scale brevi e sui 2 anni.

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Indice SPI (Standardized Precipitation Index)

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Le precipitazioni di Novembre sono risultate in linea con le medie del periodo eccetto che per alcune zone piemontesi meridionali sarde e spot in Sicilia. Il trimestre autunnale, invece, mostra un forte deficit localizzato in tutta la Sicilia, con aree affette da siccità da moderata ad estrema su Sardegna, buona parte del resto del sud Italia, alto Lazio, Umbria occidentale, Toscana centrale, Marche, Romagna e Piemonte centro-meridionale. Sul medio periodo è ancora il sud ad essere interessato da deficit di pioggia, insieme alle zone adriatiche dell’Emilia Romagna. Le piogge degli ultimi mesi hanno riportato nella norma se non addirittura in surplus le precipitazioni cumulate dell’ultimo anno, con qualche limitata eccezione, mentre se si va indietro fino a dicembre 2021 il deficit della lunga siccità al nord sembra ancora persistere in diverse zone, comprese alcune al sud.

Anomalie di Temperatura della Superficie Terrestre

Dal punto di vista termico a Novembre la penisola è stata divisa in due porzioni, con le regioni settentrionali e l’Appennino toscano settentrionale interessati da anomalie negative, eccetto le zone alpine meridionali piemontesi, la Liguria e la porzione sud dell’Emilia Romagna che invece hanno seguito l’andamento positivo del resto d’Italia. I valori più alti (fino a oltre +2.5 °C) si sono registrati nel Tavoliere delle Puglie, Calabria e Sicilia.
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Indice ESI (Evaporative Stress Index)

L’ESI indica qual è il tasso di evapotraspirazione rispetto alle condizioni normali. Le temperature di Novembre e degli ultimi 3 mesi hanno fatto sì che i valori di anomalia dell’indice rimanessero negativi sulla maggior parte del territorio nazionale, eccetto che in alcune zone settentrionali.Le anomalie maggiori si evidenziano in Romagna, nelle regioni centrali adriatiche e Sicilia orientale.
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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.