Klimadetektivernes projekter 2018-2019

Projektets titel: Variabilitets- og tidsserieanalyse af nedbør i Italien: et casestudie fra et kystområde i Abruzzo-regionen

Team: Prometeo 2018

2018-2019   Liceo Scientifico Statale   Pescara   Italien   18 Elevens alder: 14-15

I de senere år synes hyppigheden af oversvømmelser og tørke at være steget i vores område, med betydelige konsekvenser for samfundet og de naturlige økosystemer. I vores forskning har vi undersøgt nogle specifikke aspekter af nedbøren, med særlig vægt på intense hændelser, for at forstå deres udvikling over tid og for at verificere deres mulige sammenhæng med hyppigheden af tørkeperioder. For at gøre dette analyserede vi nedbørsdata fra Servizio Idrografico og Mareografico i Abruzzo-regionen fra 1951 til 2018, som er relevante for vejrstationen i Pescara, der ligger et par kilometer syd for Montesilvano, hvor vores skole ligger. Det første trin bestod i at kontrollere de originale data for at sikre deres fuldstændighed og kvalitet for at eliminere mulig persistens eller outliers. Med udgangspunkt i data om den daglige nedbør udførte vi en statistisk analyse af de månedlige og årlige nedbørsværdier og beregnede en række pluviometriske indekser i overensstemmelse med dem fra ETCCDI (Expert Team on Climate Change Detection and Indices). Desuden sammenlignede vi resultaterne med værdierne af SPI-indekset (Standard Precipitation Index) fra European Drought Observatory (EDO) for stationen i Pescara fra 1975 og frem - et af de statistiske indeks, der oftest bruges til at måle lokale tørkeperioder. Viden om de klimatiske ekstremer og deres variationer er især relevant, når man skal definere strategier for tilpasning til klimaforandringer og mulige afbødningspolitikker. Faktisk er ekstreme begivenheder ofte årsag til betydelige negative konsekvenser for sundhed, økonomi, territorium, miljø og samfundet generelt.

I vores analyse betragtede vi dage med ≥ 1 mm nedbør som "regnfulde". For hvert år beregnede vi følgende indeks: a) antallet af regnfulde dage og den samlede årlige regnmængde, så vi fik det daglige intensitetsindeks (SDII, i mm/dag); b) den maksimale månedlige nedbørsværdi på 1 dag (RX1 dag, i mm); c) RX5-indekset i forhold til den maksimale månedlige nedbørsværdi på 5 på hinanden følgende dage (i mm); d) R20-indekset, det årlige antal dage med meget intens nedbør (nedbør ≥ 20 mm); e) PCI-indekset (Precipitation Concentration Index, De Luis et al., 1997) for at evaluere, hvordan nedbøren er fordelt over årene; f) CCD-indekset, beregnet som perioder af året med over eller lig med 10 efterfølgende dage med nedbør lavere end 5 mm. For at verificere et muligt forhold mellem tørkeperioder og intense nedbørshændelser blev værdierne for SPI-3-månederne fra EDO taget i betragtning. For alle de beregnede indeks blev gennemsnittene for perioden 1951-2018 opnået, og tendenserne blev analyseret grafisk. De opnåede resultater for hele tidsintervallet viser variationer, der er af ingen eller lille betydning for indikatorerne. Ikke desto mindre viser en dybdegående analyse af graferne, at der er en uregelmæssighed i fordelingen af indeksene i intervallet 1990-1995, som er kendetegnet ved en invertering af tendenserne fra negativ til positiv ("change point"). Ved at opdele analysen i to forskellige perioder (1951-1995 og 1996-2018) er det derfor muligt at bemærke betydelige forskelle både i gennemsnitsværdierne for indeksene (se tabel) og tendensen (se diagrammer). En stigning i nedbørsmængde, hyppighed og intensitet fra 1996 er også ledsaget af et fald i tørkeperioder (SPI-indeks), som er meget fremtrædende fra 2003 og frem.

Den "globale opvarmning" er også meget tydelig i vores region. Den gennemsnitlige daglige temperatur stiger i perioden 1930-1979 med 0,13 °C hvert 10. år, mens stigningen i perioden 1950-2015 er på 0,42 °C pr. årti, en stigning, der bliver endnu mere udtalt (0,60 °C pr. årti) i perioden 1980-2015 (ARTA Abruzzo, Rapport om miljøets tilstand 2018). I det undersøgte område har vi påvist, at temperaturstigningen i perioden 1996-2018 ikke er blevet omsat i en stigning i tørken, men i en markant stigning i nedbørsindikatorerne (hyppighed og intensitet af hændelserne) og luftfugtigheden i forhold til perioden 1951-1995. Derfor er det sandsynligt, at der har været en sammenhæng mellem temperaturstigningen og en stigning i intens nedbør (længde og hyppighed), formentlig forbundet med stigningen i fordampningshastigheden i betragtning af afstanden fra havet. Det, der udløser de intense hændelser, som er genstand for vores undersøgelse, ser derfor ud til at være den overdrevne opvarmning af atmosfæren i byen. Tilstedeværelsen af store mængder cement, asfalterede overflader frem for grønne områder, biludledninger, industrianlæg og klimaanlæg forstærker effekten af en stigning i lufttemperaturen, og derfor kan vi handle på dette på et lokalt niveau for at lette effekten af intense meteorologiske begivenheder. Det består i at bevidstgøre den offentlige mening og administrationen om en mere økologisk forvaltning af vores territorium med fordele for hele samfundet. Ekstremt kraftige regnskyl og oversvømmelser, lange tørkeperioder, en stigning i lufttemperaturen, hedebølger er alle begivenheder, der øger sikkerheds- og sundhedsrisikoen for samfundet, og derfor er det alles forpligtelse at reagere for at forbedre kvaliteten af miljøet og vores liv, også for fremtidige generationer.