Έργα των Climate Detectives 2018-2019

Τίτλος του έργου: Ανάλυση της μεταβλητότητας και της χρονοσειράς των βροχοπτώσεων στην Ιταλία: μελέτη περίπτωσης από μια παράκτια περιοχή της περιοχής Abruzzo

Ομάδα: Prometeo 2018

2018-2019   Liceo Scientifico Statale   Πεσκάρα   Ιταλία   18 Ηλικία του μαθητή: 14-15

Τα τελευταία χρόνια η συχνότητα των πλημμυρών ή των ξηρασιών φαίνεται να έχει αυξηθεί στην επικράτειά μας, με σημαντικές συνέπειες για την κοινωνία και τα φυσικά οικοσυστήματα. Στην έρευνά μας μελετήσαμε ορισμένες συγκεκριμένες πτυχές των βροχοπτώσεων, με ιδιαίτερη προσοχή στα έντονα γεγονότα, για να κατανοήσουμε την εξέλιξή τους με την πάροδο του χρόνου και να επαληθεύσουμε την πιθανή σχέση τους με τη συχνότητα των περιόδων ξηρασίας. Για τον σκοπό αυτό αναλύσαμε τα δεδομένα βροχόπτωσης του Servizio Idrografico και Mareografico της περιοχής Abruzzo από το 1951 έως το 2018 που αφορούν τον μετεωρολογικό σταθμό της Pescara, ο οποίος βρίσκεται λίγα χιλιόμετρα νότια του Montesilvano όπου βρίσκεται το σχολείο μας. Το πρώτο βήμα συνίστατο στον έλεγχο των αρχικών δεδομένων για τη διασφάλιση της πληρότητας και της ποιότητάς τους, προκειμένου να εξαλειφθούν πιθανές εμμονές ή ακραίες τιμές. Ξεκινώντας από τα δεδομένα που αναφέρονται στην ημερήσια βροχόπτωση, πραγματοποιήσαμε μια στατιστική ανάλυση των μηνιαίων και ετήσιων τιμών βροχόπτωσης και υπολογίσαμε μια σειρά πλουβιομετρικών δεικτών σύμφωνα με αυτούς της Ομάδας Εμπειρογνωμόνων για την Ανίχνευση και τους Δείκτες Κλιματικής Αλλαγής (ETCCDI). Επιπλέον, συγκρίναμε τα αποτελέσματα με τις τιμές του δείκτη SPI (Standard Precipitation Index) του Ευρωπαϊκού Παρατηρητηρίου Ξηρασίας (EDO) για το σταθμό της Πεσκάρα από το 1975 και μετά, έναν από τους στατιστικούς δείκτες που χρησιμοποιούνται συχνότερα για τη μέτρηση της τοπικής ξηρασίας. Η γνώση των ακραίων κλιματικών φαινομένων και των διακυμάνσεών τους είναι ιδιαίτερα σημαντική για τον καθορισμό των στρατηγικών προσαρμογής στις κλιματικές αλλαγές και των πιθανών πολιτικών μετριασμού. Στην πραγματικότητα, τα ακραία φαινόμενα είναι συχνά η αιτία σημαντικών αρνητικών επιπτώσεων στην υγεία, την οικονομία, την επικράτεια, το περιβάλλον και την κοινωνία γενικότερα.

Στην ανάλυσή μας θεωρήσαμε "βροχερές" τις ημέρες με βροχόπτωση ≥ 1 mm. Για κάθε έτος υπολογίσαμε τους ακόλουθους δείκτες: α) τον αριθμό των βροχερών ημερών και το συνολικό ποσό της ετήσιας βροχής, οπότε προέκυψε ο δείκτης ημερήσιας έντασης (SDII, σε mm/ημέρα)- β) τη μέγιστη μηνιαία τιμή βροχόπτωσης σε 1 ημέρα (RX1 day, σε mm)- γ) τον δείκτη RX5 σε σχέση με τη μέγιστη μηνιαία τιμή βροχόπτωσης σε 5 διαδοχικές ημέρες (σε mm)- δ) τον δείκτη R20, τον ετήσιο αριθμό ημερών με πολύ έντονη βροχόπτωση (βροχόπτωση ≥ 20 mm)- ε) τον δείκτη PCI (Precipitation Concentration Index, De Luis et al., 1997) για την αξιολόγηση του τρόπου κατανομής της βροχόπτωσης κατά τη διάρκεια των ετών- στ) ο δείκτης CCD, που προορίζεται για περιόδους του έτους με πάνω ή ίσες με 10 διαδοχικές ημέρες βροχόπτωσης κάτω από 5 mm. Για την επαλήθευση μιας πιθανής σχέσης μεταξύ των περιόδων ξηρασίας και των γεγονότων έντονης βροχόπτωσης λήφθηκαν υπόψη οι τιμές του δείκτη SPI-3 μηνών από την ΕΔΟ. Για όλους τους δείκτες που υπολογίστηκαν προέκυψαν οι μέσοι όροι για την περίοδο 1951-2018 και αναλύθηκαν γραφικά οι τάσεις. Τα αποτελέσματα που προέκυψαν για όλο το χρονικό εύρος δείχνουν μεταβολές που δεν έχουν ή έχουν μικρή σημασία στους δείκτες. Παρόλα αυτά, από μια εις βάθος ανάλυση των γραφικών παραστάσεων δείχνουν μια καθαρή ανωμαλία στην κατανομή των δεικτών στο διάστημα 1990-1995, η οποία χαρακτηρίζεται από μια αντιστροφή των τάσεων από αρνητικές σε θετικές ("σημείο αλλαγής"). Επομένως, υποδιαιρώντας την ανάλυση σε δύο διακριτές περιόδους (1951-1995 και 1996-2018) είναι δυνατόν να σημειωθούν σημαντικές διαφορές τόσο στις μέσες τιμές των δεικτών (βλ. πίνακα) όσο και στην τάση (βλ. γραφήματα). Η αύξηση της ποσότητας, της συχνότητας και της έντασης των βροχοπτώσεων από το 1996 συνοδεύεται επίσης από μείωση των περιόδων ξηρασίας (δείκτης SPI), πολύ εμφανής από το 2003 και μετά.

Η "υπερθέρμανση του πλανήτη" είναι πολύ εμφανής και στην περιοχή μας. Η μέση ημερήσια θερμοκρασία αυξάνεται, κατά την περίοδο 1930-1979, κατά 0,13°C κάθε 10 χρόνια, ενώ κατά την περίοδο 1950-2015, η αύξηση είναι ίση με 0,42°C ανά δεκαετία, μια αύξηση που γίνεται ακόμη πιο έντονη (0,60°C ανά δεκαετία) κατά την περίοδο 1980-2015 (ARTA Abruzzo, Report on the state of the environment 2018). Στη μελετώμενη περιοχή αποδείξαμε ότι κατά την περίοδο 1996-2018 αυτή η αύξηση της θερμοκρασίας δεν μεταφράζεται σε αύξηση των ξηρών συνθηκών, αλλά σε σημαντική αύξηση των δεικτών βροχόπτωσης (συχνότητα και ένταση των φαινομένων) και της υγρασίας σε σχέση με την περίοδο 1951-1995. Επομένως, φαίνεται πιθανό να υπήρξε μια σχέση μεταξύ της αύξησης της θερμοκρασίας και της αύξησης των έντονων βροχοπτώσεων (διάρκεια και συχνότητα), που πιθανώς σχετίζεται με την αύξηση του ρυθμού εξάτμισης δεδομένης της απόστασης από τη θάλασσα. Επομένως, αυτό που πυροδοτεί τα έντονα γεγονότα που αποτελούν αντικείμενο της μελέτης μας φαίνεται να είναι η υπερβολική αύξηση της θερμοκρασίας της ατμόσφαιρας στην πόλη. Η παρουσία μεγάλης ποσότητας τσιμέντου, οι ασφαλτοστρωμένες επιφάνειες που επικρατούν σε χώρους πρασίνου, οι εκπομπές των αυτοκινήτων, οι βιομηχανικές εγκαταστάσεις και τα συστήματα κλιματισμού ενισχύουν τα αποτελέσματα της αύξησης της θερμοκρασίας του αέρα και επομένως μπορούμε να δράσουμε σε αυτό σε τοπικό επίπεδο για να αμβλύνουμε τις επιπτώσεις των έντονων μετεωρολογικών φαινομένων. Συνίσταται στην ευαισθητοποίηση της κοινής γνώμης και της διοίκησης για μια πιο οικολογική διαχείριση της επικράτειάς μας με πλεονεκτήματα για ολόκληρη την κοινότητα. Οι εξαιρετικά έντονες βροχοπτώσεις και οι πλημμύρες, οι μακρές περίοδοι ξηρασίας, η αύξηση της θερμοκρασίας του αέρα, οι καύσωνες είναι γεγονότα που αυξάνουν τους κινδύνους για την ασφάλεια και την υγεία της κοινότητας και επομένως είναι υποχρέωση όλων μας να αντιδράσουμε έτσι ώστε να βελτιώσουμε την ποιότητα του περιβάλλοντος και της ζωής μας, και για τις μελλοντικές γενιές.