Ilmastodetektivien projektit 2018-2019

Hankkeen nimi: Italian sademäärien vaihtelu- ja aikasarja-analyysi: tapaustutkimus Abruzzon alueen rannikkoalueelta.

Joukkue: Prometeo 2018

2018-2019   Liceo Scientifico Statale   Pescara   Italia   18 Oppilaan ikä: 14-15

Viime vuosina tulvien ja kuivuuden esiintymistiheys näyttää kasvaneen alueellamme, millä on huomattavia seurauksia yhteiskunnalle ja luonnon ekosysteemeille. Tutkimuksessamme tarkastelimme joitakin sademäärään liittyviä erityispiirteitä ja kiinnitimme erityistä huomiota voimakkaisiin tapahtumiin, jotta ymmärtäisimme niiden kehitystä ajan myötä ja varmistaisimme niiden mahdollisen yhteyden kuivuusjaksojen esiintymistiheyteen. Tätä varten analysoimme Abruzzon alueen Servizio Idrografico ja Mareografico -laitoksen sademäärätietoja vuosilta 1951-2018, jotka koskevat Pescaran sääasemaa, joka sijaitsee muutaman kilometrin päässä Montesilvanosta etelään, jossa koulumme sijaitsee. Ensimmäinen vaihe oli alkuperäisten tietojen tarkastaminen niiden täydellisyyden ja laadun varmistamiseksi, jotta mahdolliset pysyvyydet tai poikkeamat voitaisiin poistaa. Päivittäistä sademäärää koskevien tietojen perusteella teimme tilastollisen analyysin kuukausittaisista ja vuotuisista sademääräarvoista ja laskimme sarjan pluviometrisiä indeksejä ilmastonmuutoksen havaitsemista ja indeksejä käsittelevän asiantuntijaryhmän (Expert Team on Climate Change Detection and Indices, ETCCDI) indeksien mukaisesti. Lisäksi verrattiin tuloksia Euroopan kuivuusobservatorion (EDO) Pescaran aseman SPI-indeksin (Standard Precipitation Index) arvoihin vuodesta 1975 lähtien. Tämä on yksi yleisimmin käytetyistä tilastollisista indekseistä paikallisten kuivuuskausien mittaamisessa. Ilmaston ääri-ilmiöiden ja niiden vaihteluiden tuntemus on erityisen tärkeää määriteltäessä ilmastonmuutokseen sopeutumista koskevia strategioita ja mahdollisia lieventämispolitiikkoja. Itse asiassa ääri-ilmiöt aiheuttavat usein merkittäviä kielteisiä vaikutuksia terveyteen, talouteen, alueeseen, ympäristöön ja yhteiskuntaan yleensä.

Analyysissämme pidimme sateisina päivinä niitä, jolloin sadetta oli ≥ 1 mm. Kullekin vuodelle laskimme seuraavat indeksit: a) sadepäivien lukumäärä ja vuotuinen sademäärä, joten saimme vuorokausi-intensiteettiindeksin (SDII, mm/vrk); b) kuukausittaisen sademäärän enimmäisarvo yhden vuorokauden aikana (RX1-päivä, mm); c) RX5-indeksi, joka on suhteutettu kuukausittaisen sademäärän enimmäisarvoon viitenä peräkkäisenä päivänä (mm); d) R20-indeksi, joka on niiden päivien vuotuinen lukumäärä, jolloin on satanut erittäin paljon (sademäärä ≥ 20 mm); e) PCI-indeksi (Precipitation Concentration Index, De Luis et al., 1997), jolla arvioidaan, miten sademäärä jakautuu vuosien aikana; f) CCD-indeksi, jolla tarkoitetaan vuoden jaksoja, joissa on vähintään 10 peräkkäistä päivää, jolloin sademäärä on alle 5 mm. Kuivuusjaksojen ja voimakkaiden sadetapahtumien välisen mahdollisen yhteyden todentamiseksi otettiin huomioon EDO:n SPI-3-kuukausien arvot. Kaikille lasketuille indekseille saatiin keskiarvot vuosilta 1951-2018, ja suuntauksia analysoitiin graafisesti. Koko aikaväliä koskevat tulokset osoittavat, että indikaattoreiden vaihtelut ovat merkityksettömiä tai merkityksettömiä. Grafiikan perusteellisesta analyysistä käy kuitenkin ilmi, että indeksien jakauma on epäsäännöllinen ajanjaksolla 1990-1995, jossa suuntaukset ovat kääntyneet negatiivisesta positiiviseksi ("muutosvaihe"). Kun analyysi jaetaan kahteen eri ajanjaksoon (1951-1995 ja 1996-2018), voidaan havaita merkittäviä eroja sekä indeksien keskiarvoissa (ks. taulukko) että suuntauksissa (ks. kaaviot). Sademäärän, -tiheyden ja -voimakkuuden lisääntymiseen vuodesta 1996 alkaen liittyy myös kuivuusjaksojen väheneminen (SPI-indeksi), joka on ollut erittäin merkittävää vuodesta 2003 alkaen.

"Ilmaston lämpeneminen" on hyvin ilmeistä myös alueellamme. Päivittäinen keskilämpötila on noussut vuosina 1930-1979 0,13 °C 10 vuoden välein, kun taas vuosina 1950-2015 nousu on 0,42 °C vuosikymmenessä, ja tämä nousu on vieläkin selvempi (0,60 °C vuosikymmenessä) vuosina 1980-2015 (ARTA Abruzzo, Report on the state of the environment 2018). Tutkitulla alueella osoitimme, että vuosina 1996-2018 tämä lämpötilan nousu ei näkynyt kuivuuden lisääntymisenä, vaan sadeindikaattoreiden (tapahtumien tiheys ja voimakkuus) ja kosteuden selvänä kasvuna verrattuna ajanjaksoon 1951-1995. Näin ollen näyttää todennäköiseltä, että lämpötilan nousun ja voimakkaiden sateiden (pituus ja tiheys) lisääntymisen välillä on ollut yhteys, joka oletettavasti liittyy haihtumisnopeuden kasvuun, kun otetaan huomioon etäisyys merestä. Tutkimuksemme kohteena olevat voimakkaat sateet näyttävät siis johtuvan kaupungin ilmakehän liiallisesta lämpenemisestä. Suuri määrä sementtiä, viheralueiden päällä vallitsevat asfalttipinnat, autojen päästöt, teollisuuslaitokset ja ilmastointijärjestelmät vahvistavat ilman lämpötilan nousun vaikutuksia, ja näin ollen voimme paikallistasolla lieventää voimakkaiden sääilmiöiden vaikutuksia. Kyse on yleisen mielipiteen ja hallinnon herkistämisestä alueemme ekologisemmalle hallinnolle, josta on hyötyä koko yhteisölle. Äärimmäisen voimakkaat sateet ja tulvat, pitkät kuivuusjaksot, ilman lämpötilan nousu ja helleaallot ovat kaikki tapahtumia, jotka lisäävät yhteisön turvallisuus- ja terveysriskejä, ja siksi kaikkien on sitouduttava reagoimaan niin, että ympäristön ja elämämme laatu paranee myös tulevien sukupolvien kannalta.