Klimaatdetectives Projecten 2018-2019

Projecttitel: Analyse van de variabiliteit en tijdreeksen van neerslag in Italië: een casestudy van een kustgebied in de Abruzzen

Team: Prometeo 2018

2018-2019   Liceo Scientifico Statale   Pescara   Italië   18 Leeftijd student: 14-15

De laatste jaren lijkt de frequentie van overstromingen of droogtes op ons grondgebied te zijn toegenomen, met aanzienlijke gevolgen voor de samenleving en de natuurlijke ecosystemen. In ons onderzoek bestudeerden we enkele specifieke aspecten van neerslag, met bijzondere aandacht voor intense gebeurtenissen, om hun evolutie in de tijd te begrijpen en hun mogelijke relatie met de frequentie van droogteperiodes te verifiëren. Hiervoor analyseerden we de neerslaggegevens van de Servizio Idrografico en Mareografico van de regio Abruzzo van 1951 tot 2018 die relevant waren voor het weerstation in Pescara, dat een paar kilometer ten zuiden van Montesilvano ligt, waar onze school ligt. De eerste stap bestond uit het controleren van de originele gegevens om de volledigheid en kwaliteit ervan te garanderen en mogelijke persistentie of uitschieters te elimineren. Uitgaande van de gegevens die betrekking hebben op de dagelijkse neerslag, voerden we een statistische analyse uit van de maandelijkse en jaarlijkse neerslagwaarden en berekenden we een reeks pluviometrische indices in overeenstemming met die van het Expert Team on Climate Change Detection and Indices (ETCCDI). Bovendien vergeleken we de resultaten met de waarden van de SPI-index (Standard Precipitation Index) van het European Drought Observatory (EDO) voor het station in Pescara vanaf 1975, één van de statistische indices die het meest gebruikt wordt voor het meten van lokale droogtes. De kennis van de klimaatextremen en hun variaties is bijzonder relevant bij het bepalen van de strategieën voor aanpassing aan klimaatveranderingen en mogelijke mitigatiemaatregelen. Extreme gebeurtenissen veroorzaken namelijk vaak aanzienlijke negatieve gevolgen voor de gezondheid, de economie, het grondgebied, het milieu en de samenleving in het algemeen.

In onze analyse beschouwden we "regenachtige" dagen als dagen met ≥ 1 mm neerslag. Voor elk jaar berekenden we de volgende indices: a) het aantal regendagen en de totale hoeveelheid jaarlijkse regen, zodat we de dagelijkse intensiteitsindex (SDII, in mm/dag) verkregen; b) de maximale maandelijkse neerslagwaarde op 1 dag (RX1 dag, in mm); c) de RX5 index ten opzichte van de maximale maandelijkse neerslagwaarde op 5 opeenvolgende dagen (in mm); d) de R20 index, het jaarlijkse aantal dagen met zeer intense neerslag (neerslag ≥ 20 mm); e) de PCI index (Precipitation Concentration Index, De Luis et al., 1997) om te evalueren hoe de neerslag over de jaren verdeeld is; f) de CCD-index, bedoeld als perioden van het jaar met meer dan of gelijk aan 10 opeenvolgende dagen met minder dan 5 mm neerslag. Om een mogelijk verband tussen de perioden van droogte en intense neerslaggebeurtenissen te verifiëren, werden de waarden van de SPI-3 maanden van het EDO in aanmerking genomen. Voor alle berekende indices werden de gemiddelden voor de periode 1951-2018 verkregen en de trends werden grafisch geanalyseerd. De verkregen resultaten voor het hele tijdsbereik laten variaties zien die niet of nauwelijks significant zijn voor de indicatoren. Uit een diepgaande analyse van de grafieken blijkt echter dat er een netto onregelmatigheid is in de verdeling van de indexen in het interval 1990-1995, gekenmerkt door een omkering van de trends van negatief naar positief ("veranderingspunt"). Door de analyse onder te verdelen in twee verschillende perioden (1951-1995 en 1996-2018) is het dus mogelijk om significante verschillen op te merken in zowel de gemiddelde waarden van de indexen (zie tabel) als de trend (zie grafieken). Een toename van de neerslaghoeveelheid, -frequentie en -intensiteit vanaf 1996 gaat ook gepaard met een afname van perioden van droogte (SPI-index), zeer prominent vanaf 2003.

De "opwarming van de aarde" is ook zeer duidelijk in onze regio. De gemiddelde dagtemperatuur stijgt in de periode 1930-1979 met 0,13°C per 10 jaar, terwijl de stijging in de periode 1950-2015 gelijk is aan 0,42°C per decennium, een stijging die nog sterker is (0,60°C per decennium) in de periode 1980-2015 (ARTA Abruzzo, Rapport over de toestand van het milieu 2018). In het bestudeerde gebied hebben we aangetoond dat in de periode 1996-2018 deze temperatuurstijging zich niet vertaalt in een toename van de droge omstandigheden, maar in een duidelijke toename van de neerslagindicatoren (frequentie en intensiteit van de gebeurtenissen) en de vochtigheid ten opzichte van de periode 1951-1995. Het lijkt daarom waarschijnlijk dat er een verband is tussen de temperatuurstijging en een toename van de intense neerslag (lengte en frequentie), vermoedelijk geassocieerd met de toename van de verdampingssnelheid gezien de afstand tot de zee. Daarom lijkt de overmatige opwarming van de atmosfeer in de stad de oorzaak te zijn van de intense gebeurtenissen waar onze studie over gaat. De aanwezigheid van een grote hoeveelheid cement, geasfalteerde oppervlakken boven groene gebieden, de uitstoot van auto's, industriële installaties en airconditioningsystemen versterken de effecten van een stijging van de luchttemperatuur en daarom kunnen we hier op lokaal niveau iets aan doen om de effecten van intense meteorologische gebeurtenissen te verlichten. Het gaat erom de publieke opinie en het bestuur te sensibiliseren voor een ecologischer beheer van ons grondgebied, met voordelen voor de hele gemeenschap. Extreem zware regenval en overstromingen, lange perioden van droogte, een stijging van de luchttemperatuur, hittegolven zijn allemaal gebeurtenissen die de veiligheids- en gezondheidsrisico's voor de gemeenschap vergroten en daarom is het ieders plicht om te reageren om de kwaliteit van het milieu en ons leven te verbeteren, ook voor toekomstige generaties.