Projekty Detektywów Klimatu 2018-2019

Tytuł projektu: Analiza zmienności i szeregów czasowych opadów deszczu we Włoszech: studium przypadku z obszaru przybrzeżnego regionu Abruzji

Zespół: Prometeo 2018

2018-2019   Liceo Scientifico Statale   Pescara   Włochy   18 Wiek ucznia: 14-15

W ostatnich latach częstotliwość występowania powodzi i susz na naszym terytorium wydaje się wzrastać, co ma znaczące konsekwencje dla społeczeństwa i naturalnych ekosystemów. W naszych badaniach przeanalizowaliśmy niektóre specyficzne aspekty opadów, ze szczególnym uwzględnieniem intensywnych zdarzeń, aby zrozumieć ich ewolucję w czasie i zweryfikować ich możliwy związek z częstotliwością okresów suszy. W tym celu przeanalizowaliśmy dane dotyczące opadów z Servizio Idrografico i Mareografico regionu Abruzji z lat 1951-2018, dotyczące stacji meteorologicznej w Pescarze, położonej kilka kilometrów na południe od Montesilvano, gdzie znajduje się nasza szkoła. Pierwszy krok polegał na kontroli oryginalnych danych w celu zapewnienia ich kompletności i jakości, aby wyeliminować ewentualną trwałość lub wartości odstające. Zaczynając od danych odnoszących się do dziennych opadów, przeprowadziliśmy analizę statystyczną miesięcznych i rocznych wartości opadów i obliczyliśmy serię wskaźników pluwiometrycznych zgodnie z tymi opracowanymi przez Zespół Ekspertów ds. Ponadto porównaliśmy wyniki z wartościami wskaźnika SPI (Standard Precipitation Index) Europejskiego Obserwatorium Suszy (EDO) dla stacji w Pescarze od 1975 r., jednego ze wskaźników statystycznych najczęściej stosowanych do pomiaru lokalnych susz. Wiedza na temat ekstremów klimatycznych i ich zmienności jest szczególnie istotna przy definiowaniu strategii adaptacji do zmian klimatu i możliwych działań łagodzących. W rzeczywistości ekstremalne zjawiska klimatyczne są często przyczyną znaczącego negatywnego wpływu na zdrowie, gospodarkę, terytorium, środowisko i społeczeństwo w ogóle.

W naszej analizie za "deszczowe" dni uznaliśmy te z opadami ≥ 1 mm. Dla każdego roku obliczyliśmy następujące wskaźniki: a) liczbę dni deszczowych i całkowitą roczną sumę opadów, dzięki czemu uzyskaliśmy wskaźnik intensywności dziennej (SDII, w mm/dzień); b) maksymalną miesięczną wartość opadów w ciągu 1 dnia (RX1 dzień, w mm); c) wskaźnik RX5 względem maksymalnej miesięcznej wartości opadów w ciągu 5 kolejnych dni (w mm); d) wskaźnik R20, czyli roczną liczbę dni z bardzo intensywnymi opadami (opady ≥ 20 mm); e) wskaźnik PCI (Precipitation Concentration Index, De Luis i in., 1997) w celu oceny rozkładu opadów na przestrzeni lat; f) wskaźnik CCD, rozumiany jako okresy w roku z ponad lub równymi 10 kolejnymi dniami z opadami niższymi niż 5 mm. Aby zweryfikować możliwy związek między okresami suszy a intensywnymi opadami deszczu, wzięto pod uwagę wartości SPI-3 miesięcy z EDO. Dla wszystkich obliczonych wskaźników uzyskano średnie dla okresu 1951-2018, a trendy poddano analizie graficznej. Wyniki uzyskane dla całego zakresu czasowego pokazują zmiany, które nie mają lub mają niewielkie znaczenie dla wskaźników. Niemniej jednak z dogłębnej analizy grafiki wynika, że rozkład wskaźników w przedziale 1990-1995 jest nieregularny, naznaczony odwróceniem trendów z ujemnych na dodatnie ("punkt zmiany"). W związku z tym, dzieląc analizę na dwa odrębne okresy (1951-1995 i 1996-2018), można zauważyć znaczące różnice zarówno w średnich wartościach wskaźników (patrz tabela), jak i w trendzie (patrz wykresy). Wzrostowi ilości, częstotliwości i intensywności opadów od 1996 r. towarzyszy również spadek liczby okresów suszy (wskaźnik SPI), bardzo wyraźny od 2003 roku.

"Globalne ocieplenie" jest bardzo widoczne również w naszym regionie. Średnia dzienna temperatura wzrasta, w okresie 1930-1979, o 0,13°C co 10 lat, podczas gdy biorąc pod uwagę okres 1950-2015, wzrost ten wynosi 0,42°C na dekadę, wzrost, który staje się jeszcze bardziej wyraźny (0,60°C na dekadę), biorąc pod uwagę okres 1980-2015 (ARTA Abruzzo, Raport o stanie środowiska 2018). Na badanym obszarze wykazaliśmy, że w latach 1996-2018 ten wzrost temperatury nie przekłada się na wzrost suchych warunków, ale na wyraźny wzrost wskaźników opadów (częstotliwość i intensywność zdarzeń) i wilgotności w odniesieniu do okresu 1951-1995. Dlatego wydaje się prawdopodobne, że istniał związek między wzrostem temperatury a wzrostem intensywnych opadów (długość i częstotliwość), prawdopodobnie związany ze wzrostem szybkości parowania, biorąc pod uwagę odległość od morza. Dlatego to, co wywołuje intensywne zdarzenia będące przedmiotem naszego badania, wydaje się być nadmiernym ociepleniem atmosfery w mieście. Obecność dużej ilości cementu, powierzchnie asfaltowe dominujące nad terenami zielonymi, emisje samochodowe, zakłady przemysłowe i systemy klimatyzacji wzmacniają skutki wzrostu temperatury powietrza, a zatem możemy działać na tym poziomie lokalnym, aby złagodzić skutki intensywnych zjawisk meteorologicznych. Polega to na uwrażliwieniu opinii publicznej i administracji na bardziej ekologiczne zarządzanie naszym terytorium z korzyścią dla całej społeczności. Ekstremalnie obfite opady deszczu i powodzie, długie okresy suszy, wzrost temperatury powietrza, fale upałów to zdarzenia, które zwiększają bezpieczeństwo i zagrożenie dla zdrowia społeczności, dlatego każdy z nas jest zobowiązany do reagowania w celu poprawy jakości środowiska i naszego życia, także dla przyszłych pokoleń.