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Rischi idrologici: volubilità siccità-piogge torrenziali

Uno Studio frutto della collaborazione tra l’Università dell’Arkansas e Università cinesi ha preso in esame la tendenza nello stesso anno e nella stessa area alla periodicità con cui ad una siccità prolungata fanno seguito piogge intense che causano inondazioni, e il contrario ovvero quando a precipitazioni estreme succedono lunghi periodi di siccità meteorologica con conseguenti rischi idrologici.

Le prolungate siccità meteorologiche che si sono verificate negli ultimi 70 anni sono state seguite per il 15,46% da intense piogge nella stagione successiva che hanno determinato inondazioni, e la transizione da un periodo pluviometro intenso ad una successiva stagione secca si è rivelata notevolmente simile, con un’incidenza del 15,49%.

È la conclusione dello Studio “Observational Uncertainty for Global Drought‐Pluvial Volatility”, pubblicato sul numero di dicembre di Water Resources Research e condotto da due ricercatrici del Dipartimento di Geoscienze dell’Università dell’Arkansas, in collaborazione con il Laboratorio dei Processi   sulla Superficie della Terra e Ecologia delle Risorse dell’Università Normale di Pechino e con il Centro per le Risorse idriche e l’Ambiente dell’Università Sun Yat-Sen di Guangzhou (Cina)

Negli ultimi due decenni si stima che 3 miliardi di persone siano state colpite da disastri naturali correlati all’acqua, come siccità e inondazioni e si prevede che i cambiamenti climatici aumenteranno la frequenza di questi rischi idrici, con conseguenti danni per case e infrastrutture che solo negli Stati Uniti verrebbero stimati fino a 3,7 trilioni di dollari, senza contare le perdite provocate ai raccolti e alle riserve idriche.

Un’area di crescente interesse per i ricercatori è la periodicità della siccità alternata a inondazioni pluviali (causate da precipitazioni improvvise e abbondanti o da piogge prolungate oltre la norma), ovvero quando entrambe si verificano in successione nella stessa area entro un anno l’una dall’altra. Di interesse simile è il caso in cui avviene il contrario, ovvero quando a precipitazioni estreme segue una siccità meteorologica.

Lo Studio in questione esamina le transizioni estreme da asciutto a umido e da umido a asciutto verificatesi negli ultimi settant’anni attraverso l’analisi della coincidenza degli eventi, un metodo per quantificare il numero di eventi estremi consecutivi che considera anche le risposte immediate o ritardate entro un periodo incerto tra di loro. A tal fine i ricercatori si sono avvalsi di tre set di dati climatici ampiamente utilizzati per fornire prove dell’aumento della volatilità siccità-pluviale su scale temporali inferiori a un anno, valutandone l’accuratezza tramite l’individuazione dei diversi punti di forza e di debolezza di ciascuno a causa delle incertezze osservative nella raccolta dei dati. Ad esempio, la lontananza di una regione può svolgere un ruolo nella raccolta di dati accurati.

Facendo una media su scala globale, il team ha scoperto che il 15,46% di tutte le siccità meteorologiche sono state seguite da piogge nella stagione successiva e la percentuale di transizione da umido a secco si è rivelata notevolmente simile: 15,49%. Tuttavia, esistono differenze notevoli quando si considerano regioni particolari.

I tassi di coincidenza per gli eventi di transizione da siccità a piogge intense (DTP) e da piogge intense a(PTD), sono stimati con una finestra di incertezza di 3 mesi e un intervallo temporale di 1 mese durante il periodo 1951-2020, sulla base dello Standardized Precipitation Index (SPI-1) del Global Precipitation Climatology Centre (GPCC), del  Climate Research Unit (CRU) e del set di dati ERA5. Le aree coperte da calotte glaciali o deserti (Antartide, Groenlandia, Islanda, Sahara e Penisola Arabica) sono ombreggiate in grigio. I tassi di coincidenza medi globali sono riportati in alto a destra per ciascun set di dati (Fonte: Water Resources Research)

Ad esempio, in Eurasia dalla metà del XX secolo, c’è stata una probabilità relativamente bassa che dalla siccità meteorologica si passasse a piogge torrenziali, ma una probabilità maggiore si è rilevata per lo scenario opposto, ovvero un rapido passaggio da eventi umidi a eventi secchi. Un modello simile esiste anche nel Nord America occidentale, che vede gravi transizioni da umido a secco con una frequenza media superiore al 17%. Al contrario, l’Asia meridionale e l’Australia sono più inclini a transizioni immediate dalla siccità meteorologica alle piogge torrenziali.

I nostri risultati – hanno osservato i ricercatori – indicano che le differenze associate alla volatilità siccità-pluviale tra le osservazioni considerate sono in molte regioni più ampie di quelle dei loro singoli eventi (solo siccità o piogge pluviali, evidenziando la necessità di utilizzare più dati indipendenti basati su osservazioni, consentendo un set per esami più approfonditi quando si studiano eventi estremi così composti. Ciò fornirà linee guida più chiare per il processo decisionale relativo al clima, in particolare la pianificazione delle risorse idriche, oltre a garantire una migliore precisione nella modellazione degli eventi meteorologici futuri”.

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