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Usando una metodologia rapida e semplificata, e inadatta al contesto, lo studio non ha rilevato una connessione statistica tra cambiamento climatico e le precipitazioni estreme cadute in una parte dell’Emilia-Romagna; ma non ha certo dimostrato che questo legame non esista.

Sta facendo molto discutere lo studio di 14 scienziati internazionali “Limited net role for climate change in heavy spring rainfall in Emilia-Romagna”, pubblicato sul sito del World Weather Attribution (WWA), un gruppo di ricerca che da anni studia il legame fra eventi meteorologici estremi ed il cambiamento climatico.

Come si può evincere già dal titolo, lo studio non evidenza un legame significativo fra il cambiamento climatico globale e lo straordinario evento meteorologico che ha colpito l’Emilia-Romagna nel mese di maggio.

Lo studio disponibile non è stato soggetto al processo di peer review (revisione dei pari) che viene effettuato prima della pubblicazione su una rivista scientifica, e solo il protocollo di valutazione probabilistica su cui si basa è stato pubblicato dopo revisione dei pari. Non è stato al momento pubblicato su alcuna rivista scientifica, è solo disponibile nel “repository” Spiral dell’Imperial College London.

Pur non mettendo in discussione in alcun modo la competenza dei 14 autori e la qualità del valore del lavoro del WWA in generale, alcuni aspetti dello studio appaiono deboli, come mostriamo qui di seguito.

Scelta delle stazioni osservative

Il lavoro confronta tre set di dati:

1) station composite: i dati delle stazioni meteorologiche del territorio, desunti dal Sistema nazionale per la raccolta, l’elaborazione e la diffusione di dati Climatologici di Interesse Ambientale (SCIA, gestito da ISPRA) e dai dati dell’Agenzia regionale per la prevenzione, l’ambiente e l’energia dell´Emilia-Romagna (ARPAE), a partire dal 1960.

2) i dati del MSWEP, Multi-Source Weighted-Ensemble Precipitation, a partire dal 1979.

3) i dati di rianalisi ERA5.

Non sono stati usati i dati delle serie storiche, risalenti a più di un secolo fa, come ne esistono in Emilia-Romagna. Ad esempio, l’Osservatorio geofisico di Modena, riconosciuto dal WMO come stazione di osservazione centenaria, ha una serie storica di dati di precipitazione che iniziano nel 1830, e il 2 maggio 2023 è stato il giorno più piovoso mai registrato in maggio.

Complessivamente sono stati utilizzati i dati di 60 stazioni che partono però solo dal 1960 (o dal 1979). Questa scelta è stata dettata dal voler utilizzare solo stazioni con un massimo del 20% di dati giornalieri mancanti in ogni anno. Ciononostante, 62 anni (o, a maggior ragione, 43) non sono un periodo molto lungo per effettuare l’analisi statistica di eventi che, nel clima non mutato dalle attività umane, avevano tempi di ritorno di 200 anni o più. Difatti, le stime del tempo di ritorno hanno un’incertezza molto ampia, e si può indicativamente dire che un tale evento possa accadere con tempi di ritorno tra i 100 e 300 anni. Considerare un periodo che parte dal 1960, che include gli anni di riscaldamento globale più intenso, e che quindi non è un periodo stazionario, potrebbe minare le risultanze statistiche.

Dati di precipitazione mediati nel tempo e nello spazio

Nell’analisi di attribuzione del WWA, il parametro statistico oggetto di studio, e su cui si basano le conclusioni, è “maximum 21-day accumulated rainfall for the AMJ season, averaged over the Emilia-Romagna (ER) region”, ossia la “precipitazione cumulata su 21 giorni in primavera (aprile-maggio-giugno), media sull’intera regione Emilia Romagna”

Utilizzare la media su una zona così ampia porta a ridurre considerevolmente i picchi di precipitazione.

Nel mese di maggio ci sono stati in Emilia-Romagna tre eventi di forte precipitazione, nei giorni 1-2, 10 e 16-17 maggio, che hanno interessato una parte della regione, la parte centrale appenninica.

La mappa della precipitazione costruita sulla base del miglior network al suolo di osservazioni di pioggia dell’Emilia-Romagna, cioè quello dell’ARPAE, mostra, per il nel periodo cruciale di maggio, molti valori di picco molto elevati, con molte aree con più di 500 mm come somma dei tre eventi, e singole stazioni con valori che vanno ben oltre i 600 mm, soprattutto nella zona del medio versante appenninico a monte di Faenza, Forlì e Cesena.

Invece, nei dati mediati usati per lo studio di attribuzione dal WWA, guardando la magnitudo dell’evento di picco nei singoli punti griglia (più paragonabili alle singole stazioni citate sopra), si arriva a piogge nel periodo inferiori a 400 mm (purtroppo la scala nella figura satura a 350 mm, una scelta infelice), che sono valori molto più bassi di quelli occorsi in molte stazioni osservative. Il livello medio regionale del picco di precipitazioni nel periodo è pari a circa 271 mm (dati composite) o 214 mm (dati MSWEP), come mostrato nella tabella 1 e nella Figura 3 dello studio WWA.

Facendo la media spaziale su tutta la regione e la media temporale su tre settimane, si perde completamente la natura veramente estrema delle concentrazioni di precipitazione in ognuno dei tre episodi. E non emerge l’estrema improbabilità di vedere tre episodi come questi susseguirsi in un così breve intervallo di tempo – come anche riconosciuto nel rapporto stesso. In altre parole, se la stessa quantità di “maximum 21-day accumulated rainfall for the AMJ season, averaged over the Emilia-Romagna (ER) region”, cioè 271 mm di pioggia cumulata, fosse caduta uniformemente in 10 dei 21 giorni a 27.1 mm al giorno, poco sarebbe accaduto. Anche se i 600 mm caduti sul crinale ravennate si fossero distribuiti uniformemente a 21 giorni del mese di maggio, con poc meno di 30 mm ogni giorno, le conseguenze sarebbero state ben diverse.

Precipitazione cumulata (in mm) dall’1 al 18 maggio 2023 (Fonte: Gabriele Antolini, Osservatorio Clima ARPAE)

Figura 3 dello studio WWA: precipitazioni accumulate su 21 giorni dal 1° al 21 maggio (dati MSWEP)

Utilizzo dei dati di ERA5

Appare anche poco sensato l’utilizzo dei dati di ERA5 di precipitazione con risoluzione spaziale di 25 km per effettuare la “rianalisi” di un evento di precipitazione così estremo in area montuosa. La precipitazione stimata da ERA5 non è infatti il prodotto di un processo di assimilazione di dati osservati di precipitazione, ma il prodotto della modellistica che assimila tutti gli altri dati osservati, eccetto la precipitazione. I dati di ERA5 sono notoriamente adeguati a stimare valori medi annuali o stagionali, ma altrettanto notoriamente inadeguati a stimare le distribuzioni degli eventi veramente estremi di precipitazione su scale spaziali di poche decine di km² e temporali di 1-2 giorni, quali quelle degli eventi in studio.

Inoltre, non appare credibile mediare i dati di ERA5 su tutta l’Emilia-Romagna, quando la parte più occidentale della regione è stata interessata solo dal terzo evento estremo, e soltanto parzialmente, e in tale area la cumulata è stata di soli 100-200 mm in 19 giorni.

Il grigliato utilizzato è ampio e pari a 25×25=625 km²: per confronto, l’area comunale di Bologna è di 141 km²; quindi, l’area del punto griglia di ERA5 equivale a 4,4 volte la città di Bologna.

L’immagine a fianco, che mostra la dimensione dei bacini idrografici, mostra come il grigliato di 25x 25 km sia molto più ampio della dimensione delle vallate, quindi inadatto per simulare con ERA5 i fenomeni convettivi che hanno avuto un ruolo ingente nelle elevate precipitazioni, poiché i venti prevalenti sono sempre stati da E-NE.

Un altro aspetto da considerare è che il confronto nella figura 5 del lavoro WWA fra le due serie temporali, del composite delle stazioni e della rianalisi ERA5, mostra importanti differenze nel periodo 1960 al 1980, mentre la serie dati MSWEP inizia solo dal 1979.

Figura 5 dello studio WWA: serie temporali dei massimi delle precipitazioni cumulate in 21 giorni massimi in primavera (aprile maggio e giugno) e media decennale (linea rossa) in Emilia-Romagna, basata su (a) dati compositi delle stazioni (b) dati MSWEP e (c) dati rianalisi ERA5.

Conclusione

World Weather Attribution (WWA) ha sviluppato una procedura, consolidata in oltre 7 anni di attività, che permette una attribuzione rapida di un dato evento estremo applicabile praticamente su tutto il globo, e quindi con dataset necessariamente a  bassa risoluzione. Ma l’applicazione della metodologia di elaborazione dei dati delle precipitazioni al caso specifico dell’Emilia-Romagna ha forti limitazioni. Gli eventi calamitosi accaduti non sono stati dovuti alla precipitazione cumulata in 21 giorni, bensì alla cumulata nelle 24 o 48 ore di due dei tre eventi maggiori (con ratei quindi ben maggiori di quello studiato). Sono queste le piogge che hanno causato lo straripamento dei fiumi, i danni e le vittime.

Derivare tempi di ritorno di 200 anni dalla combinazione di dati osservati di questa natura e copertura temporale e da una modellistica caratterizzata da ben noti problemi a rappresentare accuratamente i fenomeni convettivi di precipitazione a piccola scala e su 1-2 giorni, come quelli in questione, a causa dei limiti dei pur eccellenti schemi di parametrizzazione della convezione umida profonda utilizzati, rischia di essere un mero esercizio accademico invece che contribuire ad affrontare la complessità e le gravi conseguenze che derivano dalle modifiche delle precipitazioni estreme causate dal cambiamento climatico (si veda la sezione 11.4 del WG1 Sesto Rapporto IPCC).

Anche alcuni autori dello studio che abbiamo contattato (Federico Grazzini e Davide Faranda) confermano che lo studio non vuole in alcun modo negare il ruolo del riscaldamento globale sull’aumento degli eventi estremi sul Mediterraneo. Il punto è che provarlo su eventi come quelli occorsi in maggio è estremamente complicato.

Lo studio dei WWA è solo un primo tentativo, che non dimostra l’assenza di un legame fra riscaldamento globale e la catastrofica alluvione in Romagna: dimostra solo che, adottando la metodologia del rapid assessment elaborata dal WWA, non si trova questo legame.

Il rapid assessment, per come è costruito, va interpretato in maniera asimmetrica. Quando rileva una connessione tra evento estremo e cambiamento climatico, si può essere confidenti che esso esista; quando non lo trova, ovvero l’incertezza predomina sul risultato, come in questo caso, entrambe le ipotesi restano aperte. E si lascia il campo a studi più approfonditi, che sicuramente arriveranno nei prossimi mesi e anni.

Un autogol per la comunità scientifica

Un’ultima cosa va detta: lo studio del WWA è stato rilanciato in tutti i modi dai negazionisti del cambiamento climatico, e da chi – pur non negando esplicitamente l’influenza delle attività umane sul clima – ne nega la gravità e l’urgenza delle azioni di mitigazione. Chi ha deciso quel titolo dello studio, così netto e senza le necessarie precisazioni sui limiti dello studio, poteva aspettarsi di essere strumentalizzato.

Certo, è anche vero che quel titolo ha favorito una grande successo comunicativo del lavoro. Ma le parole sono importanti, e in un momento in cui la scienza del clima è sotto attacco, e ancora tanto spazio nei media hanno incompetenti, narcisisti e mitomani, la comunicazione del WWA può essere considerata un autogol: sarebbe stato meglio usare più cautela, e dare spazio nella comunicazione ai tanti limiti dello studio e ai tanti motivi per cui la comunità scientifica evidenzia da anni un legame fra il riscaldamento globale e gli eventi estremi di precipitazione.

Testo di Stefano Tibaldi, Vittorio Marletto, Luca Lombroso, Claudio Cassardo e Stefano Caserini

Tags: IPCC, World Weather Attribution

. Climalterantə on Giu 3rd 2023 Categorie: Attribuzione, Eventi estremi, Precipitazioni, Protocollo di KyotoStampa questo articolo