Citazione Originariamente Scritto da Wolf359 Visualizza Messaggio
Ecco dunque un’analisi che penso interesserà a molti: quella sul trend delle ondate di caldo e freddo a 850 e 500hPa

Ci sono diverse definizioni possibili per le cold/warm spell (si veda ad esempio “Statistical Analysis of Climate Extremes” di Manfred Mudelsee Statistical Analysis of Climate Extremes), e quasi sempre si fa riferimento ai valori di temperatura che si registrano vicino al suolo. Qui ho ampliato le definizioni per poter utilizzare i dati in quota. Ad esempio un’ondata di freddo (a 850 o 500hPa) è definita tale se per almeno 3 giorni consecutivi la temperatura minima a una certa quota isobarica rimane sotto il 10° percentile, calcolato su base giornaliera per un periodo ampio (1851-2000). Per un ondata di caldo il discorso è analogo ma si considerano i valori massimi e sopra il 90° percentile. Altre definizioni utilizzano un numero di giorni minore (anche uno solo) o maggiore e una soglia di percentili diversa, ma questa secondo me è la definizione più utile, cioè non troppo restrittiva e non troppo permissiva (per dettagli si veda il libro menzionato). Notare bene che si parla di freddo/caldo in senso relativo, non assoluto: un’ondata di caldo può anche essere un evento che porta valori (sparo numeri a caso) sopra i +15°C a 850hPa al nord a Gennaio e di freddo una che porta una -20° a 500hPa in estate, per dire.

Ho considerato alcune grandezze significative:
- la variazione del numero di ondate di freddo/caldo in un anno,
- la variazione del numero di giorni interessati da ondate di freddo/caldo,
- la variazione delle anomalie termiche in corrispondenza di questi eventi.

Le variazioni sono state considerate nell’intervallo 1806-2021, cioè tutta la serie, per apprezzare variazioni di lunghissimo termine, oppure soltanto dal 2000 al 2021 (22 anni) per vedere se ci sono stati cambiamenti significativi nel breve termine. Tutti i valori dei vari trend riportati di seguito sono significativi al 95% di confidenza, dove non c’è colore nelle mappe significa che l’eventuale trend in quei pixel è mascherato dal rumore della serie stessa (diciamo così), per cui non si può parlare di trend significativi a livello statistico.

Detto questo, vediamo prima le ondate di caldo. Di quanto è variato il numero di ondate di caldo annue a 500hPa dal 1806 al 2021 e dal 2000 al 2021 immaginando di utilizzare regressioni lineari per ogni pixel?

Record T500 Europa max warm spells count.jpg

Praticamente nell’arco di quasi due secoli le ondate di caldo a 500hPa sono aumentate ovunque nel comparto Euro-Atlantico, con aumenti di +15 ondate di caldo in più nell’Artico e +13/+14 alle basse latitudini atlantiche. In Europa siamo tra i +8 e i +11, in Italia in particolare ora abbiamo 9 ondate di caldo in più (qualcosa in più sul versante tirrenico, qualcosa in meno su quello adriatico) rispetto all’inizio del 1800. Più tranquillo il Caucaso con un aumento di +7. Notare che la seconda mappa è molto più "rumorosa" perchè è fisiologico a livello statistico che nel breve termine gli andamenti siano soggetti a fluttuazioni diverse in pixel anche piuttosto vicini.
Rispetto all’inizio del millennio invece, abbiamo ancora aumenti diffusi, e per l’Europa di magnitudine simile alla mappa precedente (come dire che prima del 2000 l’andamento era piatto), ma ora non si vedono più aumenti significativi sul nord Atlantico settentrionale, Groenlandia, Scandinavia settentrionale. Da segnalare che per quasi tutta l’Europa il record di anno col maggior ondate di calore è il 2020, quando ci sono state tra le 18 e le 24 ondate di caldo a seconda dei pixel. In altre zone padroneggia il 2019, 2015, 2010. Tra i pixel più “vecchi” ci sono alcune zone della Spagna che appartengono ancora al 1878.

Vediamo le cose da una prospettiva diversa: quanto sono variati i giorni con i quali siamo stati sotto ondate di calore?

Record T500 Europa max warm spells duration.jpg

Quadro abbastanza desolante: rispetto a due secoli fa in Italia stiamo sotto ondate di caldo (a 500hPa) per 40 giorni circa in più, nell’Artico fino a 70 giorni in più. Negli ultimi anni invece valori simili alla mappa di sinistra per l’Europa (di nuovo, come dire che il grosso degli aumenti è avvenuto nell’ultimo ventennio), non significativi alle alte latitudini eccetto l’Oceano Artico. Quanto ai record: la singola ondata di caldo a 500hPa più lunga è stata nel 1869 per gran parte dell’estremo sud Italia, durata tra i 20 e i 25 giorni (purtroppo non posso dirvi in quale momento dell’anno, dovrei andare a guardare manualmente) e nel 1847 al centro-nord per una durata compresa tra i 15 e i 20 giorni. Nel Golfo di Finlandia c’è il record europeo: oltre 30 giorni consecutivi sotto ondata di caldo a 500hPa nel recente 2021.

Ultime mappe per 500hPa: sotto un’ondata di caldo, di quanto sono variate le anomalie di temperatura? Nel senso, ovviamente siamo sopra media, ma quanto è cambiato l’”essere sopra media” negli ultimi due secoli?

Record T500 Europa max warm spells anomalies.jpg

Chiave di lettura: significa che a 500hPa quando c’è un’ondata di caldo ora in Italia abbiamo valori di +0.5° in più rispetto alle ondate di caldo che si avevano all’inizio del 1800. Cioè le ondate di caldo sono diventate un po’ più cattive. Valori leggermente più alti in Europa centrale e molto più alti all’estremo nord, con le ondate di caldo odierne che tra la Scandinavia e la Groenlandia ora sono più forti di +2.5°/+3° rispetto al passato. Nessuna variazione o quasi in Spagna, Mediterraneo orientale e Atlantico al largo. Qualche pixel in aperto Atlantico è azzurrino: significa che in questa manciata di pixel le ondate di caldo si sono fatte invece leggermente meno intense. E negli ultimi 22 anni? Poche variazioni per fortuna nel breve termine, ma le ondate di caldo a 500hPa sono ora più intense tra UK, Mare del Nord, Svezia meridionale e Germania rispetto a una ventina di anni fa, di circa +1°C. Altrove, Italia compresa, nulla da segnalare.

Da ultimo, un’analisi mese per mese. Non posterò tutte le mappe che sono troppe, ma riassumo in una tabella le variazioni nei periodi 1806-2021 e 2000-2021, per centro-nord e centro-sud Italia. Per avere una statistica sufficiente (siccome ho meno giorni in un mese che in un anno ovviamente potrei avere spesso tanti "zeri" cioè mesi interi senza nessun evento), invece della definizione di ondata di caldo che fa uso dei 3 giorni consecutivi sopra il 90° percentile, qui considero direttamente il numero di giorni sopra il 90° percentile. Perciò sono riportate le variazioni mensili dei “giorni caldi”, sia che essi siano appartenuti a effettive ondate di caldo, sia che siano stati giorni isolati che hanno visto valori molto alti. In sostanza cambia poco, ho solo "allentato" un po' la definizione per avere numeri più maneggevoli.

1806-2021 2000-2021 1806-2021 2000-2021 Note
Trend dei giorni caldi centro-nord Italia centro-nord Italia centro-sud Italia centro-sud Italia
Gennaio +4/+5 - +4/+5 - Aumenti su Grecia e Turchia dal 2000
Febbraio +4/+5 - +4/+5 -
Marzo +4/+5 - +4 -
Aprile +3 - +3/+4 -
Maggio +4/+5 - +4/+5 +9/+10 (Isole)
Giugno +5/+6 - +5/+6 - Forti aumenti tra Scandinavia, Paesi Baltici e Ucraina dal 2000
Luglio +6/+7 - +7/+8 +7/+10 Aumenti su Iberia e Francia SW e forti aumenti su coste egiziane dal 2000
Agosto +7 - +7/+8 +8/+9 (Sardegna) Forti aumenti su Iberia dal 2000
Settembre +4/+5 +7/+9 +4/+5 +7/+9 Forti aumenti su Europa sud-orientale e Mare di Barents dal 2000
Ottobre +6/+7 - +5/+6 - Aumenti su Iberia e Francia atlantica dal 2000
Novembre +5/+6 - +5/+6 -
Dicembre +5 - +5 - Aumenti su Golfo di Biscaglia e Alpi dal 2000

I massimi aumenti si hanno in estate, in particolare al centro-sud. Ma negli ultimi 20 anni circa poco si è mosso: a eccezione di alcuni mesi estivi al centro-sud e di settembre al centro-nord; dove c'è il trattino "-" significa che qualunque trend ci sia, non è significativo a livello statistico per cui nulla si può (si dovrebbe) dire.

Per tutta Italia (ma anche gran parte dell'Europa occidentale) il 2020 è stato l'anno col maggior numero di giorni con T500 sopra il 90° percentile: 120 circa. Cioè un terzo dell'anno sotto forte caldo. Ma alle Canarie e nell'entroterra algerino nel 2010 si è fatto di meglio: oltre 160 giorni sopra il 90° percentile.

Seguirà l'analisi a 850hPa.
Analisi eccezionale, complimenti!!!