Variazione pattern precipitazioni

Per calcolare il Rischio Variazione pattern precipitazioni, utilizziamo la seguente variabile [Copernicus Climate Data Store (CDS)]:

• daily precipitation: precipitazione totale giornaliera (mm). Analizziamo due aspetti opposti ma complementari degli eventi di pioggia, utilizzando due indicatori chiave calcolati su base annuale:
• Massima precipitazione in 5 giorni consecutivi (Rx5day): Misura la quantità massima di pioggia caduta in un periodo di 5 giorni consecutivi durante l'anno. Questo indicatore è un proxy per gli eventi di pioggia intensi e prolungati, spesso associati a saturazione del suolo, piene fluviali e inondazioni.
• Massimo numero di giorni secchi consecutivi (CDD): Misura la durata del periodo più lungo senza precipitazioni significative (< 1 mm) durante l'anno. Questo indicatore è un proxy per la persistenza di periodi secchi e il rischio di siccità. Il rischio complessivo non si basa su soglie assolute, ma confronta i valori annuali di Rx5day e CDD di un anno futuro con le rispettive distribuzioni statistiche storiche (percentili). Il livello di rischio finale è determinato dal valore peggiore tra i due indicatori: un anno è considerato ad alto rischio se presenta un evento di pioggia eccezionalmente intenso oppure un periodo secco eccezionalmente lungo rispetto alla sua storia climatica.

La nostra metodologia per valutare il 'Precipitation Pattern Change Risk' cattura uno degli aspetti più critici e paradossali del cambiamento climatico: l'intensificazione del ciclo idrologico.

Questo approccio, che analizza contemporaneamente gli estremi umidi (Rx5day) e quelli secchi (CDD), è pienamente supportato dagli studi più recenti.

I due indicatori scelti, Rx5day e CDD, sono due degli indici di estremi climatici ufficialmente definiti e standardizzati dall'Expert Team on Climate Change Detection and Indices (ETCCDI), un gruppo di lavoro supportato dall'Organizzazione Meteorologica Mondiale (WMO).

• ETCCFI Climate Change Indices

La logica di fondo del nostro metodo — ovvero che una stessa regione può diventare soggetta a piogge più intense e a siccità più lunghe — è una delle conclusioni centrali del report dell'IPCC 2021:

• Climate Change 2021: The Physical Science Basis Il Capitolo 8 ('Water Cycle Changes') e il Capitolo 11 ('Weather and Climate Extreme Events...') di questo report spiegano che un'atmosfera più calda può contenere più vapore acqueo (circa il 7% in più per ogni grado di riscaldamento). Questo porta a due conseguenze:
• Quando piove, gli eventi sono più intensi e concentrati, portando a un aumento di indicatori come Rx5day.
• Nei periodi tra un evento di pioggia e l'altro, il suolo si prosciuga più velocemente a causa delle temperature più alte, allungando la durata e l'intensità dei periodi secchi, portando a un aumento di indicatori come CDD. La nostra metodologia è quindi una traduzione operativa di questo aspetto. Confrontare il valore di un anno con la sua distribuzione storica tramite i percentili è una pratica statistica standard in climatologia per valutare la rarità e la gravità di un'anomalia.
• Indices for monitoring changes in extremes based on daily temperature and precipitation data Questo documento metodologico promuove l'uso di approcci basati su percentili perché sono 'climaticamente relativi'. Permettono di identificare un evento 'estremo' in modo oggettivo per qualsiasi località, che si tratti di una foresta pluviale o di un deserto. La nostra scelta di usare il percentile peggiore ($\max(\text{percentile}(\text{Rx5day}), \text{percentile}(\text{CDD}))$) è un modo robusto per catturare il rischio dominante dell'anno, sia esso legato all'eccesso o al difetto d'acqua. In conclusione, il nostro metodo utilizza indici standard internazionali (ETCCDI) per misurare i due lati della stessa medaglia, rispecchiando le conclusioni dell'IPCC sull'intensificazione del ciclo idrologico, e li valuta con una metodologia statistica robusta e consolidata.