Ondate di calore in Svizzera

Due ondate di caldo hanno caratterizzato il tempo in Svizzera nel mese di luglio. Il ricordo è subito andato al 2003, i paragoni sono stati all’ordine del giorno, come pure la domanda relativa al futuro andamento delle ondate di caldo: aumenteranno? diventeranno più intense?

Se ne discuterà anche a fine mese in una Summer School dell'ETH ad Ascona. Questo post prende spunto da questo seminario e presenta in anteprima qualche evidenza.

Di principio, in un contesto di riscaldamento su scala globale, la situazione appare a prima vista semplice: temperature più elevate = ondate di caldo più frequenti e intense.

Questa relazione è valida come prima approssimazione. Un’analisi più dettagliata mostra come la questione sia più complessa. I fattori che entrano in gioco sono, infatti, numerosi: il riscaldamento medio generale, certo, ma anche l’evoluzione differenziata fra temperature giornaliere massime, minime e medie, come pure la stagione oppure la persistenza dell’ondata di caldo (o, in altre parole, quanto la situazione meteorologica che causa l’ondata di caldo sia stabile e/o reiterata o amplificata da fattori idrodinamici, vedi schema sotto).

A complemento di quanto scritto su diverse testate o riferito in varie trasmissioni negli scorsi giorni, diamo uno sguardo qualitativo su ciò che dobbiamo attenderci in Svizzera nei prossimi anni.

fonte

Intanto, secondo uno studio in procinto di essere pubblicato, negli ultimi 30 anni in Europa, durante il semestre estivo fra aprile e settembre, le ondate di calore sono quasi raddoppiate passando dai primi 15 ai secondi 15 anni. In futuro questa tendenza si accentuerà ulteriormente. Emerge come sia l’intensità sia la frequenza delle ondate di caldo tenderanno ad aumentare. Ondate di caldo di 7 o più giorni, che oggi sull’Altopiano i verificano ogni 3 anni (o anche meno), verso la fine del XXI secolo saranno la norma, accompagnate da temperature massime in ulteriore rialzo.

Variazione dell‘intensità

Consideriamo, quale esempio, le tre stazioni di Zurigo, Basilea e Lugano e andiamo ad analizzare – come indicazione per l’intensità dell’ondata di caldo - la variazione del valore massimo della media delle temperature giornaliere massime calcolata su un periodo di 14 giorni. Nelle attuali condizioni climatiche, questo valore è compreso, a seconda della stazione e calcolato sul trentennio 1980 – 2009, fra 27,5 e 29 °C circa (sono i cerchietti vuoti nella parte sinistra dell’immagine che segue). L’estate 2003 (triangoli) e l’estate 2015, fino al 20 luglio, (cerchietti pieni) si trovano decisamente al di sopra di questi valori medi, a conferma della loro eccezionalità. La simulazione proposta dai 14 modelli climatici regionali (si veda il paragrafo Dati analizzati per l‘analisi) corrisponde abbastanza bene con le osservazioni e mostra nel corso del XXI secolo un chiaro e robusto trend all’aumento del parametro considerato in questa analisi. Verso la fine del secolo per tutte e tre le stazioni e per praticamente tutti i modelli sono attesi valori massimi superiori ai 30 °C, con alcuni modelli che danno per Basilea e Lugano punte fin sopra i 36 °C. Ciò significa un aumento superiore a 6 °C rispetto alle condizioni odierne.

Variazione della frequenza

Associate alle elevate temperature massime, anche ondate di caldo di durata inferiore ai 14 giorni possono avere un impatto importante a livello sociosanitario (vedi grafici sotto).

Analizziamo per questo motivo la possibile variazione nella frequenza delle ondate di caldo a partire da una durata di 7 giorni consecutivi. Concentrando la nostra attenzione sui periodi consecutivi di giornate estive, vale a dire giornate in cui la temperatura massima raggiunge o supera i 30 °C.
Per le tre stazioni scelte per la nostra analisi sia le osservazioni, sia i modelli climatici, mettono in evidenza come nelle attuali condizioni climatiche le ondate di caldo con almeno 7 giornate estive consecutive siano un fenomeno abbastanza raro, avendo una frequenza di 0.5 eventi per anno (vale a dire meno di un evento ogni due anni). Entro la fine del XXI secolo ci dobbiamo però attendere un chiaro aumento nella frequenza. Per il periodo 2070-2099 la media delle 14 simulazioni indica per Zurigo circa un evento all’anno, per Basilea e Lugano valori ancora superiori. Il valore massimo è da attendersi a Lugano, con circa 2,5 eventi per anno.
La distribuzione spaziale mostra come la variazione maggiore nella frequenza delle ondate di caldo sia da attendersi nelle regioni meridionali e sudoccidentali della Svizzera, con più di 1.6 eventi per anno (media delle 14 simulazioni). Regioni, queste, in cui già nell’attuale clima le ondate di caldo non sono una rarità. Anche nelle regioni settentrionali e nordorientali del nostro Paese c’è da attendersi un aumento di poco più di un evento per anno. Solo nelle stazioni situate più in quota non ci attendiamo variazioni di rilievo, perché anche in futuro solo raramente sono attese temperature massime giornaliere superiori ai 30 °C.

Dati analizzati per l‘analisi

L’analisi qui presentata è stata basata su 14 simulazioni regionali del clima, elaborate nell’ambito del progetto di ricerca europeo ENSEMBLES. Queste simulazioni hanno una risoluzione spaziale di 25 km sull’arco alpino e la Svizzera, e sono state già utilizzate anche per l’elaborazione degli Scenari climatici CH2011. Tutte le simulazioni si basano sullo scenario SRES A1B (secondo la denominazione proposta dall’IPCC, vedi immagine sotto) che prevede una crescita economica ancora importante nei prossimi anni, ma un parallelo affiancamento delle fonti energetiche rinnovabili a quelle fossili. Per correggere errori sistematici dei modelli e ridurre i risultati delle simulazioni alla scala delle singole stazioni di misura di MeteoSvizzera, è stata utilizzata una particolare metodologia statistica, denominata Quantile Mapping.

Incertezza delle proiezioni

Le analisi delle proiezioni climatiche su scala regionale e globale, come quelle qui mostrate, sono sempre affette da una dose di incertezza, che deve essere considerata al momento di interpretare e inquadrare un evento meteorologico. Queste incertezze sono la conseguenza della complessità della realtà, che anche gli odierni modelli climatici più sofisticati, ancora rappresentano tramite delle semplificazioni o delle approssimazioni dei processi in atto. Nelle nostre analisi, l’incertezza è illustrata tramite le barre verticali colorate, che indicano la dispersione dei risultati di 14 diverse combinazioni di modelli climatici globali o regionali. Nonostante tutte le incertezze dei modelli, l’aumento dell’intensità e della frequenza delle ondate di caldo è comunque un segnale robusto: i vari modelli “guardano tutti nella medesima direzione”, ma con delle caratteristiche diverse uno dall’altro. Un’ulteriore fonte di incertezza proviene dall’evoluzione delle emissioni di gas ad effetto serra per i prossimi decenni. Noi abbiamo considerato solo uno fra i possibili scenari (lo scenario SRES A1B), uno scenario che è abbastanza ottimista in relazione all’evoluzione delle emissioni di gas ad effetto serra. Se si considerassero gli scenari che prevedono emissioni più importanti, allora anche l’impatto sull’evoluzione delle ondate di caldo sarebbe maggiore.

Guest post di Meteosvizzera