Preparazione e interpretazione

Preparazione dei dati

Per la ricostruzione degli andamenti climatici la ricerca sulla storia del clima ha bisogno di lunghe serie temporali continue e possibilmente omogenee che contengono informazioni convertibili in indicazioni quantitative. D’altra parte, alla ricerca sulla storia dell’impatto sul clima (Climate Impact Research) occorrono dati di temperatura ad alta risoluzione nonché indicazioni precise relative alle condizioni delle precipitazioni perché tutti e due sono significativi per le attività sociali.

I proxy dati biofisici permettono di stimare le temperature per periodi di alcuni mesi. Comunque, questi periodi di stima che si estendono per alcuni mesi possono basarsi su andamenti della temperatura e delle precipitazioni molto diversi. Per esempio, la mietitura precoce della segale può essere la conseguenza sia di un mese di maggio estremamente caldo e di un mese di giugno normale oppure di un mese di maggio abbastanza fresco e di un mese di giugno molto caldo o persino di un mese di aprile estremamente caldo, un mese di maggio normale e un mese di giugno con temperature solo al di sopra della media. Le descrizioni del tempo nelle cronache e nei diari meteorologici permettono di ricostruire le condizioni in singoli mesi. Ma divergono molto secondo l’autore e quindi sono abbastanza difficili da classificare. Gli indici della temperatura o delle precipitazioni, mensili o stagionali, dedotti dai dati storici permettono di conciliare la ricostruzione del clima e la ricerca sull’impatto sul clima. A questo fine le informazioni vengono ordinate cronologicamente per poi essere interpretate per ogni mese/ogni stagione sulla base di una valutazione comparativa dell’intero materiale. Con questa valutazione comparativa, a ogni mese o a ogni stagione viene attribuito un indice della temperatura e delle precipitazioni. I cosiddetti indici Pfister (Mauelshagen 2010) vengono classificati su una scala a 7 livelli. Contengono informazioni sulla graduatoria (livello) di una caratteristica ma non sul suo ordine di grandezza:

  • -3: estremamente freddo/estremamente secco
  • -2: molto freddo/molto secco
  • -1: freddo/secco
  • 0: senza chiara tendenza positiva o negativa
  • +1: caldo/umido
  • +2: molto caldo/molto umido
  • +3: estremamente caldo/estremamente umido

Un esempio: un mese con l’indice della temperatura di -3 è più freddo di quello con un indice di -2, ma questo non dà nessuna indicazione sull’ordine di grandezza del divario. Per questi paragoni occorre sempre una base. Per gli indici Pfister in Euro-Climhist il periodo 1901 – 1960 rappresenta questa base di paragone dato che questo periodo è situato dopo la “piccola età glaciale” e prima del periodo del rapido riscaldamento globale. Secondo le statistiche del periodo di paragone 1901-1960 un mese con un indice della temperatura di -3 è quindi da considerare un mese estremamente freddo. La deduzione di indici della temperatura e delle precipitazioni tratta da dati storici contenuti in documenti segue una metodica che negli ultimi anni è stata sempre più raffinata per poter gestire una diversità di fonti individuali contenenti informazioni geografiche e temporali di precisione diversa. La maggior parte di queste fonti non contiene indicazioni quantitative sui fenomeni meteorologici, non seguono una norma, né dal punto di vista formale né da quello contenutistico e sono tendenzialmente lacunose. Tuttavia, è possibile quantificare una parte delle osservazioni individuali. Questo vale soprattutto per le osservazioni del tempo giornaliere che possono essere conteggiate mese per mese (serie 2-7). Inoltre, le descrizioni di temperature estreme sono basate spesso su osservazioni paragonabili quasi oggettive fatte su un periodo prolungato, per esempio indicazioni sullo stato della vegetazione – precoce o tardivo – la durata o l’assenza dell’innevamento, il congelamento dei corsi d’acqua oppure lo spuntare della vegetazione primaverile d’inverno. Descrizioni di piene o di magre possono essere la prova per precipitazioni estreme o periodi di siccità prolungati.

Dati di rilevanza per il clima sono accessibili nei libri contabili delle istituzioni. Per esempio in qualche documento d’archivio è stato menzionato anno dopo anno il momento della mietitura o della vendemmia (serie 14 e 15), e spesso attraverso i secoli. Partendo da serie temporali rispettive è possibile di stimare le temperature per periodi di alcuni mesi mediante metodi statistici in analogia ai dati provenienti da archivi della natura, per esempio gli anelli degli alberi. Per poter stimare gli indici della temperatura e delle precipitazioni devono essere presi in considerazione tutti i dati disponibili per un mese o una stagione. Devono confermarsi a vicenda mostrando una tendenza meteorologica plausibile. Con l’aumento del materiale svizzero di dati dal 1550 è possibile attribuire quasi per ogni mese un indice della temperatura e uno delle precipitazioni.

Un buon esempio per la deduzione degli indici della temperatura e delle precipitazioni è il mese di aprile del 1731:

Euro-Climhist: risultato della ricerca per l’aprile 1731
(senza danni provocati da fenomeni meteorologici) (accesso: 19.08.2015)
1731-aprile 1-10 / scioglimento delle nevi completo / cantone Nidvaldo
1731-aprile 11-20 / innevamento continuo / cantone Appenzello Interno
1731-aprile 21-25 / freddo / cantone Nidvaldo
1731-aprile 21-30 / grandi quantità di neve / Winterthur (ZH)
1731-aprile / innevamento continuo: alcuni giorni / cantone Nidvaldo
1731-aprile / freddo / cantone Ginevra
1731-aprile / vento da est / Bätterkinden (BE)
1731-aprile 30 / innevamento estremamente lungo / Winterthur (ZH)
1731-maggio 7 / ciliegi in fiore 127 giorni dopo capodanno, estremamente tardi / altopiano
1731-aprile / Pfister indice della temperatura: -3 estremamente freddo / altopiano
1731-aprile / totale delle precipitazioni 102 (mm): bagnato / Zurigo (ZH)
1731-aprile / 11 giorni con precipitazioni: piuttosto asciutto / Winterthur (ZH)
1731-aprile / Pfister indice delle precipitazioni: 0 media / altopiano

Nel suo totale questo campo dati corrisponde a un aprile estremamente freddo. Ciò è deducibile da alcuni indicatori: un innevamento estremamente lungo a Winterthur e a Nidvaldo (Stans), una situazione di “bise” (vento da nord-est) molto fredda e il ritardo estremo della fioritura dei ciliegi sull’altopiano. Quest’ultima dipende soprattutto dalle temperature nel mese di aprile (Rutishauser, Studer 2007)

Un gruppo di autori attorno al ricercatore sul clima, il ceco Petr Dobrovolný (Dobrovolný et al. 2010) ha stimato le temperature mensili dal 1501 partendo dagli indici della temperatura disponibili dalla Germania, dalla Repubblica ceca e dalla Svizzera e dai susseguenti dati di rilevamento strumentale a partire dal XVIII secolo. Il punto importante è che si può definire la grandezza dell’errore di stima possibile.

 

Interpretazione

Le società sono particolarmente sensibili agli estremi dei fenomeni meteorologici e ai rispettivi effetti. C’era sempre e persiste il desiderio d’interpretazione. Oggi sono spesso attribuiti in modo acritico agli effetti del cambiamento del clima provocato dall’uomo. D’altra parte ci si riferisce a volte a questi estremi per negare o anche per minimizzare il cambiamento del clima provocato dall’uomo adducendo che questi estremi sono “sempre” esistiti. Ma tali eventi singoli in genere hanno poco a che fare con lo sviluppo del clima a lungo termine, perché non è possibile analizzarli statisticamente. Un inverno siberiano non fa ancora un’età glaciale e persino l’estate caldissima del 2003 è stata superata da un periodo di calore e di siccità eccezionale nel 1540. (Wetter et al. 2014). La storia del tempo e del clima non finisce con l’installazione della rete di rilevamento nel 1864 da parte dell’attuale MeteoSvizzera. Per contro, spesso delle domande rivolte alla storia del tempo e del clima nascono dalle condizioni meteorologiche attuali. Perciò in Euro-Climhist si cerca di continuare una selezione di serie di misurazioni strumentali lunghe e di proxy dati possibilmente fino a oggi.

Per l’interpretazione della storia del clima i risultati sono presentati da una parte sotto forma di serie temporali e dall’altra possono essere paragonati con ulteriori serie lunghe sulla base di dati da archivi della natura, di preferenza anelli degli alberi e le ricostruzioni conosciute dei ghiacciai alpini. Ci vuole però prudenza nell’interpretazione di certi proxy dati. Per esempio, dal 1808 ogni anno viene registrato lo spiegamento delle foglie dell’ippocastano nel centro di Ginevra (serie 17). Dal tardo XIX secolo esiste una forte tendenza allo spiegamento delle foglie e a una fioritura precoci. Comunque questa tendenza è dovuta in gran parte al riscaldamento estremo dovuto allo sviluppo urbano come lo dimostra il paragone dello spiegamento delle foglie a Ginevra con quello della prima fioritura dell’ippocastano nella regione rurale di Hallau (SH) (Wetter, Pfister 2014).