Euro-Climhist – Metodi di retrodizione sul clima

Struttura e delimitazione

Euro-Climhist si basa su osservazioni meteorologiche documentate per iscritto o per immagini, su (prime) rilevazioni strumentali e su «dati proxy» dall'Alto Medioevo ai giorni nostri. Alcune delle serie più lunghe risalgono fino al XV secolo, consentendo di confrontare le informazioni su temperatura, precipitazioni e fenomeni fenologici nel corso dei secoli. Le fonti visive sullo stato dei ghiacciai nel corso dei secoli ne illustrano la crescita e la riduzione. Euro-Climhist contiene attualmente circa 440.000 dati sulle condizioni meteorologiche paneuropee, di cui 235.000 dati sulla Svizzera e 205.000 dati su vari Paesi europei, come l'attuale Repubblica Ceca, la Francia, la Spagna, l'Inghilterra, la Svezia, gli Stati baltici e altri Paesi (a partire da gennaio 2024). Le regioni coperte dai dati dettagliati sono destinate a crescere continuamente sulla base di progetti di cooperazione internazionale. Tutti questi dati forniscono informazioni sugli eventi meteorologici e sulle loro conseguenze per l'uomo e l'ambiente. Per quanto riguarda la Svizzera, l'attenzione si concentra sul periodo compreso tra il 1501 e il 1863, ossia fino all'inizio delle rilevazioni strumentali continue a livello nazionale nella rete dell'attuale MeteoSvizzera, nel 1864. A causa delle normative vigenti, le rilevazioni giornaliere per la Svizzera dal 1864 in poi sono accessibili solo tramite IDAweb, il portale di dati di MeteoSvizzera per l'insegnamento e la ricerca. Attualmente si stanno integrando gradualmente i dati svizzeri del Medioevo (fino al 1500) e alcuni dati meteorologici selezionati a partire dal 1864, come i rapporti mensili sintetici o le informazioni sugli eventi naturali estremi.


I dati che sono già stati raccolti in modo professionale in altri contesti non dovrebbero essere deliberatamente duplicati in Euro-Climhist. La seguente panoramica rimanda quindi ad alcune delle risorse alternative più importanti per la Svizzera e l'Europa.

a) Svizzera

Per le inondazioni e le frane dal 1972, l'Istituto federale di ricerca per la foresta, la neve e il paesaggio (WSL) ha compilato la Banca dati svizzera dei danni, che è disponibile per le istituzioni pubbliche su richiesta (Hilker, Badoux, Hegg 2009). I dati sulle valanghe sono raccolti dall'Istituto WSL per lo studio della neve e delle valanghe SLF di Davos per il periodo dagli anni '30 in poi. L'accesso a questo database è a pagamento. I dati sulle tempeste si trovano nell'Archivio svizzero delle tempeste, che risale al passato sotto forma di parole chiave, ma non fornisce testi di partenza o riferimenti. Inoltre, è disponibile solo in tedesco. A differenza di Euro-Climhist, gli eventi estremi degli ultimi anni del XX secolo sono quindi registrati in diversi database, che risalgono a tempi diversi e sono dotati di diversi livelli di riferimento. Di conseguenza, esistono lacune tra i dati registrati in Euro-Climhist e l'inizio dei database WSL e SLF, che dovranno essere colmate in futuro.

b) Europa

Per molti aspetti, i dati di Euro-Climhist integrano e confermano i risultati della piattaforma di dati Tambora, creata sotto la direzione del Prof. Dr. Rüdiger Glaser presso l'Università di Friburgo in Brisgovia. Tambora è un «ambiente di ricerca collaborativo che si concentra sulle questioni della ricostruzione del clima e dei cambiamenti ambientali, dell'impatto sulle società (storiche) e delle loro strategie di adattamento» . L'approccio di Euro-Climhist sottolinea anche una rigorosa distinzione tra fonti contemporanee, per lo più affidabili, e fonti non contemporanee, di seconda scelta. Consente inoltre l'integrazione di immagini e grafici. Per le isole britanniche, sotto la direzione della Prof.ssa Georgina Endfield (Università di Liverpool, in precedenza Università di Nottingham) è stato lanciato TEMPEST, un database separato sulla storia del clima con particolare attenzione agli eventi meteorologici estremi.

a) Europa

A livello europeo, occorre distinguere tra i dati d'insieme paneuropei, come le mappe meteorologiche giornaliere del 1763 (27,6%), che risalgono alla tesi di laurea di Mikhaël Schwander (Ginevra) (Schwander et al. 2017), e le informazioni dettagliate sui singoli Paesi. Molti di questi dati provengono da partner di cooperazione. In questo modo, solo una selezione di regioni è attualmente disponibile in dettaglio, come la Repubblica Ceca, la Svezia, l'Estonia, diverse regioni della Francia e dell'Inghilterra o la Catalogna; almeno alcuni dati meteo seriali esistono per paesi come i Paesi Bassi, il Lussemburgo o l'Irlanda. Il numero di dati varia a seconda del tipo di fonte: i dati meteorologici giornalieri sono molto più numerosi delle informazioni sugli eventi estremi. La percentuale di dati per la Svizzera (62,7%) è ancora molto alta a causa della storia di Euro-Climhist.

Distribuzione dei dati sull'Europa (735-2020) secondo criteri spaziali

b) Svizzera

A gennaio 2024, la maggior parte dei dati per la Svizzera proviene dai Cantoni Grigioni, Ticino e Vallese (24,3%), seguiti da Berna e Lucerna (21,0%), dalla Svizzera nord-orientale (19,3%), dalla Svizzera nord-occidentale (11,1%) e dalla Svizzera francese (8,8%). Questo dato riflette ancora una volta il peso numerico delle osservazioni giornaliere e delle serie lunghe. La Svizzera centrale (1,4%) riporta soprattutto disastri naturali. Se le osservazioni riguardano intere valli, corpi idrici, ghiacciai, passi e montagne o regioni più ampie (14,1%), in genere non possono essere assegnate a un singolo Cantone. Appaiono nei risultati di ricerca con il loro nome nelle rispettive categorie regionali o quando la ricerca viene effettuata attraverso un comune situato in quest'area, non attraverso uno dei cantoni interessati. Le segnalazioni dei Paesi limitrofi sulla Svizzera (< 1%) sono rare, ma importanti, perché spesso riguardano fenomeni che non sono stati osservati in Svizzera o che sono stati osservati in modo insufficiente. Per quanto riguarda l'importanza demografica, economica e culturale, i cantoni di Vaud e Friburgo ricevono pochissimi dati.

Euro-Climhist nach Orten
Distribuzione dei dati sulla Svizzera (735-2018) secondo criteri spaziali

L'importanza numerica delle osservazioni giornaliere, delle lunghe serie di rilevazioni e dei dati meteorologici seriali diventa particolarmente evidente quando si osserva lo sviluppo temporale del volume di dati per periodi di cinquant'anni. Tuttavia, esiste una chiara differenza tra i dati paneuropei da un lato e quelli relativi alla Svizzera dall'altro. I dati paneuropei sono disponibili per il periodo dal 1763 in poi, comprendono una carta meteorologica al giorno e rimangono quindi costanti in termini numerici dal XIX secolo in poi. Sebbene alcuni dati per i singoli Paesi europei siano disponibili già da molto tempo, i dati delle rilevazioni strumentali a partire dalla fine del XVIII secolo sono particolarmente significativi in termini numerici. Per la Svizzera, invece, sono disponibili solo alcune lunghe serie per il periodo successivo al 1900; le misure strumentali giornaliere dal 1864 in poi sono accessibili solo tramite IDAweb, il portale di dati di MeteoSvizzera per l'insegnamento e la ricerca, a causa delle normative vigenti. I dati dei periodi precedenti al 1400, 1401-1450, 1451-1500 e 1500-1549 sono ancora incompleti, e in misura minore quelli del periodo 1600-1649.

Verteilung der Daten zu Gesamteuropa (735-2023) in Fünfzigjahresschritten
Distribuzione dei dati per l'Europa nel suo complesso (735-2023) in incrementi di cinquant'anni
Verteilung der Daten zur Schweiz (735-2023) in Fünfzigjahresschritten
Distribuzione dei dati sulla Svizzera (735-2023) a scaglioni di cinquant'anni

a) Svizzera

Le osservazioni meteorologiche giornaliere sono la maggioranza in Svizzera con il 66,44%. Le serie di rilevazioni e i dati meteo seriali sono al secondo posto con il 23,04%. Seguono i dati fenologici di piante e animali (6,06%), gli indici di temperatura e precipitazioni (2,71%) e i dati economici (ad esempio, dimensioni delle varietà di cereali, raccolti di uva e frutta, prezzi dei cereali, ecc. I danni meteorologici e i rischi naturali (0,51%) e i dati socio-politici (0,03%) costituiscono solo una piccola percentuale.

Euro-Climhist nach Kategorien (Schweiz)
Distribuzione dei dati sulla Svizzera (735-2018) per categoria

b) Europa

La composizione dei dati per l'Europa nel suo complesso, compresa la Svizzera, è leggermente diversa: le osservazioni meteorologiche giornaliere rappresentano il 46%, le serie di rilevazioni e i dati meteorologici seriali il 45,1%. Seguono i dati proxy (5,4%), gli indici di temperatura e precipitazione (1,9%) e i dati economici (1,1%). I pericoli e i danni naturali (0,4%) e i dati socio-politici (0,1%) costituiscono solo una piccola percentuale.

Euro-Climhist nach Kategorien (Europa)
Distribuzione dei dati cumulativi per l'Europa nel suo complesso e per i singoli paesi (735-2020) per categoria

Le seguenti variabili di osservazione sono disponibili sotto forma di serie lunghe:

a) Osservazioni meteorologiche descrittive (10 serie)

  • Sono disponibili osservazioni meteorologiche descrittive per varie città svizzere, nonché rapporti meteorologici mensili per gli anni 1764-1790 e 1820-1912 come informazioni generali. I rapporti meteorologici mensili dell'attuale MeteoSvizzera e delle istituzioni che l'hanno preceduta (1861-1999), che in precedenza erano disponibili solo in formato cartaceo, sono stati digitalizzati per Euro-Climhist e sono attualmente disponibili fino al 1912. Dal 2000 in poi, i rapporti climatici mensili sono disponibili sulla homepage di MeteoSvizzera. Per il periodo tra il 1878 e il 1881 sono state pubblicate solo le misure, anche in formato cartaceo, perché all'epoca in meteorologia erano di moda solo le serie numeriche. Per questo motivo non esistono rapporti descrittivi per questi quattro anni. Inoltre, alcuni privati scrissero rapporti meteorologici mensili regionali per i periodi dal 1764 al 1790 e dal 1820 al 1860.

b) Serie di misurazioni strumentali e modelli di temperatura e precipitazione ricostruiti (70 serie)

  • Sono disponibili serie di rilevazioni delle temperature medie mensili, stagionali e annuali in °C per Neuchâtel-Ginevra (dal 1753), Basilea (dal 1755), il Gran San Bernardo (1819-1960) e l'Altopiano svizzero nel suo complesso. A livello internazionale, spiccano le serie di temperature ricostruite o misurate per Parigi (dal 1658), Barcellona (dal 1780) e Stoccolma (dal 1502). Per l'Inghilterra orientale (Norwich), esiste una lunga serie di temperature per la tarda primavera e l'inizio dell'estate (da aprile a luglio) anche a partire dal basso Medioevo (1264-1431).
  • Per le stesse città e regioni svizzere sono disponibili anche valori di precipitazioni mensili, stagionali e annuali. Per Lucerna, questi iniziano già nel 1579, ma si interrompono dopo il 1613; i dati di Zurigo sono disponibili - con interruzioni - dal 1684; le altre serie iniziano nel corso del XVIII o all'inizio del XIX secolo.
  • Anche i dati sulle condizioni meteorologiche europee a partire dal 1763 sono registrati sotto forma di serie lunghe: in questo modo è possibile fare confronti su quasi 350 anni sulla frequenza mensile o stagionale di determinate condizioni meteorologiche.

c) Dati proxy (46 serie)

  • Diverse serie riguardano le piante selvatiche, in particolare il cespuglio di nocciolo e lo sviluppo delle foglie di ippocastano e faggio. La serie di Ginevra dal 1808 in poi (secondo Stoller, Beer 1994 e il sito web «Marronnier officiel») si basa sul cosiddetto «Marronnier officiel», ma lo sviluppo delle foglie a Ginevra è stato distorto dal massiccio riscaldamento della città negli ultimi decenni.
  • Le serie fenologiche sulle piante coltivate sono molto più numerose. In molti luoghi sono state registrate non solo le date di raccolta dei cereali e delle viti, ma anche varie altre fasi di crescita, che consentono di trarre conclusioni sul clima di determinati mesi o stagioni. Anche la quantità e la qualità del mosto di vino sono indicatori indiretti del clima. Inoltre, esistono serie sulla fioritura di ciliegi e peri; questa data dipende essenzialmente dalle temperature di marzo e aprile (serie secondo Rutishauser, Studer 2007). Le serie si riferiscono a numerose località della Svizzera, alle date di vendemmia e alle informazioni sulle rese di mosto di vino, ma anche alla Francia orientale, al Lussemburgo, alla Germania meridionale e alla Repubblica Ceca. A volte risalgono a molto tempo fa: la serie sui dati di vendemmia di Beaune, in Borgogna, copre addirittura più di 650 anni (1354-2018).
  • La maggior parte delle serie sulla copertura nevosa e sulla formazione di ghiaccio nei corpi idrici riguarda la Svizzera, ma esiste anche una serie sulla durata della formazione di ghiaccio nei canali dei Paesi Bassi (1539-1839). L'estensione e la durata della formazione di ghiaccio dipendono essenzialmente dalle temperature delle settimane precedenti, nel tardo autunno e in inverno.
  • Per un confronto a lungo termine, sono state incluse anche due serie di dati sugli anelli degli alberi della Lötschental, nel cantone svizzero del Vallese, a partire dal 755 (su base di Büntgen et al. 2006). I risultati sulla larghezza degli anelli (dati in mm) dipendono in parte dalle temperature da giugno ad agosto, quelli sulla densità degli anelli (dati in g/cm3) dalle temperature da giugno a settembre.
  • Le date sono solitamente indicate nella forma «giorno da Capodanno».

d) Dati economici (7 serie)

  • I prezzi dei cereali dipendono da diversi fattori. L'entità del raccolto - dovuta principalmente alle condizioni meteorologiche - è solo uno di questi. La serie di Zurigo sui prezzi del farro risale al 1540, quella sui prezzi della segale a Norimberga addirittura al 1339, e sono disponibili anche dati di storia economica sui raccolti di mosto di vino per diversi secoli (1529-1966). Vengono registrate anche le deviazioni dalla tendenza di lungo periodo.

e) Indici di Pfister (4 serie)

  • Gli indici di temperatura di Pfister per la Svizzera, ossia l'ordine di grandezza stimato della temperatura media stagionale e mensile, sono disponibili per il periodo tra il 1550 e il 1863.
  • Analogamente, anche le precipitazioni medie stagionali e mensili in Svizzera possono essere confrontate sul lungo periodo utilizzando gli indici di precipitazione Pfister per il periodo 1550-1863.