IColt 2017 Estate 2017: stima delle le esigenze irrigue potenziali - consuntivo di fine stagione - Arpae Emilia-Romagna
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Arpa Emilia-Romagna, Servizio IdroMeteoClima iColt 2017 Estate 2017: stima delle le esigenze irrigue potenziali – consuntivo di fine stagione In breve - Nella notizia diffusa il 30 Maggio 2017 che presentava le previsioni si diceva che “la domanda irrigua prevista per il trimestre estivo giugno-luglio-agosto 2017 si attesta al di sopra della media 1991-2016”; dalla straordinaria estate 2017, appare chiaro che la previsione stagionale di irrigazione ha catturato non solo il segno di ciò che si è verificato da un punto di vista irriguo ma in molti casi anche la quantità di questa anomalia positiva. A cura di G. Villani, W. Pratizzoli in collaborazione con V. Pavan, F. Tomei, A. Spisni, V. Marletto Area Agrometeorologia, Territorio e Clima, Arpae-Simc BOLOGNA, 30/09/2017
Arpae Emilia-Romagna, Servizio IdroMeteoClima INDICE ICOLT 2017.................................................................................................................................................................. 1 ESTATE 2017: STIMA DELLE LE ESIGENZE IRRIGUE POTENZIALI – CONSUNTIVO DI FINE STAGIONE ............................. 1 INDICE ........................................................................................................................................................................ 2 IL QUADRO CLIMATICO DELL’ESTATE 2017 ................................................................................................................. 3 PRECIPITAZIONI DELL’ESTATE 2017 ......................................................................................................................... 3 PRECIPITAZIONI CUMULATE DA OTTOBRE 2016 AD AGOSTO 2017 .............................................................................. 6 TEMPERATURE ........................................................................................................................................................ 8 EVAPOTRASPIRAZIONE POTENZIALE, BILANCIO IDROCLIMATICO..............................................................................11 ICOLT: STIMA DELLE POTENZIALI ESIGENZE IRRIGUE DELLA REGIONE EMILIA-ROMAGNA .........................................14 LE PREVISIONI STAGIONALI .....................................................................................................................................14 LE ESIGENZE IRRIGUE PER L’ESTATE 2017 ...............................................................................................................16 2
Arpae Emilia-Romagna, Servizio IdroMeteoClima Il quadro climatico dell’estate 2017 La deleteria combinazione tra la scarsità di piogge protrattasi praticamente senza tregua dall’inverno 2016 a tutta l’estate 2017 e gli elevati valori di evapotraspirazione potenziale dovuti a bassa umidità relativa e a temperature estive 2017 particolarmente alte particolarmente nella prima settimana di agosto, hanno prodotto deficit di bilancio Idroclimatico paragonabili e in diverse aree superiori a quelli stimati negli storici eventi di siccità del clima recente (2012 e 2003), sia in relazione alla sola stagione estiva 2017, sia e soprattutto in riferimento all’intero periodo primaverile-estivo. L’evoluzione temporale del fenomeno ha visto inizialmente le maggiori problematiche localizzate nelle aree occidentali della regione, a seguito delle intense anomalie di precipitazione invernale e primaverile e quindi delle limitatissime dotazioni idriche dei terreni e delle falde presenti a fine primavera. L’estate ha poi spostato sul settore centrale e orientale le situazioni di maggiore deficit idrico. Vaste aree centro-orientali hanno avuto precipitazioni estive tra le più basse (reggiano, modenese, bolognese orientale, ferrarese nella fascia prossima al corso del Po ) o in assoluto le più basse (rilievi delle Romagna e aree del riminese) degli ultimi decenni in quanto sono state per nulla o solo o solo marginalmente interessate da alcuni rapidi passaggi temporaleschi che hanno portato precipitazioni considerevoli, seppur con caratteristiche convettive, prevalentemente in aree del settore occidentale. Le elevate temperature, unite a umidità ambientale particolarmente bassa ha prodotto consumi evapotraspirativi potenziali elevatissimi che uniti alle scarse precipitazioni hanno portato a bilanci idroclimatici estremamente negativi. Nota: Le mappe sono state prodotte sulla base dei dati meteo presenti in Erg5 (banca dati meteorologici sviluppata dal Servizio IdroMeteoClima di ARPAE per l’applicazione dei programmi di Produzione Integrata). Il sistema provvede all’integrazione dei sistemi osservativi disponibili presso ARPA-SIM e alla interpolazione territoriale dei dati dei dati orari e giornalieri su griglia regolare con passo di 5 km. La griglia Erg5, copre tutte le aree situate all’interno dei confini regionali. Il dato rilevato è costituito dal dato orario registrato nelle stazioni della rete Locali-Simc (filtrato da un apposito programma di convalida del dato). Il dato di analisi è ricavato da procedure che estendono alla griglia di analisi Erg5 i dati rilevati nei punti della rete Locale Simc. Precipitazioni dell’estate 2017 Le piogge dal 1° giugno 2017 al 30 agosto 2017 (fig.1), sono comprese tra valori inferiori a 25 mm calcolati sui rilievi della Romagna e nel riminese e valori oltre 100 mm registrati nel parmense. Le precipitazioni medie attese in estate (medie 2001-2015) (fig.2) sono in generale comprese tra 100 e 125 mm in pianura, tra 125 e 150 mm sui rilievi. Dalla mappa di fig.3, che presenta lo scostamento in mm tra le piogge registrate nell’estate 2017 e quelle medie relative agli anni dal 2001 al 2015, si osserva che i maggiori deficit, oltre 100 mm, rispetto agli anni di riferimento, riguardano vaste aree sui rilievi della Romagna e del modenese (e aree limitrofe), mentre in pianura i deficit maggiori (tra 50 e 100 mm) si calcolano sul settore centro-occidentale (dal reggiano al bolognese orientale) e sulla fascia di pianura ferrarese prossima al corso del Po. La mappa di fig.4 che presenta lo scostamento % tra le piogge registrate nell’estate 2017 e quelle medie relative agli anni dal 2001 al 2015, risulta ancora più esplicita nell’evidenziare, le aree caratterizzate dai maggiori scostamenti negativi: in vaste aree del settore centrale, dal reggiano al bolognese orientale è piovuto meno della metà delle attese climatiche, sui rilevi della Romagna meno di un quarto. 3
Arpae Emilia-Romagna, Servizio IdroMeteoClima Precipitazioni cumulate da ottobre 2016 ad agosto 2017 Le piogge dal 1° ottobre 2016 al 30 agosto 2017 (fig.5) sono stimate, nella pianura centro- occidentale inferiori a 400 mm. Nella pianura centro-orientale si calcolano precipitazioni tra 400 e 500 mm. Valori superiori ai 500 mm si stimano in generale solo sui rilievi più elevati. Dalla mappa di fig.6, che presenta lo scostamento in mm tra le piogge registrate dal 1° ottobre 2016 al 30 agosto 2017 e quelle medie relative agli anni dal 2001 al 2015, si osserva che il territorio regionale può essere suddiviso, in relazione alla carenza di pioggia, in tre aree distinte: con deficit tra 0 e 200 mm che comprende il ferrarese, gran parte della pianura bolognese e Romagnola e fascia costiera, con deficit tra 200 e 300 mm che comprende le province di Modena, Reggio Emilia, e i rilievi della Romagna, con deficit tra 200 e 500 mm che comprende le province di Parma e Piacenza. La mappa di fig.7 presenta lo scostamento % tra le piogge registrate dal 1° ottobre 2016 al 30 agosto 201; i maggiori deficit (-40% delle piogge attese) restano localizzati nelle aree occidentali, dal piacentino alla pianura modenese e sui rilievi della Romagna. Fig.5 6
Arpae Emilia-Romagna, Servizio IdroMeteoClima Temperature Le mappe delle figure dalla 8 alla 11 presentano rispettivamente i valori delle temperature medie della primavera e dell’estate 2017 e gli scostamenti rispetto ai valori medi 2001-2015. La primavera 2017 risulta più calda di oltre 1°C in pianura e circa 2 sui rilievi. L’estate 2017 risulta più calda di circa 1,5°C in pianura e circa 2°C sui rilievi. Scostamenti più elevati si osservano anche confrontano la medie delle temperature massime giornaliere dell’estate 2017 (figura 12) con i valori medi 2001-2015 (figura 13); in pianura la media delle massime estive risulta superiore tra 1 e 2°C (localmente superiore), mentre dalla pedecollina ai rilievi gli scostamenti sono calcolati tra 2 e 3°C, localmente superiori in aree dei rilievi della Romagna. Fig.8 8
Arpae Emilia-Romagna, Servizio IdroMeteoClima Fig.13 Evapotraspirazione potenziale, Bilancio IdroClimatico Le temperature superiori alla norma (particolarmente le massime estive) e valori di umidità relativa inferiore alla norma hanno prodotto, nella primavera-estate 2017, maggiori consumi evapotraspirativi potenziali rispetto ai valori medi normali. I consumi evapotraspirativi potenziali sono stimati superiori agli 800 mm in tutta la pianura, la pedecollina, e in vaste aree collinari, superano localmente anche i 900 mm (fig.14). Rispetto ai valori medi 2001-2015 si calcolano maggiori uscite di acqua per circa 100 mm in pianura (da 75 a 125 mm), tra 125 e 150 mm sui rilievi, con valori superiori sui rilievi della Romagna (fig.15). Il Bilancio Idroclimatico rappresenta la differenza tra le precipitazioni e l’evapotraspirazione potenziale e rappresenta un primo indice per la valutazione della disponibilità idrica complessiva e del contenuto idrico dei suoli. Nella mappa di fig.16 presenta la stima del Bilancio Idroclimatico della primavera-estate 2017; i deficit idrici superano i 600 mm in tutta la pianura e in gran parte dei rilievi collinari, superando i 700 mm in vaste aree di pianura. Se confrontato con i valori climatici di riferimento (mappa di fig.17) il bilancio idroclimatico del periodo considerato presenta valori negativi, rispetto alle medie 2001-2015 molto elevati. Causa le minori entrate per precipitazione e le maggiori uscite per evapotraspirazione (anche considerando solo il periodo generico di crescita delle colture primaverili-estive) la differenza della disponibilità idrica primaverile estiva rispetto ai valori medi 2001-2015, è stimata con deficit tra 100 e 300 mm in pianura e oltre 300 sui rilievi centrali e orientali (figura 18). 11
Arpae Emilia-Romagna, Servizio IdroMeteoClima Fig.14 Fig.15 12
Arpae Emilia-Romagna, Servizio IdroMeteoClima Fig.16 Fig.17 13
Arpae Emilia-Romagna, Servizio IdroMeteoClima iCOLT: stima delle potenziali esigenze irrigue della regione Emilia- Romagna Come ogni Settembre, Arpae-SIMC verifica le previsioni stagionali estive di irrigazione nell’ambito del servizio operativo iCOLT per gli otto consorzi di bonifica della regione Emilia-Romagna. Il sistema iCOLT (https://www.arpae.it/dettaglio_generale.asp?id=2824&idlivello=1599) integra i dati satellitari, le previsioni probabilistiche stagionali ed il modello di bilancio idrico Criteria per fornire all’inizio dell’estate una stima delle potenziali esigenze irrigue delle colture agricole a livello regionale e consortile. L’attività iCOLT si svolge nell´ambito del progetto europeo H2020 Moses (www.moses-project.eu), che prevede lo sviluppo integrato di strumenti per il supporto delle decisioni dei consorzi irrigui e di bonifica. La Le previsioni stagionali Nella notizia diffusa il 30 Maggio 2017 che presentava le previsioni si diceva che “la domanda irrigua prevista per il trimestre estivo giugno-luglio-agosto 2017 si attesta al di sopra della media 1991-2016”; dalla straordinaria estate 2017, appare chiaro che la previsione stagionale ha catturato non solo il segno di ciò che si è verificato da un punto di vista irriguo ma in molti casi anche la quantità di questa anomalia positiva. Il grafico presentato in figura 19 riassume dal 2011 al 2017 l’andamento della stagione estiva in termini di irrigazione unitaria (m3/ha) dove il box plot rappresenta la previsione probabilistica mentre la linea rossa rappresenta la verifica di detta previsione, alimentando il modello di bilancio idrico Criteria con dati meteo osservati. Si può notare che il pallino rosso relativo al fabbisogno irriguo del 2017 è il più alto della serie. Nella stessa analisi, il modello Criteria ha simulato più di 1300 milioni di metri cubi di fabbisogno irriguo su tutta la regione, quantità confrontabile con quanto calcolato per il 2012. 14
Arpae Emilia-Romagna, Servizio IdroMeteoClima Fig.19 I box plot rappresentano le previsioni stagionali del consumo irriguo estivo medio regionale (trimestre giugno-luglio-agosto) dal 2011 al 2017. I valori sono espressi in metri cubi per ettaro. Il rombo rosso rappresenta la verifica dei fabbisogni effettuata a fine stagione irrigua, utilizzando dati meteorologici osservati. 15
Arpae Emilia-Romagna, Servizio IdroMeteoClima Le esigenze irrigue per l’estate 2017 Nei grafici rappresentati da Figura 20 a Figura 27 viene presentato il confronto tra le stime dei fabbisogni irrigui medi estivi ad ettaro del periodo 1991-2016 e dell’anno 2017 (EM2017) per ciascuno degli otto Consorzi di Bonifica regionali. Il cerchio rosso rappresenta il fabbisogno medio delle colture calcolato a posteriori forzando il modello CRITERIA con i dati meteo osservati. Nei boxplot vengono indicate mediana, 25° percentile (25P) e 75° percentile (75P) relativi al trimestre estivo (giugno-luglio-agosto) 2016. La differenza tra 25P e 75P, detta anche intervallo interquartile contiene il 50% dei casi simulati quindi il restante 50% dei casi ha fornito valori inferiori a 25P o superiori a 75P. Come si può notare dai grafici, per ogni consorzio il dato di stima dei fabbisogni idrici a consuntivo è contenuto all’interno dell’intervallo interquartile (il box del grafico), ad eccezione di C4 e C8 nel quale la richiesta irrigua osservata è comunque contenuta nella distribuzione della previsione stagionale. Previsioni stagionali irrigazione estiva 2017 C1 Fabbisogno irriguo medio estivo 2500 2000 1500 [m3/ha] 1000 500 0 clima 1991-2016 EM 2017 Fig.20 C1 - Consorzio di Bonifica di Piacenza. 16
Arpae Emilia-Romagna, Servizio IdroMeteoClima Previsioni stagionali irrigazione estiva 2017 C2 Fabbisogno irriguo medio estivo 2500 2000 1500 [m3/ha] 1000 500 0 clima 1991-2016 EM 2017 Fig.21 C2 - Consorzio della Bonifica Parmense. Previsioni stagionali irrigazione estiva 2017 C3 Fabbisogno irriguo medio estivo 3000 2500 2000 [m3/ha] 1500 1000 500 0 clima 1991-2016 EM 2017 Fig.22 C3 - Consorzio di Bonifica dell'Emilia Centrale. 17
Arpae Emilia-Romagna, Servizio IdroMeteoClima Previsioni stagionali irrigazione estiva 2017 C4 Fabbisogno irriguo medio estivo 3000 2500 2000 [m3/ha] 1500 1000 500 0 clima 1991-2016 EM 2017 Fig.23 C4 - Consorzio della Bonifica Burana. Previsioni stagionali irrigazione estiva 2017 C5 Fabbisogno irriguo medio estivo 3000 2500 2000 [m3/ha] 1500 1000 500 0 clima 1991-2016 EM 2017 Fig.24 C5 - Consorzio della Bonifica Renana. 18
Arpae Emilia-Romagna, Servizio IdroMeteoClima Previsioni stagionali irrigazione estiva 2017 C6 Fabbisogno irriguo medio estivo 3000 2500 2000 [m3/ha] 1500 1000 500 0 clima 1991-2016 EM 2017 Fig.25 C6 - Consorzio di Bonifica della Romagna Occidentale. Previsioni stagionali irrigazione JJA 2016 C7 Fabbisogno irriguo medio esti 2500 2000 1500 [m3/ha] 1000 500 0 clima 1991-2016 EM 2017 Fig.26 C7 - Consorzio di Bonifica della Romagna. 19
Arpae Emilia-Romagna, Servizio IdroMeteoClima Previsioni stagionali irrigazione estiva 2017 C8 Fabbisogno irriguo medio estivo 2500 2000 1500 [m3/ha] 1000 500 0 clima 1991-2016 EM 2017 Fig.27 C8 - Consorzio di Bonifica pianura di Ferrara. 20
Arpae Emilia-Romagna, Servizio IdroMeteoClima Servizio IdroMeteoClima Viale Silvani 6, Bologna 051 6497511 www.arpae.it/sim 21
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