Sistemi di monitoraggio, modellizzazione e previsione

Affrontare la variabilità climatica e le sue manifestazioni nel clima quotidiano richiede la disponibilità di informazioni tempestive e affidabili sul clima, nonché informazioni aggiornate sul verificarsi e sulla gravità di eventi estremi, sui possibili impatti e sulla loro durata. Ad esempio, le attività di monitoraggio e comunicazione legate alla siccità forniscono una base di informazioni e un barometro dei cambiamenti delle condizioni climatiche che possono indicare l'inizio della siccità. Il monitoraggio strategico della siccità può essere realizzato utilizzando indicatori di siccità. I parametri più frequentemente riscontrati di siccità del flusso sono: il flusso più basso di siccità, il volume cumulativo di carenza idrica e la durata della siccità. Gli ultimi due dipendono da alcune scariche, il cosiddetto livello di troncamento (flusso soglia). Si assume un certo numero di criteri per determinare il livello di troncamento. Si basano su locali idrologici che trattano il livello di troncamento in funzione delle caratteristiche di flusso selezionate o su locali economici, vale a dire quelli che tengono conto delle esigenze degli utenti dell'acqua. Vengono monitorati anche i parametri di qualità dell'acqua, poiché la composizione influisce sull'ambiente acquatico e sulla disponibilità di acqua per diversi usi. Il governo centrale, i governi locali e le autorità idriche sono i più importanti per il monitoraggio e la gestione dei sistemi idrici.

I sistemi di comunicazione aiutano i decisori a tutti i livelli a prendere decisioni di gestione critiche sulle attività umane legate al clima, in particolare sulla gestione delle risorse idriche. La comunicazione, la condivisione delle informazioni e un piano di emergenza possono quindi ridurre gli impatti degli eventi climatici estremi. Un esempio è l'Osservatorio europeo della siccità (OED) sviluppato dal JRC. Monitora, valuta e prevede gli eventi di siccità in tutta Europa. EDO mira a presentare informazioni aggiornate sulla siccità come l'indice di precipitazione standardizzato (SPI) aggiornato mensilmente, le anomalie dell'umidità del suolo modellate quotidianamente e le osservazioni di telerilevamento sullo stato della copertura vegetale (cioè l'anomalia della frazione di radiazione fotosinteticamente attiva assorbita (fAPAR), l'indice di differenza dell'acqua normalizzata (NDWI)) e la previsione di un'anomalia dell'umidità del suolo di una settimana. Dall'altro estremo, per migliorare la capacità di prevedere e gestire il rischio di alluvioni, esistono diverse opzioni tecniche:

• compresa l'installazione di una rete telemetrica e di RADARS meteorologici e idrologici;
• sviluppare modelli digitali di elevazione (DEM) per individuare le zone soggette a inondazioni e analizzare la propagazione delle inondazioni;
• l'istituzione di un sistema di monitoraggio che fornisca informazioni in tempo reale sui livelli delle acque e le abbini ai dati sulle precipitazioni attuali e sulle previsioni meteorologiche.

Tutti questi consentono una prognosi più rapida e precisa degli eventi alluvionali e rendono possibile un preavviso alle persone colpite. Lo sviluppo di tali sistemi al di là dei confini amministrativi è fondamentale e richiede la creazione di un unico sistema di segnalazione delle inondazioni per garantire l'efficienza. Investimenti significativi per l'installazione e l'aggiornamento dei sistemi operativi di previsione delle inondazioni sono già all'ordine del giorno dei servizi idrometeorologici nazionali. L'Organizzazione meteorologica mondiale (OMM) riconosce che in molte parti del mondo le previsioni rimangono l'unica misura efficace che può essere realisticamente attuata per proteggere la vita e la proprietà di fronte a eventi meteorologici estremi.

La maggiore capacità di prevedere gli scarichi di picco rimane una delle misure non strutturali più pertinenti per la protezione dalle inondazioni. Sono auspicabili tempi di previsione prolungati in quanto facilitano l'azione e la risposta di mitigazione in caso di scarichi estremi. L'incorporazione delle previsioni meteorologiche numeriche (NWP) in un sistema di allarme alluvione può aumentare i tempi di realizzazione delle previsioni da poche ore a pochi giorni. Un esempio di ricerca in corso e attuazione di previsioni migliorate sulle alluvioni è lo sviluppo del sistema europeo di allarme alluvioni (EFAS). È stato sviluppato per aumentare la preparazione alle inondazioni nei bacini idrografici transnazionali europei. Fornisce alle autorità idriche locali informazioni di media portata e probabilistiche sulle previsioni delle inondazioni con 3-10 giorni di anticipo.

I tempi di inondazione di 3-10 giorni sono ottenuti incorporando le previsioni meteorologiche a medio raggio del Servizio meteorologico tedesco (DWD) e del Centro europeo per le previsioni meteorologiche a medio termine (ECMWF), che comprendono una serie completa di 51 previsioni probabilistiche del sistema di previsione dell'insieme (EPS) fornito dall'ECMWF. Un altro studio studia le inondazioni improvvise nell'Europa mediterranea. Le inondazioni improvvise sono uno dei pericoli più devastanti in termini di perdite di vite umane e infrastrutture. Negli ultimi due decenni, le inondazioni improvvise hanno causato perdite per un miliardo di euro di danni solo in Francia. Uno dei problemi delle inondazioni improvvise è che i tempi di avvertimento sono molto brevi. Un'altra attività fondamentale di monitoraggio è legata alle ondate di calore, che sono state responsabili di drammatici effetti di mortalità e morbilità sulle popolazioni europee, ad esempio durante l'estate 2003.

Questa categoria di opzioni di adattamento coinvolge il settore pubblico a vari livelli. Le parti interessate possono essere coinvolte in tutte le fasi del processo di monitoraggio, elaborazione e decisione. Il ruolo delle parti interessate è di fondamentale importanza per qualsiasi processo che porti a una decisione con conseguenze sui sistemi sociali ed economici.

Gli attuali piani di lavoro nazionali non rappresentano la variabilità spaziale delle precipitazioni in un bacino relativamente piccolo. Ciò indica forse la necessità di migliorare le tecniche di risoluzione e/o disaggregazione dei NWP per ridurre il divario spaziale tra meteorologia e idrologia. Inoltre, vi è la necessità sia di uno sviluppo più teorico dei sistemi di previsione delle inondazioni sia di una strategia convincente e onnicomprensiva per affrontare la cascata di incertezze in un quadro operativo. Attualmente, le previsioni idrologiche e idrauliche basate sull'EPS NWP non portano a distribuzioni di probabilità adeguate di alcuna variabile di previsione. I potenziali errori devono essere minimizzati durante la progettazione e riconosciuti durante l'interpretazione dei dati. Tutte le fonti di incertezza devono essere adeguatamente prese in considerazione per qualsiasi decisione e in alcuni casi l'incertezza delle previsioni potrebbe semplicemente essere elevata per utilizzare i modelli disponibili. Il coordinamento tra le istituzioni che raccolgono i dati è necessario e non è facile da realizzare ed è spesso uno dei fattori limitanti fondamentali. Le valutazioni dell'efficacia del monitoraggio e, in particolare, del SAR sono disponibili solo raramente e sono urgentemente necessarie per informare le buone pratiche.

Significativi benefici diretti derivano in genere dai sistemi di monitoraggio, modellazione e previsione combinati con EWS. I benefici indiretti sono associati all'attuazione di questa opzione, ad esempio essa contribuisce a ridurre le perdite in agricoltura causate dalla siccità. Se quantità eccessive di determinati parametri (ad esempio l'azoto) sono presenti o applicate in acqua irrigata, la produzione di diverse colture comunemente coltivate può essere alterata a causa di un'eccessiva stimolazione della crescita, di una maturazione ritardata o di una scarsa qualità.

Le politiche dell'UE attraverso le quali la misura potrebbe essere promossa attraverso la direttiva sulle alluvioni (DQ) e la direttiva quadro sulle acque (DQA). La direttiva sulle alluvioni impone agli Stati membri di valutare se tutti i corsi d'acqua e le linee costiere sono a rischio di alluvioni, di mappare l'estensione delle alluvioni e le risorse e le persone a rischio in tali zone e di adottare misure adeguate e coordinate per ridurre tale rischio di alluvioni. I dati potrebbero anche provenire da GMES. Esiste già un sistema europeo di allarme inondazioni (EFAS), che è un sistema di allarme rapido in caso di alluvione complementare ai sistemi nazionali e regionali. Fornisce agli istituti nazionali e alla CE informazioni sulle possibili inondazioni fluviali che si verificheranno entro i prossimi 3 o più giorni.

1-5 anni.

Variabile.