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Nome del file originale: ArsialPP2IT.pdf
Titolo: Monitoraggio climatico e sviluppo di aree suburbane
Autore: Stefano Carrano - ARSIAL

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Progetto pilota 2. Monitoraggio
climatico e sviluppo
di aree suburbane

Progetto Interreg IIIB Medocc n° 2005-05-2.1-I-137

Agosto 2007

Contenuto
Premessa

1

Approccio metodologico

5

Introduzione al clima ed alla scienza meteorologica

6

Linee guida per la realizzazione

11

La stazione meteo

11

La rete

22

Il monitoraggio climatico ed il rapporto ‘città-campagna’

27

Prospettive di cambiamento climatico

32

Monitoraggio climatico: una scienza per il supporto decisionale

36

Esempi di monitoraggio climatico per servizi produttivi

43

Conclusioni

47

Nell’ambito del progetto pilota: lo stato dell’arte a Terracina

50

Situazione geografica

50

Flussi turistici

54

Dati meteorologici

62

Servizi coinvolti

66

L’azione proposta

69

Prospettive future

71

Costi e benefici

78

Su scala globale

78

Costi e benefici dell’azione proposta

81

Indicazione per le prospettive future

83

Simboli meteorologici e unità di misura

88

Bibliografia

89

Ringraziamenti

94

Premessa

La

Commissione

europea

nel

suo

sito

web

ufficiale

“Ambiente

e

Clima”

(http://ec.europa.eu/environment/climat/home_en.htm) riferisce in modo allarmante sui
problemi del cambiamento climatico:
“Il riscaldamento del sistema climatico è inequivocabile; come evidenziato dalle osservazioni
condotte, vi è un aumento delle temperature globali medie dell’aria e degli oceani, uno
scioglimento generalizzato di nevi e ghiacci ed un aumento medio del livello dei mari. La
temperatura media della superficie terrestre dal 1850 è aumentata di 0,76°C. Gran parte del
riscaldamento verificatosi negli ultimi 50 anni è dovuto molto probabilmente alle attività
umane. Nel suo Quarto Rapporto di Valutazione (AR4) pubblicato il 2 febbraio 2007, il
Comitato Intergovernativo sui Cambiamenti Climatici1 (IPCC) prospetta che, in assenza di
azioni ulteriori a contenimento dell’emissione dei gas ad effetto serra, la temperatura media
della superficie terrestre in questo secolo si innalzerà probabilmente di 1,8-4° C. Anche nella
migliore delle ipotesi, a partire dall’era preindustriale vi sarebbe un innalzamento della
temperatura superiore ai 2° C, soglia oltre la quale sono molto probabili cambiamenti
irreversibili e verosimilmente catastrofici.

Il riscaldamento globale previsto per questo secolo innescherà probabilmente conseguenze
gravissime per l’umanità e per le altre forme di vita, incluso un innalzamento del livello del
mare tra 18 e 59 cm che metterà in pericolo le aree costiere e le isole minori con una
maggiore frequenza e severità dei fenomeni meteorici eccezionali.”

Venendo allo scenario previsto per il Bacino del Mediterraneo, alcuni scienziati (Rambal e
Hoff, 1998) hanno messo in evidenza come negli ultimi 20-30 anni vi sia stata una crescita
annuale globale di temperatura superiore alla media, con una maggiore frequenza di onde di
calore. Un’analisi recente delle serie storiche di dati su temperature e piogge in Italia ha
messo in luce un significativo aumento medio annuo di temperatura (0,4° C nel Nord, 0,7° C

1

Riconoscendo l’importanza del problema del possibile cambiamento climatico, l’Organizzazione
Meteorologica Mondiale (WMO) del Programma Ambientale delle Nazioni Unite (UNEP) ha costituito nel
1988 il Comitato Intergovernativo sui Cambiamenti Climatici (IPCC). E’ aperto a tutti i membri dell’e Nazioni
Unite e del WMO. Il sito Internet dell’IPCC è: www.ipcc.ch/index.html (cfr. anche a pag. 7)
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nel Sud), con un’evidente diminuzione della piovosità annuale, in particolare nell’Italia
Meridionale (Brunetti et al., 2000).

Lo scenario climatico per il Bacino del Mediterraneo verso il 2030-2050 prevede temperature
più elevate e una modificazione dell’intensità degli episodi di siccità e di piovosità. In alcune
aree vi sarà un aumento di questi fenomeni, in altre una diminuzione. Inoltre è previsto un
innalzamento del livello del mare, dovuto essenzialmente allo scioglimento dei ghiacci polari.

Le valutazioni attualmente esistenti riguardo alla vulnerabilità del territorio italiano agli effetti
del cambiamento climatico non tengono conto della velocità con cui potrebbero verificarsi i
cambiamenti nei prossimi 50-100 anni. Se tali cambiamenti avverranno, come giudica l’IPCC,
ad un ritmo più veloce di quanto avvenuto negli ultimi 10.000 anni di vita sulla terra, si
aggiungerà un fattore di vulnerabilità ulteriore, che attualmente non è possibile prevedere.
Secondo uno studio del CNR2 (Duce P., 2005) riferito alle aree costiere, la tendenza di
aumento del livello marino nel secolo scorso era comparabile alla media globale, vale a dire
1-2 mm/anno. Nei prossimi 30-40 anni l’aumento del livello marino, a causa dell’aumento di
temperatura, potrebbe andare dai 50 ai 290 mm. L’innalzamento del livello del mare avrà i
seguenti effetti sulle aree costiere: sommersione delle pianure e delle aree umide litoranee,
incremento dell’erosione costiera, aumento della salinità in estuari e delta fluviali dovuta alla
migrazione del fronte salino, aumento del cuneo salino nelle acque di falda delle aree
costiere. Le pianure costiere saranno più soggette ad allagamenti per eventi meteorici e in
concomitanza a moti ondosi elevati. Il flusso fluviale in mare verrà rallentato con aumento
del rischio di allagamenti e alluvioni causate dalle intense precipitazioni.
L’impatto sulle aree costiere sarà ancora più grave se nel frattempo le precipitazioni
atmosferiche diminuiranno: la portata dei fiumi sarà ridotta e di conseguenza anche le falde
sotterranee. Se verranno aumentati numero e capacità dei bacini artificiali al fine di costituire
ulteriori riserve di acqua potabile, vi sarà un’ulteriore diminuzione del trasporto di solidi nei
fiumi, necessari al consolidamento delle spiagge e l’impatto sulle coste sarà ancora più
elevato.
Per quanto riguarda i territori dell’entroterra, è stato previsto un aumento della piovosità
nell’Italia Settentrionale, con conseguenti rischi di alluvione e dissesto idro-geologico.
Nell’Italia Centrale e specialmente in quella Meridionale e nelle Isole si attende che, a causa
della riduzione della piovosità e dell’aumento di temperatura, si verificheranno con maggiore
probabilità fenomeni di desertificazione.

2

CNR – Consiglio Nazionale delle Ricerche, sito web: www.cnr.it
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Allagamenti e maggiori e più frequenti siccità estive avranno effetto sulla produttività dei
terreni, sull’erosione e sulla stabilità dei versanti, sulla portata e sulla capacità di trasporto di
solidi dei fiumi e sulle falde sotterranee.
Per quanto riguarda l’ecosistema forestale, questo è strettamente collegato al clima, sia per
quanto riguarda la sua distribuzione, che per la sua efficienza e produttività. Un aumento
della temperatura media annuale di soli 2-4° C significherebbe uno stravolgimento della
distribuzione territoriale delle foreste, con una migrazione delle differenti famiglie
fitoclimatiche verso latitudini ed altitudini più elevate.

Le specie vegetali si possono adattare al cambiamento climatico attraverso la migrazione ad
un ritmo che può variare da 4 a 200 km ogni cento anni. Dato che la modificazione di 1° C di
temperatura media implica uno spostamento di 150 km per le condizioni ottimali
dell’ecosistema e sapendo che non è la temperatura, ma lo stress idrico con i fenomeni
collegati (incendi forestali) a causare le principali modificazioni evolutive, si può presupporre
che la vegetazione ed il paesaggio cambieranno in maniera evidente, portando ad una
situazione caotica (diminuzione della resistenza delle foreste alle malattie, riduzione della
vegetazione, mutamento delle rotte migratorie dell’avifauna, mortalità di massa di alcune
specie, ecc…).
La composizione boschiva specifica cambierà con la probabile diminuzione delle specie
continentali. Il rischio di incendi aumenterà in estate per le foreste mediterranee ed in inverno
per quelle alpine e vi sarà un aumento dei rischi di valanga.
Il quadro delineato per gli effetti sulle coste, sul suolo e sulla vegetazione mette in luce
quanto potranno essere serie le conseguenze sulle produzioni agricole, sui sistemi
idrogeologici, sui centri abitati, sulle risorse idriche e quelle energetiche, ecc…

Tutto considerato, è evidente che fin d’ora occorrerà tenere conto delle implicazioni del
riscaldamento globale in ogni attività umana che riguardi la progettazione e la pianificazione.

Secondo il Programma Internazionale Geosfera–Biosfera (IGBP), una rete internazionale di
scienziati per l’ambiente3, l’adattamento all’impatto del cambiamento climatico globale
richiederà nuovi strumenti di valutazione per aiutare la determinazione delle migliori vie da
seguire, come descritto nel secondo rapporto del Gruppo di lavoro IPCC “Cambiamenti
climatici 2007: impatti, adattamento e vulnerabilità”. Questa ricerca di strategie di
adattamento apre un nuovo capitolo sulla ricerca nei cambiamenti ambientali globali, che ha
bisogno non solo di un continuo sviluppo di sofisticati modelli climatici (e della comprensione
3

il Programma Internazionale Geosfera–Biosfera (IGBP)) è un programma di ricerca che studia I fenomeni
del riscaldamento globale ed è ospitato presso l’Accademia Reale Svedese delle Scienze. Il sito web
dell’IGBP è: www.igbp.net (cfr. anche a pag.7).
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dei relativi processi funzionali), ma anche di una nuova integrazione di tali modelli con
descrizioni previsionali del comportamento umano.

Sempre secondo fonti dell’IGBP, c’è bisogno di un continuo monitoraggio su come funziona il
“Sistema Terrestre” in modo da valutare i numerosi modi in cui gli uomini possono adattarsi ai
cambiamenti climatici. La sfida successiva sarà quella di creare modelli dell’imprevedibile
comportamento umano e di integrarli con i modelli deterministici del Sistema Terrestre.

L’adattamento dell’uomo al cambiamento climatico può assumere diverse forme e può avere
impatti ambientali sia negativi che positivi. Gli effetti su scala ridotta possono riguardare: l’uso
di aria condizionata, cambiamenti architettonici per un più efficiente riscaldamento o
condizionamento, migliori sistemi di previsione e di allarme per gli eventi straordinari,
maggiore consumo di acqua. Su scala maggiore le tematiche possono variare dalla scelta di
fonti energetiche rinnovabili ai tentativi di “geo-ingegneria”. Anche la migrazione su vasta
scala di popolazioni da aree con avverse condizioni climatiche o colpite da altri problemi
socio-economici ed ambientali è una forma di adattamento. Ognuna di queste possibilità
comporta conseguenze ambientali che vanno attentamente valutate prima di un’eventuale
adozione. Più è vasto lo schema di adattamento e maggiore è la necessità di attenzione e
considerazione prima della sua applicazione.

Quindi, da quanto si evince da queste premesse, una delle necessità primarie nella
previsione del cambiamento climatico a livello territoriale è costituita dalla disponibilità di dati
storici su piccola scala, al fine di costruire una rete il più possibile fedele di connessioni
geografiche ed eventi meteorici. In questo quadro è di importanza primaria la raccolta di dati
meteorologici sul clima in tutte quelle condizioni dove vi sia un effetto di bordo, come tra la
costa e l’entroterra, tra la pianura e la montagna, tra città e campagna. Infatti il cambiamento
climatico sarà più evidente in tali condizioni e potrà condurre a conseguenze più effettive.

Questo lavoro intende fornire un aiuto alle autorità locali ed ai pianificatori affinché possano
considerare il loro lavoro in un’ottica più vasta, aggiornata alle tematiche del cambiamento
climatico e possano disporre di alcuni suggerimenti significativi per l’adozione di strumenti
comuni per la registrazione ed il monitoraggio del clima del proprio territorio e per migliorare
l’adattamento e la mitigazione alle future conseguenze del clima.

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Approccio metodologico
Questo studio è stato diviso in differenti sezioni, ciascuna recante informazioni, dati e
procedure esemplificative per lo svolgimento di ogni attività utile all’applicazione dei principi
del monitoraggio climatico alle problematiche della pianificazione e del governo di un
determinato territorio.
Una parte rilevante del lavoro è stata dedicata all’illustrazione di quanto accade in questo
campo in diverse parti del mondo, riportando una selezione di esempi di casi di successo di
applicazioni produttive collegate in particolare al settore del turismo.
Quest’ultimo, infatti, in molti casi sta assumendo sempre più il ruolo di una delle maggiori
industrie presenti del rapporto città-campagna. Nella pianificazione delle prospettive future vi
saranno spazi di rilievo per lo sviluppo di questo settore, a condizione di tenere debitamente
conto dei possibili sviluppi del cambiamento climatico, del suo adattamento, mitigazione e
delle sue ricadute.
In ultimo, un’analisi dei costi e dei benefici completerà il quadro dello studio, dando
particolare rilievo all’aspetto dei costi. La previsione dei benefici globali, infatti, rimane troppo
vasta e complessa per essere inserita nell’ambito di questo lavoro.

Introduzione alla scienza del monitoraggio climatico (MC)
Stazione meteo (SM)

Linee guida per la realizzazione

Rete
Prospettive di cambiamento del clima
Meteorologia: scienza per l’attuazione decisionale

Il monitoraggio del clima nel
rapporto città-campagna

Esempi di MC per servizi produttivi

Lo stato dell’arte a Terracina

Situazione geografica

Serie storiche del flusso t.

Flussi turistici

Flussi di traffico

Dati meteorologici
Servizi coinvolti

Valutazione della rete SM
Serie storiche di MC
Turismo, agroindustria, PMI

L’azione proposta

Analisi incrociata

Elaborazione del programma previsto

Prospettive future
Su scala globale

Costi e benefici

Per l’azione proposta
Per le prospettive future

Approccio metodologico a “Monitoraggio Climatico (MC) e sviluppo di aree suburbane”
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Introduzione al clima ed alla scienza meteorologica
La Meteorologia riguarda lo studio del clima ed è una branca delle scienze dell'atmosfera che
studia i fenomeni fisici responsabili del tempo atmosferico (Wikipedia, 2007). Il clima è
definibile come le condizioni medie del tempo registrate su lungo periodo (generalmente
mesi, stagioni, anni o decadi).
La Meteorologia (dal greco: µετέωρο, meteron, "alto nel cielo"; e λόγος, logos, "conoscenza")
è lo studio scientifico ed interdisciplinare dell’atmosfera incentrato sui processi atmosferici e
sulla previsione. I fenomeni meteorologici sono eventi osservabili del tempo e vengono
spiegati dalla scienza meteorologica. Tali eventi sono collegati alle variabili esistenti
nell’atmosfera terrestre; essi sono: temperatura, pressione, vapore acqueo, assieme ai
gradienti e alle interazioni fra ogni variabile e a come mutano nel tempo.
In particolare la meteorologia studia i sistemi atmosferici su breve periodo, fino ad un paio di
settimane, mentre la climatologia studia la frequenza e gli andamenti evolutivi di tali sistemi.
Quest’ultima studia la periodicità di eventi atmosferici nel corso degli anni o dei millenni,
come i cambiamenti nelle tendenze medie in relazione alle condizioni atmosferiche. I
climatologi, coloro che studiano la climatologia, studiano sia la natura dei climi, a livello
locale, regionale o globale, sia i fattori naturali od indotti dall’uomo che causano i
cambiamenti climatici. La climatologia esamina i cambiamenti climatici del passato e aiuta a
prevedere quelli futuri.
I fenomeni di interesse climatico comprendono i confini dello spazio atmosferico, i modelli di
circolazione, il trasferimento termico (radiale, convettivo e latente), le interazioni tra
atmosfera, oceani e superficie terrestre (in particolare la vegetazione, l’utilizzo dei suoli e la
topografia) e la composizione chimica e fisica dell’atmosfera,

Elementi di storia della climatologia
Uno dei primi scienziati del clima fu Edmund Halley, che pubblico una mappa degli alisei nel
1686, dopo un viaggio nell’emisfero meridionale. Benjamin Franklin nel XVIII secolo fu il
primo a rilevare il corso della Corrente del Golfo ai fini delle spedizioni postali fra Stati Uniti
ed Europa. Francis Galton ha inventato il termine “anticiclone”. Helmut Landsberg ha
introdotto l’uso dell’analisi statistica nella climatologia, permettendo la sua successiva
evoluzione in scienza fisica.

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La scoperta del telegrafo elettrico nel 1837 ha permesso, per la prima volta, di raccogliere
rapidamente informazioni sulle condizioni meteo a livello del suolo con un metodo pratico su
vaste aree. Questi dati potevano essere utilizzati per realizzare mappe sullo stato
dell’atmosfera sulla superficie terrestre e di studiarne i cambiamenti nel corso del tempo. La
realizzazione di frequenti previsioni meteo, basandosi su questi dati, aveva bisogno di
un’affidabile rete di osservazioni. Ma solamente nel 1849 lo Smithsonian Institute iniziò a
costruire reti di osservazione attraverso gli Stati Uniti sotto il coordinamento di Joseph Henry.
Anche in Europa in quest’epoca vennero costruite reti simili di osservazione. Nel 1854 il
governo del Regno Unito fondò un nuovo ufficio di Statistica Meteorologica presso la Camera
di Commercio, con lo scopo di raccogliere le osservazioni meteo marittime. Questo può
essere considerato come il primo servizio nazionale di meteorologia al mondo. Le prime
previsioni meteo quotidiane vennero pubblicate sul giornale The Times nel 1860. L’anno
seguente venne introdotto un sistema di allerta nei diversi porti innalzando dei coni
segnaletici contro le tempeste quando ci si attendeva burrasca.
Nei 50 anni successivi in molti paesi vennero costituiti dei servizi meteorologici nazionali a
cominciare dall’Ufficio Centrale Meteorologico Finlandese (1881), che venne istituito
utilizzando in parte l’Osservatorio Magnetico dell’Università di Helsinki.
Nel settembre del 1873 venne fondata l’IMO, l’Organizzazione Meteorologica Internazionale
durante una Conferenza Meteorologica Internazionale a Vienna, in Austria. Ad essa
succedette la WMO, l’Organizzazione Meteorologica Mondiale, che nel 1950 divenne poi
l’agenzia specializzata delle Nazioni Unite per la meteorologia, la climatologia l’idrografia
applicata e le scienze geofisiche correlate. La sua sede è a Ginevra in Svizzera. In breve tra
le finalità del WMO vi sono:
-

la cooperazione internazionale nella realizzazione di reti di stazioni per l’osservazione
meteorologica;

-

lo scambio di informazioni meteorologiche e simili, la standardizzazione delle
osservazioni meteorologiche e simili;

-

l’applicazione della meteorologia nei settori aeronautico e marittimo, nei problemi idrici,
in agricoltura ed in altre attività umane.

La WMO ha contribuito all’istituzione del Comitato Intergovernativo sui Cambiamenti Climatici
(IPCC). È anche responsabile per la creazione del Global Atmosphere Watch (GAW).
Nel 1986 il Consiglio Internazionale per le Scienze (ICSU), un organismo di coordinamento
delle organizzazioni scientifiche nazionali, ha varato il Programma Internazionale GeosferaBiosfera (IGBP), un programma di ricerca che studia i fenomeni del cambiamento climatico,
tiene sotto osservazione l’intero Sistema Terrestre, i cambiamenti in atto e la maniera in cui
tali cambiamenti vengono influenzati dall’intervento umano.

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Conoscenza delle dinamiche del clima
L’esatta comprensione cinetica del modo in cui la rotazione terrestre influenzi le correnti
atmosferiche all’inizio fu abbastanza frammentaria. Solo nel tardo XIX secolo si comprese
pienamente l’interazione su larga scala delle forze gradienti della pressione e di quelle
devianti che governano complessivamente il movimento delle masse di aria lungo le isobare.
All’inizio del XX secolo a queste forze devianti venne dato il nome di “Effetto di Coriolis” in
ricordo di Gustave Coriolis che pubblicò nel 1835 i lavori sulle forze dell’energia nelle
macchine con parti in rotazione, come i mulini ad acqua. Nel 1856 William Ferrel prospettò
l’esistenza di celle di circolazione nelle latitudini temperate dove l’aria deviata dalla forza di
Coriolis dava luogo alle correnti dei venti prevalenti.

Le previsioni del tempo numeriche
Nel 1904 lo scienziato norvegese Vilhelm Bjerknes per primo suggerì che la previsione
meteorologica si sarebbe potuta effettuare attraverso calcoli basati sulle leggi naturali.
Agli inizi del XX secolo, l’avanzamento nella comprensione della fisica dell’atmosfera portò
alla scoperta delle moderne previsioni numeriche del tempo. Nel 1922 Lewis Fry Richardson
pubblicò “Weather prediction by numerical process” nel quale descriveva come alcuni piccoli
dettagli nelle equazioni dei fluidi dinamici che governano i flussi atmosferici possono essere
trascurati permettendo di trovare delle soluzioni numeriche. Comunque, prima dell’avvento
dei computer, il numero delle serie di calcoli richiesti era troppo elevato per poter essere
effettuato. In quest’epoca un gruppo di meteorologi della Norvegia (V. Bjerknes, C. Rossby,
T. Bergeron e J. Bjerknes) sviluppò il modello che spiega la generazione, l’intensificazione e
quindi lo scioglimento (il ciclo di vita) dei cicloni delle latitudini temperate ed introdusse il
concetto dei fronti, definibili in breve come i confini fra le masse di aria. Questi scienziati
spiegarono i flussi atmosferici su larga scala in termini di dinamiche di flussi e anche i
meccanismi che conducono alla formazione della piovosità.
A partire dal 1950 divenne possibile effettuare esperimenti numerici con i computer. La prima
previsione meteorologica effettuata in questo modo utilizzava i modelli a leve singole verticali
e riusciva a sviluppare con successo modelli previsionali su basse ed alte pressioni.
Nel 1960 la natura caotica dell’atmosfera venne compresa per la prima volta e spiegata da
Edward Lorenz che determinò la teoria dei sistemi caotici. Queste scoperte hanno portato
all’utilizzazione dei correnti sistemi previsionali nella maggior parte dei centri di elaborazione
meteo, che prendono in considerazione l’imprevedibilità derivante dalla natura caotica
dell’atmosfera.

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Strumenti della Meteorologia
La meteorologia è una scienza che fa poco uso di strumenti da laboratorio e invece utilizza
notevolmente sensori per l’osservazione in campo. Nell’atmosfera vi sono parecchie cose ed
elementi che possono essere misurati. La pioggia, che può essere osservata e vista
dovunque ed in qualsiasi condizione, è stata uno dei primi elementi ad essere storicamente
misurati. Altri due elementi misurabili accuratamente sono stati il vento e l’umidità. Entrambi
non si vedono ma possono essere sentiti. Gli strumenti per la loro misurazione vennero
sviluppati a partire dalla metà del 1400 e furono rispettivamente: il pluviometro, l’anemometro
e l’igrometro. Questi strumenti di base si svilupparono nelle moderne stazioni di rilevamento
controllate a distanza.
Nel 1960 il lancio del TIROS-1, il primo satellite meteorologico di pieno successo, segnò
l’inizio della disponibilità su scala globale delle informazioni meteo. I satelliti meteorologici,
assieme a quelli per l’osservazione terrestre multifunzionale, orbitano attorno alla terra a
varie altezze e sono divenuti uno strumento indispensabile per l’osservazione dei fenomeni
più disparati: dagli incendi forestali a El Niño.
Negli ultimi tempi sono stati sviluppati modelli climatici dotati di risoluzioni paragonabili ai
vecchi modelli di previsione del tempo che vengono utilizzati per investigare i mutamenti
climatici a lungo termine, come gli effetti che possono essere causati dalle emissioni umane
di gas ad effetto serra.

Le previsioni del tempo
Anche se i meteorologi ormai fanno affidamento totale sui modelli computerizzati (previsioni
meteo numeriche), è ancora abbastanza frequente l’utilizzo dei modelli concettuali, che
erano stati messi a punto prima che i computer diventassero abbastanza potenti da creare
previsioni accurate ed efficienti (cioè in generale dopo il 1980). Questi sono:
- il metodo della persistenza, che parte dal presupposto che le condizioni non cambino.
Spesso viene sintetizzato in “Domani come oggi”. Questo metodo è più efficace su breve
periodo e in condizioni di tempo ristagnanti;
- il metodo dell’estrapolazione, che parte dal presupposto che i sistemi atmosferici si
evolveranno di un certo grado nel futuro alla stessa velocità con cui si sono spostati nel
passato. Questo metodo è più efficace su periodi brevi e se vengono presi in
considerazione i cambiamenti di pressione e di precipitazione con rilevamenti giornalieri;
- le previsioni meteo numeriche (NMM), che utilizzano il computer tenendo conto di un gran
numero di variabili e creano un modello computerizzato dell’atmosfera. Sono più efficaci
se utilizzate assieme ai metodi successivi e se vengono prese in considerazione anche le
variabili di capacità e di esperienza nella previsione;
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- il metodo della previsione per consenso o di assieme, che si avvantaggia utilizzando i
modelli che ottengono il maggior favore attraverso sistemi comparativi o altri strumenti di
realizzazione di modelli globali come la determinazione statistica delle soluzioni medie;
- il metodo delle linee di tendenza, che determina il cambiamento nei fronti e nelle aree di
bassa ed alta pressione su modelli generati per specifici periodi di tempo. Se la tendenza è
stabile per un periodo abbastanza lungo (24 ore), il modello è maggiormente significativo;
- il metodo della climatologia analogica, che fa uso della comparazione con le serie storiche
di dati registrati su lungo periodo (anni) per prevedere le condizioni di un determinato
momento. Una variante su questo tema è costituita dall’uso di connessioni telematiche, che
si basa sulla posizione e sulla data attesa di anomalie positive o negative di pressione per
fornire un’impressione generale di quello che potrebbe accadere tenendo conto di tali
anomalie. Essa è di maggiore aiuto e più significativa della metodologia di tendenza, in
quanto si verifica nel 75% dei casi, quando utilizzata in modo appropriato e facendo ricorso
ad un centro stabile di anomalia. Altra variante è costituita dall’uso in climatologia delle
deviazioni standard in vari settori meteorologici.

Come si può facilmente comprendere i metodi più affidabili si basano essenzialmente sulle
serie di dati storici. Queste sono ottenute grazie alle reti di stazioni meteo su lunghi periodi di
tempo e più sono fitte le maglie della rete, più risultano affidabili le previsioni, sia ai fini delle
condizioni del tempo che per quelli del cambiamento climatico.

L’effetto serra
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Linee guida per la realizzazione

La stazione meteo

L’istallazione di una stazione meteo richiede innanzitutto l’applicazione delle norme
fondamentali del WMO – OMM, pubblicate nelle linee guida stabilite dall’Organizzazione nel
1983. Le seguenti istruzioni sono state riportate dalla “Guide to Meteorological Instruments
and Methods of Observation” (WMO, 2006).

Le necessità in termini di osservazioni e di dati possono essere soddisfatte sia utilizzando
misure in situ sia attraverso sistemi di sensori a distanza, secondo la disponibilità dei vari
sistemi di misura di cui si ha bisogno. I sistemi basati sulla superficie terrestre comprendono
una gran varietà di tipi di stazioni a seconda delle diverse applicazioni.
La rappresentatività di una osservazione corrisponde al grado con cui risponde alla
descrizione della variabile richiesta per lo scopo specifico. Quindi non vi è una qualità
prefissata per ciascuna rilevazione, ma questa risulta da una comune valutazione della
strumentazione e dagli intervalli di misurazione e di esposizione rispetto alle necessità di
ciascuna particolare applicazione. Ad esempio le osservazioni sinottiche4 dovrebbero in
genere essere rappresentative di un’area di circa 100 km attorno alla stazione. Ma le
applicazioni su piccola scala o quelle locali possono far riferimento ad aree di un raggio di 10
km o meno. Una buona esposizione, che rappresenti scale da pochi metri a 100 km è molto
difficile da ottenere. Gli errori derivati da una esposizione non rappresentativa possono
essere molto più gravi di quelli che si ottengono dal sistema strumentale preso di per se. Una
stazione posta su un sito costiero o collinare difficilmente può essere rappresentativa su
larga scala.

Gli utenti delle osservazioni meteorologiche hanno spesso necessità di conoscere la reale
esposizione, il tipo e le condizioni della strumentazione ed il suo funzionamento e
naturalmente, le circostanze in cui l’osservazione è stata condotta.

Selezione del sito
Le seguenti considerazioni si applicano alle caratteristiche di selezione dei siti e di
esposizione degli strumenti per una tipica stazione sinottica o climatica in una rete regionale
o nazionale.
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= Osservazioni che offrono una larga panoramica su di un soggetto in un momento determinato.
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a) La strumentazione all’aperto deve essere istallata su una porzione di terreno in piano di
circa 10 x 7 metri (di recinzione), con copertura erbosa o rappresentativa del luogo e
circondata da una recinzione o una palizzata aperta che tenga lontani gli intrusi.
All’interno della recinzione uno spazio di terreno scoperto di circa 2 x 2 metri sarà
riservato alle osservazioni dello stato del terreno ed alla temperatura del suolo a
profondità uguali o inferiori a 20 cm (le temperature del suolo a profondità maggiori di
20 cm potranno essere misurate al di fuori di questo spazio).
b) Non ci dovranno essere terreni scoscesi o in pendio in vicinanza e il sito non dovrà
essere posto in una depressione del terreno.
c) Il sito dovrà essere abbastanza lontano da alberi, costruzioni, muri od altri ostacoli.
d) Il sensore della eliofania, il pluviometro e l’anemometro dovranno avere un’esposizione
adatta alle loro necessità, preferibilmente sullo stesso luogo degli altri strumenti.
e) Occorre tener presente che la recinzione potrebbe non essere il luogo migliore dove
valutare la velocità e la direzione del vento, potrebbe essere opportuno un altro punto di
osservazione con migliore esposizione ai venti.
f)

Siti molto esposti, che sono soddisfacenti per molti degli strumenti, potrebbero non
essere adatti al pluviometro. Per tali siti la raccolta della piovosità potrebbe essere
inferiore rispetto a zone dove la ventosità risulti inferiore o dove vi sia un certo riparo.

g) Se nei pressi della recinzione della strumentazione, anche ad una certa distanza, alberi
o edifici ostacolassero in modo significativo l’orizzonte, occorrerebbe selezionare punti
di osservazione alternativi per la radiazione netta e per l’eliofania.
h)

La posizione scelta per l’osservazione della nuvolosità e della visibilità dovrebbe
essere il più possibile aperta e offrire la più vasta visione possibile del cielo e della
campagna circostante.

i)

Nelle stazioni costiere è opportuno che la stazione abbia una vasta visione del mare
aperto, ma non dovrebbe essere troppo vicina al bordo di una scogliera, in quanto le
turbolenze di vento create dalla scogliera potrebbero influenzare le misure di ventosità
e la quantità delle precipitazioni.

j)

Le osservazioni notturne di nuvolosità e visibilità sono migliori in luoghi dove non vi sia
luminosità estranea.

Chiaramente alcune delle considerazioni di cui sopra sono in qualche maniera in
contraddizione fra di loro e richiedono soluzioni di compromesso, soprattutto quando la
localizzazione del sito è posta in ambiente urbano. La posizione di una stazione deve essere
accuratamente definita e registrata con riferimento al Sistema Geodetico Internazionale 1984
Modello 1996 (WGS 84-EGM96). Le coordinate della stazione saranno:
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a) la latitudine in gradi con una risoluzione di 1/1000;
b) la longitudine un gradi con una risoluzione di 1/1000;
c) l’altezza della stazione sopra il livello medio del mare (slm) arrotondata al metro.
Queste coordinate fanno riferimento alla parcella su cui vengono effettuate le osservazioni e
possono non essere le stesse della città, del villaggio o del campo di aviazione da cui la
stazione prende il nome. L’elevazione della stazione è definita dall’altezza sul livello medio
del mare del terreno su cui si trova il pluviometro. Se non vi è pluviometro, del terreno al di
sotto del visore del termometro.
Le caratteristiche di un sito di osservazione possono di solito cambiare con il tempo, ad
esempio con la crescita di alberi o la costruzione di edifici nelle vicinanze. La scelta dei siti
dovrebbe avvenire minimizzando il più possibile tali eventi.

Conformazione ideale di stazione di osservazione meteo nell’emisfero Nord
con le distanze minime di istallazione (tradotto da WMO, 2006).
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Manutenzione
Tutte le stazioni terrestri sinottiche e le principali stazioni climatologiche dovranno essere
ispezionate almeno ogni due anni. Le stazioni meteorologiche per l’agricoltura e quelle
speciali dovranno essere ispezionate ad intervalli sufficientemente corti in modo da
assicurare il mantenimento di condizioni di elevata precisione di osservazione ed il corretto
funzionamento di tutti gli strumenti.
I siti di osservazione e gli strumenti dovranno essere regolarmente curati in modo che la
qualità delle osservazioni non si deteriori significativamente tra le ispezioni. La manutenzione
di routine (preventiva) dovrà includere sia una gestione ordinaria del sito di osservazione (ad
es. sfalcio dell’erba e pulizia delle superfici esposte degli strumenti) sia la manutenzione
programmata dei controlli previsti dal costruttore sugli strumenti automatici. I controlli di
qualità programmati presso le stazioni o alle centrali di elaborazione dovranno essere previsti
al fine di verificare possibili difetti di funzionamento nello stadio il più avanzato possibile. A
seconda del tipo di difetto e della stazione, il materiale dovrà essere rimpiazzato od
accomodato secondo le priorità ed i calendari previsti.

Stazioni meteo automatiche (SMA)
Una stazione meteo automatica (SMA) è definibile come una stazione meteorologica in cui le
osservazioni vengono effettuate e trasmesse automaticamente. In una SMA le misure della
strumentazione sono lette e ricevute da una unità centralizzata di acquisizione dati. I dati
raccolti dal sistema autonomo di misura possono essere elaborati localmente presso la SMA,
o altrove, ad esempio presso il centro di elaborazione di rete. Le stazioni meteo automatiche
vengono utilizzate per aumentare il numero e l’affidabilità delle osservazioni di superficie.
Questo è possibile:
a) aumentando la densità di una data rete, fornendo dati da nuovi siti e da siti di difficile
accessibilità o inospitali;
b) fornendo, nel caso di stazioni presenziate, dati al di fuori delle normali ore di lavoro;
c) incrementando l’affidabilità delle misurazioni, utilizzando tecnologie sofisticate e moderne
e tecniche di rilevamento digitale;
d) assicurando l’omogeneità di network, attraverso la standardizzazione delle tecniche di
misura;
e) soddisfacendo alle nuove esigenze e ai nuovi livelli di osservazione;
f)

riducendo la possibilità di errore umano;

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g) abbassando i costi operativi attraverso la riduzione del numero di osservazioni;
h) misurando e relazionando con maggiore frequenza o in continuo,
E’ possibile classificare le SMA secondo diverse tipologie funzionali:
-

SMA a tempo reale: una stazione che fornisce i dati agli utenti in tempo reale, di solito ad
intervalli programmati, ma anche in condizioni di emergenza o su comando esterno. Un
uso tipico di SMA a tempo reale è quello della fornitura di dati sinottici e del monitoraggio
di stati di allarme critico come in caso di tempeste o di maree eccezionali.

-

SMA off-line. Una stazione che registra dati in un sito su di un sistema di acquisizione
interno od esterno eventualmente collegato ad un visore dei dati istantanei. L’intervento
di un osservatore è necessario per inviare a distanza i dati registrati all’utilizzatore finale.

Dato che i costi di una SMA possono essere molto elevati, le strumentazioni istallate possono
essere utilizzate per soddisfare svariate esigenze su richiesta di diverse applicazioni, come
nel caso di osservazioni sinottiche, aeronautiche, agricole, idrologiche, e climatologiche.
Possono anche essere utilizzate per finalità particolari, come la sicurezza nucleare ed il
monitoraggio della qualità di aria ed acqua o la meteo per il traffico stradale. Quindi alcune
SMA sono concepite come stazioni meteo automatiche polivalenti.
Una SMA può essere costituita da un Sistema Integrato per Meteo Osservazione (SIMO) ed
acquisizione dati, o da un complesso di strumenti autonomi di misurazione connessi ad
un’unità di acquisizione e trasmissione. Una tipica conformazione di SMA è composta da:
-

una serie di sensori automatici in un’area di osservazione standard, maggiore di m 25 x
25, posizionati secondo le prescrizioni e interconnessi ad una o più unità di acquisizione
attraverso interfacce o, nel caso di SMA, un complesso di sensori montati in modo
compatto ma non oscurantisi tra di loro, direttamente connessi ad un’unità di
elaborazione centrale attraverso cavi schermati, fibre ottiche o connessioni radio;

-

un’unità di elaborazione centrale (CPU) per l’acquisizione dei dati dei sensori e la loro
conversione in formato PC compatibile, per l’elaborazione dei dati attraverso sistemi a
microprocessori in base a specifici algoritmi, la conservazione in memoria temporanea
dei dati elaborati e la loro trasmissione a distanza agli utilizzatori dell’informazione
meteorologica;

-

una attrezzatura periferica composta da un alimentatore elettrico stabilizzato per la
fornitura di energia alle varie componenti della stazione, un orologio a tempo reale ed un
sistema interno di controllo delle parti vitali della stazione. A seconda delle specifiche
applicazioni si aggiungono alla stazione terminali per la immissioni e la stampa manuale
dei dati, stampanti e schermi di visualizzazione, o registratori.

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Sensori
Dato che le misurazioni nella maggioranza delle SMA vengono controllate a elevata distanza
i relativi sensori devono essere robusti, a basso frequenza di manutenzione, e non devono
avere difetti o incertezze nel modo in cui vengono raccolte le variabili da misurarsi. In via
generale sono adatti tutti i sensori con un funzionamento elettrico. Esiste un gran numero di
sensori di diversa capacità e qualità (e prezzo) che sono adatti per l’utilizzazione con sistemi
di acquisizione automatica. Di frequente ci sono nuovi sviluppi, alcuni che perfezionano le
caratteristiche di sensori già esistenti, altri sono spesso basati su nuovi principi fisici. A
seconda delle loro caratteristiche di funzionamento in uscita i sensori possono essere
classificati come analogici, digitali ed “intelligenti”:
-

i sensori analogici in genere hanno un funzionamento di uscita a voltaggio, corrente,
carica, resistenza o capacità. Il trattamento del segnale trasforma il segnale base in
segnale di voltaggio;

-

i sensori digitali hanno un’uscita di segnale digitale con informazioni contenute in bit,
gruppi di bit, oppure a impulsi o frequenza;

-

i sensori “intelligenti” sono sensori/trasduttori che includono un microprocessore che
effettua l’acquisizione dei dati di base, elabora funzioni e provvede a inviare il segnale
attraverso una porta seriale, digitale o parallela.

Unità di elaborazione centrale
Il cuore di una SMA

è costituito dal sistema di elaborazione centrale (CPU). La

configurazione del suo hardware è in funzione della complessità e vastità delle funzioni che
deve svolgere e in funzione del fatto che non esistano altri hardware.
In generale le funzioni principali della CPU sono l’acquisizione dei dati, la loro elaborazione,
la memorizzazione e la trasmissione. Nella maggior parte delle SMA esistenti tutte queste
funzioni vengono svolte da un sistema a microprocessore istallato in una custodia stagna
sistemata il più vicino possibile ai sensori o in un locale chiuso. Se l’unità è sistemata vicino
ai sensori, l’elaborazione in loco riduce la quantità di dati da trasmettere e permette di
presentare i dati stessi in una forma adatta alla connessione diretta con i canali di
comunicazione.

Acquisizione, elaborazione e trasmissione dei dati
In genere l’hardware di acquisizione dei dati è composto da:

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-

hardware di trattamento del segnale per evitare che sorgenti esterne indesiderate di
interferenza possano influenzare i segnali grezzi dei sensori, per proteggere la parte
elettronica della CPU e per trasformare i segnali in modo da renderli idonei ad ulteriore
elaborazione;

-

elettronica di acquisizione dati con canali e porte di entrata analogica e digitale, sistemi di
scansione e di conversione dei dati per immettere i segnali nella memoria della CPU.

L’hardware di elaborazione dei dati costituisce il cuore del sistema di elaborazione dei dati e
le sue funzioni principali sono: il controllo di gestione dell’entrata/uscita dei dati da e verso
l’unità di acquisizione; l’opportuna elaborazione

di tutti i dati in entrata attraverso uno

specifico software. Il suo funzionamento è governato da un microprocessore. I
microprocessori non hanno cambiato il principio delle misure meteorologiche e delle pratiche
di osservazione, ma hanno permesso ai progettisti di strumentazione di sviluppare le funzioni
tecniche in modo innovativo, per rendere le misurazioni più facili, più rapide ed affidabili e di
fornire alla strumentazione possibilità maggiori, in particolare nel trattamento dei dati. L’unità
può essere dotata di diversi tipi di memorie, come le memorie volatili (RAM) per la
conservazione di dati e programmi; le memorie non volatili di sola lettura e programmabili
(PROM) per la memorizzazione dei programmi (i programmi vengono inseriti dal
programmatore di PROM) e le memorie non volatili elettricamente cancellabili (EEPROM),
usate soprattutto per la memorizzazione di costanti che possono essere modificate
direttamente dal software.
In molte stazioni la memoria RAM viene equipaggiata con un una batteria di riserva per
evitare la perdita di dati dopo un’interruzione della corrente di alimentazione. La sezione di
trasmissione del CPU fornisce il legame con il mondo esterno costituito dall’osservatore
locale o dal personale di servizio, dalla centrale di rete di elaborazione dati, oppure dagli
utenti delle informazioni meteo. La strumentazione viene di solito interfacciata con la CPU
attraverso le porte seriali disponibili di entrata/uscita. I sistemi più comuni di trasmissione dei
dati dipendono generalmente dal sito in questione e dal sistema di trasmissione disponibile.
Non vi sono soluzioni singole che possano essere considerate superiori e qualchevolta la
filiera di trasmissione richiede l’uso di sistemi multipli.

Osservazioni urbane
Vi è un bisogno crescente di osservazioni meteorologiche in aree urbane. La popolazione
urbana continua a crescere ed i servizi meteorologici sono sempre più chiamati a fornire dati
meteo per previsioni dettagliate ai cittadini, per progetti urbani e edili, per il risparmio
energetico, per i trasporti e le comunicazioni, per la qualità dell’aria e la salute, per la
gestione dell’acqua e delle avversità dei venti, per le misure di emergenza e per le
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assicurazioni.

Allo stesso tempo i servizi meteorologici trovano difficoltà a svolgere

osservazioni in ambiente urbano che non siano seriamente compromesse. Questo a causa
del fatto che molti dei luoghi di rilevamento non sono conformi alle linee guida previste per la
selezione del sito e per la esposizione della strumentazione a causa dell’oscuramento nei
confronti delle correnti aeree o della copertura da parte di alberi o di edifici, di superfici
artificiali o di vapore acqueo prodotto da attività umane.
La necessità di flessibilità si scontra con le nozioni generali di standardizzazione definite
dalla prassi di osservazione del WMO-OMM. Nelle aree urbane talvolta è necessario
ammettere esposizioni non conformi e distanze non conformi, dividere le osservazioni fra due
o più località, o ammettere una prossimità ad edifici o a scarichi di combustione maggiore del
solito.
Le unità di misura e la strumentazione utilizzata nelle aree urbane rimangono le stesse di
tutte gli altri ambienti. Quindi occorre definire solamente quegli aspetti che sono propri delle
aree urbane, o che sono difficili da gestire per la natura stessa della città, come la scelta del
sito o l’esposizione degli strumenti.
La chiarezza dei motivi per la scelta di una stazione urbana è determinante al suo successo.
Due delle ragioni più diffuse sono; il desiderio di rappresentare l’ambiente meteorologico di
una località per finalità climatologiche in generale; il desiderio di fornire dati per rispondere ai
bisogni di un utente particolare. In entrambi i casi occorre definire la scala di interesse
spaziale e temporale e come descritto in seguito, la localizzazione di una stazione e
l’esposizione degli strumenti potrebbe essere perciò molto differente.
Il maggiore fattore di successo di una stazione urbana è dovuto al giusto riconoscimento del
concetto di scala. Vi sono almeno tre scale di interesse:
a) microscala – ogni superficie ed ogni oggetto ha il suo proprio microclima nell’area
immediatamente attorno. Le temperature dell’aria e della superficie possono variare di
parecchi gradi anche su brevi distanze, perfino nell’ordine dei millimetri e la circolazione
dell’aria può essere notevolmente perturbata anche da piccoli oggetti. Le tipiche scale di
riferimento dei microclimi urbani interessano le dimensioni dei singoli edifici, di alberi,
viali, strade, cortili, giardini, ecc. La scala tipica varia da meno di un metro a qualche
centinaia di metri. Le condizioni della stazione climatica sono previste per standardizzare
tutti questi luoghi, per quanto possibile. Da qui la necessità di un’altezza standard di
misurazione, di un tipo di superficie singola, di una distanza minima dagli ostacoli e di
minor ingombro possibile dell’orizzonte. Lo scopo è di ottenere osservazioni climatiche
libere da segnali di microclimi estranei per poter ottenere le caratteristiche del clima
locale. Con standard ancora più severi nelle stazioni di prima categoria è possibile
ottenere condizioni su scala sinottica dello spazio e del tempo. I dati possono essere
utilizzati per valutare gli andamenti climatici anche su scala più vasta. A meno che gli
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obiettivi non siano altamente specialistici le stazioni urbane dovrebbero evitare le
influenze dei microclimi, anche se l’obiettivo è difficile da raggiungere.
b) Scala locale – la scala di valori che le stazioni di monitoraggio standard sono destinate a
monitorare. Essa include le caratteristiche del paesaggio come la topografia, ma esclude
gli effetti di microscala. Nelle aree urbane questo viene a significare il clima delle
vicinanze con simile tipologia di sviluppo urbano (copertura della superficie, dimensioni e
intervalli fra gli edifici, attività). Il segnale è dato dall’integrazione di una commistione di
caratteristiche di effetti microclimatici derivanti dall’area sorgente nelle vicinanze del sito.
L’area sorgente

è la porzione di superficie a monte che contribuisce alle proprietà

principali del flusso, oppure la concentrazione meteorologica che viene misurata. La
scala tipica varia da uno a più chilometri.
c) Mesoscala – una città influenza il tempo ed il clima a livello dell’intero agglomerato
urbano, in genere per decine di chilometri di estensione. Una singola stazione non è
sufficiente alla rappresentazione su questa scala.

a) Mesoscala
“Onda” Urbana
Strato misto

Strato Influenza
Planetaria

Strato Influenza
Urbana

Strato misto

Strato misto
Strato Influenza Rurale

Strato superficiale
Rurale

Rurale

Urbano

b) Scala locale

c) Microscala

Strao di
superficie

Sottostrato
inerte
Sottostrato di
turbolenza

Sottostrato di
turbolenza
Strato Profilo
Urbano

Strato
Profilo
Urbano

Schema delle scale climatiche e degli strati verticali
che si riscontrano in un’area urbana (tradottto da WMO, 2006)

Una delle differenze capitali fra il clima delle aree urbane e quello delle località rurali è data
dal fatto che nelle città gli scambi verticali di momento, calore ed umidità non avvengono su
superfici (quasi) pianeggianti ma in uno strato di un certo spessore definito come Strato del
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Profilo Urbano (SPU). L’altezza della SPU è equivalente in via approssimativa all’altezza
media dei maggiori elementi di asperità (edifici ed alberi). Gli effetti sul microclima, sulle
superfici individuali e sugli ostacoli persistono anche a breve distanza dalla fonte ma
vengono poi deviati e frammischiati dall’azione di altre turbolenze. La distanza alla quale
l’effetto viene a cadere è determinata dalla mole dell’effetto stesso, dalla velocità del vento e
dalla sua stabilità (ad esempio stabile, neutrale o variabile). Questa commistione avviene sia
sul piano orizzontale che su quello verticale. Come noto, l’effetto orizzontale può persistere
anche per qualche centinaio di metri. Sul piano verticale gli effetti delle caratteristiche
individuali si notano nel Sottostrato di Turbolenza (ST) che si estende dal livello del terreno
fino all’altezza di mescolamento, dove si completa l’azione di commistione.
Dalla precedente discussione consegue che se l’obiettivo di una stazione meteorologica
urbana è quello di monitorare il clima su scala locale nelle vicinanze della superficie, sono
possibili due modi di procedere:
a) localizzare il sito nello SPU in un posto circondato da una media di condizioni tipiche per
il suolo urbano e sistemare i sensori alle stesse altezze prescritte per i siti non urbani.
Questo presupponendo che il rimescolamento indotto dalle correnti attorno agli ostacoli
sia sufficiente a sommare le differenze formando una media di SPU su scala locale.
b) Montare i sensori su di una torre elevata al di sopra del ST ed ottenere valori commisti
che saranno poi estrapolati nello SPU.
In genere la soluzione a) fornisce migliori risultati per la temperatura dell’aria e per l’umidità,
mentre quella b) per la velocità e direzione del vento e per le precipitazioni. Per la radiazione
l’unica necessità significativa è quella di avere un orizzonte libero. Per questi motivi le
stazioni urbane sono spesso dotate di strumentazioni disposte al di sopra ed al di sotto del
livello dei tetti; il che richiede che la valutazione e la descrizione del sito includa le scale di
riferimento per entrambe le situazioni.

Classifica delle zone di clima urbano
La caratterizzazione dei siti delle stazioni a clima urbano deve tener conto delle particolarità
di base della struttura urbana (dimensioni degli edifici e degli spazi interposti, larghezza delle
strade e ampiezza del reticolo viario), della copertura del suolo (edificato, asfaltato, a prato,
nudo, con corpi idrici), della qualità edile (materiali naturali e artificiali) e del metabolismo
urbano (calore, vapore e inquinanti dovuti all’attività umana). Non esistono schemi di
classificazione universalmente accettati ai fini climatici. Un approccio sufficientemente valido
è quello dato dalle Zone Climatiche Urbane (ZCU) illustrate nel seguente schema.

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Zone Climatiche Urbane (ZCU)1
1.

Città intensamente abitata e
sviluppata con edifici elevati e
fitti, con zone depresse, ad es.
quartieri periferici

2.

Città intensamente abitata e
sviluppata, a edifici elevati 2-5
piani, uniti o molto fitti di mattoni o pietra, ad es. centri storici

Classe
asperità2

Immagine

Coefficiente
aspetto3

% Edificato
(impermeabile)4

3. Città sviluppata mediamente abitata
con file di case staccate ma vicine,
negozi ed appartamenti, ad es. zone
residenziali
4. Città sviluppata a bassa o media
densità abitativa con edifici ampi e
bassi e parcheggi asfaltati, ad es.
centri commerciali o industriali
5.

6.

7.

Periferia
mediamente
sviluppata a bassa densità
abitativa con case a 1 o 2
piani, ad es. zone satelliti

fino a > 1
con alberi

Uso misto con vasti edifici in
orizzonti
aperti,
ad
es.
ospedali, università, aeroporti

secondo
gli alberi

Sviluppo semi-rurale con case
sparse in area agricola o
naturale, ad es. fattorie,
grandi proprietà

Simboli d’immagine

Edifici

secondo
gli alberi

Vegetazione

Suolo artificiale

Suolo naturale

1

Uno schema semplificato di classi che include aspetti degli schemi di Auer (1978) e Ellefsen (1990/91) oltre a misure fisiche
relative al controllo di vento, temperatura e umidità (colonne sulla destra). La corrispondenza approssimativa tra le ZCU e
le zone territoriali urbane di Ellefsen è: 1 (Dc1, Dc8), 2 (A1-A4, Dc2), 3 (A5, Dc3-5, Do2), 4 (Do1, Do4-Do5), 6 (Do6), 7(0).
2 L’effettiva asperità del terreno secondo la classificazione di Davenport (Davenport et al, 2000).
3 Il coefficiente di aspetto = zH/W risulta dall’altezza dell’asperità media data dagli elementi (edifici, alberi), divisa per la loro
distanza media di separazione. Nelle città è data dall’altezza/larghezza dei valli viari. Questa misura viene messa in relazione con i
tipi di regime di flusso (Okoe, 1987) e con i controlli di temperatura (radiazione solare ed esposizione) (Okoe, 1981). Alte alberature
elevano significativamente queste misure.
4 La proporzione media del piano del suolo coperto da costruzioni artificiali (edifici, strade, pavimentazioni, ecc.). Il rimanente
dell’area è occupato da coperture naturali (spazi verdi, acqua e altre superfici naturali). La permeabilità influenza lo stato di umidità
del terreno e quindi il potenziale di umidificazione e di raffreddamento per evaporazione.

Classificazione semplificata delle diverse forme di urbanizzazione per ordine
decrescente di capacità di impatto sull’influsso climatico locale (tradotto da WMO, 2006)

Punti chiave di una stazione urbana
Quando viene approntata una stazione urbana le rigide linee guida per le stazioni
climatologiche sono spesso inappropriate. Occorre applicare principi guida, piuttosto che
regole e utilizzare un approccio di flessibilità. Questo fatto significa spesso soluzioni diverse
a seconda delle singole proprietà atmosferiche e può significare che non tutte le
osservazione “sul sito” siano in realtà effettuate nello stesso luogo.
Dato che l’ambiente di una stazione urbana cambia di frequente seguendo lo sviluppo
urbano, l’aggiornamento dei metadati è importante quanto la raccolta dei dati meteorologici.
Senza una buona descrizione della stazione è impossibile collegare le misurazioni al
territorio circostante.
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Un primo importante passo nella scelta del sito di una stazione urbana è costituito dalla
valutazione della natura fisica del terreno urbano, utilizzando una classificazione per zone
climatiche. Questo metterà in luce le aree omogenee. Un’are urbana è composta da differenti
tipologie di terreno. Occorrono quindi diverse stazioni per costruire il quadro climatico di un
abitato. I siti devono essere scelti in modo da poter raccogliere i dati relativi a terreni urbani
omogenei e quindi rappresentativi di ogni singola zona climatica. È necessario prestare
attenzione ad assicurare che gli effetti di un microclima non interferiscano con l’obiettivo di
misurare il clima su scala locale.
a) le misurazioni di temperatura ed umidità dell’aria effettuate all’interno dello SPU possono
essere rappresentative della località solamente se il sito è stato attentamente
selezionato. Se tali variabili vengono registratela di sopra del livello dei tetti, ST incluso,
non vi è un legame tra quanto osservato e quanto realmente al di sotto dello SPU.
b)

Le misurazioni del vento e dei flussi di turbolenza devono essere effettuate al di sopra
dell’ST ma all’interno dello strato di confine della zona climatica prescelta. Tali
misurazioni devono accertare che l’impronta della superficie che contribuisce
all’osservazione sia rappresentativa della zona climatica. Per il vento è possibile il
paragone del flusso a tale livello con quello reperibile all’interno del profilo.

c) L’osservazione delle precipitazioni può essere effettuata sia a livello del suolo in un sito
indisturbato, oppure al di sopra dello ST, corretto attraverso parallele misurazioni del
vento.
d) Eccetto che per la radiazione solare, le localizzazioni al di sopra dei tetti sono da evitare,
a meno che gli strumenti non vengano piazzati sopra un supporto alto.
e) I flussi netti e radianti devono essere misurati ad altezze sufficientemente elevate per
raccogliere adeguatamente tutto lo spettro dei differenti tipi di superficie ed esposizioni
caratteristici della zona.

La rete

Una Stazione Meteorologica Automatica (SMA) di solito fa parte di una rete di stazioni meteo
che trasmettono ciascuna i propri dati ad un sistema centrale di elaborazione attraverso
differenti sistemi di trasmissione.
Dato che i compiti svolti da questo sistema centrale sono strettamente collegati e spesso
complementari a quelli delle SMA, occorre che le caratteristiche tecniche sia del sistema
centrale che delle SMA siano molto ben coordinate.
Nel caso di un progetto di istallazione e gestione di una rete di SMA è della massima
importanza considerare tutti i vari problemi associati con la gestione e la calibrazione della
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strumentazione, con la sua organizzazione e con l’istruzione e la formazione del personale
operativo.
Le considerazioni sulla larghezza delle maglie della rete sono al di là degli obiettivi di questo
lavoro, dato che dipendono dalle diverse applicazioni. Tuttavia la scelta ottimale della
localizzazione e dell’esposizione delle stazioni ha un’influenza importante sui risultati
operativi delle stazioni e deve essere studiata prima di istallare le stazioni.
La rete può utilizzare vie di comunicazione a cavo o ad onde radio (in particolare per
localizzazioni distanti), od una combinazione di entrambe.
Il vantaggio di utilizzare un provider di servizi di telecomunicazione risiede nel fatto che tutta
la responsabilità per la gestione della rete ed eventualmente delle interfacce di
comunicazione, è a carico del provider che dovrà rispondere prontamente ad ogni difetto di
comunicazione di ciascuna centralina delle SMA. Occorre notare che a volte potrebbe essere
problematico stabilire da quale parte dell’interfaccia di comunicazione sta il difetto (SMA o
circuito di telecomunicazione). Le reti di SMA utilizzano spesso reti di comunicazione
pubbliche con costi collegati alla distanza e al tempo di utilizzazione, a seconda delle tariffe
del provider locale. Un’altra possibilità è quella di realizzare una rete privata basata su linee
dedicate con un certo standard qualitativo. In questo modo non vi saranno tempi morti di
connessione prima di stabilire la comunicazione, saranno possibili maggiori velocità di
trasmissione e ci sarà una maggiore probabilità di stabilità di comunicazione. In questo caso i
costi di utilizzazione dipendono dalle distanze, non dal volume di dati. I costi sono maggiori
rispetto alle connessioni telefoniche quando i volumi di dati non sono molto rilevanti. La rete
meteorologica SIARL dell’ARSIAL utilizza la rete di comunicazione dei telefonini mobili GSM
(Global System for Mobile).
Una SMA di solito fa parte di una rete di stazioni meteorologiche e trasmette i suoi dati
elaborati o i suoi messaggi ad un sistema di elaborazione centrale di rete attraverso differenti
sistemi di comunicazione. La specificazione delle caratteristiche funzionali e quindi di quelle
tecniche di un sistema centrale è un compito complesso e spesso sottovalutato. Richiede
una buona collaborazione tra progettisti di SMA, specialisti in telecomunicazioni, esperti di
software e utilizzatori dei dati. Le funzioni principali di un sistema centrale di rete sono
l’acquisizione dei dati, con la decodificazione dei messaggi dalla rete di SMA, il controllo a
distanza e la gestione delle SMA, il monitoraggio della rete ed il controllo della qualità dei
dati, l’elaborazione avanzata dei dati secondo i criteri stabiliti dall’utente, la compilazione del
database di rete, la presentazione dei dati ed il loro trasferimento ad utenti interni o esterni.
I costi per il funzionamento di una rete di stazioni automatiche su terra e soprattutto in mare,
possono superare abbondantemente quelli impiegati per il suo acquisto. E’ quindi di
importanza capitale che le SMA vengano progettate per offrire la massima affidabilità e

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facilità di gestione. Una particolare protezione contro gli agenti atmosferici è spesso
giustificata, anche se a costo di investimenti iniziali più elevati.
Dato

che

una

SMA

è

basata

sull’applicazione

di

tecnologie

che

differiscono

considerevolmente dall’equipaggiamento di stazioni e reti convenzionali, occorre un
approfondito aggiornamento dei programmi esistenti di formazione per il personale operativo.
Ogni nuovo programma di formazione dovrà essere organizzato secondo un piano studiato
per venire incontro alle necessità degli utenti. Dovrà soprattutto riguardare le operazioni di
calibrazione e di manutenzione e dovrà essere specificamente adatta al sistema utilizzato.
L’aggiornamento

del

personale

esistente

verso

nuove

funzioni,

specie

se

forte

dell’esperienza pluriennale su stazioni convenzionali, a volte può essere difficile e può dare
problemi specie se mancano le conoscenze di base su sensori elettrici, tecnologie digitali o di
microprocessori ed uso dei computer.

Disposizione delle SMA di ARSIAL SIARL nella regione Lazio

La rete ARSIAL SIARL
La rete ARSIAL SIARL (Servizio Integrato Agrometeorologico della Regione Lazio) è stata
istituita per il servizio agro-meteorologico in accordo alla Legge Regionale 40/1966.
La rete comprende 83 SMA diffuse in tutto il territorio della Regione: 26 in provincia di Roma,
21 a Viterbo, 9 a Latina, 15 a Rieti e 11 a Frosinone. Inoltre esistono due stazioni manuali nei
Comuni di Tarquinia e Canino che raccolgono dati dal 1980.
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Tutte le stazioni sono fornite di strumentazioni rispondenti alle caratteristiche peculiari di
ciascun sito (da 3 a 12 sensori) e sono alimentate attraverso pannelli fotovoltaici.
L’alimentazione è integrata da una batteria di emergenza che assicura 5 giorni di pieno
esercizio. Le stazioni meteo sono istallate nel rispetto delle linee guida WMO-OMM e delle
prescrizioni UCEA (Ufficio nazionale Centrale di Ecologia Agraria). Le stazioni appartengono
a tre marche: SIAP, CAMPBELL e SILIMET.
Tutte le stazioni sono dotate di datalogger per l’acquisizione e l’elaborazione dei dati che
permette di operare in condizioni estreme (da -20 a + 70° C di temperatura e tra 0 – 100% di
umidità) e di modem GSM per la trasmissione dei dati al centro di elaborazione. I dati
vengono trasmessi durante le ore notturne attraverso chiamate automatiche e vengono
pubblicati sul sito internet di ARSIAL (http://www.arsial.it/portalearsial/agrometeo/index.asp)
entro le ore 10 del giorno successivo. Tutte le stazioni possono essere programmate a
distanza dal centro di controllo ed è quindi possibile modificare le impostazioni del software, il
momento di acquisizione ed il calendario di elaborazione.

Il menu di interfaccia Internet in tempo reale della stazione meteo ARSIAL di Roma

Sui tetti della sede di ARSIAL a Roma è stata istallata una SMA urbana che acquisisce i dati
meteo e li scarica in tempo reale in un sito Internet liberamente accessibile:
http://www.arsial.it/portalearsial/agrometeo/D5.asp .
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I principali sensori di una stazione agrometeorologica standard di ARSIAL SIARL sono:


Sensore di direzione e velocità del vento: sensore a coppette e bandieruola;



Temperature ed umidità dell’aria: sensori a termoresistenza;



Temperatura del suolo: trasduttore
termoelettrico al platino;

Sensore
radiazione solare
Antenna cellulare



Pressione atmosferica: trasduttore

Parafulmine
Sensore velocità e
direzione vento
Pannello solare

Sensore
umidità
relativa
Sensore
umidità
relativa
Alloggiamento datalogger,
alimentazione e modem

piezoelettrico;

Pluviometro



Pioggia e neve: impluviometro

Messa a terra

elettronico ad imbuto;



Radiazione solare: sensore termoelettrico;



Radiazione solare netta: sensore fotovoltaico al silicio;

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Il monitoraggio climatico ed il rapporto ‘città-campagna’
L’applicabilità pratica del monitoraggio climatico è particolarmente importante nella più vasta
prospettiva del rapporto città-campagna. Gli ecosistemi urbani influenzano in maniera
specifica il clima locale con conseguenze sugli abitanti e sui flussi di traffico. È noto (Salmond
J., 2005) che il clima urbano ha le sue particolarità, fra le quali: temperature più alte (effetto
“Isola di Calore”) e minor umidità, effetto barriera per le brezze, minore mitigazione degli
eventi estremi. L’Isola di calore può verificarsi tutto l’anno di giorno e di notte. La differenza
di temperatura fra città e campagna è spesso più marcata durante le serate calme e chiare.
Questo perché nelle aree rurali vi è un raffreddamento notturno più veloce che in città, dove
vi è una maggiore ritenzione del calore nelle vie, negli edifici ed in altre strutture. Ne risulta
che il massimo di differenza di temperatura città-campagna, ovvero il massimo dell’effetto
isola di calore (da 1 a 6° C), avviene da tre a cinque ore dopo il tramonto (EPA, 2007). Un
altro importante fenomeno del clima urbano è costituito dalle emissioni di gas ad effetto
serra. Queste vengono di solito originate nell’ambiente urbano o possono essere ridotte e
mitigate grazie all’effetto filtro delle aree boscate, delle cinture verdi, delle fasce arboree, ecc.

Profilo dell’Isola di calore urbana

Rurale

Commerciale

Suburbana
residenziale

Urbana
Suburbana
residenziale
residenziale
Centrale
Parco

L’effetto Isola di calore nel profilo città-campagna (tradotto da EPA, 2007)

Il turismo come ruolo-chiave nel rapporto città-campagna. L’importanza della pianificazione.
La necessità dello studio degli effetti del clima sugli esseri umani.
La principale differenza della città rispetto alla campagna è data dalla concentrazione umana
dei suoi abitanti. Le città sono luoghi caratterizzati non solamente da strade, edifici ed altre
strutture artificiali, ma anche da grandi agglomerazioni permanenti di soggetti umani. Quali
sono gli effetti del clima sugli esseri umani?
Un altro importante effetto climatico da prendere in considerazione nell’ambito di tutti quelli
coinvolti dal rapporto città-campagna, ricade sulla periodica evoluzione (fine settimana e
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festività) di fenomeni migratori di cittadini da e per i centri urbani, solitamente conosciuti con il
nome di “turismo”. Come sottolineato durante la prima conferenza su Cambiamento Climatico
e Turismo (Djerba, Tunisia, 9-11 Aprile 2003), qualunque sia il risultato ambientale, il turismo
non può essere considerato come un elemento isolato. Cambiamenti rilevanti nel modello
della domanda porteranno impatti ancora più consistenti in molti settori di influenza sociale
ed economica come, ad esempio, nella domanda e nell’offerta di lavoro e in molti settori delle
politiche regionali, come l’edilizia, i trasporti e le infrastrutture sociali. Effetti indotti potranno
influenzare altri settori che riforniscono il mercato turistico, come l’agricoltura, l’artigianato,
piccole reti locali imprenditoriali, ecc. (WTO, 2003).
Nelle conclusioni della Conferenza è stato sottolineato che “…. è opportuno approfondire gli
interessi del settore attraverso ulteriori studi intrapresi dall’Organizzazione Mondiale per il
Turismo in collaborazione con le agenzie chiave delle Nazioni Unite, come l’Organizzazione
Mondiale per la Meteorologia (WMO),…il Comitato Intergovernativo sui Cambiamenti
Climatici (IPCC),….E’ stato suggerito che ulteriori studi vengano incoraggiati dall’industria
del turismo a livello locale, regionale o nazionale, come più opportuno….Tali studi
dovrebbero coinvolgere tutti gli attori dello scenario, come pure la comunità scientifica….Al
fine di focalizzare attentamente tutte le implicazioni dell’industria turistica, come le decisioni
di investimento, i programmi di marketing, lo sviluppo delle infrastrutture fisiche e così via,
saranno assolutamente necessari studi locali allo scopo di fornire le basi per risposte
appropriate di pianificazione, sia che queste ultime ricadano nelle categorie di mitigazione,
che di adattamento o di recessione”.
In tale contesto da molti organismi è stata sottolineata l’importanza delle prospettive di
pianificazione. Nel Regno Unito a partire dal gennaio del 2003 il TCPA (Town & Country
Planning Association) ha preso una ferma posizione sulla problematica della pianificazione
per il cambiamento climatico (TCPA, 2003):
“Il cambiamento climatico è potenzialmente la sfida più catastrofica della nostra era. Il non far
niente non costituisce una scelta. Dobbiamo agire ora per prevenire il peggio. Ciò significa
effettuare un cambiamento radicale nel modo in cui pianifichiamo le nostre comunità. Il
settore della pianificazione dovrà svolgere un ruolo cruciale per prevenire ulteriori danni
attraverso l’utilizzazione dell’energia sostenibile, l’efficienza energetica, la sicurezza
alimentare, la residenzialità di alta qualità, gli spazi verdi ed i trasporti integrati e quindi per
aiutarci ad adattarci agli inevitabili impatti del caos climatico.
I pianificatori stanno già fornendo un contributo significativo attraverso le politiche di gestione
e di attuazione decisionale. Spesso questo si riferisce a misure di adattamento, come la
prevenzione dei rischi alluvionali, ma sempre più spesso i pianificatori prendono
provvedimenti per la riduzione delle pericolose emissioni di gas ad effetto serra, che
porteranno ad ulteriori cambiamenti climatici.
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Il governo sta mettendo sia dei traguardi per le energie rinnovabili e le emissioni di carbonio,
che prendendo atto dei cambiamenti climatici come priorità in numerose dichiarazioni
programmatiche ed ormai considera la Strategia di Sviluppo Sostenibile del Regno Unito
come indispensabile nel processo di pianificazione.
Comunque da più parti vi sono pressanti appelli per un'unica dichiarazione globale in merito
al cambiamento climatico, affinché l’importanza di tale tematica venga recepita dagli apparati
decisionali. Una tale dichiarazione equivarrebbe a sanzionare il cambiamento climatico fra i
fattori decisionali ed avrebbe un impatto significativo sul settore della pianificazione, il campo
di azione dei progettisti, degli architetti, delle autorità locali e dei singoli privati”.
Ma occorre che la pianificazione venga sostenuta principalmente a livello di autorità centrali e
di governo ed in questo caso le decisioni verranno fondate soprattutto in base alla ricerca
scientifica sugli effetti ambientali, geo-morfologici e da non trascurare, quelli relativi agli
esseri umani.
In questo senso i contributi scientifici maggiormente fecondi riguardano il rapporto fra clima e
comportamento umano.

Gli effetti più marcati del cambiamento climatico sulla salute umana
Assieme al riconoscimento dell’attualità del cambiamento climatico occorre aggiungere
un’altra calamità: l’aumento delle temperature e della radiazione ultravioletta. Di
conseguenza un forte legame tra tempo, clima e salute sta venendo alla ribalta come un
problema scientifico totalmente nuovo. Una lista sommaria dei principali parametri atmosferici
del cambiamento climatico e della loro importanza per il confort e la salute umana
comprenderà:
1) temperatura: potrebbe sembrare ovvio ma in realtà assumerà in futuro un ruolo vitale in
quanto sarà sempre più soggetta ad improvvise variazioni anche di 10-15 gradi nel corso di
brevi periodi. Il corpo umano richiede invece tempo per adattarsi a queste brusche variazioni.
2) Intensità delle radiazioni: anche se la temperature potrebbe essere sopportabile, il tipo e
l’intensità delle radiazioni dovute al buco nello strato di ozono in certe epoche potranno
essere dannose per la fragilità della pelle, degli occhi e di altre parti del corpo umano.
Soprattutto occorrerà evitare un intenso irraggiamento da raggi UV-B, causa di cancro e
cataratta.
3) Radiazione riflessa: spesso i turisti in spiaggia o in località urbane particolari si
considerano al coperto sotto gli ombrelloni o alll’ombra di edifici. Tuttavia questo non sempre
avviene in quanto una radiazione parimenti intensa, capace di bruciare la pelle o
danneggiare gravemente gli occhi può venire riflessa dalla sabbia o da ampie superfici
bianche o vetrate.
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4) Vento: anche se brezze moderate sono sempre benvenute nei climi caldi, possono essere
un problema per le attività all’aperto di una certa velocità. Soprattutto quando tali venti sono
carichi di umidità, che costituisce un’ulteriore motivo di disturbo.
5) Umidità: l’umidità elevata non è mai la benvenuta nei climi caldi. Temperature già elevate
frammiste con un alto tenore di umidità relativa possono produrre un’atmosfera ostile.
Sempre più scienziati vengono a considerare la temperatura apparente come fattore decisivo
per la salute della popolazione. Ad esempio, una temperatura di 30°C combinata con
un’umidità relativa del 80%, equivale ad una temperatura apparente di 38° C. L’esposizione a
tali temperature può condurre alla disidratazione e perfino alla morte nel caso di soggetti
deboli o anziani.

La scienza biometeorologica
Da qualche anno gli scienziati stanno mettendo a punto diverse metodiche per investigare gli
effetti del clima sul comportamento umano. La biometeorologia, ad esempio, è una disciplina
sviluppata principalmente in Germania, dove sono stati condotti importanti studi su modelli di
bilancio del calore, sugli effetti del clima sulla salute umana, sulla bioclimatologia urbana e
sulla valutazione biometeorologia umana (Hoppe P. 1993, Jenritzky G. 1992, Mayer H. 1993,
Matzarakis A. 1995).
Nella biometeorologia gli indici termici derivati dal bilancio energetico del corpo umano sono
considerati molto utili. Il problema è che i dati ambientali di immissione necessari a questi
schemi sono particolarmente specializzati e non sempre disponibili. I dati climatici standard
sono: temperatura dell’aria, umidità dell’aria e velocità del vento. Tuttavia i parametri
ambientali più importanti per l’ottenimento dei moderni indici termici sono la radiazione a
onda breve e lunga (e la relativa temperatura media radiante). Questi possono essere
determinati utilizzando tecnologie particolari.
Matzarakis (Matzarakis A., 2002) ha sviluppato per gli studi di climatologia urbana il modello
“RayMan”, che si è dimostrato uno strumento utile per la valutazione del turismo e delle
questione relative al clima. Le relazioni causa-effetto tra l’ambiente atmosferico e la salute o il
benessere umano possono essere analizzate grazie alla seguente classificazione della
biometeorologia umana:
• complesso termico,
• complesso dell’inquinamento dell’aria,
• complesso attinico5,
• biotropia.
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Attinico = relativo alla luce visibile ed ultravioletta
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Il complesso termico rappresenta i fattori meteorologici costituiti da temperature dell’aria,
umidità dell’aria e velocità del vento e comprende anche la radiazione corta e lunga che
colpisce termofisiologicamente gli esseri umani sia all’esterno che al coperto. Tale complesso
è particolarmente rilevante per la salute umana a causa della stretta relazione esistente tra i
meccanismi di termoregolazione ed il sistema circolatorio.
Il complesso dell’inquinamento dell’aria riguarda i fattori solidi, liquidi e gassosi sia naturali
che prodotti dall’uomo che causano effetti nocivi alla salute sia all’esterno che al coperto.
L’importanza delle condizioni qualitative dell’aria per la salute umana dipende dalle fonti di
emissione e dalle condizioni di propagazione (dispersione, diluizione, possibili reazioni
chimiche, solvibilità e dilavamento degli inquinanti atmosferici). Tali fattori vengono
determinati dagli strati atmosferici (grado di turbolenza), vento, precipitazioni ed
eventualmente umidità dell’aria e radiazione solare. Il complesso attinico comprende lo
spettro visibile e quello ultravioletto della radiazione solare e coinvolge diretti effetti biologici
(oltre a quelli puramente termici). La biotropia si occupa degli effetti biologici del tempo
atmosferico.

L’ambiente atmosferico e l’uomo (trad. da WMO, 1999)

I risultati dell’analisi biometeorologica umana in spazi differenziati sono di interesse per la
loro possibile applicabilità in diversi campi:
• nella pianificazione urbana e del paesaggio (per quanto riguarda la valutazione dell’impatto
di grandi opere di edificazione),
• nel turismo (per la scelta delle festività e della loro durata),
• nelle perizie sulla selezione delle località per la residenzialità urbana,
• nel cambiamento climatico in relazione alla biometeorologia umana,
• nel rapporto clima e salute (per l’analisi delle situazioni da stress termico).
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Classici casi di applicazioni nel clima Mediterraneo sono riscontrabili nella valutazione
termica dell’ambiente di strutture urbane, come aeroporti, non solo in estate ma in tutto il
corso dell’anno. D’altro canto le strutture nelle aree urbane sono molto complesse e la
variabilità dei parametri meteorologici molto alta, a causa, fra l’altro, della manipolazione
microclimatica dovuta all’influenza di componenti naturali come alberi, parchi, boschi, ecc.

Per la valutazione delle componenti termiche di climi urbani e regionali occorrono dati precisi
e ad alta risoluzione dell’intera area circostante. Tali dati possono essere sia misurati, sia
calcolati utilizzando modelli radiativi.

L’Indice Turistico Climatico (TCI)
Mieczkowski nel 1985 mise a punto un metodo per la realizzazione di indici climatici turistici
integrando tutti quegli elementi climatici rilevanti nell’esperienza del turismo. Dimostrò che la
risposta umana agli elementi climatici può essere sia fisiologica che psicologica. Il TCI è un
indicatore composito che cattura gli elementi climatici più importanti per il turista “medio”,
presupponendo che il turista sia impegnato in un’attività fisica non impegnativa, quale la
balneazione, la visita turistica, lo shopping ed il relax. Viene utilizzato ampiamente in studi
sull’impatto dei fattori climatici, compreso il cambiamento climatico sul turismo. Il TCI è
composto da sette variabili climatiche: la media mensile delle temperature massime
giornaliere, le temperature medie giornaliere, l’umidità minima relativa giornaliera, l’umidità
relativa media giornaliera, le precipitazioni totali, le ore totali di luce e la velocità media del
vento. Queste sette variabili climatiche vengono a costituire cinque indici che rappresentano
il TCI (Mieczkowski, 1985).

Prospettive di cambiamento climatico

Appare ovvio che il cambiamento climatico coinvolgerà tutte le attività umane, a cominciare
dai bisogni primari come la produttività alimentare e l’agricoltura (solamente quest’ultima
origina quasi il 20% delle emissioni di gas a effetto serra e verrà seriamente colpita dalle sue
conseguenze, come minimo in termini di capacità di crescita delle colture).

Ma come

precedentemente sottolineato nel corso di questo studio, nella prospettiva del rapporto cittàcampagna considereremo uno dei fenomeni più ricorrenti, vale a dire il turismo. Gli effetti del
cambiamento climatico e del turismo possono essere considerati a doppio senso, cioè gli

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effetti del cambiamento climatico sul turismo e quelli originati dal turismo nei confronti del
cambiamento climatico.

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N20

RISCALDAMENTO

CAMBIAMENTO
CLIMATICO

AMBIENTE
FISICO

CONFORT
TURISTICO

TURISMO

L’effetto interattivo tra cambiamento climatico e turismo (trad. da Moreno A., 2006)

Per il primo aspetto del problema, molti scienziati sottolineano che gli effetti diretti più
importanti del clima sul comportamento umano sono quelli che avvengono nel settore
turistico.
Il turismo è una delle maggiori industrie, motore economico di numerose nazioni. Si stima
che la media dei costi sostenuti annualmente dai turisti all’estero in viaggi, alberghi, pasti e
altro rappresenti grosso modo il 10% di tutto il commercio internazionale ed il 5% del bilancio
economico globale (Boodhoo, 2001).
Gli effetti del cambiamento climatico sono significativi sia per l’industria turistica che per gli
stessi vacanzieri, ma sono importanti anche agli effetti della progettazione e pianificazione
degli edifici turistici, delle strutture ricreative e per una molteplicità di altre attività. A livello
planetario il primo allarme per gli effetti del cambiamento climatico venne lanciato dalle
autorità delle piccole nazione insulari. I piccoli stati insulari e i territori a livello del mare, con il
loro clima caldo, il sole ed il mare, sono tra le mete preferite dai turisti, specialmente ai
Tropici. Mentre il turismo incide per il 6% nell’economia francese e della Tailandia e per il 7%
in Malesia, a Bali rappresenta quasi il 50%, alle Bahamas il 60%, alle Seychelles l’80% ed il
90% alle Maldive. Queste nazioni saranno le più colpite nella prospettiva di un innalzamento
del livello del mare.
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Per quanto riguarda l’Europa, chiaramente saranno a rischio tutte le infrastrutture costiere. Le
aree depresse, assieme a quelle sulle foci dei fiumi saranno ancora più minacciate. Ma il
problema della valutazione del cambiamento climatico nell’offerta turistica si verificherà
anche nell’entroterra, sulle montagne per la stagione degli sport invernali e nelle aree
pianeggianti per offerte turistiche specifiche. La problematica dello sviluppo sostenibile del
turismo è venuta alla ribalta in particolare in diversi paesi europei. In Francia, ad esempio, vi
è stato un dibattito della questione a livello governativo (Ministére de l’Economie, de
Finances e de l’Emploi, 2007). In questo caso le soluzioni proposte consistono in una
diversificazione dell’offerta turistica (trekking ed altre attività, al posto dello sci), secondo una
logica cautelativa. Ma il problema della riconversione delle stazioni sciistiche di media
montagna è rimasto aperto. Quale sarà il futuro degli sport invernali nei differenti tipi di
stazioni montane francesi?
Molte opportunità possono venire offerte dalle risorse tipiche locali. Infatti molte attività
turistiche sono collegate alle risorse tipiche locali che possono essere aggiunte alla scelta di
pratiche turistiche fondamentali motivate da altre ragioni (richiamo del sole, richiamo della
neve, ecc.), ma che possono anche rappresentare il nucleo di offerte di tipologie turistiche
particolari (come il turismo del vino, ad esempio). Ma il cambiamento climatico può mettere in
pericolo questi elementi del patrimonio locale e si fa urgente la richiesta di innovazioni
tecnologiche e istituzionali. In questo senso, infatti, il cambiamento climatico può obbligare
alla sostituzione delle varietà di uva di un famoso territorio vitivinicolo, con la conseguente
necessità di ridefinire i criteri di attribuzione delle Denominazione di Origine (DOC e DOP).
Per il governo francese è ancora aperto il problema della futura sparizione o rarefazione di
determinati patrimoni tipici locali che rappresentano un’importante risorsa per il settore
turistico, come per il tartufo. Il governo francese sta quindi considerando come fronteggiare
una redistribuzione dei flussi turistici in vista delle modifiche indotte dal cambiamento
climatico. Ma sta anche considerando che al momento esistono troppo pochi studi sulle
possibili conseguenze e sull’impatto potenziale di tale cambiamento sul turismo. Considera
inoltre che determinate conoscenze sono essenziali per operare rapidamente su di uno
sviluppo sostenibile del turismo, come: a) una più dettagliata conoscenza delle esigenze
climatiche turistiche; b) un inventario ed uno studio georeferenziato sulle minacce e sulle
opportunità territoriali inserito in un contesto globale ed inquadrato da differenti scenari
climatici regionali. E’ anche importante sviluppare temi di ricerca sulle strategie di
adattamento per il turismo montano e costiero.

Un buon esempio di come affrontare il problema viene offerto dallo studio portoghese
CLITOP attualmente in corso (Casimiro E., 2005). Lo scopo è quello di inquadrare l’impatto
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del clima e/o del cambiamento climatico sul turismo, di investigare in quale maniera in
Portogallo i cambiamenti climatici influenzano il confort termico di acqua ed aria all’esterno e
le sue implicazioni sulla domanda turistica e sulla salute della popolazione (e dei turisti) in
quattro famose località turistiche costiere. I livelli di confort ambientale della temperatura
dell’aria sono stati calcolati utilizzando i modelli biometeorologici, mentre il livello di confort
della temperatura dell’acqua costiera è stato valutato in base alle temperature osservate e
creando modelli della superficie del mare. L’impatto degli estremi di temperatura sulla salute
umana è stato valutato utilizzando metodi epidemiologici standard.
Nelle quattro località sono anche stati valutati i potenziali cambiamenti nella domanda di
energia necessaria per mantenere livelli di temperatura confortevoli all’interno dei relativi
impianti e strutture turistiche, come alberghi, piscine e autobus. I dati climatici utilizzati negli
studi di impatto sono basati su osservazioni e scenari di cambiamento climatico proiettati a
50 anni nel futuro. Tra i risultati attesi vi è l’identificazione e la discussione di misure di
adattamento allo scopo di ridurre la vulnerabilità originata dall’impatto dei cambiamenti
climatici.

Dall’altra parte è importante investigare sugli effetti del turismo sul clima. Mentre la
preoccupazione sugli effetti inquinanti del turismo coinvolge tutti gli aspetti dell’attività
turistica, vi è un generale consenso sul fatto che il problema principale è legato all’uso dei
servizi di trasporto per il viaggio, nello specifico il trasporto aereo e su gomma. Per
quest’ultimo, è ormai stato accertato che l’utilizzazione del trasporto su gomma da parte dei
viaggiatori

nelle

destinazioni

turistiche

(in

Francia,

significativamente all’emissione di gas ad effetto serra.

ad

esempio)

contribuisce

La Prima Conferenza su

Cambiamento Climatico e Turismo ha messo chiaramente in evidenza che l’industria turistica
si deve assumere la responsabilità di ridurre le emissioni dannose incoraggiando soluzioni di
trasporto sostenibile a bilancio neutro di carbonio. Per quanto invece riguarda il trasporto
aereo, gli effetti sono sicuramente molto più pesanti, ma su questo argomento vi è ancora
molta disinformazione.

Nel vasto campo della sostenibilità del turismo, vi è anche parecchia preoccupazione per gli
alti consumi turistici pro-capite di acqua, per l’efficienza energetica e per gli effetti indotti del
turismo su flora e fauna. Uno dei problemi principali causati dal cambiamento climatico
riguarda la possibile riduzione delle risorse idriche. Studi recenti su questa prospettiva
(Schmude J., 2004) sono incentrati sull’importanza dell’acqua come risorsa per il turismo.
D’altro canto l’acqua è uno dei fattori che promuovono l’attrattiva di una destinazione
turistica, in quanto può essere utilizzata in diverse attività sportive e ricreative. Inoltre le
superfici idriche e le aree costiere vengono utilizzate come scenari di sfondo al turismo. Ne
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consegue che la disponibilità di acqua incide sulla domanda turistica. D’altra parte l’acqua
viene utilizzata per far funzionare i servizi turistici. Nell’ambito dei futuri cambiamenti l’occhio
del ciclone è incentrato sulla domanda di acqua delle super-strutture turistiche. Tutto questo
potrebbe aiutare

a calcolare un indice di base delle necessità idriche del turismo che

potrebbe essere assai utile per coloro che si occupano di pianificazione e di scelte
decisionali.

La necessità di strumenti di supporto decisionale
Come possiamo ora comprendere, alla luce del cambiamento climatico globale, l’azione di
pianificazione del rapporto città-campagna coinvolge in modo particolare il settore
dell’imprenditorialità turistica, interessato a un complesso di fattori estremamente ampio che
prendendo in considerazione le esigenze primarie dello sviluppo economico e della
sostenibilità ambientale deve confrontarsi con le problematiche più disparate che, come
abbiamo visto, spaziano dall’analisi economica, alla esposizione degli abitanti alle radiazioni,
alla domanda di acqua, alla previsione ambientale, …..Per non citare tutte le variabili
territoriali e geografiche insite nella professione tradizionale del pianificatore.
La quantità e la qualità di elementi che occorre valutare è talmente elevata, che i potenziali
rischi di errore si allargano a livello esponenziale all’aumento delle variabili. E’ quindi
improcrastinabile la necessità di sviluppare strumenti di aiuto al processo di pianificazione.

Monitoraggio climatico: una scienza per il supporto decisionale

Un ammontare considerevole di nuovi dati ambientali viene generato come risultato dello
sviluppo di reti regionali di osservazione sia da punti di vista spaziali (satelliti), sia da sensori
a livello di suolo, acqua e aria. Mentre molte delle nuove informazioni vengono generate ed
utilizzate per rispondere alla domanda della ricerca, esiste un “buco” significativo nella loro
applicabilità ed utilizzazione in aiuto ai processi decisionali del mondo imprenditoriale. Vi
sono differenti motivi che spiegano questo fatto. Fra le barriere più elevate vi sono la
mancanza di consapevolezza sulla disponibilità ed importanza dell’informazione, la
mancanza di conoscenza sull’affidabilità dell’informazione, la mancanza di portali di accesso
imprenditoriale all’informazione, la mancanza di know-how su come utilizzare l’informazione
sul piano operativo imprenditoriale e sulla pianificazione decisionale.
Un forte richiamo di allarme sulla necessità di una scienza per il supporto decisionale nei
confronti dei problemi climatici è stato lanciato nel 2001 con il Terzo Rapporto di Valutazione
del Comitato Intergovernativo sui Cambiamenti Climatici (IPCC), che ha messo in evidenza i
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tre concetti di “Impatto”, “Adattamento” e “Vulnerabilità” (McCarthy J.J., 2001). Questo
appello è stato accolto da differenti istituzioni con una buona sollecitudine, ma attraverso
modi differenti.
Citando Kevin Noone, direttore generale del IGBP (Noone K., 2007): “La necessità per la
scienza di venire in aiuto alle scelte decisionali sull’adattamento richiede una comprensione
sofisticata sul funzionamento del Sistema Terra, ma va anche parecchio oltre. Abbiamo
bisogno di nuovi strumenti che ci permettano di sviluppare verosimili scenari di probabilità per
la previsione di differenti schemi di potenziale adattamento e delle possibili conseguenze”.
Noone descrive tali strumenti come nuove tipologie di modelli per creare attive descrizioni
previsionali di scelte comportamentali umane sulla falsa riga dei modelli utilizzati per le
previsioni climatiche future.

Ma occorre che tali procedure siano promosse principalmente a livello di autorità locali e
centrali. Esaminando le posizioni assunte da queste ultime, emerge che l’argomento più
importante sulle future strategie politiche a livello europeo è rappresentato dalla domanda:
“Come intervenire sul cambiamento climatico causato dalle emissioni ad effetto serra?”
Il problema dei futuri impatti è stato approfonditamente esaminato nella pagina web
dell’Unione Europea su Ambiente e Clima (ECCP, 2007): “….Quindi oltre ad evitare e a far
recedere il cambiamento climatico attraverso una riduzione delle emissioni di gas ad effetto
serra, vi è l’urgente necessità di verificare se siamo adeguatamente in grado di adattarci ai
cambiamenti climatici previsti per le regioni europee.”
Una delle soluzioni prospettate è quella della ‘Politica dell’Adattamento’: “…l’adattamento al
cambiamento climatico è un insieme complesso. Presuppone l’esame degli impatti al
cambiamento climatico in una varietà di settori, organizzazioni e popolazioni. Prendere
decisioni sulle politiche di adattamento implica valutazioni di rischio e valutazioni
costi/benefici. Lo scopo principale di tale politica sarà quello di assicurarci che le decisioni
che oggi prendiamo non andranno a compromettere la futura flessibilità e sopravvivenza
dell’Unione Europea.
L’impatto dei cambiamenti climatici avverrà localmente e regionalmente in differenti modi.
Quindi, la maggior parte delle azioni di adattamento dovrà essere decisa e adottata a livello
locale, regionale e nazionale.
La Commissione Europea sta quindi analizzando il proprio ruolo e la possibilità di strategie
politiche di adattamento all’impatto dell’inevitabile cambiamento climatico e su come
assistere al meglio gli sforzi locali, regionali e nazionali…”

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Vulnerabilità, Adattamento e Mitigazione al cambiamento climatico
A livello decisionale il problema su come affrontare il cambiamento climatico ha avuto una
prima risposta con la definizione di una strategia. Questa è stata messa a punto per la prima
volta dal IPCC (IPCC, 2007) con la pubblicazione dei rapporti del Secondo Gruppo di Lavoro
(Impatto, adattamento e vulnerabilità) e del Terzo Gruppo di Lavoro (Cambiamento climatico
e mitigazione).

La migliore definizione di questa strategia è stata descritta dall’Organizzazione Olandese per
la Ricerca Scientifica (NWO, 2004) nella pubblicazione illustrativa del suo programma
“Vulnerabilità, Adattamento e Mitigazione” (VAM). Qui l’enfasi tematica è posta molto più
nelle scienze sociali e comportamentali che in altri programmi. VAM incentra la ricerca
rispetto al cambiamento climatico sugli aspetti sociali e di comportamento, in particolare
all’interno ed in collegamento con pubblica amministrazione, geografia, economia
ambientale, scienze socio-culturali, normative ambientali e altre discipline. Il programma non
riguarda la ricerca biologica o ecologica. Le tematiche del VAM sono:
1) Vulnerabilità; considerata come il grado di coinvolgimento di salute, economia, natura e
biodiversità nei risultati di uno specifico cambiamento climatico.
2) Adattamento; nel significato dell’adattarsi di tutti gli aspetti locali, nazionali e globali ad un
cambiamento in atto o avvenuto del clima. L’adattamento è inteso come riduzione della
vulnerabilità di un sistema.
3) Mitigazione; questo termine può essere spiegato in vari modi. Talvolta è inteso come un
metodo per evitare il cambiamento climatico, secondo qualsiasi strategia seguita. Questo può
significare la riduzione delle emissioni di gas a effetto serra. Un'altra possibilità è di separare
chiaramente la mitigazione dalla riduzione. La mitigazione si limita quindi a neutralizzare le
emissioni che sono già state prodotte, come immagazzinando la CO2 sotto terra o facendola
assorbire attraverso impianti forestali.
4) Adattamento + mitigazione; l’adattamento e la mitigazione non si escludono a vicenda ma
formano due vie complementari e parallele nelle politiche del clima. La mitigazione rimane
l’unica soluzione definitiva al problema climatico, ma l’adattamento è necessario per
fronteggiare le inevitabili conseguenze del cambiamento climatico.
Mentre “adattamento” sembra un termine ragionevolmente specifico, si tratta in realtà di un
termine generico difficile da concettualizzare e analizzare. Una questione importante riguarda
in quale maniera l’adattamento al cambiamento climatico possa essere inserito nei principali
orientamenti delle politiche per lo sviluppo e la pianificazione.

Per quanto riguarda la

mitigazione è importante comprendere che il nucleo della politica internazionale sul clima è
formato da principi di politiche di mitigazione, anche se l’accettabilità della trasferibilità a
scopo di mitigazione possa sembrare funzionale. Quindi lo sviluppo di scenari di mitigazione
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ed adattamento in occasione di rapide ed estreme manifestazioni del cambiamento climatico,
nonché le relative problematiche di costi ed accettabilità, possono rappresentare una
interessante sfida scientifica.

L’utilizzazione di una strategia di vulnerabilità per la realizzazione di studi relativi all’impatto
del clima sul turismo è la base del progetto ECLAT-COAST “L’influenza del clima e del tempo
sulla domanda di turismo nelle aree costiere europee: analisi ed esplorazioni” (Moreno A.,
2006). Uno dei punti focali di questo progetto è costituito dall’ipotesi che la vulnerabilità delle
località turistiche mediterranee al cambiamento climatico sia generalmente più elevata di
quelle nordeuropee, a causa di una più alta sensibilità, di una maggiore esposizione e di una
minore possibilità di adattamento.
Gli indici turistici climatici esistenti o altri nuovi possono rappresentare indicatori affidabili
della sensibilità delle località costiere ai mutamenti di fruizione turistica in conseguenza della
variabilità/cambiamento del clima. In questo studio la trasposizione operativa della
vulnerabilità è ottenuta attraverso l’equazione tra sensibilità, esposizione (facendo uso
dell’indice TCI) e capacità di adattamento (facendo uso dell’indice PIL - Prodotto Interno
Lordo).

Definizione della vulnerabilità al cambiamento climatico (trad. da Moreno A., 2006)

Ricerca e politiche sul clima
Uno degli ultimi esempi di utilizzazione di questi concetti strategici nell’ambito del VI
Programma Quadro Europeo è rappresentato dal progetto ADAM (ADaptation And Mitigation
strategies) elaborato dal Centro Internazionale Norvegese per la Ricerca sul Clima e
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l’Ambiente “CICERO”. Tra i risultati del progetto vi è uno studio (Hein I., 2007) che
approfondisce l’impatto del cambiamento climatico sul turismo in Spagna. L’analisi dimostra
in che maniera cambierà l’attitudine del clima spagnolo per il turismo e in che maniera questo
influirà sui flussi turistici della Spagna. L’attitudine climatica al turismo viene espressa
attraverso l’indice aggregato TCI. Gli impatti sui flussi turistici vengono modellati utilizzando
una semplice equazione non lineare, calibrata sulla base dei flussi attuali mensili di turismo in
Europa. Il modello ottenuto mostra che il cambiamento climatico previsto, secondo il modello
Hadley dello scenario IPCC SRES A16, potrebbe portare nel 2080 ad una riduzione totale del
20% dei flussi turistici in Spagna rispetto al 2004. Questo effetto sarebbe interamente
motivato dalle temperature molto più alte che sono state previste in estate, sgradite ai turisti.
In primavera ed in autunno si avrebbe invece un aumento dei flussi turistici.
Ma un lavoro ancora più interessante è stato effettuato nell’ambito delle attività del Centro di
Ricerca CICERO (http://www.cicero.uio.no). Di rilievo in particolare è il progetto “Key actors
and the climate regime 2007”. Lo scopo in questo caso è quello di consolidare e incoraggiare
lo sviluppo di una ricerca in collaborazione con i politici e pianificatori norvegesi.
Viene portata avanti una ricerca orientata al supporto decisionale sia per la comprensione dei
regimi climatici, sia per l’uso di approcci interdisciplinari, con l’utilizzo di approfondimenti
mediati alle scienze politiche, all’economia, agli studi ambientali, per finire con la sinologia,
allo scopo di discutere le conseguenze delle posizioni negoziatorie dei differenti attori.
Questo rimane uno dei pochi esempi esistenti di ricerca pubblica mirata alla determinazione
di scelte decisionali politiche

Ancora in Europa vi sono buone prospettive. Nel 2003 la rete èCLAT è stata fondata durante
l’European Science Founded Workshop di Milano (Viner D., Amelung B., 2003). I partecipanti
erano

ricercatori

della

comunità

scientifica

internazionale,

industriali

e

differenti

organizzazioni dello scenario. Gli scopi ed obiettivi della rete èCLAT erano: “Promuovere una
rete internazionale di scienziati, attori e industriali che stabiliscano un’agenda di ricerca e
pongano le basi di un quadro di ricerca per gli studi sul cambiamento climatico ed il turismo;
attirare l’attenzione (all’interno dell’industria e fra gli attori dello scenario) sull’impatto che il
cambiamento climatico avrà sulle località turistiche; analizzare il contributo del turismo al
cambiamento climatico, analizzare la natura delle interazioni esistenti tra cambiamento
climatico, turismo ed ambiente, aiutare a promuovere e a facilitare lo scambio di idee, di
proposte di ricerca e di dati all’interno della comunità èCLAT”. Questo network sta
6

SRES fa riferimento al Rapporto Speciale sullo Scenario delle Emissioni dell’IPCC (2000). I casi
esemplificativi e le categorie previste nello scenario SRES, che non includono ulteriori iniziative climatiche, si
possono sintetizzare come segue: le concentrazioni approssimative di CO2 corrispondenti alle cause
irraggiative dovute alle emissioni antropogeniche di gas ad effetto serra ed aerosol nel 2100 per gli scenari
illustrativi di delimitazione dello SRES B1, A1T, B2, A1B, A2 e A1FI sono rispettivamente di 600, 700, 800,
850, 1250 e 1550 ppm. Gli scenari B1, A1B, e A2 sono stati la base di studi per modelli di intercomparazione.
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attualmente portando avanti svariate ricerche in tutto il mondo collegate alla previsione dei
futuri scenari (www.e-clat.org).

Dall’altra parte del mondo
Mentre in Europa il nodo centrale del dibattito rimane incentrato su come affrontare il
cambiamento climatico e sulla ricerca di come risolvere tale problema principalmente a livello
della filosofia, della ricerca e della politica, sembrerebbe che invece negli USA si stiano
portando avanti approcci più pratici. Il Programma di Ricerca sul Cambiamento Globale degli
Stati Uniti ha pubblicato nel dicembre del 2000 un rapporto da parte di un apposito Gruppo
di Lavoro sulla Modellistica Climatica (USGCRP, 2007) che nel capitolo 7 sottolinea
l’importanza di fondare un Istituto di Servizi per i Prodotti Applicati alle Scienze Climatiche:
“7.1) Un “Istituto” di Servizi per i Prodotti Applicati alle Scienze Climatiche.
Stiamo attualmente prospettando l’evoluzione di un Servizio Climatico che integri tutti gli
aspetti dei sistemi della modellistica, della raccolta di dati e dell’elaborazione previsionale. In
ogni modo la pianificazione e lo sviluppo di un tale servizio sono necessari ma allo stesso
tempo di difficile attuazione e comunque sottoposti all’armonizzazione con la missione della
corrente Agenzia. Quindi si propone un processo evolutivo che inizi al più presto a mettere a
punto le principali componenti di un servizio climatico, mentre un servizio maggiormente
strutturato è in corso di pianificazione e strutturazione.”

Negli Usa è stato portato avanti uno specifico lavoro di indagine per definire le necessità
dell’industria nazionale meteorologica, climatologia e dell’informazione oceanografica (Altalo
M. et al., 2000). Lo scopo di tale lavoro è stato quello di fornire alla National Oceanic and
Atmospheric Administration (NOAA) una panoramica dettagliata sui bisogni dell’industria e di
valutare l’importanza per la società dei suoi prodotti specifici. Questo è stato utilite
all’Agenzia grazie alla valutazione dei suoi compiti strategici e allo stabilimento delle priorità
di molti dei suoi programmi alla luce delle necessità delle industrie o dei gruppi associati che
utilizzano i servizi della NOAA. La sezione dello studio dedicata al bisogno di informazioni
ambientali nel settore energetico è stata sviluppata in maniera particolare.
L’indagine sui servizi climatici applicati alla produttività è stata sviluppata sia in maniera
qualitativa che per tipologie. Vale a dire, sia approfondendo la qualità dei prodotti di
previsione meteo, sia allargando il ventaglio di tipologia produttiva offerta e applicando i
risultati a differenti settori produttivi.
Nella prospettiva qualitativa degli USA, molte agenzie locali di previsioni meteorologiche
realizzano servizi applicativi indirizzati soprattutto agli agricoltori.

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Nel settore agricolo la combinazione tra monitoraggio climatico e sistemi esperti ha condotto
alla modellistica computerizzata per l’irrigazione programmata, i cui primi esempi risalgono a
oltre 20 anni fa. Al giorno d’oggi esistono nel settore molti prodotti commerciali utilizzati
principalmente per la gestione dell’irrigazione o per la protezione antigelo delle colture.

Anche in Australia questo approccio è stato approfondito pubblicizzando e propagandando
servizi climatici applicati quali il Programma di Gestione della Variabilità Climatica (Managing
Climate Variability Program, 2007). In primo luogo in questo caso vi è una dichiarazione
programmatica: “Gli agricoltori e i gestori delle risorse ambientali hanno bisogno di
informazioni per prendere decisioni che possano ridurre i rischi climatici nella propria attività.
Anche se le previsioni a tre mesi sono ormai abbastanza diffuse, molti agricoltori e gestori
ambientali hanno bisogno di tempi operativi di 12 mesi o più. La nostra priorità – attraverso
ricerche e prove in campo – è quella di fornire previsioni climatiche più accurate con tempi
operativi più lunghi per gli agricoltori ed i gestori ambientali”. Al momento non vi è quindi una
differenza tipologica dei servizi forniti, ma una differenza sulla qualità e la durata (che tuttavia
può essere di importanza fondamentale).

La gestione della variabilità climatica
Allo stesso tempo, sempre in Australia si sta lavorando approfonditamente su programmi tesi
a migliorare la Gestione delle Risorse Naturali (GRN) e si sta anche investendo molto
sull’avanzamento delle scienze climatiche.
Nel 2005 come primo passo per una più stretta collaborazione fra scienze climatiche e settori
produttivi è stato varato il programma coordinato Managing Climate Variability (MCV) con la
partecipazione delle associazioni per la ricerca e lo sviluppo del grano, dello zucchero e delle
industrie agricole, del Fondo Nazionale Australiano per il Patrimonio Naturale, del Ministero
per l’Agricoltura, la Pesca e le Foreste, di Dairy Australia, di Meat & Livestock Australia e di
Land & Water Australia (MCV, 2006). Tutto questo risulta dal fatto che vista la forte influenza
della variabilità climatica sul degrado delle risorse naturali in Australia, esisteva un “buco” tra
i gestori delle risorse naturali e l’informazione fornita dalle scienze climatiche. I principali
ricercatori del programma affermano che: “Ci siamo accorti che nel dibattito tra gli scienziati
climatici e gli attori decisionali della GRN, questi ultimi in genere non avevano le idee molto
chiare su quanto la scienza potesse offrire e che nell’utilizzazione pubblica delle scienze
climatiche vi era solamente una vaga comprensione del contesto di attuazione decisionale
della GRN. Questo progetto svilupperà e valorizzerà dei contesti che permetteranno agli
attori della GRN di integrare i risultati delle scienze climatiche nella propria opera di
pianificazione e scelta decisionale” (Hayman P., Hertzler G., Howden M., 2006).
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programma contribuisce ad un migliore uso delle previsioni climatiche stagionali per
imprenditori e gestori ambientali; i suoi obiettivi sono: 1) lavorare assieme a tre gruppi di
attori della GRN (agricoltori, autorità di settore e gestori delle aziende di protezione) per
elaborare un piano dettagliato delle scelte decisionali soggette a specifico rischio climatico; 2)
sviluppare ed applicare un quadro di valutazione della variabilità basato sullo sviluppo di
differenti schemi di modelli concettuali, facendo leva sul notevole sviluppo di strumenti
applicativi e di approcci esistenti nei settori delle scienze economiche quali la Revisione
Bayesiana7 o le Opzioni Reali8, che possano permettere agli attori della GRN di gestire al
meglio i rischi climatici in tre casi studio; 3) valutare il quadro di riferimento e realizzare un
manuale per l’applicazione di tale quadro in ogni decisione di GRN climaticamente sensibile.
Rimane di particolare interesse la metodologia programmatica: “L’esperienza accumulata
nelle ricerche in collaborazione con gli agricoltori in progetti su vasti sistemi agricoli ha messo
in luce come le procedure che partono da un tema di interesse o da una problematica
generale non comportino un percorso facile ed agevole di analisi e risoluzione, per definire
scelte decisionali esatte. Ad ogni modo, esse costituiscono, con pazienza e fatica il più
valido approccio per assicurare la collaborazione fra imprenditori e agricoltori professionisti,
fra scienziati ed economisti. Il processo di costruzione, verifica e validazione di una mappa
dei problemi decisionali, anche attraverso l’uso di diagrammi di flusso, può condurre a diversi
risultati di valore. Tale modi di procedere costituisce inoltre un’opportunità di dialogo fra le
differenti fonti della conoscenza e per una presentazione dell’informazione in modo ufficiale
ma accessibile. Il quadro di riferimento sarà costituito da una serie di esempi pratici e fogli di
lavoro che permetteranno la definizione di un certo numero di tappe operative per la scelta
decisionale. Il nostro obiettivo è di creare almeno un esempio per ogni gruppo di opzioni
decisionali; questo potrà fornire un esempio estremamente chiarificante della sintesi di
concetti che occorrerà valutare.”
Nella citazione precedente occorre sottolineare la particolare caratteristica programmatica di
approccio coordinato fra i differenti attori dello scenario.

Esempi di monitoraggio climatico per servizi produttivi

7

Il teorema di Bayes' (conosciuto anche come Revisione di Bayes, o legge di Bayes) è uno dei risultati della
teoria delle probabilità, che collega la distribuzione condizionale e marginale delle probabilità a variabili a
caso. In alcune interpretazioni delle probabilità il teorema di Bayes spiega come aggiornare o ricostruire
certezze alla luce di nuove evidenze a posteriori.
8
Nella finanza di impresa, il modello delle Opzioni Reali serve a catturare il valore della flessibilità
manageriale in risposta agli sviluppi inaspettati del mercato. Una Opzione Reale è l’opzione giusta, ma non
quella obbligata, per la scelta di qualche decisione di mercato, solitamente l’opzione per la realizzazione di
un investimento di capitale.
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La crescente capacità degli scienziati di fornire adeguate previsioni sui futuri eventi climatici è
stata sviluppata anche attraverso validi strumenti di aiuto alla pianificazione ed alla gestione
di tutte le attività economiche e sociali. Agli inizi la previsione climatica era considerata molto
utile per le comunità agricole, ma con il tempo ha trovato largo impiego anche in altri settori,
come quelli dell’energia, della sanità e del turismo.

La richiesta fondamentale di previsione climatica in agricoltura si è sviluppata nell’offerta di
nuovi servizi che possono aiutare la scelta decisionale per i responsabili di settore.
Ad esempio il Ministero dell’Agricoltura del West Australia ha realizzato un nuovo strumento
web per il supporto decisionale agli agricoltori denominato “Climate decision support tools”
(DAWA, 2007), che consiste in una serie di programmi software per computer che
promettono di alleviare in parte i compiti dell’agricoltore e di definire le scelte meno rischiose
da intraprendere. Tale strumento fornisce informazioni sul potenziale idrico disponibile per
l’irrigazione, sui valori potenziali di raccolto, sulla piovosità stagionale, sulle epoche di
fioritura, sugli eventi termici e sull’analisi del clima per aiutare gli agricoltori a prendere
decisioni strategiche e tattiche più aggiornate. In particolare lo strumento è composto da:
1) un calcolatore di

raccolto potenziale, largamente conosciuto con il nome di PYCAL,

sviluppato nel corso degli anni 1990 per calcolare i raccolti ottenibili e l’efficienza idrica per il
grano ed altre colture. Con esso si ottengono gli indici per la valutazione dell’efficienza
produttiva nei pacchetti colturali ad alta produttività.
2) Un calcolatore di fioritura, sviluppato anch’esso attorno agli anni ’90, per stimare l’epoca di
fioritura e l’incidenza delle temperature più favorevoli all’impollinazione, le temperature
critiche (del gelo e quelle eccessivamente alte) per le diverse epoche di semina.
3)

Un calcolatore del clima, sviluppato nei primi anni del 2000,

per visualizzare ed

analizzare le informazioni climatiche. Può essere utilizzato per analizzare le informazioni
meteo storiche e le probabilità di rischi climatici in relazione alle decisioni tattiche e
strategiche dell’azienda agricola.

Il modello previsionale turistico PILEUS
Ma lo strumento più famoso utilizzato per il supporto decisionale è stato realizzato
dall’Università Statale del Michigan (USA) con il Progetto PILEUS, definito “Scienza climatica
per i responsabili decisionali” (Michigan State University Board of Trustees, 2005).
L’obiettivo base del Progetto PILEUS è quello di fornire informazioni utili sul clima e di dare
assistenza ai responsabili delle scelte decisionali. L’attuale focalizzazione è rivolta alle due
maggiori industrie della regione dei Grandi Laghi: l’agricoltura ed il turismo. I compiti del
progetto sono:
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fornire una comprensione migliore degli andamenti climatici storici, della variabilità e
dell’impatto che hanno avuto sulla popolazione e sull’industria.

-

Valutare, utilizzando nuovi modelli previsionali relativi al clima, in quale maniera i futuri
andamenti climatici e la variabilità influiranno su popolazione e industria.

-

Creare un quadro economico, che tenga esplicitamente conto dei fattori climatici nei suoi
processi decisionali.

Il progetto coinvolge gli attori dello scenario locale e i ricercatori per una collaborazione
fattiva sulle reciproche esperienze, per una comunanza delle conoscenze e per diffondere
l’informazione sull’impatto climatico nei confronti dell’industria. Il progetto ha sviluppato
differenti strumenti per diverse applicazioni, fra le quali la previsione di domanda turistica.
Può essere interessante conoscere come questo strumento è stato sviluppato.
I ricercatori hanno utilizzato una metodologia conosciuta comunemente come analisi di
regressione multipla. Il termine “regressione multipla” è stato utilizzato per la prima volta da
Pearson nel 1908. Lo scopo principale della regressione multipla è quello di ampliare la
conoscenza circa la relazione tra numerose variabili indipendenti (o predicati) e una variabile
dipendente (o criterio). Nelle scienze sociali, incluse le scienze di ricerca sul turismo, le
procedure della regressione multipla sono largamente utilizzate. In genere la regressione
multipla permette al ricercatore di chiedere (e di ottenere risposte appropriate) alla seguente
domanda: “quale è il migliore predicato per ….”. Al crescere delle variabili di incertezza del
viaggio (includendo i gusti, le politiche, le quantità di viaggiatori, le variabilità climatiche e le
scelte di meta) le proiezioni divengono meno affidabili. Ma utilizzando questo strumento, gli
operatori/fornitori di servizi turistici possono acquisire una migliore comprensione della
domanda esistente per i loro prodotti e/o servizi, posta l’esistenza di determinate condizioni o
scenari. Per la realizzazione dello strumento si è tenuto conto dei fattori che si reputano
tipicamente come quelli a maggiore influenza sul comportamento del turista, e cioè: 1) le
condizioni del tempo, 2) la situazione economica; 3) il prezzo dei prodotti e dei servizi offerti
al turista; 4) la quantità di tempo libero che il viaggiatore ha a disposizione (il tempo libero è
quello che rimane dopo che sono stati assolti gli obblighi fondamentali del lavoro, del sonno,
dei pasti e dell’igiene personale. Si tratta di un tempo utilizzabile a discrezione delle scelte
personali). E’ stata quindi realizzata una ricerca per determinare se i quattro fattori sopra
esposti fossero disponibili in formati di dati quantificabili. Si è quindi individuata una ampia
disponibilità di variabili climatiche storiche, come pure una fonte di misura della fiducia del
consumatore nell’economia nazionale. Si sono anche rese disponibile le raccolte di dati
storici sui prezzi della benzina e sui costi di gestione dell’automobile. Però non si sono trovati
indicatori validi sul tempo libero. Il Ministero dei Trasporti del Michigan ha fornito una vasta
raccolta di dati sul rilevamento del traffico locale basto sui punti di censimento delle strade

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statali. Quindi è stata elaborata un’equazione matematica per rappresentare i modelli del
traffico turistico.

Le analisi di regressione hanno rivelato che la misurazione ottimale del traffico turistico su
determinate strade del Michigan su base giornaliera derivava da: “il traffico (la variabile
dipendente) risulta come funzione dell’ammontare delle precipitazioni giornaliere, delle
temperature massime giornaliere, dell’indice mensile di fiducia del consumatore del Midwest
(CCI – edito dalla Camera di Commercio), del fatto che il giorno in questione sia o meno una
festività, oppure capiti in un fine settimana

e in quale periodo dell’anno (le variabili

indipendenti)”.
Concettualmente l’equazione viene espressa come: Traffico = f(precipitazioni, temperatura
massima, CCI, festività, week-end, stagione).
Le variabili che invece erano state verificate nel modello come statisticamente insignificanti
oppure collineari (il che si verifica quando due variabili strettamente correlate confluiscono
essenzialmente nella medesima informazione) e che quindi sono state scartate, erano le
seguenti: il tasso di disoccupazione mensile statale, il livello mensile dell’acqua dei Grandi
Laghi, i valor storici giornalieri di temperatura, i costi di gestione annuale dell’automobile, e
abbastanza sorprendentemente, il prezzo della benzina. Resta da stabilire se anche alla luce
dei recenti, drammatici aumenti del carburante tale variabile sia rimasta statisticamente non
rilevante nelle versioni più recenti del modello.
Dopo ulteriori verifiche i ricercatori hanno deciso che il modello avrebbe fornito risultati più
accurati se fosse stato suddiviso in quattro differenti

modelli stagionali più attinenti ai

cambiamenti climatici e ad altri fattori a ricorrenza annuale. La stagionalità è stata suddivisa
in:
Primavera = marzo, aprile , maggio;
Estate = giugno, luglio, agosto;
Autunno = settembre, ottobre, novembre;
Inverno = dicembre, gennaio, febbraio.
Le due variabili climatiche incluse nel modello sono:
Temp = le temperature massime giornaliere registrate;
Precip = le precipitazioni (di ogni tipo) totali giornaliere registrate.
La variabile economica inclusa nel modello è costituita dall’indice mensile di fiducia del
consumatore del Midwest, pubblicato dalla Camera di Commercio. Dato che ricerche passate
avevano dimostrato che la maggioranza dei turisti del Michigan provenivano dall’internodella
regione, si è considerato che questo dato fosse più rispondente per tale utilizzazione che non
l’indice nazionale di fiducia del consumatore. La variabile è stata definita come:
CCI = indice mensile di fiducia del consumatore del Midwest.
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Diverse tipologie di variabili simili sono state sviluppate per verificare se giornate specifiche
durante i periodi di festività potevano avere un impatto sul traffico; esse erano:
Wk1 = un venerdì o una domenica di un fine settimana non associato alle ferie;
Wk2 = un sabato di un fine settimana non associato alle ferie;
Hdy1 = una festività di un giorno solo di martedì, mercoledì o giovedì.
Hdy2 = il giorno precedente o il giorno seguente ad un periodo di fine settimana;
Hdy3 = un giorno che ricadeva nel mezzo di un periodo di festività-fine settimana.
Infine, si è aggiunta una variabile di anno.
Anno = l’anno in corso (ad es. 1998).
Quindi, l’equazione finale è risultata:
Traffico = il numero proiettato di veicoli motorizzati, contenenti turisti, che passano davanti ai
rilevatori stradali di traffico, in una data strada, in un dato giorno.
Le analisi di regressione sono state realizzate su di una rosa di stazioni di rilevamento del
traffico statale su strade famose come rotte di traffico turistico. Il gruppo di ricerca ha così
identificato dieci località in cui i risultati erano sufficienti a sviluppare modelli di traffico
turistico stagionale affidabili e statisticamente rilevanti.
Tutti questi dati sono stati utilizzati per sviluppare uno strumento di libero accesso sulla rete
web.

Ma lo strumento più mediatizzato messo a punto dall’Università di Stato del Michigan, è stato
il servizio di supporto decisionale che ha collegato la variabilità climatica alla produzione della
ciliegia da torta. Ciò è stato possibile grazie al fatto che il Michigan produce quasi il 75% delle
ciliegie da torta prodotte negli Stati Uniti e che le ciliegie da torta danno una redditività allo
Stato di 32 milioni di € all’anno (su un totale di 160 milioni di € per tutte le specialità di colture
fruttifere). Due terzi delle ciliegie da torta coltivate in Michigan crescono in cinque contee sui
bordi del lago Michigan e sono quindi influenzate climaticamente da questa grande massa
d’acqua. Le ciliegie sono estremamente vulnerabili ai valori estremi di temperatura. L’impatto
del clima sull’industria della ciliegia da torta non è ancora ben stato studiato e non è stato
recepito in un contesto a scala industriale. Tutti questi fattori assieme hanno permesso,
quindi, con un’occasione unica di collegare l’esperienza della produzione di ciliegia da torta
con l’economia e la scienza climatologia.

Conclusioni
Si può quindi concludere che l’atto del trasferimento delle conoscenze scientifiche di base
(monitoraggio climatico e previsione meteorologica) in un quadro di applicabilità pratica,
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