Risorsa Idrica

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Per potenziare le capacità gestionali di  con cui fronteggiare emergenze idriche e idropotabili dovute ai sempre più frequenti episodi di siccità, il LaMMA ha sviluppato per per l'Autorità Idrica Toscana (AIT) un servizio di monitoraggio della risorsa idrica. 

Informazioni geo-riferite sulla situazione idrica del territorio e la sua possibile evoluzione

Le competenze del consorzio LaMMA nella previsione meteorologica e all'analisi climatologica, unitamente alle competenze nello sviluppo di applicazioni WebGIS e di pubblicazione di informazioni ambientali e territoriali sono alla base del prodotto sviluppato a supporto dell’AIT nella gestione delle crisi idropotabili.

Il sistema informativo territoriale, sviluppato integrando ed elaborando dati meteo da stazioni a terra relative al territorio toscano, consente di fornire, attraverso un portale WebGIS dedicato, informazioni geo-riferite circa la situazione idrica del territorio e la sua possibile evoluzione.
Tale infrastruttura rappresenta una soluzione proattiva per poter fornire informazioni semplici, comprensibili e tempestive sulle condizioni attuali e sui possibili scenari evolutivi della siccità a supporto delle scelte e delle azioni da intraprendere. I dati sono al momento unicamente accessibili al personale tecnico di AIT. 

 

Infrastruttura dati geografici 

L’infrastruttura di dati geografici sviluppata permette di gestire tutti i tematismi necessari alla creazione degli indici d’interesse per l’Autorità Idrica Toscana, dalle stazioni meteorologiche alle mappe derivate, agli elaborati finali. 

Risorsa Idrica

Il servizio prende in considerazione come dati di input: le precipitazioni, la temperatura minima e la temperatura massima giornaliere. La consistenza delle stazioni ad oggi è di circa 436 stazioni pluviometriche (1 stazione su 53 km2) e 248 stazioni termometriche, mentre il periodo di disponibilità dei dati è dal 1995 ad oggi.

Le stazioni meteo incluse sono parte delle seguenti reti:
Servizio Idrologico Regionale (SIR), Consorzio Chianti Classico, Stazioni istituto IBE-CNR, Stazioni del Consorzio LaMMA, Reti dei servizi idrologici delle regioni limitrofe (Liguria, Umbria, Emilia Romagna), Aeronautica Militare, UCEA (Ufficio Centrale di Ecologia Agraria).

Le mappe, utilizzate come dato di input per le elaborazioni visibili sulla web application, sono ottenute a partire dalla spazializzazione dei dati giornalieri misurati dalle stazioni meteorologiche disponibili. La risoluzione spaziale finale è di 200 m ed il grigliato ricopre l’intero territorio toscano. L'algoritmo di interpolazione utilizzato è una modifica di quello proposto da Thornton et al. (1997). 

 

Indici ed elaborazioni messe a disposizione

Le elaborazioni delle variabili meteo che sono rese disponibili  sul portale sono riferite a cinque scale temporali mensili ben definite (1, 3, 4, 6 e 12 mesi) ed una a partire dal 1° Ottobre, indicato a livello internazionale come inizio dell’anno idrologico per l’emisfero settentrionale.

Le elaborazioni sono: 

  • Pioggia Cumulata e sua anomalia: rappresenta la pioggia cumulata in un determinato periodo di tempo (in mm); l’anomalia esprime il suo scostamento rispetto alla media climatologica (1995-2018) espresso sia in mm che come % del valore climatologico atteso.
     
  • Temperatura Media dell’aria e sua anomalia: rappresenta la temperatura media (in °C) in un determinato periodo; l’anomalia esprime il suo scostamento in °C rispetto alla media climatologica (1995-2018).
     
  • Evapotraspirazione potenziale e sua anomalia: rappresenta la quantità d’acqua evapotraspirata (in mm). L’evapotraspirazione qui considerata è quella potenziale, ovvero quella che si avrebbe da una superficie interamente coperta da una coltura ideale posta in condizioni di rifornimento idrico ottimale. In sostanza è funzione esclusiva dei fattori climatici (in primis temperatura e radiazione); il suo valore risulta generalmente maggiore della evapotraspirazione reale. La formula adottata per il calcolo è quella proposta da Jensen and Haise (1963). L’anomalia esprime il suo scostamento rispetto alla media climatologica (1995-2018) espresso sia in mm che come % rispetto al valore climatologico atteso.
     
  • Bilancio idrico semplificato e sua anomalia: rappresenta la differenza (in mm) fra la precipitazione cumulata e l’evapotraspirazione potenziale in un certo periodo (giorno, mese, ecc.); l’anomalia esprime il suo scostamento (in mm) rispetto alla media climatologica (1995-2018). Questo parametro, rispetto al solo dato di precipitazione, permette di meglio valutare l’acqua disponibile nel terreno, sebbene, essendo un bilancio semplificato, non tenga conto di eventuali perdite di acqua per scorrimento superficiale o per percolazione profonda.
     
  • SPI-Standardized Precipitation Index (McKee et al., 1993): è un indice che permette di individuare periodi secchi e umidi su varie scale temporali mettendo in evidenza la siccità di tipo meteorologico, agricolo o idrologico, e la possibilità di confrontare luoghi geograficamente e climatologicamente diversi. Il confronto fra valori di breve, medio e lungo periodo (SPI disponibile da 1 a 12 mesi) può evitare eventuali errate interpretazioni relative alla durata di siccità prolungate che possono venire interrotte da periodi di temporanea normalità o surplus, com’è accaduto durante l’intenso evento del 2012.
     
  • SPEI-Standardized Precipitation Evapotraspiration Index (Vicente-Serrano et al., 2012): Indice simile allo SPI, ma basato su un bilancio idrico semplificato in quanto calcolato introducendo anche il parametro evapotraspirazione. Lo SPEI è in grado di evidenziare lo stato della siccità influenzato sia dall’andamento della precipitazione che dalle variabili meteorologiche che influenzano l’evaporazione e la traspirazione.