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Rodolfo Soncini Sessa, Enrico Weber, Daniela Anghileri, Marco Micotti DEI – Politecnico di Milano 1.Il cambiamento climatico parte prima Attività 2.1.4.

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1 Rodolfo Soncini Sessa, Enrico Weber, Daniela Anghileri, Marco Micotti DEI – Politecnico di Milano 1.Il cambiamento climatico parte prima Attività 2.1.4. Individuazione di una politica di regolazione integrata e condivisa Milano, 20 marzo 2013

2 Scenari climatici 2041-2050 Due Regional Circulation Models (RCMs): 1) REG-CM3 del Abdus Salam International Centre for Theoretical Physics (ICTP) a Trieste (Pal et al., 2007) 2) REMO del Max Plank Institute for Meteorology ad Hamburg (Jacob et al., 2001). L’uscita di entrambi i modelli è a passo giornaliero e ha una risoluzione spaziale di 0.22 o (~25km).

3 Scenari climatici: scenario di emissione Data la scarsa differenza tra gli scenari emissivi sino al 2050, abbiamo adottato lo scenario A1B che rappresenta un buon compromesso.

4 Scenari climatici: celle e stazioni

5 Scenari climatici: il campo di precipitazione Si stimano 5 statistiche giornaliere 2 statistiche orarie che definiscono il campo di pioggia. Andamento annuale delle statistiche risultanti in una stazione.

6 Metodo di analisi del CC Si è così ottenuto un modello di generazione del tempo (meteorologico) che descrive in termini statistici i processi spazio- temporali della temperatura e della precipitazione, che è stato calibrato sulla serie di dati storici 2000-09.

7 Scenari climatici: procedura di forecast Si proietta la variazione riscontrata delle statistiche nell’RCM sulle statistiche osservate: così facendo si utilizza la tendenza, e non il valore, fornito dal modello RCM e si evita l’errore sul valore assoluto che esso commette.

8 Metodo di analisi del cambiamento Pro: si utilizza solo la variazione tra presente e futuro stimata dal modello RCM, non i valori assoluti che esso produce che si ritengono poco affidabili. Contro: la ricchezza delle correlazioni presenti nella serie temporale prodotta dal RCM è solo parzialmente riprodotta, poiché si riproduce solo quanto è descritto dalle statistiche (spazio-temporali) che caratterizzano il processo generativo adottato (lag-1). Effetto secondario: a differenza di altri metodi, il backcast non dipende dal RCM adottato, ma solo dal processo generativo scelto e dalla sua taratura.

9 Scenari climatici: conclusione Afflussi metereologici alle stazioni pluviometriche del Verbano: Backcast 2000-09 (100 anni equivalenti) Forecast 2041-50 ( “ ) Scenari prodotti da P. Burlando (ETH, Zurigo).

10 Il sistema VerbaCe Isola S. Antonio Pavia Miorina Meteo Afflussi Deflussi Miorina Ticino a Pavia Po a S. Antonio Scenario climatico FEST

11 Scenari di afflusso Afflussi metereologici alle stazioni pluviometriche del Verbano: Backcast 2000-09 (100 anni equivalenti) Forecast 2041-50 ( “ ) Trasformati in afflussi al lago con modello FEST: Backcast 2000-09 (100 anni equivalenti) Forecast 2041-50 ( “ ) Scenari prodotti da G. Ravazzani (DIIAR, Polimi). FEST

12 Frontiera Ver_eso vs Tic_Irr 1996-2010 (come in negoziazione) 2000-2009 (per Camb. Clim.) La piena del 2000 ha tempo di ritorno 90-200 anni. L’utilità è diversa se si presenta una volta su sedici anni o una volta su dieci.

13 Il sistema VerbaCe Isola S. Antonio Pavia Miorina Meteo Afflussi Deflussi Miorina Ticino a Pavia Po a S. Antonio Scenario climatico Alternative Mod. prop.

14 La correlazione con il Po Isola S. Antonio Pavia Miorina Meteo Afflussi Deflussi Miorina Ticino a Pavia Po a S. Antonio Scenario climatico Alternative Mod. prop. Correlazione

15 Il Po

16 Po storico Po simulato via regressione con afflusso Verbano storico Cumulata portata Po 2000-09

17 Traiettoria portata Po 2000 Po storico Po simulato via regressione con afflusso Verbano storico

18 Correlazione Ticino-Po Afflusso Verbano storico Po simulato via regressione con afflusso Verbano storico Verbano Po Varianza Po Media Po

19 Frontiera Ver_eso vs Tic_Irr Po storico Po simulato via regressione con afflusso Verbano storico

20 Frontiera Ver_eso vs Tic_eso Po storico Po simulato via regressione con afflusso Verbano storico

21 FEST Isola S. Antonio Pavia Miorina Meteo Afflussi Deflussi Miorina Ticino a Pavia Po a S. Antonio Scenario climatico Alternative Mod. Tic. Correlazione FEST

22 Simulazione afflussi Fest

23 DEM Parametri del suolo Parametri della vegetazione Forzanti atmosferiche Dinamica neve Interpolazione spaziale: Thiessen, Dist. Inversa, ecc. Definizione del reticolo idrografico Bilancio idrologico Propagazione: invaso lineare Propagazione: Muskingum-Cunge Idrogramma Deflusso superficiale Percolazione http://dx.doi.org/10.1016/j.advwatres.2009.01.006 Fest: un modello idrologico semi-distribuito 6600 celle 1 km x 1 km 39600 variabili Realizzato da G. Ravazzani e M. Mancini, DIIAR, Polimi

24 della rete di pluviografi e termometri Precipitazione Temperatura aria Vengono trasformati in campi Dati meteorologici

25 Afflussi al Verbano Afflussi al Ceresio Uscite: afflussi a Verbano e Ceresio

26 Cumulata afflussi totali al Verbano (2000-2009) Storia

27 Cumulata afflussi totali al Verbano (2000-2009) Storia Fest (Simulazione meteo storico)

28 Curva di durata Storia

29 Curva di durata Storia Fest

30 Frontiera Ver_eso vs Tic_Irr Afflusso storico (Po simulato) Afflusso simulato FEST

31 Curva di durata Storia Fest

32 Curva di durata: piene Storia Fest

33 Curva di durata: magre Storia Fest Storia Fest DomenicaLunedì Domenica Invaso lacuale 375 Mm 3 Capacità serbatoi 550 Mm 3

34 Media e varianza afflusso Storia

35 Medie e varianze afflusso Storia Fest

36 Correzione Correggere media e sigma. Quando? Ogni giorno: media e varianza giornaliera (730 parametri!) Media e varianza annua (2 parametri) Compromesso adottato: Media e varianza sotto e sopra 75 mc/s (serbatoi alpini) (4 parametri)

37 Curva di durata Storia Fest

38 Curva di durata Storia Fest Fest corretto

39 Curva di durata: contributo serbatoi idroelettrici Storia Fest Corretto 4 parametri

40 Con 720 parametri Storia Fest Corretto 4 parametri Corretto 720 parametri

41 Curva di durata: piene Storia Fest

42 Curva di durata: piene Storia Fest Fest corretto

43 Medie e varianze afflusso Storia Fest

44 Medie e varianze afflusso Storia Fest Fest corretto

45 Cumulata afflussi totali al Verbano (2000-2009) Storia Fest (Simulazione meteo storico)

46 Cumulata afflussi totali al Verbano (2000-2009) Storia Fest (Simulazione meteo storico) Fest corretto

47 Piena 2000: afflusso al lago Storia

48 Piena 2000: afflusso al lago Storia Fest

49 Piena 2000: afflusso al lago Storia Fest Fest corretto

50 Nuova diga Tic_Irrigazione vs Ver_Esondazioni Afflusso storico (Po simulato) Afflusso simulato FEST Afflusso simulato corretto

51 Afflusso storico (Po simulato) Afflusso simulato corretto Nuova diga Tic_Irrigazione vs Ver_Esondazioni

52 Nuova diga Tic_EnelGreenPower vs Ver_Esondazioni Afflusso storico (Po simulato) Afflusso simulato corretto

53 Nuova diga Tic_Esondazioni vs Ver_Esondazioni Afflusso storico (Po simulato) Afflusso simulato corretto

54 Nuova diga Ver_Ambiente vs Ver_Esondazioni Afflusso storico (Po simulato) Afflusso simulato corretto

55 Nuova diga Ver_Turismo vs Ver_Esondazioni Afflusso storico (Po simulato) Afflusso simulato corretto

56 Nuova diga Tic_Termoelettrico vs Ver_Esondazioni Afflusso storico (Po simulato) Afflusso simulato corretto # giorni q<25 mc/s StoriaFest corretto Fest totali61211 consecutivi360

57 Backcast (corretto)

58 Piogge backcast Media Storia Colore: dieci anni storici Grigio: 100 anni generati

59 Cumulata precipitazione Media Storia Colore: dieci anni storici Grigio: 100 anni generati

60 Cumulata afflussi totali al Verbano (2000-2009) Storia Fest corretto

61 Cumulata afflussi totali al Verbano (2000-2009) Storia Fest corretto Backcast

62 Medie e varianze afflusso Storia Fest corretto

63 Medie e varianze afflusso Storia Fest corretto Backcast

64 Piena 2000: afflussi al lago Storia Fest corretto Backcast

65 Curva di durata Storia Fest corretto Backcast

66 Curva di durata: contributo serbatoi idroelettrici Storia Fest corretto Backcast

67 Curva di durata: piene Storia Fest corretto Backcast

68 Nuova diga Tic_Irrigazione vs Ver_Esondazioni Storia Fest corretto Backcast

69 Nuova diga Tic_EnelGreenPower vs Ver_Esondazioni Storia Fest corretto Backcast

70 Nuova diga Ver_Ambiente vs Ver_Esondazioni Storia Fest corretto Backcast

71 Nuova diga Ver_Turismo vs Ver_Esondazioni Storia Fest corretto Backcast

72 CHE FARE? Coerentemente con l’approccio adottato per il downscaling climatico utilizzeremo solo la variazione prevista delle utilità di settore.

73

74 Nuova diga Tic_Termoelettrico vs Ver_Esondazioni Storia Fest corretto Backcast # giorni q<25 mc/s StoriaFest corretto Backcast totali61210 consecutivi360


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