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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 Individuazione di una politica di regolazione integrata e condivisa Milano, 20 marzo 2013

2 Scenari climatici 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

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 (100 anni equivalenti) Forecast ( “ ) 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 (100 anni equivalenti) Forecast ( “ ) Trasformati in afflussi al lago con modello FEST: Backcast (100 anni equivalenti) Forecast ( “ ) Scenari prodotti da G. Ravazzani (DIIAR, Polimi). FEST

12 Frontiera Ver_eso vs Tic_Irr (come in negoziazione) (per Camb. Clim.) La piena del 2000 ha tempo di ritorno 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

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 Fest: un modello idrologico semi-distribuito 6600 celle 1 km x 1 km 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 ( ) Storia

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

46 Cumulata afflussi totali al Verbano ( ) 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 ( ) Storia Fest corretto

61 Cumulata afflussi totali al Verbano ( ) 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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