The Alpine environment is particularly susceptible to the effects of global warming, which significantly impact snow resources. In order to determine the presence and intensification of snow drought events, this thesis compares the results obtained from the analysis of historical snow depth and air temperature collected from six meteorological stations in the Monte Rosa region over the period 2003-2023, 21 years. The study is based on the use of three climatic indices designed to identify snow drought events. The Standardized Snow Water Equivalent Index (SSWEI) and the Standardized Anomaly Index (SAI) are standardized indices from the literature that quantify snow anomalies by assessing the deviation of snow-related parameters from the historical average. The Snow Balance Drought Index (SBDI), on the other hand, is an innovative index create by this research to provide a more detailed characterization of snow drought: with the integration of secondary variables, such as fresh snow accumulation, snow density, and melting processes, the SBDI allows for a more accurate assessment of the dynamics related to the shortage of snow resources. Thanks to a thorough analysis aimed at highlighting the climatic variations that have occurred in the study area, significant relationships between snow drought and time were observed in three stations located at medium altitudes, between 1251 and 1850 meters, highlighting an increase in this phenomenon over the study period. In the other three stations, situated at altitudes above 1850 meters, the observed relationships were more variable and, in most cases, not statistically significant; however, even in these locations, an intensification of snow drought events was recorded. Furthermore, in the study conducted at mid-altitudes, the central months of the snow season are found to be the most affected, while at higher altitudes, the month of May also emerges as particularly impacted. The results highlight a general increase in these drought events, both in terms of intensity and frequency, with a more pronounced trend in the more recent years of the period considered and reveal that snow drought episodes are not exclusively concentrated in the central months of the snow season, but can extend into its concluding phase. The analysis demonstrates that these indices are effective tools for detecting snow anomalies, highlighting a strong correlation between the existing indices and the proposed index, confirming its methodological reliability. Snow drought has become a widespread issue across the entire Alpine arc, making it essential to further investigate the dynamics that drive its development and associated impacts. Understanding the factors influencing this phenomenon is crucial to mitigating its effects, limiting its intensification, and implementing conservation and protection strategies for mountain ecosystems.
L’ambiente alpino è particolarmente soggetto agli effetti del riscaldamento globale, che incidono significativamente sulle risorse nivali. Al fine di determinare la presenza e l’intensificazione di eventi di siccità nivologica, il presente elaborato di tesi mette a confronto i risultati ottenuti dall’analisi di serie storiche di temperatura dell’aria e altezza neve provenienti da sei stazioni meteorologiche situate nel comprensorio del Monte Rosa, nel periodo 2003-2023, 21 anni. L’indagine si basa sull’impiego di tre indici climatici progettati per l’identificazione di eventi di siccità nivologica. Lo Standardized Snow Water Equivalent Index (SSWEI) e lo Standardized Anomaly Index (SAI) sono indici standardizzati presenti in letteratura che quantificano le anomalie nivologiche valutando lo scostamento dei parametri associati alla risorsa neve rispetto alla media storica. Lo Snow Balance Drought Index (SBDI), invece, è un indice innovativo sviluppato in questa ricerca per fornire una caratterizzazione più dettagliata della siccità nivologica: con l’integrazione di variabili secondarie, quali l’accumulo di neve fresca, la densità della neve e la fusione, lo SBDI consente una valutazione più accurata delle dinamiche legate alla carenza della risorsa nivologica. Grazie ad un’accurata analisi volta ad evidenziare le variazioni climatiche intercorse nell’area studio, si sono osservate relazioni significative tra la siccità nivologica e il tempo in tre stazioni situate a medie altitudini, tra 1251 e 1850 metri, evidenziando una crescita di tale fenomeno nel periodo analizzato. Nelle altre tre stazioni, poste a quote superiori ai 1850 metri, le relazioni osservate risultano più variabili e, nella maggior parte dei casi, non statisticamente significative; tuttavia, anche in queste località si rileva un’intensificazione degli episodi di siccità nivologica. Inoltre, nello studio condotto a medie altitudini, i mesi centrali della stagione nevosa risultano essere i più colpiti, mentre a quote più elevate anche il mese di maggio emerge come particolarmente interessato. I risultati ottenuti evidenziano un incremento generale di questi eventi siccitosi, sia in termini di intensità che di frequenza, con una tendenza più marcata negli anni più recenti del periodo considerato, e rilevano che gli episodi di siccità nivologica non sono esclusivamente concentrati nei mesi centrali della stagione nevosa, ma possono prolungarsi fino alla sua fase conclusiva. L’analisi condotta mostra come questi indici siano strumenti efficaci per il rilevamento delle anomalie nivologiche, evidenziando una forte correlazione tra i due indici esistenti e l’indice proposto, a dimostrazione della sua affidabilità metodologica. La siccità nivologica rappresenta una problematica diffusa su tutto l’arco alpino, rendendo essenziale l’approfondimento delle dinamiche che ne determinano lo sviluppo. Comprendere i fattori che ne guidano l’evoluzione risulta fondamentale per mitigarne gli effetti, limitarne l’intensificazione e implementare strategie di conservazione e tutela degli ecosistemi montani.
Snow Balance Drought Index - SBDI: un nuovo indice per l’identificazione degli eventi di siccità nivologica
MANDRILE, GABRIELE
2023/2024
Abstract
L’ambiente alpino è particolarmente soggetto agli effetti del riscaldamento globale, che incidono significativamente sulle risorse nivali. Al fine di determinare la presenza e l’intensificazione di eventi di siccità nivologica, il presente elaborato di tesi mette a confronto i risultati ottenuti dall’analisi di serie storiche di temperatura dell’aria e altezza neve provenienti da sei stazioni meteorologiche situate nel comprensorio del Monte Rosa, nel periodo 2003-2023, 21 anni. L’indagine si basa sull’impiego di tre indici climatici progettati per l’identificazione di eventi di siccità nivologica. Lo Standardized Snow Water Equivalent Index (SSWEI) e lo Standardized Anomaly Index (SAI) sono indici standardizzati presenti in letteratura che quantificano le anomalie nivologiche valutando lo scostamento dei parametri associati alla risorsa neve rispetto alla media storica. Lo Snow Balance Drought Index (SBDI), invece, è un indice innovativo sviluppato in questa ricerca per fornire una caratterizzazione più dettagliata della siccità nivologica: con l’integrazione di variabili secondarie, quali l’accumulo di neve fresca, la densità della neve e la fusione, lo SBDI consente una valutazione più accurata delle dinamiche legate alla carenza della risorsa nivologica. Grazie ad un’accurata analisi volta ad evidenziare le variazioni climatiche intercorse nell’area studio, si sono osservate relazioni significative tra la siccità nivologica e il tempo in tre stazioni situate a medie altitudini, tra 1251 e 1850 metri, evidenziando una crescita di tale fenomeno nel periodo analizzato. Nelle altre tre stazioni, poste a quote superiori ai 1850 metri, le relazioni osservate risultano più variabili e, nella maggior parte dei casi, non statisticamente significative; tuttavia, anche in queste località si rileva un’intensificazione degli episodi di siccità nivologica. Inoltre, nello studio condotto a medie altitudini, i mesi centrali della stagione nevosa risultano essere i più colpiti, mentre a quote più elevate anche il mese di maggio emerge come particolarmente interessato. I risultati ottenuti evidenziano un incremento generale di questi eventi siccitosi, sia in termini di intensità che di frequenza, con una tendenza più marcata negli anni più recenti del periodo considerato, e rilevano che gli episodi di siccità nivologica non sono esclusivamente concentrati nei mesi centrali della stagione nevosa, ma possono prolungarsi fino alla sua fase conclusiva. L’analisi condotta mostra come questi indici siano strumenti efficaci per il rilevamento delle anomalie nivologiche, evidenziando una forte correlazione tra i due indici esistenti e l’indice proposto, a dimostrazione della sua affidabilità metodologica. La siccità nivologica rappresenta una problematica diffusa su tutto l’arco alpino, rendendo essenziale l’approfondimento delle dinamiche che ne determinano lo sviluppo. Comprendere i fattori che ne guidano l’evoluzione risulta fondamentale per mitigarne gli effetti, limitarne l’intensificazione e implementare strategie di conservazione e tutela degli ecosistemi montani.| File | Dimensione | Formato | |
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