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Piogge intense e inondazioni in relazione al cambiamento climatico

Piogge intense e inondazioni in relazione al cambiamento climatico

Molti tedeschi non hanno ancora dimenticato le terribili immagini del disastro dell’alluvione nella valle dell’Ahr nell’estate del 2021. In quel momento, più di 180 persone hanno perso la vita e centinaia sono rimaste ferite, alcune in modo grave, a causa dell’esondazione del fiume Ahr provocata dalle forti piogge. L’entità dei danni ammonta a miliardi. Ancora oggi, l’intera valle soffre della massiccia distruzione causata da questo evento meteorologico estremo.

Negli ultimi anni, anche in Germania è cresciuta la consapevolezza che le forti piogge e le inondazioni non sono solo eventi meteorologici estremi che colpiscono altri Paesi in Europa e in altri continenti, ma rappresentano anche un pericolo sempre maggiore per la vita e l’incolumità delle persone e dei beni in questo Paese. Nessuno può più essere sicuro che non lo colpisca. Le piogge intense possono verificarsi in tutta la Germania e oggi rappresentano un pericolo importante non solo nelle regioni montuose.

L’articolo che segue esplora tutte le questioni che riguardano la connessione tra forti piogge, inondazioni e cambiamenti climatici. Spiega cosa si intende per pioggia intensa e cosa rende questo fenomeno meteorologico così pericoloso. Inoltre, il documento fornisce una spiegazione di come il cambiamento climatico indotto dall’uomo aumenti la frequenza di eventi meteorologici estremi, come le forti precipitazioni. Infine, ma non per questo meno importante, saranno evidenziate le questioni relative ai danni da inondazione a cui i comuni tedeschi dovranno prepararsi in futuro e a cosa possono fare in modo efficace.

Cosa significa pioggia intensa?

Ad eccezione dei meteorologi, pochissime persone hanno la percezione di cosa significhi effettivamente pioggia intensa. La pioggia è espressa in quantità di precipitazioni per area e unità di tempo. Il servizio meteorologico tedesco (DWD) avverte di forti precipitazioni nelle seguenti tre fasi:

In caso di precipitazioni da 15 a 25 litri per metro quadro in un’ora o da 20 a 35 litri per metro quadro in sei ore, il DWD emette un’allerta meteo importante. Il servizio meteorologico tedesco ha emesso un avviso di maltempo per quantità di pioggia comprese tra 25 e 40 litri per ora e metro quadro o tra 35 e 60 litri per metro quadro entro sei ore. Se si prevedono più di 40 litri di pioggia per metro quadro in un’ora o più di 60 litri per metro quadro in sei ore, il DWD avverte di temporali estremi.

Per una migliore classificazione del disastro alluvionale nella valle dell’Ahr: Nell’estate del 2021, in alcune aree sono caduti tra i 100 e i 150 litri di pioggia per metro quadro in un breve periodo di tempo. Anche in Germania, quindi, piogge così intense non sono irrealistiche.

Perché la pioggia battente è così pericolosa?

Contrariamente a quanto si crede, le piogge abbondanti possono verificarsi ovunque in Germania. Queste non sono limitate alle montagne, dove di solito si accumulano le nuvole. Le piogge intense possono verificarsi anche nelle zone più pianeggianti.

Il grande pericolo delle piogge intense deriva da una combinazione di effetti antropici e auto-rinforzanti. Gli eventi di pioggia intensa si verificano più frequentemente nelle estati più calde perché l’aria può assorbire più umidità a temperature più elevate. Ad aggravare la situazione è il fatto che nelle estati di canicola le precipitazioni colpiscono i terreni aridi, incapaci di assorbire le piogge torrenziali. Inoltre, il fenomeno meteorologico causato dai cambiamenti climatici fa sì che i periodi di caldo durino sempre più a lungo. Di conseguenza, dopo diversi giorni e settimane, l’aria lega enormi quantità di umidità, che vengono poi rilasciate bruscamente quando il tempo cambia.

Oltre ai terreni aridi che non riescono a legare l’acqua, in molti punti della Germania densamente edificata l’acqua incontra superfici sigillate che non riescono a drenare. Inoltre, la pesante regolazione di molti argini fa sì che le masse d’acqua acquistino sempre più volume e velocità, come in un canale, fino a sfondare gli argini. Il risultato di questa combinazione di ondate di calore prolungate, terreni aridi, superfici impermeabilizzate e fiumi regolati: Alluvioni che causano danni ingenti a edifici e infrastrutture e sempre più spesso causano morti e feriti.

Esiste un legame diretto tra il cambiamento climatico e le precipitazioni intense?
È ormai scientificamente riconosciuto che l’intero pianeta può aspettarsi in futuro un aumento degli eventi meteorologici estremi, come ondate di calore, tempeste e forti precipitazioni. Tuttavia, il clima è un sistema complessivo molto complesso, influenzato da una moltitudine di fattori che sono ben lungi dall’essere pienamente compresi nella loro interezza e nella loro interazione. Tuttavia, l’accumulo osservato di eventi meteorologici estremi può essere considerato un’indicazione che il clima diventerà più estremo in futuro.

La prova statistica che il cambiamento climatico sta portando a un aumento dei fenomeni meteorologici estremi non è semplice. Ciò è particolarmente vero in caso di forti piogge e inondazioni. Il motivo è che, da un lato, i periodi di osservazione per le affermazioni statisticamente valide sono piuttosto brevi. D’altra parte, la registrazione di un evento meteorologico su piccola scala, come una forte pioggia, è relativamente difficile. Tuttavia, da alcuni anni i metodi di misurazione più precisi, i modelli climatici perfezionati e le maggiori capacità di calcolo consentono di collegare in modo sempre più preciso i singoli eventi meteorologici con il clima generale.

Come il riscaldamento globale influisce sul clima

Il legame tra cambiamenti climatici e precipitazioni è da un lato una relazione fisica relativamente semplice, ma dall’altro un fenomeno complesso. Dall’inizio delle registrazioni meteorologiche sistematiche in Germania nel 1881, la temperatura media di questo Paese è aumentata di circa 1,6 gradi Celsius.

Una temperatura più elevata dell’aria ha un’influenza diretta sul tempo. Quando l’aria si riscalda di un grado Celsius, può assorbire il sette per cento di acqua in più. La relazione tra la temperatura media e la possibile quantità di pioggia non è quindi lineare. L’aumento della temperatura porta invece a un significativo aumento dell’assorbimento di umidità nell’aria, che a sua volta aumenta la probabilità che si verifichino forti precipitazioni in un breve periodo di tempo.

A ciò si aggiunge l’osservazione delle correnti d’aria che cambiano. Negli ultimi anni, il Servizio meteorologico tedesco ha notato che le influenze meteorologiche classiche stanno cambiando sempre di più. Così, gli Stati tedeschi orientali e la Baviera subiscono sempre più l’influenza del clima mediterraneo. Ciò significa che in primavera e in estate l’aria umida proveniente dalla regione mediterranea si sposta attraverso le Alpi verso la Germania orientale e la Baviera. Soprattutto in primavera, questo fenomeno meteorologico può portare con sé il potenziale di violente tempeste, poiché la forte radiazione solare ha già riscaldato la terraferma, ma l’aria umida sul mare è ancora piuttosto fredda. Questi contrasti di temperatura provocano la formazione di potenti aree di bassa pressione e di celle temporalesche.

Un fenomeno meteorologico recentemente riconosciuto

Come mostrato nell’ultima sezione, le piogge abbondanti sono un fenomeno meteorologico classico del riscaldamento dell’atmosfera terrestre. Nel corso della storia della Terra, ci sono già state diverse fasi calde con temperature medie significativamente più alte di quelle attuali. Per lo studio degli eventi piovosi e delle loro conseguenze, la ricerca su queste fasi di calore geologico è quindi di grande importanza.

In uno studio della rinomata università statunitense di Harvard, i ricercatori climatici hanno ricreato in un modello le condizioni ambientali di queste fasi di calore geologico. Le condizioni climatiche di allora non sono assolutamente paragonabili a quelle attuali. Tuttavia, il modello climatico-atmosferico degli scienziati fornisce spunti interessanti su ciò che il nostro pianeta potrebbe affrontare nei prossimi decenni.

Poiché l’aria calda immagazzina più vapore acqueo di quella fredda, nelle aree tropicali si sono sempre verificate piogge torrenziali. Le correnti d’aria provenienti dai tropici stanno già trasportando quest’aria umida verso le latitudini settentrionali. Nel loro studio, gli scienziati dell’Università di Harvard sono riusciti a dimostrare che il cambiamento climatico può amplificare questo effetto attraverso un altro fenomeno.

Il forte riscaldamento della superficie del mare e delle masse terrestri favorisce la formazione di una sorta di strato barriera. Si tratta di uno strato d’aria calda che impedisce all’aria ricca di vapore acqueo di salire nella troposfera. Ciò significa che la normale formazione delle nuvole viene interrotta e l’aria calda e umida si accumula sotto la barriera. Non potendo salire negli strati più alti dell’aria, il vapore acqueo non si condensa e non si formano gocce di pioggia. Il risultato: l’atmosfera assorbe sempre più vapore acqueo, ma non si verificano precipitazioni. Gli scienziati del clima paragonano questo fenomeno alla carica di una gigantesca “batteria d’acqua”.

Il vapore acqueo si accumula per giorni in strati vicini al suolo fino a quando la “batteria d’acqua” non è più in grado di trattenere l’umidità. Una breccia nello strato barriera fa sì che masse d’aria supersature di vapore acqueo salgano in breve tempo dalla prossimità del suolo agli strati superiori della troposfera. Si crea così un’aspirazione che si auto-rinforza. Questi potenti movimenti verticali dell’aria fanno sì che le masse d’aria calde e umide si raffreddino bruscamente, facendo condensare bruscamente il vapore acqueo legato. L’umidità si scarica in modo improvviso e violento sotto forma di pioggia battente.

I risultati di questo studio potrebbero significare che nei prossimi anni l’umanità dovrà prepararsi ad affrontare precipitazioni estreme molto più forti di quanto previsto in precedenza. È possibile che l’aumento costante della temperatura media porti a un incremento significativamente sproporzionato delle precipitazioni intense, delle inondazioni e degli eventi di acqua alta.

Il pericolo di ondate di calore e forti precipitazioni

Il cambiamento del clima globale non sta causando solo un aumento della temperatura media, ma anche un cambiamento dei modelli meteorologici. Nel frattempo, è statisticamente provato che gli eventi meteorologici non solo stanno diventando più estremi, ma durano anche più a lungo. Molte persone possono dire, in base alla propria esperienza, che il numero di giorni e settimane di caldo consecutivi è aumentato negli ultimi anni. Ciò che decenni fa era considerato estremo in Germania, come le temperature massime diurne di oltre 30 gradi e le notti tropicali in cui il termometro non scende sotto i 20 gradi, oggi è diventato la norma in molte parti del Paese in estate. Gli scienziati statunitensi sono giunti alla conclusione, attraverso i calcoli dei modelli, che il numero di giorni di caldo sarà più che raddoppiato entro il 2050, anche alle latitudini più temperate.

L’aumento delle ondate di calore non è dovuto solo all’aumento della temperatura media, ma anche al cambiamento delle correnti d’aria. Nel frattempo, i ricercatori sul clima sono riusciti a dimostrare che le fluttuazioni meteorologiche giornaliere si stanno riducendo e che i modelli meteorologici durano quindi più a lungo.

Queste condizioni meteorologiche più stabili nascondono un grande potenziale di pericolo. Il caldo, che si protrae per diverse settimane, inaridisce i terreni e aumenta in modo massiccio il rischio di incendi boschivi. Inoltre, l’aria calda assorbe enormi quantità di umidità per giorni e settimane, che a loro volta possono essere rilasciate in brevissimo tempo sotto forma di forti piogge. Dopo settimane di caldo, queste piogge abbondanti colpiscono i terreni aridi che non sono in grado di assorbire completamente l’acqua. Il risultato sono inondazioni e smottamenti.

Dove è maggiore il rischio di forti piogge?

In questo contesto, gli scienziati ipotizzano che il numero di eventi di pioggia intensa aumenterà con il riscaldamento globale. Le statistiche degli ultimi 20 anni indicano già un aumento delle piogge torrenziali anche in Germania. Sebbene il numero di eventi di precipitazioni intense vari notevolmente da un anno all’altro, la tendenza a lungo termine indica un aumento di questi fenomeni meteorologici estremi.

Le valutazioni del Servizio meteorologico tedesco mostrano che nel periodo dal 2001 al 2019 quasi ogni luogo del territorio federale è stato colpito da un evento di pioggia intensa. Anche in anni caldi e particolarmente secchi, si sono verificati numerosi eventi di pioggia intensa per i motivi sopra descritti.

In linea di principio, tempeste estreme, piogge torrenziali e inondazioni possono verificarsi ovunque in Germania. Nelle zone montuose e collinari, tuttavia, le piogge possono essere particolarmente intense. In queste zone è più probabile che la pioggia e i tuoni si accumulino e che le precipitazioni cadano più velocemente e più intensamente che in altre zone. In Germania, quindi, le grandi regioni montuose, come i margini delle Alpi, i Monti Metalliferi e la Foresta Nera, sono particolarmente colpite dalle forti piogge e di conseguenza dalle inondazioni. Tuttavia, il disastro nella valle dell’Ahr nel 2021 ha reso evidente che il pericolo è aumentato anche nelle valli in cui gli eventi piovosi sono stati meno frequenti.

Quanto sono buone le previsioni del tempo?

Il fatto che il riscaldamento globale stia causando un aumento degli eventi meteorologici estremi è ampiamente indiscusso tra gli esperti. Tuttavia, è molto più difficile prevedere quando e dove possono verificarsi fenomeni meteorologici estremi. Il disastro nella valle dell’Ahr ha reso ancora una volta evidente che ogni minuto è importante quando si tratta di inondazioni causate da forti piogge.

Gli attuali modelli meteorologici sono già abbastanza bravi a prevedere con maggiore precisione il potenziale di maltempo di alcuni modelli meteorologici. Ma la domanda su dove esattamente cadano sulla terra decine e centinaia di litri di pioggia per metro quadrato può essere risolta solo quando si verificano le forti precipitazioni. I meteorologi e i ricercatori sul clima stanno quindi lavorando per migliorare l’accuratezza delle loro previsioni.

Il settore assicurativo diventa attivo

La comprensione dei fenomeni meteorologici estremi innescati dai cambiamenti climatici non è più limitata ai ricercatori sul clima. A causa dei miliardi di danni causati dalle alluvioni anno dopo anno, anche il settore assicurativo ha ora un interesse tangibile nel prevedere meglio il verificarsi di eventi meteorologici estremi. Nel 2021, il settore assicurativo tedesco ha registrato una perdita record di 12,6 miliardi di euro a causa di eventi naturali. Il disastro dell’alluvione nella valle dell’Ahr ha causato da solo un volume di danni di oltre otto miliardi di euro.

In un progetto quadriennale, l’Associazione Assicurativa Tedesca (GDV), insieme al Servizio Meteorologico Tedesco (DWD), ha quindi studiato la frequenza e la diffusione delle forti piogge e i danni da esse causati in tutta la Germania a partire dal 2001. L’indagine si è concentrata sui danni agli edifici.

Conclusione degli studi congiunti di GDV e DWD: a livello nazionale, dal 2001 si sono verificati più di 11.000 eventi di pioggia intensa. Questa forma di clima estremo è quindi tutt’altro che rara in Germania. Inoltre, qualsiasi luogo dell’intero territorio federale può essere colpito da forti piogge e inondazioni. Non esiste una regione in cui la popolazione possa considerarsi al sicuro dalle inondazioni. Piogge brevi e forti si verificano con una probabilità altrettanto elevata in tutto il Paese. Le piogge intense e di lunga durata, invece, sono più frequenti nelle regioni montuose.

Inoltre, lo studio è riuscito a dimostrare che la maggior parte dei danni causati dalle precipitazioni non si verifica durante le piogge continue, ma durante eventi di precipitazione più brevi, della durata massima di nove ore. Questo risultato è in linea con quanto rilevato dal Servizio Meteorologico Tedesco, secondo cui per ogni grado di riscaldamento globale, le precipitazioni durante gli eventi di pioggia intensa aumentano fino al 14%. La ragione di questo aumento sproporzionato delle precipitazioni con l’aumento delle temperature medie è che nelle celle temporalesche allargate, quantità sproporzionate di umidità vengono trasportate negli strati d’aria più alti, aumentando la dinamica delle nuvole.

Un problema per la città e la campagna

In considerazione del fatto che il futuro aumento del riscaldamento globale sarà molto probabilmente di almeno due gradi, la Germania deve prepararsi anche a un aumento significativo delle precipitazioni intense e, di conseguenza, delle inondazioni. Il frequente verificarsi di forti piogge è un problema importante sia nelle aree urbane che in quelle rurali. Nelle aree rurali, la forte regolamentazione dei fiumi e la mancanza di zone di esondazione naturale fanno sì che le masse d’acqua non possano più essere rimosse dalle acque correnti o assorbite dalla natura. Nelle annate calde, questo effetto è ulteriormente intensificato dai terreni secchi. Il disastro della valle dell’Ahr ha dimostrato che un fiume come l’Ahr può rompere gli argini in pochi minuti e diventare un pericolo mortale per i residenti locali.

Nelle città, il rischio di inondazioni è dovuto principalmente all’elevato livello di impermeabilizzazione del territorio. La cementificazione di vaste aree e la contemporanea mancanza di spazi verdi fanno sì che, quando piove troppo, strade e cantine si allaghino in quasi tutte le città della Germania.

Cosa deve succedere in Germania?

Il cambiamento climatico è già una sfida importante per la Germania, e non solo per gli agricoltori e i forestali. Le inondazioni causate da forti precipitazioni rendono il riscaldamento globale un pericolo reale per tutti gli abitanti del Paese.

A seguito delle ultime scoperte scientifiche e statistiche, il settore assicurativo tedesco sta già richiedendo l’adeguamento dei regolamenti edilizi alla nuova situazione di pericolo di inondazione. Secondo le compagnie assicurative, la protezione dalle inondazioni dovrà avere una nuova priorità in futuro. In futuro non sarà più consentito costruire nelle pianure alluvionali.

Inoltre, le città e i comuni tedeschi devono pensare a come rendere le loro aree di insediamento “a prova di clima” per il futuro. Per evitare inondazioni su larga scala nelle aree popolate nei prossimi anni e decenni, non sarà sufficiente piantare qualche albero in più e mettere sacchi di sabbia per la protezione dalle inondazioni. Ogni comune tedesco dovrà sviluppare una strategia globale per affrontare le forti piogge e le inondazioni. Il tempo stringe: il disastro della valle di Ahr può ripetersi in qualsiasi momento in Germania.

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