Cap. G.A.r.s. G. Franco COLOMBO

Sezione meteo 41° Stormo  Sigonella (CT)

 

CLIMATOLOGIA:le variazioni climatiche di una località analizzate mediante un nuovo metodo di rappresentazione grafica dei parametri meteorologici.

    

Durante il lavoro preparatorio della tesi di laurea effettuato presso l’Università di Palermo, che ha avuto come argomento di studio il confronto fra tecniche diverse di analisi spettrali applicate a serie temporali climatiche, è stato necessario ordinare i dati delle serie climatiche in maniera vettoriale ovvero secondo un ordine cronologico crescente.

Questo tipo di organizzazione dei dati, permette di visualizzare l’andamento della temperatura di una località nel tempo, secondo uno schema “classico”  familiare a tutti i meteorologi (Fig. 1).

Nella figura, a titolo esemplificativo, sono state rappresentate le temperature, tratte dai messaggi synop, di 10000 osservazioni, ovvero di un periodo corrispondente a circa 3 anni e mezzo.

Questa tipo di rappresentazione dell’andamento della temperatura, viene quasi sempre utilizzata quando si vuole effettuare lo studio climatico di una località, in quanto consente di trarre informazioni sull’ampiezza dell’escursione termica annua, su eventuali tendenze, e risulta particolarmente efficace per periodi brevi. Quando la serie dei dati da analizzare comincia a diventare molto lunga, questo metodo di rappresentazione si dimostra poco efficace, a meno di operare dei filtraggi sui dati, mediante ad esempio medie mobili, che comunque vanno a nascondere la parte più significativa del segnale stesso.

Fig. 1 : Andamento della temperatura a Catania (sull’asse X è rappresentato il numero cronologico dell’osservazione, sull’asse Y la temperatura espressa in °C  e decimi senza virgola) 

Nelle figura a lato, si vede il segnale, sempre su Catania,  ottenuto utilizzando un solo dato di osservazione giornaliero (delle 12/Z) per un periodo di 23 anni. Risulta estremamente complicato, a meno di successive post-elaborazioni sul segnale, trarre qualsiasi considerazione climatica mediante l’utilizzo di un grafico fatto in questo modo

 Si sono quindi ricercati dei metodi alternativi di rappresentazione della temperatura capaci di fornire immediatamente informazioni ulteriori rispetto a quelle fornite dal metodo di rappresentazione classica.

In metodo che ha dato i risultati migliori e che permette un’analisi climatica migliore rispetto al metodo classico, è stato chiamato “diagramma 3T” dove 3T sta per Tempo-Tempo-Temperatura. 

Il punto di partenza è l’ordinamento dei dati che vengono disposti non più in maniera vettoriale, ma su una matrice di n righe per m colonne, dove n rappresenta il numero dell’osservazione nell’anno, ovvero il numero progressivo  del messaggio sinottico da cui l’osservazione è tratta ( il n° 1 corrisponde all’osservazione delle 00.00/Z del 1° gennaio, il n° 2820 all’osservazione delle 21.00/Z del 31 dicembre), ed m rappresenta il numero di anni di cui è composto il set di dati che stiamo analizzando (Fig.3). 

Nel caso in esame, avendo utilizzato i dati di Catania dal 1951 al 1991, il numero di righe è stato di 2920 (ovvero di 8 dati giornalieri x 365 giorni) e il numero di colonne 40 pari al numero di anni analizzati.

Il passo successivo è stato quello di associare un colore ad ogni valore di temperatura, ottenendo così un grafico molto colorato, in cui le temperature più basse hanno un colore freddo (blu) e alle temperature più alte è stato associato un colore caldo (rosso).

Il risultato ottenuto è mostrato in Fig.4.

 

 

Fig. 3 Matrice delle temperature

 Fig.4 Grafico 3T delle temperature di Catania - periodo 1951-1991

Considerazione generali

Già a prima vista, questo tipo di rappresentaziono mostra molte più indicazioni, rispetto a quella classica:

1)     la presenza di due periodi caldi, il primo dal 1961 al 1986 ed il secondo molto più caldo del primo dal 1988 in poi 

(Fig 5);

2)     l’allungarsi della stagione estiva (Fig. 6);

3)     maggiore presenza di anomalie “calde” nelle stagioni intermedie (Fig.7)

4)     percezione immediata dei periodi con valori estremi (Fig.8). 

Fig. 5 presenza di due periodi caldi nei periodi 1961-1976 e 1978 in poi.

 

Fig. 7 allungarsi della “stagione estiva”

Fig. 8 “Invasione” di eventi caldi verso le stagioni intermedie. Le linee orizzontali indicano le date del 21 marzo, 21 giugno, 22 settembre e 21 dicembre.

Conclusioni

Il diagramma 3T si propone come uno strumento molto potente a disposizione dei climatologi. Questo breve articolo può essere di aiuto a chi per diversi motivi, vuole disporre di nuovi strumenti per poter meglio studiare il clima di una località. Tale rappresentazione può dare ottimi risultati anche nello studio di altri parametri meteorologici quali le precipitazioni.

Cap. Franco Colombo    meteofranco@tiscalinet.it