Esempio di relazione presentata come Consulenza Tecnica al Tribunale di Roma. Le date, le località e il nome del relatore sono cancellate nel rispetto della privacy.
Relazione
Condizioni meteorologiche a XXX (Roma), il giorno xx/xx/2004
Situazione meteorologica: nel periodo dal xx al xx mese 2004: l’Italia centrale è stata interessata da una perturbazione che ha provocato intense precipitazioni; in particolare i giorni più piovosi sono stati il xx, xx e xx mese.
Si vuole stabilire se le precipitazioni che si sono verificate a XXX (Roma) il giorno xx mese 2004 siano state nella norma oppure siano da considerare molto abbondanti o addirittura eccezionali.
Non avendo stazioni meteorologiche ufficiali nella località da esaminare, dovremo servirci delle osservazioni effettuate nelle località vicine o che abbiano caratteristiche simili.
XXX si trova nel Lazio, ad una altitudine di 305 metri sul livello del mare, a sud est da Roma (centro città) da cui dista circa 35 chilometri.
Per stabilire se le precipitazioni in un determinato luogo e in un ristretto arco di tempo siano da considerare “normali” o “eccezionali”, occorre determinare alcuni fattori:
1. Stabilire qual è la zona che debba essere considerata rappresentativa della “località” in esame.
2. Occorre poi fare ricorso alla statistica per stabilire quando una quantità di precipitazione possa essere considerata normale o eccezionale.
4. Confrontiamo adesso il valore delle precipitazioni nelle località prescelte con il dato statistico e ricaviamo le opportune Conclusioni
1. Limiti della zona di interesse.
I dati meteorologici rilevati dal Servizio Meteorologico dell’Aeronautica Militare possono essere considerati dati ufficiali. Le stazioni più vicine e comunque climatologicamente rappresentative per ricavare con buona approssimazione le precipitazioni che si sono verificate a XXX sono le seguenti:
- Guidonia (altitudine 89 metri s.l.m., distanza circa 20 km)
- Roma Ciampino (altitudine 105 metri s.l.m., distanza circa 25 km)
L’altitudine qui riportata è quella ufficiale della stazione meteorologica.
Su queste due località inoltre disponiamo di serie storiche di precipitazioni sufficientemente lunghe (al riguardo l’Organizzazione Meteorologica Mondiale raccomanda un periodo di almeno 30 anni) e precisamente dal 1951 al 2004 sia per Roma Ciampino che per Guidonia.
Occorre inoltre far presente che la quantità di precipitazione mediamente aumenta con la quota, ciò in quanto il sollevamento forzato dell’aria che, nel suo movimento orizzontale è costretta a salire lungo il pendio di una catena montuosa, favorisce le condizioni necessarie al verificarsi delle precipitazioni.
Si verifica quindi che nelle zone collinari e sulle pendici delle catene montuose in genere le precipitazioni avvengono con un certo anticipo rispetto alle località di pianura ed in quantità maggiore rispetto ad esse.
Nella tabella che segue sono riportate, a titolo di esempio, le quantità di precipitazione media annua (in millimetri) di due gruppi di località rispettivamente di pianura e collinari; nella colonna centrale è riportata l’altitudine della stazione, in metri.
Località di pianura | Altitudine | Prec. Med. annua | Località collinare | Altitudine | Prec. Med. annua |
Civitavecchia | 4 | 694 mm | Frosinone | 185 | 1274 mm |
Roma Fiumicino | 3 | 764 mm | Vigna di Valle | 266 | 937 mm |
Pratica di mare | 21 | 757 mm | L’Aquila | 699 | 826 mm |
Ciò comporta che le precipitazioni che si sono verificate a XXX hanno buona probabilità di essere superiori a quelle che possiamo dedurre analizzando i dati di Roma Ciampino e Guidonia, mentre è meno probabile che esse siano inferiori.
2. Classificazione statistica delle precipitazioni.
Occorre anzitutto stabilire il periodo di tempo nel quale considerare le precipitazioni, in modo da poterle classificare in ordine crescente (o decrescente) e stabilire se esse rientrano nella normalità o se debbano essere considerate eccezionali.
Il periodo per l’accumulo di una quantità di pioggia tale da causare un allagamento o una alluvione, tenendo conto del tempo che essa impiega a scorrere in superficie e lungo i fiumi per raggiungere una località, può essere ragionevolmente fissato in 24 ore.
Per avere un confronto, nel caso dell’alluvione di Firenze del 4/11/1966, il periodo in cui si sono verificate le piogge più violente, che hanno determinato l’evento, è stato di circa 24 ore; lo straripamento dell’Arno è avvenuto mentre le piogge erano ancora in corso.
Nel caso dell’alluvione di Sarno del 4/5/1998, il periodo delle piogge più intense è stato di circa 48 ore e i primi danni si sono verificati dopo le prime 24 ore.
Nel nostro caso, per determinare l’eventuale eccezionalità dell’evento, prenderemo in considerazione le quantità di pioggia che normalmente cadono in 24 ore.
Analizziamo le precipitazioni giornaliere, considerando come giornata con precipitazioni quella in cui è piovuto almeno 1 mm di pioggia.
Per le località menzionate al paragrafo 1, possiamo ottenere delle tabelle con i valori giornalieri delle precipitazioni. Ordiniamo poi i valori in base alla quantità, ad esempio in ordine crescente, dalla più bassa, che per il modo stesso con cui abbiamo definito una giornata piovosa, sarà sicuramente uguale ad un millimetro, alla più elevata che sarà quindi il massimo storico in quella località.
Dobbiamo adesso stabilire un metodo per definire quando un valore può essere ritenuto normale e quando invece deve essere considerato eccezionale.
Per una variabile continua, come ad esempio la temperatura, che tecnicamente viene definita di tipo “normale” o “Gaussiana” la statistica concorda nel definire sicuramente “nella norma” quei valori che sono compresi in un intervallo pari a due volte lo scarto quadratico medio, attorno alla media aritmetica.
I valori che si trovano al di fuori dell’intervallo pari a due volte lo scarto quadratico medio sono quindi “fuori dalla norma”, tuttavia poiché essi costituiscono circa il 5% del totale dei casi non è possibile definirli sicuramente “eccezionali”.
I valori che si differenziano dalla media di oltre 3 volte lo scarto quadratico medio sono invece poco meno dell’uno percento dei casi e in genere vengono considerati sicuramente eccezionali.
Le precipitazioni non seguono la distribuzione di Gauss, la quale richiede che i valori siano continui e si distribuiscano in modo simmetrico attorno al valor medio. Tuttavia, ai fini di stabilire l’eccezionalità dell’evento possiamo trarre dalla teoria statistica il fatto di considerare sicuramente fuori dalla norma gli eventi che si verificano in meno del cinque per cento dei casi e sicuramente eccezionali gli eventi che si verificano in meno dell’uno per cento dei casi.
In questo caso è essenziale considerare le precipitazioni massime come eventi casuali, che si possono verificare in qualsiasi momento a causa di fattori che non riusciamo a prevedere o classificare con un metodo ben preciso. Dobbiamo quindi considerare le serie storiche nella loro integrità, per il periodo più lungo disponibile, indipendentemente da eventuali periodi di interruzione e dal mese in cui l’evento si è verificato.
Ordiniamo quindi tutte le precipitazioni in ordine crescente e suddividiamo idealmente questa tabella in cento parti equinumerose, dette percentili. È ragionevole fare le seguenti considerazioni:
- il valor medio delle precipitazioni che avvengono in un giorno piovoso corrisponde al 50° percentile;
- sono da considerare sicuramente “nella norma” le precipitazioni che rientrano nel 80° percentile;
- sono da considerare sicuramente “fuori della norma” le precipitazioni che superano il 95° percentile;
- sono da considerare sicuramente “eccezionali” le precipitazioni che superano il 99° percentile;
- il valore del 100° percentile è il “massimo storico”, che sicuramente è al di fuori di qualsiasi statistica.
Stabilito questo criterio, per giudicare se la precipitazione di un dato giorno è da considerare eccezionale o no, basta confrontarla con il valore del 95° percentile per dire che sicuramente fuori dalla norma e del 99° percentile per dire che è sicuramente eccezionale.
La sottostante tabella riporta, per le due località considerate, i valori delle precipitazioni, in millimetri, che delimitano i vari percentili, in particolare il 50°, l’80°, il 95°, il 99° ed il centesimo che costituisce il “massimo storico” registrato nell’intero periodo.
Stazione | 50° perc. | 80° perc. | 95° perc. | 99° perc. | 100° perc. |
Roma Ciampino | 5,8 | 15 | 30 | 50 | 132 |
Guidonia | 6,2 | 15 | 31 | 51 | 105 |
VALOR MEDIO | 6 | 15 | 30,5 | 50,5 | 118,5 |
3. Occorre adesso stabilire la quantità di pioggia che è caduta nella zona di interesse.
Per calcolare la quantità di pioggia caduta nel giorno in esame (xx/xx/2004) a XXX, sarebbe stato molto utile avere un pluviografo proprio in quel luogo.
Visto che ciò non è possibile dobbiamo prendere in considerazione i valori registrati nelle due stazioni dell’Aeronautica Militare.
L’intervallo temporale di 24 ore in cui considerare i dati di precipitazione è stato scelto tenendo conto che il momento critico dell’allagamento si è verificato nelle ore pomeridiane del giorno xx/xx/2004. Per questo motivo è stato scelto il periodo dalle ore 18 del xx mese alle ore 18 del xx mese 2004. Ai fini statistici tale intervallo di tempo può essere assimilato ad un giorno.
Dalla documentazione ufficiale dell’archivio del Servizio Meteorlogico dell’Aeronautica Militare, di cui il sottoscritto ha preso visione, risultano le seguenti precipitazioni (in millimetri):
LOCALITA’ | giorno xx ore 18-24 | giorno xx ore 00-06 | giorno xx ore 06-12 | giorno xx ore 12-18 | Totale (mm) |
Roma Ciampino | 12.6 | 22.6 | 9.6 | 7.4 | 52.2 |
Guidonia | 5.6 | 13.2 | 9.8 | 6.6 | 35.2 |
Notiamo inoltre che in entrambe le località, nelle ore successive è continuato a piovere abbondantemente, per cui pur rispettando il periodo di 24 ore preso in esame per la nostra statistica (dalle ore 18 del giorno xx alle ore 18 del giorno xx), per le considerazioni fatte nel paragrafo 1 di questa relazione, compiliamo una seconda tabella al solo scopo di far notare che le precipitazioni causate dalla serie di temporali che ha colpito il Lazio nei giorni xx, xx e xx mese è stata effettivamente molto intensa ed è possibile che le precipitazioni che a Roma Ciampino e Guidonia sono avvenute nelle successive 18 ore, a XXX si siano concentrate nella prima parte della giornata, risultando notevolmente più elevate di quelle che risultano (dalle ore 18 del giorno xx alle ore 18 del giorno xx), dal confronto con le due località considerate.
LOCALITA’ | gg xx ore 18-24 | gg xx ore 00-06 | gg xx ore 06-12 | Totale (mm) |
Roma Ciampino | 10.2 | 18.0 | 26.6 | 54.8 |
Guidonia | 15.8 | 13.0 | 31.8 | 60.6 |
4. Conclusioni
Per la stazione di Roma Ciampino, che ha totalizzato 52.2 millimetri nell’arco delle 24 ore, il confronto con i dati statistici ci indica che l’evento può essere considerato sicuramente eccezionale.
Per la stazione di Guidonia, che ha totalizzato 35.2 millimetri nell’arco delle 24 ore, il confronto con i dati statistici ci indica che l’evento può essere considerato sicuramente fuori dalla norma.
Se prendiamo invece in considerazione le precipitazioni avvenute tra le ore 18 del giorno xx e le ore 12 del giorno xx, cioè un periodo di sole 18 ore, le precipitazioni in entrambe le località risultano essere rispettivamente pari a 54.8 mm e 60.6 mm, per cui possono essere considerate sicuramente eccezionali.
Visto quindi che in entrambi le località ha continuato a piovere abbondantemente e che è ragionevole considerare che le precipitazioni a XXX, che si trova ad una altitudine superiore a quella di entrambe le località considerate, siano state più abbondanti di quelle avvenute a Roma Ciampino e a Guidonia, possiamo concludere che le precipitazioni del giorno xx/xx/2004 a XXX possano considerarsi sicuramente di carattere eccezionale .
Firma.
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