Modulo 4 – Grandine, cambiamenti climatici ed evoluzione dei rischi

Proposta di soluzione

I fattori di cambiamento climatico che in futuro potrebbero avere un impatto sugli eventi di grandine sono:

• Umidità dell’aria: un’atmosfera più calda può trattenere più umidità. Un’elevata umidità dell’aria provoca un aumento dell’intensità e della frequenza delle correnti ascensionali e delle forti precipitazioni, come pure un maggiore contenuto di acqua nelle nuvole temporalesche. Tutto questo potrebbe portare a chicchi di grandine complessivamente più grandi.
  • Figura 3 «Formazione della grandine all’interno di una nuvola temporalesca nel clima del futuro»
• Isoterma di 0 °C: in un contesto climatico più caldo la zona di fusione dei chicchi di grandine nell’atmosfera è più estesa. Di conseguenza, cadendo i chicchi hanno maggiormente la tendenza a fondere e, soprattutto i più piccoli, a raggiungere il suolo sotto forma di pioggia. Per questa ragione si verificano meno grandinate con chicchi piccoli.
  • Figura 3 «Formazione della grandine all’interno di una nuvola temporalesca nel clima del futuro»
• Risultato: gli eventi di grandine potrebbero diventare meno frequenti, ma essere caratterizzati da chicchi di grandine più grandi.
  • Ulteriori informazioni sotto «Grandinate in un clima che si sta riscaldando» nel prossimo capitolo.
• Osservazione: le tendenze osservate e simulate con modelli variano da una regione all’altra e, a causa della scarsa disponibilità di dati, sono poco rappresentative. Le serie di dati disponibili sulle misure e sulle osservazioni della grandine sono troppo brevi per poter identificare delle tendenze chiare. Inoltre, la grandine è un fenomeno che si verifica su piccola scala ed è quindi difficile da rappresentare mediante modelli climatici. Per queste ragioni è importante analizzare la futura evoluzione dei fattori determinanti per la formazione della grandine.
  • Ulteriori informazioni sotto «Grandinate in un clima che si sta riscaldando» nel prossimo capitolo e «Scenari climatici – incertezze e principio di precauzione»
  • Trovate le informazioni sulla disponibilità di dati e la climatologia della grandine del clima attuale in Svizzera nel modulo 2, in particolare nel capitolo «Base di dati e variabilità – le sfide di una climatologia della grandine».
  • Per le sfide nell’ambito delle misure e delle osservazioni della grandine cfr. modulo 1, in particolare il capitolo «Sfide, sviluppi e ricerca»
  • Blog sulle sfide dei modelli climatici: Protezione dai pericoli naturali – Mit dem Klimawandel rechnen (in tedesco e francese)

Fattori che in futuro avranno un impatto sul rischio di danni dovuti alla grandine:

• Il rischio di grandine è calcolato nel seguente modo: rischio = potenziale di pericolo x potenziale di danni x vulnerabilità (cfr. modulo 3 «Rischio di grandine e protezione dalla grandine», in particolare il capitolo «Rischio di grandine»)
• Potenziale di pericolo: gli eventi di grandine saranno tendenzialmente meno frequenti, ma occorre prevedere chicchi più grandi (cfr. sopra). Di conseguenza il potenziale di pericolo aumenterà, poiché i chicchi di grandine più grandi provocano danni maggiori.
  • Ulteriori informazioni sotto «Grandinate in un clima che si sta riscaldando» nel prossimo capitolo
• Potenziale di danni: soprattutto a seguito della crescita demografica prevista, si può ipotizzare che il numero di case, veicoli e altri beni da proteggere aumenterà e di conseguenza anche il potenziale di danni (Baccini et al., 2007):
  - incremento delle superfici di insediamento (le superfici con potenziale di danni aumentano – cfr. fig. 4);
  - infrastrutture più costose (e più vulnerabili), ad esempio in seguito all’espansione dello sfruttamento dell’energia solare sui tetti, e agricoltura più intensiva (potenziale di danni più elevato per superficie)
  - aumento del valore reale dei beni
  • Ulteriori informazioni sotto «Impatto dell’evoluzione demografica sul rischio» in fondo a questa pagina
• Vulnerabilità: è molto difficile stabilire quale sarà in futuro l’impatto della grandine sugli edifici, le infrastrutture e altri beni da proteggere. Considerato in retrospettiva, i nuovi modi di costruire (ad es. grandi aperture delle finestre con lamelle a pacco esterne, assenza di gronde) e i nuovi materiali di costruzione (ad es. materie sintetiche e materiali morbidi sull’involucro edilizio) hanno tendenzialmente portato a un aumento della vulnerabilità. Perciò è fondamentale che per le nuove costruzioni e in caso di ristrutturazioni vengano utilizzati componenti resistenti alla grandine e, laddove possibile, che vengano prese in considerazione anche misure tecniche di protezione per contrastare un ulteriore aumento del rischio.
  • Vedi anche: AICA – Analyse langfristiger Gebäudeschadendaten
• Risultato: in futuro il rischio di grandine e la somma dei potenziali sinistri aumenteranno a causa dell’incremento del potenziale di danni, anche se la vulnerabilità può di nuovo essere ridotta grazie a innovazioni tecniche. Per il potenziale di pericolo si possono ipotizzare solamente tendenze approssimative. Gli elementi del potenziale di danni e della vulnerabilità sui quali l’essere umano ha un influsso diretto sono pertanto fondamentali per la prevenzione della grandine.

Approfondimenti sulla proposta di soluzione

Grandinate in un clima che si sta riscaldando

Poiché le grandinate sono eventi localizzati e di breve durata, esse costituiscono una sfida per le previsioni climatiche. Da un lato esistono solo poche e brevi serie di misura che rappresentano gli eventi di grandine su vasta scala e per un periodo omogeneo sufficientemente lungo, ovvero almeno 30 anni (cfr. modulo 1 e modulo 2). Per questa ragione è difficile valutare le tendenze passate e trarre conclusioni sugli sviluppi futuri. D’altra parte, i modelli climatici, che fungono da base per individuare possibili tendenze future, hanno per lo più una risoluzione spaziale e temporale troppo approssimativa per consentire una modellizzazione dei processi su così piccola scala. Perciò la discussione che segue è condizionata da grandi incertezze.

Un approccio che consente, ciò nonostante, di ipotizzare le possibili tendenze legate alla grandine è l’analisi dei processi rilevanti per la formazione della grandine e la loro evoluzione in un clima più caldo. Il Dr. Timothy Raupach e i suoi co-autori hanno riassunto le attuali conoscenze sull’impatto dei cambiamenti climatici sulle grandinate in una pubblicazione scientifica (Raupach et al., 2021).

In questa pubblicazione vengono identificati i due principali fattori che hanno un impatto sulle grandinate e che dipendono dai cambiamenti climatici: l’instabilità potenziale (stratificazione labile dell’aria) e l’altitudine dell’isoterma di 0 °C (fig. 3; cfr. anche, «Hailstorms in a warming climate» Global Water Forum, 2021, in inglese).

Sulla base delle attuali conoscenze sui processi e cambiamenti climatici determinanti per la formazione della grandine, lo scenario descritto di seguito potrebbe essere quello verosimile per la grandine nel clima del futuro (secondo Raupach et al., 2021).

Poiché un’atmosfera più calda contiene anche più umidità, ci si aspetta generalmente un aumento dell’instabilità potenziale (la fonte di energia di un temporale). Con l’aumento dell’umidità e dell’instabilità, si prevede un incremento della frequenza dei temporali e dell’intensità delle correnti ascensionali (cfr. fig. 3). Correnti ascensionali più forti e un maggiore contenuto di acqua delle masse di aria nei temporali possono favorire la formazione di chicchi di grandine più grandi.

Inoltre, in un’atmosfera più calda il punto di fusione, ovvero l’isoterma di 0 °C, è più alto (cfr. fig. 3). Di conseguenza aumenta l’altitudine dalla quale la grandine cade e fonde attraversando l’aria più calda. Con un’isoterma di 0 °C più alto i chicchi di grandine più piccoli potrebbero fondere completamente e questo porterebbe a una diminuzione della frequenza degli eventi di grandine. I chicchi più grandi, invece, fondono meno rapidamente, per cui la dimensione media dei chicchi che raggiungono il suolo aumenta.

Considerando i cambiamenti dell’instabilità e dell’isoterma di 0 °C, in generale ci si può aspettare che i cambiamenti climatici possano ridurre la frequenza delle grandinate, ma che le dimensioni dei chicchi di grandine aumentino, portando a una maggiore intensità.

Un’analisi delle tendenze osservate e modellizzate mostra tuttavia che la realtà è più complessa e che le tendenze variano in modo significativo da una località all’altra. A dipendenza della regione, a livello globale sono state osservate tendenze diverse in merito alla frequenza e all’intensità degli eventi di grandine. Nell’Europa occidentale e centrale, e quindi anche in Svizzera, è stato tendenzialmente osservato un aumento, mentre nell’Europa meridionale e orientale si registra piuttosto una diminuzione. La modellizzazione delle future tendenze indica un aumento delle condizioni meteorologiche che favoriscono la formazione della grandine, come pure della probabilità di chicchi di grandi dimensioni. Occorre tuttavia considerare che non tutti gli studi scientifici prevedono le stesse tendenze e che i risultati sono condizionati da grandi incertezze.

Fonti:

• Global Water Forum – «Hail in a warming climate»
• Studio scientifico: Raupach TH, O Martius, JT Allen et al. (2021). The effects of climate change on hailstorms. Nat Rev Earth Environ 2: 213–226
• Versione in tedesco (PDF)
• Laboratorio Mobiliare per la ricerca sui rischi naturali – Newsletter sulla pubblicazione (in tedesco)

Vedi anche:

• Ulteriori informazioni – «Scenari climatici – incertezze e principio di precauzione»
• CH2018 – Scenari climatici per la Svizzera
  • Forti piogge
• Protezione dai pericoli naturali – Mit dem Klimawandel rechnen (in tedesco e francese)

Impatto dell’evoluzione demografica sul rischio

Nei prossimi decenni non cambierà solo il pericolo naturale stesso, ma anche altri fattori che influiscono sul rischio. Il rischio complessivo di questo fenomeno naturale cambierà anche se il potenziale di pericolo dovuto alla grandine rimane invariato. Il previsto aumento del potenziale di danni è il fattore più evidente da stimare.

Gli scenari dell’evoluzione demografica in Svizzera prevedono che la popolazione raggiungerà un numero di abitanti di 10,4 milioni entro il 2050. Questa crescita della popolazione da sola porta a un aumento del potenziale di danni (UFAM, 2021).

Il corrispondente sviluppo degli insediamenti risulta sia in una densificazione delle superfici insediative, quindi in un aumento dei valori reali all’interno di una regione, sia in un incremento delle superfici insediative e quindi delle superfici con un maggiore potenziale di danni (Baccini et al., 2007) (cfr. fig. 4).

Un ulteriore fattore è il previsto aumento di valore degli oggetti e dei materiali. A causa dell’incremento di beni da proteggere e del loro valore, si può generalmente prevedere un forte aumento del potenziale di danni e quindi del rischio di grandine.

Vedi anche:

• Ufficio federale di topografia swisstopo – Viaggio nel tempo – immagini aeree

Valutazione dei rischi oggi e domani

Le tendenze degli eventi di grandine, osservate e simulate nell’ambito delle ricerche, variano da una regione all’altra e sono in parte ancora poco significative a causa della limitata disponibilità di dati. L’evoluzione della frequenza degli eventi di grandine in Svizzera è difficile da prevedere. Tuttavia, lo scenario più chiaro sembra essere che in seguito ai cambiamenti climatici le grandinate intense con chicchi di grandi dimensioni sono tendenzialmente destinate ad aumentare.

A causa delle grandi incertezze, lo sviluppo di misure volte a ridurre i danni causati dalla grandine costituisce una sfida. È quindi necessario adottare misure orientate al futuro secondo il principio di precauzione e al contempo mantenere la capacità di adattarsi ai cambiamenti imprevisti. A questo scopo possono essere utili, da un lato, misure di adattamento alle mutate situazioni nell’ambito della grandine e, dall’altro, misure di mitigazione dei cambiamenti climatici e del loro impatto sugli eventi di grandine.

Quali misure orientate al futuro possono ridurre i danni della grandine in Svizzera e nel contempo offrire la flessibilità necessaria di fronte alle incertezze?

Compito

1. Nel modello «Gestione integrale dei rischi climatici» (fig. 5) indicate tutti gli aspetti rilevanti per gli eventi di grandine e i relativi danni in Svizzera. Su questa base sviluppate un pacchetto di misure orientate al futuro al fine di ridurre i danni da grandine, che tenga conto dei cambiamenti climatici e socio-economici e che sia in grado di affrontare in modo flessibile le previsioni incerte e i cambiamenti imprevisti.
    
2. Esaminate nel modo più concreto possibile le misure che avete sviluppato per ridurre i danni causati dalla grandine utilizzando come esempio il vostro comune di domicilio e, se necessario, completate e adattate le vostre misure.

Nel modello «Gestione integrale dei rischi climatici» (fig. 5) l’area verde mostra il margine di manovra esistente per uno sviluppo rispettoso del clima in un determinato spazio vitale. A questo scopo devono essere realizzate, sulla base di un monitoraggio, adeguate misure di adattamento e mitigazione a tutti i livelli di attuazione. La gestione dei rischi climatici è integrale se

• prende in considerazione tutti i componenti del sistema climatico naturale (anello blu esterno) e le esigenze sociali ed economiche (area rossa al centro);
• integra in modo paritario le tre dimensioni dello sviluppo sostenibile, ovvero l’ambiente (anello blu esterno), la società e l’economia (area rossa al centro);
• sviluppa strategie e misure per un futuro rispettoso del clima (anello in verde chiaro) sulla base di un monitoraggio (misure) dei cambiamenti climatici e socio-economici, tenendone conto nell’attuazione e nella verifica;
• coinvolge diversi gruppi di interesse nella pianificazione e nella negoziazione di misure, al fine di stabilire eventuali conflitti di interesse, sfruttare le sinergie e attuare uno sviluppo integrato verso un futuro rispettoso del clima (anello in verde scuro).

Proposta di soluzione

Suggerimenti per una gestione integrale dei rischi climatici a livello comunale

Monitoraggio

La misurazione e l’osservazione della grandine è gestita da MeteoSvizzera a livello federale. Tuttavia, i comuni possono:

• Utilizzare i prodotti di MeteoSvizzera per osservare il rischio di grandine a livello regionale e conoscere i pericoli
  • Climatologia della grandine
  • Mappe mensili e annuali della grandine
  • Carte di pericolo della grandine
• Promuovere l’utilizzo dell’app di MeteoSvizzera per
  • le allerte di pericolo di grandine attraverso le previsioni a corto termine (nowcasting)
  • incoraggiare la registrazione di segnalazioni di grandine da parte della popolazione

Misure di mitigazione

• Ufficio federale dell’ambiente UFAM – Consulenza climatica per i Comuni
• Ufficio federale dell’ambiente UFAM – Comunicazione climatica per i Comuni
• Unione delle città svizzere – Bausteine für klimaneutrale Städte (in tedesco e francese)

Misure di adattamento

Trovate le misure di protezione per ridurre i rischi legati alla grandine nel Modulo 3 – Rischio di grandine e protezione dalla grandine.

Approfondimenti sulla proposta di soluzione

Previsione della grandine a corto termine – nowcasting

Per poter allertare meglio la popolazione dalla grandine e da altri pericoli meteorologici, MeteoSvizzera utilizza diversi sistemi di nowcasting. Il termine nowcasting indica «una previsione ad elevata risoluzione spaziale e temporale dell’evoluzione del tempo nei minuti successivi e fino a un massimo di sei ore» (MeteoSvizzera, 2020). Insieme al modello meteorologico utilizzato da MeteoSvizzera, le previsioni nowcasting si basano principalmente su dati satellitari e radar, ma includono anche le misure delle stazioni e dei fulmini.

Le previsioni a corto termine dei temporali e della grandine consentono di calcolare la posizione probabile dei temporali nelle ore successive e di emettere allerte meteorologiche a corto termine, che MeteoSvizzera pubblica attraverso l’app di MeteoSvizzera per smartphone, ma anche tramite il Portale sui pericoli naturali della Confederazione.

Vedi anche:

• MeteoSvizzera – Nowcasting
• MeteoSvizzera – Sistema di previsione numerica ICON
• MeteoSvizzera – Pericoli

Carte dei pericoli ed elaborazione di standard 

Per garantire le misure preventive a lungo termine sulla grandine, sono state sviluppate carte dei pericoli per valutare il rischio di grandine nel clima attuale (cfr. modulo 2). Sulla base delle carte dei pericoli, vengono sviluppati standard di cui i proprietari immobiliari e gli architetti dovrebbero tenere conto per la costruzione di nuovi edifici.

Attualmente la norma SIA 261/1 si basa ancora su una vecchia carta dei rischi e definisce una periodicità di 50 anni come obiettivo di protezione dalla grandine. Sulla scorta delle nuove carte del pericolo di grandine elaborate nel quadro del progetto «Climatologia svizzera della grandine», la raccomandazione generale per l’obiettivo di protezione definisce un indice di resistenza alla grandine RG3/HW3 (chicchi di grandine con un diametro di 3 cm) a partire da un periodo di ritorno di 20 anni. Nelle regioni ad alto rischio si raccomanda un obiettivo di protezione più alto.

Vedi anche:

• Protezione dai pericoli naturali – Nationale Schutzziele (in tedesco e francese)
• Protezione dai pericoli naturali – Erläuterungen zur Gefahrenübersicht im Naturgefahren-Check (in tedesco e francese)
• MeteoSvizzera – Pericolo di grandine

Scenari climatici – incertezze e principio di precauzione

L’obiettivo degli scenari climatici è di stimare la futura evoluzione del clima, sia a livello globale, sia locale della Svizzera mediante modelli climatici e ipotesi sulle future emissioni di gas a effetto serra.

In questo contesto si ipotizzano svariati scenari poiché è impossibile prevedere con precisione lo stato del clima tra 50 o 100 anni. Solo con diversi scenari sulla possibile evoluzione demografica e delle emissioni di gas a effetto serra è possibile tenere conto di un’ampia gamma di possibili condizioni climatiche future.

Tuttavia, non è solo la mancanza di conoscenze sul futuro a comportare incertezze, ma anche le informazioni sul passato e sullo stato attuale del clima. Questi sono solo alcuni dei fattori che possono causare incertezze nello sviluppo di scenari climatici:

• Comprensione dei processi: affinché i processi possano essere correttamente riprodotti in un modello climatico, è necessaria un’ottima comprensione dei processi. Ad esempio, anche se il processo di formazione della grandine è stato ampiamente studiato, sussistono tuttora lacune, ad esempio sul perché alcune regioni sono più colpite dalla grandine rispetto ad altre.
• Incertezze legate ai modelli: anche nei modelli meteorologici e climatici regionali con una risoluzione relativamente elevata non è possibile riprodurre direttamente i processi che riguardano aree molto ristrette, come il fenomeno della convezione nei temporali e la formazione della grandine. Poiché si basano su dati empirici, questi processi sono modellizzati in modo semplificato.
• Base di dati: per sviluppare scenari climatici è altresì importante conoscere le tendenze del passato. A questo scopo occorre disporre di serie di misura che si estendono su un periodo di almeno 30 anni. Purtroppo, questa base di dati non è disponibile per tutte le grandezze meteorologiche. In Svizzera disponiamo di una serie di misure radar della grandine con una qualità sufficientemente buona a partire dal 2002. Prima di questa data, i dati disponibili sono lacunosi e incerti.
• Variabilità: gli scenari climatici di regola descrivono una media delle condizioni in un determinato luogo. Tuttavia, le condizioni meteorologiche sono solitamente soggette a forti variazioni, che localmente possono essere anche più forti rispetto alla tendenza prevista per diversi decenni. Anche la variabilità della grandine può essere localmente molto elevata da un anno all’altro.

La comprensione delle incertezze legate agli scenari climatici induce dubbi sulle attuali azioni a livello privato e politico. Nonostante queste incertezze, un principio importante della prevenzione dei pericoli e dei rischi è il principio di precauzione, che è stato definito nel 1992 dall’ONU nell’Agenda 21 nel seguente modo:

«In caso di rischio di danno grave o irreversibile, l’assenza di una piena certezza scientifica non deve costituire un motivo per differire l’adozione di misure adeguate ed effettive. In caso di misure che fanno riferimento a sistemi complessi non ancora pienamente compresi e per i quali le conseguenze non possono ancora essere previste, l’approccio cautelativo potrebbe fungere da punto di partenza.»

Il principio di precauzione mira a evitare i potenziali danni attraverso misure preventive anche se non si conoscono con certezza la probabilità di accadimento e la portata di questi danni.

Vedi anche:

• National Centre for Climate Services NCCS – Cosa sono gli scenari climatici?
• National Centre for Climate Services NCCS – Comprendere gli scenari climatici
• Protezione dai pericoli naturali – Adattarsi ai cambiamenti climatici (in tedesco e francese)
• Modulo 1 – Osservazione e misurazione della grandine
• Modulo 2 – La grandine in Svizzera
• Ufficio federale dell’ambiente UFAM – Strategia del Consiglio federale di adattamento ai cambiamenti climatici in Svizzera

Fonti

Baccini, P., Baumgartner, F., Lichtensteiger, T., Michaeli, M., &Thalmann, E. (2007). Urbane Schweiz. In Klimaänderung und die Schweiz 2050: erwartete Auswirkungen auf Umwelt, Gesellschaft und Wirtschaft (pp. 123-136). OcCC; ProClim.

Ufficio federale di statistica (2021). Evoluzione futura. Scenari dell’evoluzione delle economie domestiche tra il 2020 e il 2050. URL: https://www.bfs.admin.ch/bfs/it/home/statistiche/popolazione/evoluzione-futura.html, pagina web consultata il 18.01.2023.

MeteoSvizzera (2020). Nowcasting. https://www.meteosvizzera.admin.ch/tempo/sistemi-di-allerta-e-previsione/nowcasting.html. Stato: 05.02.2020. Pagina web consultata il 07.11.2022.

NCCS (éd.) 2018: CH2018 – scénarios climatiques pour la Suisse. National Centre for Climate Services, Zürich. 24 S. Numéro ISBN 978-3-9525031-0-2.

Probst, M.; Gubler, M. (2019). Klimawandel und Klimapolitik. Lernmedium für die Sekundarstufe II und Informationen für Lehrpersonen. Bern: éducation21

Raupach T.H., Martius, O., Allen, J.T., Kunz, M., Lasher-Trapp, S., Mohr, S., Rasmussen, K.L., Trapp, R.J., & Zhang, Q. (2021). The effects of climate change on hailstorms. Nat Rev Earth Environ 2: 213–226. https://doi.org/10.1038/s43017-020-00133-9.