Controlli di qualita' delle serie di temperatura e precipitazione
La disponibilità di lunghe serie di dati strumentali di buona qualità è di fondamentale importanza per lo studio della variabilità del clima e in particolare degli eventi estremi, che sono spesso causa di impatti negativi sull’ambiente e la società. Negli ultimi anni è stata rivolta un’attenzione crescente proprio allo studio delle variazioni della frequenza e dell’intensità degli estremi climatici a scala globale e a scala regionale e locale (Alexander et al. 2006, Bartholy e Pongracz, 2007; Toreti e Desiato, 2008; Efthymiadis et al., 2011; Donat et al., 2013; Fioravanti et al., 2016; Hartmann et al., 2013). Una valutazione periodica e il più possibile completa del clima e delle variazioni climatiche a scala nazionale rende necessaria la realizzazione di un dataset climatico nazionale di dati giornalieri di qualità controllata, che integri le serie disponibili da diverse fonti e reti osservative sul territorio. La quantità elevata e la grande varietà delle fonti dei dati richiedono un approccio sistematico, sia nella fase di raccolta delle serie sia nell’applicazione delle procedure di controllo della qualità. Come raccomandato dall’Organizzazione Meteorologica Mondiale (WMO, 2011) i dati dovrebbero essere considerati validi, e quindi inseriti nell’archivio permanente, solo dopo aver superato adeguati controlli di qualità. Per garantire la buona qualità dei dati è necessario sottoporre regolarmente le serie temporali a rigorosi controlli che assicurino che ogni singolo valore di una serie temporale non sia affetto da errori introdotti nella fase in osservazione, trascrizione e archiviazione del valore stesso.
Il Sistema nazionale per la raccolta, l’elaborazione e la diffusione di dati Climatologici di Interesse Ambientale (SCIA) assicura da tempo la disponibilità di dati, statistiche e indici climatici di qualità controllata, che originano dalle principali reti osservative nazionali e regionali, con passo temporale decadale, mensile e annuale (Desiato 2007; Desiato et al., 2006, 2007, 2011). La crescente disponibilità di serie di dati giornalieri rende possibile incrementare la risoluzione temporale di dati e indici, attraverso la realizzazione di un dataset nazionale di serie temporali di temperatura e precipitazione con passo giornaliero.
In questo rapporto viene descritta la metodologia adottata dall’ISPRA per il controllo delle serie giornaliere. La procedura, che prevede una sequenza di controlli automatici, è stata elaborata sulla base di un’analisi dei controlli di qualità applicati da varie Istituzioni europee ed internazionali che sono responsabili della raccolta e della diffusione di dati climatici, in particolare il National Climatic Data Center (NCDC) della National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA). I test sviluppati e descritti nel Capitolo 2 hanno l’obiettivo di individuare diverse tipologie di errore, quali i valori impossibili, i dati duplicati, i valori anomali (outlier), le inconsistenze interne o temporali. Nel Capitolo 3 viene illustrata l’applicazione della procedura di controllo al dataset nazionale con passo giornaliero in corso di realizzazione in ISPRA; il dataset include le serie temporali provenienti da diverse fonti: il Servizio Meteorologico dell’Aeronautica Militare (dal database globale della NOAA), alcuni Servizi Meteorologici o Centri Funzionali di Protezione Civile regionali, alcuni Servizi Idrografici o Idrologici regionali tramite il Sistema Informativo Idrologico HIScentral; quest’ultimo permette di recuperare i dati direttamente dalle fonti tramite opportune interfacce, fornendo ulteriori capacità operative, quali un registro nazionale di servizio dati, catalogati utilizzando le norme e le procedure del Geospatial Consortium e dell’Organizzazione Meteorologica Mondiale. I risultati dell’applicazione delle procedure di controllo sono illustrati tramite statistiche riassuntive (grafici e tabelle).
