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collaborazioni minori per recupero di dati e metadati
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Partiamo da un'importantissima premessa:
Il nostro Paese vanta un ruolo di primissimo piano nello sviluppo delle osservazioni meteorologiche. Questo ruolo è ben evidenziato dall'invenzione di alcuni dei più importanti strumenti meteorologici e dall'istituzione della prima rete di osservatori.
Questa forte presenza italiana nello sviluppo delle osservazioni meteorologiche è anche testimoniata dall'esistenza di ben 6 serie settecentesche:
Bologna - Milano - Roma - Padova - Palermo - Torino
Questa forte “presenza” ha fatto sì che in Italia nel corso degli ultimi tre secoli si accumulasse un patrimonio di dati osservativi di enorme valore.
L’esistenza di questo patrimonio è nota da lungo tempo. Si pensi solo all'interessante lavoro di Cantù e Narducci (1967) "Lunghe serie di osservazioni meteorologiche", pubblicato sulla Rivista di Meteorologia Aeronautica, (Anno XXVII, n. 2, 71-79) da cui è tratta la seguente figura che mostra le nostre serie secolari pluviometriche e termometriche.
Alcuni altri lavori di notevole interesse che testimoniano in modo efficace come nel nostro Paese vi sia da lungo tempo una forte consapevolezza della vastità dei nostri archivi di dati meteorologici sono:
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Eredia F. (1908) Le precipitazioni atmosferiche in Italia dal 1880 al 1905. In: Annali dell'Ufficio Centrale di Meteorologia. Serie II, Vol. XXVII, anno 1905,
Rome.
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Eredia F. (1919) Osservazioni pluviometriche raccolate a tutto l'anno 1915 dal R. Ufficio Centrale di Meteorologia e Geodinamica. Ministero dei Lavori Pubblici,
Rome.
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Eredia F. (1925) Osservazioni pluviometriche raccolate nel quinquennio 1916-1920 dal R. Ufficio Centrale di Meteorologia e Geodinamica. Ministero dei Lavori Pubblici,
Rome.
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Millosevich (1882) Sulla distribuzione della pioggia in Italia. In: Annali dell'Ufficio Centrale di Meteorologia. Serie II, Vol. III, anno 1881,
Rome.
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Millosevich (1885) Appendice alla memoria sulla pioggia in Italia. In: Annali dell'Ufficio Centrale di Meteorologia. Serie II, Vol. V, anno 1883,
Rome.
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Mennella C. 1967. Il Clima d'Italia. Napoli: Fratelli Conti Editori, 724 pp.
Un quadro molto completo delle ricchezza della letteratura nazionale emerge dalla pregevole bibliografia Climatologica Italiana, redatta da Narducci e pubblicata nel 1991dal Consiglio Nazionale dei Geometri (Roma).
A fronte dell’esistenza di questa grande risorsa, ogni ricercatore che abbia tentato di
recuperare serie storiche italiane utili per le proprie ricerche ha sicuramente incontrato numerosi problemi.
In questo contesto la presentazione si è proposta di costituire una guida per orientarsi nel complesso “mondo” delle serie storiche di dati meteorologici italiani.
Il primo passo per sintetizzare la situazione delle nostre serie storiche di dati meteorologi consiste nell'individuare dei periodi omogenei in relazione alla disponibilità, all'affidabilità ed all'omogeneità dei dati. In sostanza possono essere identificati:
Un periodo "pioneristico", ovvero dalle prime osservazioni all'inizio dell'800; un periodo successivo
caratterizzato dalla progressiva standardizzazione degli strumenti e delle metodologie di osservazione; quindi un periodo caratterizzato dalla creazione dei grandi servizi meteorologici nazionali ed, infine, un ultimo periodo caratterizzato dalla disponibilità di dati su supporto magnetico.
In realtà, per una maggiore schematizzazione, nella presentazione ci si è limitati a tre periodi, considerando il secondo parzialmente incluso nel primo e nel terzo. Si è quindi considerata una fase iniziale, terminata nel 1865 con l'istituzione della rete del Ministero di Agricoltura Industria e Commercio, una fase successiva terminata all'inizio degli anni '50 ed una fase finale, tutt'ora in corso.
Si sono quindi considerate le principali problematiche relative alle prime due fasi.
Per quanto riguarda la prima fase si è sottolineato come nel corso degli ultimi anni sia stata condotta in Italia molta attività di ricerca. Quest'attività si è indirizzata soprattutto verso le serie più antiche, ovvero verso le serie settecentesche di cui ho già parlato in precedenza. La caratteristica comune dei lavori effettuati sulle serie più antiche è che essi riguardano singole serie di dati e porgono molta attenzione alla ricostruzione storica delle modalità con cui si sono svolte le osservazioni.
La considerazione più rilevante che emerge dall'insieme di questi lavori è che:
per le serie più antiche il problema principale risulta essere l'affidabilità dei dati: senza un dettagliato studio di carattere storico che permetta di valutare criticamente ciò che è stato osservato, le serie più antiche vanno considerate più come insiemi di numeri che di dati!
Per una discussione più approfondita di questi problemi si rimanda alla letteratura. Qui segnalo alcuni riferimenti relativi al progetto dell'Unione Europea
IMPROVE, nell'ambito del quale sono state studiate le serie di Milano e di Padova.
Camuffo, D., Jones P. (eds): Improved Understanding of Past Climatic Variability from Early Daily European Instrumental Sources, Kluwer Academic Publishers, in press.
Maugeri, M., Buffoni, L., Chlistovsky, F., 2002: Daily Milan temperature and pressure series: history of the observations and data and metadata recovery, Climatic Change, in press.
Maugeri, M., Buffoni, L., Delmonte, B., Fassina, A., 2002: Daily Milan temperature and pressure series: completing and homogenising the data, Climatic Change, in press.
L'affidabilità dei dati migliora naturalmente in modo sensibile nel periodo successivo in quanto nella seconda metà dell'800 si ha una notevole standardizzazione di strumenti e metodi di osservazione. Tuttavia alcuni problemi rimangono aperti. Un problema particolarmente rilevante per l'Italia potrebbe essere costituito dal fatto che, anche dopo la costituzione dell'Ufficio Centrale di Meteorologia, in molto osservatori le osservazioni venivano fatte in finestre o balconi meteorologici e ciò potrebbe aver dato luogo a dati non omogenei con osservazioni effettuate in "Stevenson's screens". Questo problema costituisce un interessante esempio dei problemi di affidabilità dei dati che si possono avere anche in tempi relativamente recenti.
Nel complesso si può dire che per i dati più antichi la dettagliata conoscenza della storia delle osservazioni è del tutto indispensabile per trasformare i numeri estratti dai registri di osservazione in dati. Per i dati del periodo successivo l'affidabilità è sicuramente maggiore, anche se anche in questo caso le informazioni di carattere storico risultano spesso di grande interesse per valutare l'esatto significato dei dati. Per questo periodo tuttavia un grande aiuto è dato dal confronto con le altre stazioni come vedremo più in dettaglio nell'intervento della dr.ssa Teresa Nanni.
La seguente figura mostra un esempio di come possono essere riassunte le notizie rilevanti sulla storia di una serie di osservazioni (l'esempio si riferisce a Milano).
Passando dal periodo più antico, alla fase successiva, pur costituendo ancora l'affidabilità dei dati un aspetto importante e talora problematico, l'approccio deve necessariamente essere diverso.
Qui un problema fondamentale diviene quello di avere la disponibilità di un elevato numero di serie. Questa disponibilità è necessaria anche per una più efficace applicazione dei metodi di omogeneizzazione.
Ma quali dati sono oggi realmente disponibili?
Per rispondere a questa domanda vediamo alcuni eventi fondamentali relativi alla raccolta ed alla archiviazione di dati meteorologici dopo l'Unità d'Italia:
14 Gennaio 1865 - circolare del Ministro dell'Agricoltura, Industria e Commercio che si elegge a responsabile della raccolta dei dati meteorologici italiani. Ne consegue la pubblicazione dei dati sugli annali della "Meteorologia Italiana" (marzo 1865-1878).
Congressi di Lipsia (1872), Vienna (1873) e Roma (1879) e fondazione dell'Organizzazione Meteorologica Internazionale .
26 novembre 1876 - decreto con il quale il Governo istituisce un Consiglio Direttivo ed un Ufficio Centrale di Meteorologia.
1879/1880 - Fondazione dell'Ufficio Centrale di Meteorologia ed accentramento presso questa struttura di tutte le attività del settore. Ne consegue la pubblicazione degli Annali del Regio Ufficio Centrale di Meteorologia e Geodinamica" e del "Bollettino Meteorico Giornaliero".
1917 - Istituzione Servizio Idrografico.
1925 - Passaggio del Servizio Presagi alle dipendenze del Ministero dell'Aeronautica.
I dati meteorologici italiani successivi al 1865 sono quindi per lo più reperibili presso:
· ex Ufficio Centrale di Meteorologia (oggi UCEA). Questo ente ha continuato a mantenere una propria rete anche dopo la fondazione del Servizio Idrografico ed il passaggio del Servizio Presagi all'Aeronautica Militare;
· Servizio Idrografico;
· Aeronautica Militare.
Disponibilità di dati digitalizzati
Un primo rilevante sforzo di ricostruzione e digitalizazione della serie meteorologiche secolari italiane fu fatto nell'ambito di un progetto degli anni '70 che portò alla digitalizzazione di 26 serie giornaliere di
Tmin, Tmax e precipitazioni. Queste serie (alcune aggiornate) costituiscono ancora oggi il data-set delle serie secolari UCEA (vedi Tabella).
Per dettagli si rimanda a: Anzaldi C., Mirri L. and Trevisan V. (1980) Archivio Storico delle osservazioni meteorologiche, Pubblicazione CNR AQ/5/27,
Rome.
Un ulteriore importante contributo è stato quello del Progetto Speciale CNR "Ricostruzione del clima del passato nell'area mediterranea".
In questo progetto non si è operato a scala giornaliera, ma solo a scala mensile. Nel progetto il data-set UCEA è stato:
· aggiornato (periodo 1970-1998) digitalizzando i dati pubblicati sugli Annali dei vari comparti del Servizio Idrografico. Prima della digitalizzazione si è verificato che le stazioni di rilevazione fossero le stesse in cui erano state rilevati i dati digitalizzati nel precedente progetto degli anni '70;
· esteso nel passato e completato per quanto riguarda i dati mancanti sulla base delle fonti bibliografiche;
· corretto sulla base delle fonti sopra citate;
· omogeneizzato. Quest'attività è stata condotta prevalentemente per mezzo del test di omogeneità di
Craddock;
· completato. Il completamento è stato effettuato con un metodo statistico, basato sulle serie di riferimento già usate per omogeneizzare i dati.
La banca risultante dal progetto copre il periodo 1865-1998 per le temperature e quello 1833-1998 per le precipitazioni.
La consistenza del data-base del Progetto Speciale CNR "Ricostruzione dell'area mediterranea nel passato" è evidenziata nella seguente tabella:
L'identificazione e la correzione di eventuali inomogeneità resta uno dei fondamentali problemi aperti del data-base realizzato nell'ambito Progetto Speciale CNR "Ricostruzione dell'area mediterranea nel passato". Infatti la scarsa disponibilità di metadati ha fortemente limitato l'attività di omogeneizzazione consentendo quasi esclusivamente l'applicazione di metodologie indirette (Per dattagli relativi all'omogeneizzazione dei dati si rimanda all'intervento della Dr.ssa Teresa Nanni).
Il risultato è stata un'omogeneizzazione piuttosto prudenziale, con molti periodi "sospetti" per i quali, in assenza di notizie di carattere storico, si è per ora preferito sospendere il giudizio.
Nel seguito, sarà quindi necessario tornare su questi dati e procedere ad una omogeneizzazione più stringente.
Questa omogeneizzazione più accurata costituisce uno degli obiettivi del nostro gruppo nell'ambito del progetto CLIMAGRI.
Concludo il mio intervento con una breve sintesi di ciò che la mia Unità di Ricerca sta producendo nell'ambito del progetto CLIMAGRI.
Le attività riguardano sia i dati che le informazioni storiche (metadati).
La ricerca nel settore dei metadati è stata sviluppata con l'obiettivo generale di contribuire ad una più approfondita conoscenza della storia delle osservazioni. Essa si è articolata in vari temi:
· studio del contesto storico ed organizzativo in cui è nata e si è sviluppata la rete degli osservatori e analisi dell'evoluzione della strumentazione utilizzata e delle metodologie di osservazione adottate;
· ricostruzione di elementi relativi alla storia di ogni singola stazione della rete.
La ricerca nel settore dei dati è stata sviluppata con l'obiettivo generale di contribuire ad un ampliamento della base di dati disponibili. I risultati sono riassunti nella seguente tabelle.
Nota: alcuni dettagli contenuti in tabella sono ancora da verificare
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