Questo post è inteso come una continuazione e un compendio del post del 10 agosto scorso; si articola nelle tre sezioni

1-Aree interessate ad eventi molto caldi e molto freddi in USA
Qui per USA intendo gli Stati Uniti continentali senza l'Alaska (Contiguous US) e il dataset NOAA che uso riguarda la percentuale di area degli USA che ha a che fare con eventi molto caldi e molto freddi, da gennaio 1895 a luglio 2019. Il grafico di questi dati, in figura 1, mostra che gli eventi molto caldi hanno occupato, nel corso del tempo, aree sempre più vaste, mentre gli eventi molto freddi aree sempre meno estese. La variabilità è grande, ma faccio riferimento all'andamento medio dato dai fit lineari.

Fig.1: L'area percentuale degli USA interessata ad eventi molto caldi (rosso) e molto freddi (blu, cambiato di segno). I due fit lineari mostrano una salita (circa lo 0.12% per decennio) per gli eventi caldi e una discesa (dello stesso ordine della salita precedente) per quelli freddi.

Tutti quelli trattati qui sono eventi estremi (molto caldi e molto freddi) ma ho preferito estrarre da questi un sottoinsieme di eventi decisamente "più estremi", considerando solo le aree superiori o uguali al 40% del territorio.
I dati riportati in figura 2 danno, anche visivamente, l'idea degli eventi molto, molto caldi distribuiti su aree maggiori nel corso del tempo e il contrario per gli eventi molto, molto freddi.

Fig.2: la serie temporale delle aree ≥ 40%. Questi sono gli estremi tra gli eventi estremi. Come in figura 1, gli eventi freddi hanno le aree percentuali (asse y) cambiate di segno.

Dai dati con area ≥ 40% ho estratto la frequenza di apparizione su intervalli di 10 anni, sia per gli eventi caldi che per quelli freddi. Gli istogrammi relativi sono mostrati in figura 3.

Fig.3: L'istogramma degli eventi molto-molto caldi e molto-molto freddi, cioè gli "eventi estremi più estremi" definiti come le aree maggiori o uguali al 40% degli USA. Non è rappresentato l'ultimo bin perché riguarda il periodo 2015-2012 ed è quindi incompleto. Il suo valore al 19 agosto 2019 (a metà intervallo) è però 15, il che lascia immaginare un valore finale molto alto, se la situazione non cambia.

La situazione descritta rappresenta un aumento di eventi estremi che assomiglia a quella dell'indice CEI (post citato all'inizio, figura 3) che cresce a partire dal 1965, mentre prima era in diminuzione. Senza dubbio il CEI (che contiene il PDSI, un indice di siccità, la temperatura e la precipitazione) è legato all'area interessata agli eventi caldi, anche se non so quanto sia forte questo probabile legame. In ogni caso la figura 3 conferma che negli USA gli anni attorno al 1965 hanno rappresentato un minimo di attività (anche per gli eventi freddi). L'attività è poi aumentata andando avanti nel tempo fino ai giorni nostri (l'attività "fredda" è però diminuita).
Però la concentrazione di anidride carbonica non ha mai smesso di crescere e quindi associare la diminuzione degli eventi estremi e poi il loro aumento alla CO2 che è sempre cresciuta risulta difficile. Quello che mi viene da dire è: sì, gli eventi estremi sono cresciuti ma non in relazione all'aumento della CO2.

2-Precipitazioni estreme in Spagna
Nell'ottobre 2018 Meseguer Ruiz e colleghi hanno pubblicato un lavoro che riporta, ogni 10 giorni (direi decade se non temessi di confondere le idee a causa di "decade" che in inglese significa decennio), il numero di eventi precipitativi torrenziali (>200 mm in 24 ore) registrati nei bacini idrografici dei fiumi Júcar e Segura, nell'Est-Sud-Est iberico. I loro dati sono mostrati in figura 4 divisi in tre periodi: 1950-2016 (tutti i dati); 1950-1982 (primo periodo) e 1983-2016 (secondo periodo).

Fig.4: Gli eventi di piogge estreme qui mostrate come smussate su 3 bin con un filtro passa basso. L'ascissa è in unità di 10 giorni e in rosso viene indicato il mese. Il massimo degli eventi del primo periodo (in rosso) si ha il 20 ottobre, quando il massimo degli eventi del secondo periodo è decisamente inferiore. E' difficile dire che gli eventi estremi sono aumentati tra il primo e il secondo periodo.

Gli autori cercano una relazione tra il West Mediterranean Oscillation Index (WeMOi) e le piogge. Come si vede in figura 5, esiste ed è chiara una generica relazione inversa tra la precipitazione e l'indice mediterraneo (nel senso che quando la pioggia aumenta l'indice diminuisce) ma, guradando più in dettaglio, il minore valore di WeMOi corrisponde ad un valore intermedio della precipitazione (linea giallo-verde) mentre la massima precipitazione corrisponde ad un valore intermedio dell'indice (linea celeste). Credo in definitiva che la relazione cercata sia reale ma molto più complessa di quanto si possa sospettare.

Fig.5: Il quadro superiore è la ripetizione di figura 1 mentre quello inferiore è l'indice WeMO organizzato allo stesso modo degli eventi di pioggia (suddiviso in tre intervalli di 10 giorni l'uno), ugualmente filtrato e rappresentato negli stessi tre periodi.

Eventi estremi in Italia (Toscana)
Nel sito web del prof. Sergio Pinna sono disponibili i dati della precipitazione mensile totale in Toscana dal 1951 al 2017 in forma di percentuale della media 1951-2000 che mostro in figura 6

Fig.6: Precipitazioni in Toscana dal 1951 al 2017 come percentuale della media 1951-2000.

Qui sono interessato a verificare se in questi dati sono presenti forti eventi che eventualmente mostrino una tendenza definita. Ho quindi estratto dal dataset originale gli eventi con almeno un valore 200 (cioè il cui valore sia almeno 2 volte il valore medio), li ho definiti "estremi" e li rappresento in figura 7 insieme al loro spettro Lomb.

Fig.7: Eventi estremi estratti dalla precipitazione in Toscana.Nella scritta in rosso la pendenza dei dati, resa poco significativa dalla grande dispersione. Nei quadri inferiori lo spettro.

Quindi la percentuale di pioggia tende a crescere nel tempo, mentre lo spettro mostra gli stessi massimi già visti in altre situazioni di eventi estremi, come nel post citato all'inizio. Per cercare un'informazione meno dispersa di quella di figura 7 ho raggruppato gli estremi in intervalli sia di 10 che di 5 anni, i cui istogrammi sono in figura 8. Entrambi mostrano che questi eventi tendono a diminuire di numero.

Fig.8: Istogramma delle piogge estreme in Toscana, suddivisi in intervalli di 10 e 5 anni.

Possiamo dire che in Toscana le piogge estreme tendono ad aumentare in quantità di precipitato mentre tendono a diminuire di numero (di frequenza).

Conclusioni
Da quanto abbiamo visto, gli eventi estremi funzione di un unico fattore scatenante (la CO2) sono come minimo incerti e discutibili. Nel caso degli USA, quando questi eventi crescono, si osserva che crescono dal 1965 mentre negli anni precedenti erano più elevati e sono diminuiti, fenomeno incompatibile con una CO2 che cresce monotonicamente. La supposta relazione CO2-eventi estremi si mostra discutibile a diverse scale: da quella continentale nel caso del CEI e degli eventi caldo-freddo a quella più locale "locale" della Spagna e della Toscana.

Tutti i grafici e i dati, iniziali e derivati, relativi a questo post si trovano nel sito di supporto qui

Bibliografia

1. Óliver MESEGUER-RUIZ, Joan Albert LOPEZ-BUSTINS, Laia ARBIOL ROCA, Javier MA , Javier MIRÓ, María José ESTRELA: Episodos de precipitaciòn torrencial en el Este y Sureste Ibéricos y su relaciòn con la variabilidad intraannual de la oscillaciòn del Mediterràneo Occidental (WeMO) entre 1950 y 2016. https://www.researchgate.net/publication/334329930