Siccità e desertificazione - SPI (Standardized Precipitation Index)

Ti trovi in : ArpaER / Siccità e desertificazione / Argomenti / Siccità /

SPI (Standardized Precipitation Index)

L´indice SPI è l´indicatore maggiormente utilizzato a livello internazionale per descrivere gli eventi estremi, in particolare la siccità (meteorologica, idrologica e agricola).

L´indice SPI, sviluppato da McKee et al. (1993), quantifica il deficit di precipitazione per diverse scale dei tempi; ognuna di queste scale riflette l´impatto della siccità sulla disponibilità di differenti risorse d´acqua. L´umidità del suolo risponde alle anomalie di precipitazione su scale temporali brevi, mentre l´acqua nel sottosuolo, fiumi e invasi tendono a rispondere su scale oggettivamente più lunghe. Nel primo caso quindi l´indice fornisce indicazioni circa la siccità agricola, mentre nel secondo caso abbiamo un´informazione che riguarda la siccità idrologica.
McKee et al. (1993) hanno calcolato lo SPI per 1, 3, 6, 12, 24 e 48 mesi. Nel nostro caso è stato scelto di calcolare l´indice per 3, 6, 12 e 24 mesi.

L´indice necessita, per il suo calcolo, dei soli dati di precipitazione cumulata nei mesi precedenti.
Esso è calcolato considerando la deviazione della precipitazione rispetto al suo valore medio su una data scala temporale, divisa per la sua deviazione standard. Dato che la precipitazione non è normalmente distribuita, almeno su scale temporali minori dell´anno, viene eseguito un aggiustamento della variabile in modo che lo SPI abbia distribuzione gaussiana con media nulla e varianza unitaria. Avere un indice con media e varianza fissata, consente di confrontare i valori dell´indice calcolati per diverse regioni, realizzando una maggiore affidabilità del fenomeno in esame. Inoltre, esso consente di considerare periodi umidi e siccitosi nello stesso modo.

Il calcolo mensile dell´indice SPI viene effettuato utilizzando i dati di precipitazione cumulata di 82 stazioni regionali; il periodo di riferimento climatologico è 1951-2000 (visualizza anagrafica).

L´indice è stato applicato anche su scenari futuri, simulati considerando apporti pluviometrici pari al 25° (scenario pessimista), 50° (scenario normale) e 75° (scenario ottimista) percentile delle piogge attese.

Il calcolo dell´indice si avvale delle seguenti relazioni matematiche:

formula SPI

dove: P è la precipitazione cumulata nei mesi precedenti, in base alla scala temporale di interesse, H(P) è la probabilità cumulativa della precipitazione osservata e c0, c1, c2, d1, d2, d3 sono delle costanti matematiche.

Nella tabella che segue sono indicate le categorie di siccità in funzione dei valori dell´indice (e alla scala di colori associata):

legenda SPI