Mobiliar Lab for Natural Risks

Modulo 2 – La grandine in Svizzera

La Svizzera è uno dei Paesi più esposti al rischio di grandine in Europa. Ogni anno i danni ammontano a diverse decine di milioni di franchi. La probabilità di accadimento di determinate dimensioni dei chicchi di grandine è raffigurata su mappe per quantificare la portata del rischio di grandine a livello spaziale e stagionale (cfr. MeteoSvizzera – Climatologia della grandine). Le mappe sono importanti per la prevenzione, ad esempio nell’ambito della protezione degli edifici per scegliere materiali e prodotti di costruzione resistenti che corrispondano alle dimensioni attese dei chicchi di grandine.

Fig. 1: Frequenza delle grandinate in Svizzera con il numero medio di giorni con grandine durante il semestre estivo. È definito giorno con grandine un giorno in cui il valore limite della probabilità di grandine POH ≥ 80 % è stato superato. Fonte: NCCS, 2020

 

Come è distribuita la grandine in Svizzera a livello regionale e stagionale, con quale frequenza e quali dimensioni dei chicchi di grandine si manifesta?

Con l’aiuto dei siti web NCCS – Climatologia svizzera della grandine e MeteoSvizzera – Climatologia della grandine stabilite con quale frequenza in media gli eventi di grandine si verificano in quali regioni della Svizzera e indicate le dimensioni dei chicchi di grandine osservate.

Analizzate inoltre la frequenza degli eventi di grandine nel corso dell’anno e di anno in anno. Valutate l’impatto della variabilità stagionale e annuale degli eventi di grandine sulla probabilità media di grandine e sulla stima del rischio di grandine (cfr. fig. 2).

Con l’aiuto dei siti web MeteoSvizzera – Climatologia della grandine e MeteoSvizzera – Carte di grandine integrate in questa valutazione anche la regione in cui abitate.

 

Fig. 2: Numero di giorni con grandine in Svizzera (superamento del valore limite POH ≥ 80 % su una superficie complessiva ≥ 100 km2). In alto: andamento annuale per mese. La linea nera indica la media svizzera del periodo 2002-2020 e la fascia gialla lo scarto tra il 1° e il 3° quartile. In basso: evoluzione temporale per anno. La linea orizzontale corrisponde alla media svizzera del periodo 2002-202 2 (stato 30.09.2022). Fonte: MeteoSvizzera

Proposta di soluzione

Proposta di soluzione

  • In Svizzera le regioni con un’elevata probabilità di grandine sono tre: il Giura, la regione del Napf nell’Emmental e il Ticino meridionale. Nelle Alpi centrali la probabilità di grandine è invece molto ridotta.
  • Sull’insieme del territorio svizzero la frequenza media degli eventi di grandine è di 33 giorni per semestre estivo (da aprile a settembre). Localmente, la frequenza degli eventi di grandine varia notevolmente. In determinate regioni si registrano in media fino a 3 giorni di grandine per stagione (ad es. nel Ticino meridionale).
  • In tutta la Svizzera si osservano regolarmente chicchi di grandine con un diametro di 2 cm o più, localmente in media in 1.5 giorni per semestre estivo. Più la loro dimensione è grande, meno sono frequenti. Nella maggior parte delle regioni i chicchi con un diametro di 4 cm o più sono attesi meno di una volta ogni 50 anni .
  • Per quanto riguarda le stagioni, in Svizzera la grandine cade principalmente durante i temporali del semestre estivo. Nel nostro paese la stagione della grandine è compresa tra aprile e settembre. Nella maggior parte delle regioni le grandinate sono più frequenti tra giugno e agosto.
  • I dati sulla presenza di grandine sono generalmente indicati in valori medi. Tuttavia, la distribuzione dei giorni di grandine e della dimensione dei chicchi varia molto da un anno all’altro. Questa variabilità va considerata in particolare nella valutazione dei rischi a livello locale, degli eventi estremi e delle tendenze sul lungo periodo.
    • Capitolo «Base di dati e variabilità – le sfide di una climatologia della grandine»
  • Le sequenti fonti possono inoltre essere utili per analisi della propria regione di domicilio:
  • Trovate un esempio sotto «La grandine nel comune di Schangnau»

Approfondimenti sulla proposta di soluzione

Climatologia svizzera della grandine

L’obiettivo del progetto «Climatologia svizzera della grandine» era di migliorare le basi esistenti fino a quel momento per la valutazione dei rischi legati alla grandine attraverso una nuova generazione di dati radar. Al progetto hanno collaborato diversi Uffici federali, svariate compagnie di assicurazione e il mondo della ricerca. Il risultato è una climatologia svizzera della grandine uniforme, differenziata per regioni e attuale, che è costantemente ampliata con nuovi dati da MeteoSvizzera (NCCS, 2021).

Fig. 3: In collaborazione con diversi gruppi di interesse, MeteoSvizzera ha elaborato un nuovo riferimento per il pericolo di grandine in Svizzera e l’ha pubblicato nel quadro della tematica prioritaria «Climatologia svizzera della grandine» del National Center for Climate Services (NCCS). ©NCCS

La climatologia della grandine funge da base per la valutazione del rischio e la pianificazione ed è quindi un’importante fonte di informazioni per le autorità, le assicurazioni, i pompieri, i proprietari di immobili e gli agricoltori. Trovate ulteriori informazioni sul rischio di grandine e la protezione dalla grandine nel Modulo 3.

Vedi amche:

Base di dati e variabilità – le sfide della climatologia della grandine

In generale le carte e le statistiche indicano i valori medi della distribuzione e della frequenza delle grandinate, come pure delle dimensioni dei chicchi. Poiché gli eventi di grandine si verificano per lo più raramente in un determinato luogo e in aree ristrette, da un anno all’altro le variazioni locali sono notevoli. Più la variabilità delle grandinate in un determinato luogo è grande, maggiori sono le incertezze in riferimento al numero medio di grandinate e minore è l’attendibilità.

Nell’analizzare il pericolo di grandine in una determinata località, oltre ai valori medi, devono essere considerati anche gli eventi estremi. Le informazioni sulla variabilità delle grandinate sono importanti per stimare la frequenza e la dimensione dei chicchi in caso di eventi estremi.

Per valutare il pericolo di grandine a lungo termine, è importante disporre di informazioni su scala nazionale e di misure relative a un periodo possibilmente lungo. Solo dati spaziali e temporali completi consentono di stimare il pericolo di grandine medio per una regione, anche se la variabilità è elevata. Lunghe serie di misura di almeno 30 anni sono altresì necessarie per fare affermazioni sui cambiamenti e sulle tendenze del pericolo di grandine (cfr. «Modulo 4 – Grandine, cambiamenti climatici ed evoluzione dei rischi»).

Per elaborare la «climatologia svizzera della grandine» sono state utilizzate misurazioni radar a partire dal 2002, poiché solo a partire da questo momento la loro qualità è ritenuta sufficiente e le misure sono disponibili per tutto il territorio svizzero. Prima del 2002 i dati sulla grandine presentano delle lacune. Sono pertanto necessari ulteriori sforzi nella ricerca, da un lato per completare le serie di misura del passato e, dall’altro, per gestire e migliorare le misure radar a lungo termine (cfr. figura 9 del modulo 1).

Fig. 4: Dati delle osservazioni radar disponibili per il periodo 2002-2020. Nelle regioni maggiormente colpite dalla grandine (Ticino meridionale, regione del Napf e lungo il massiccio del Giura), sono disponibili dati per località per oltre 20 giorni. Nelle Alpi centrali non è praticamente mai stato registrato un solo segnale di grandine. Fonte: MeteoSvizzera


Vedi anche:

 

La grandine nel comune di Schangnau

La località di Schangnau, nell’Emmental bernese, si trova in una delle regioni con la più elevata probabilità di grandine in Svizzera. Come mostra la figura 1, nella regione di Schangnau si prevedono in media da 2.5 a 3 giorni di grandine all’anno2. (Conformemente a un calcolo del giornale “Der Bund”, a Schangnau si registrano in media 2.6 giorni di grandine all’anno1.)

Nell’Emmental gli eventi di grandine con chicchi dal diametro di 2 cm o più si verificano in media con una frequenza compresa tra 1.25 e 2 giorni all’anno, mentre chicchi di 4 cm o più si registrano con una frequenza da 0.5 a 1 giorno all’anno3.

Nell’Emmental gli eventi di grandine si verificano durante tutta la stagione della grandine da aprile a settembre, ma il rischio di grandine più elevato è in luglio 4. Mentre in aprile e in settembre la grandine è meno frequente, in luglio si registrano in media da 1.4 a più giorni di grandine.

La figure 5 présente les jours de grêle observés de 2002 à 2022 à Schangnau et, à titre de comparaison, à Saint-Gall. On y voit bien les variations du nombre de jours de grêle d'une année à l'autre, qui sont parfois très importantes. La fréquence plus élevée de la grêle à Schangnau par rapport à Saint-Gall est également clairement visible.

Nella figura 5 sono rappresentati i giorni di grandine osservati dal 2002 al 2022 a Schangnau e, per un confronto, a San Gallo. Sono chiaramente visibili le variazioni del numero di giorni di grandine da un anno all’altro, che sono in parte molto grandi. Risulta evidente anche la frequenza di grandine più elevata a Schangnau rispetto a San Gallo. Nel periodo di osservazione a Schangnau sono stati misurati in media 6.7 giorni di grandine e a San Gallo 3.4 (MeteoSvizzera, 2023). Questi valori sono più alti delle medie calcolate nella climatologia della grandine. Questo è dovuto al fatto che per l’elaborazione della climatologia della grandine viene utilizzato un metodo di ricampionamento (procedura statistica di modellizzazione del rischio). Questo metodo consente di elaborare una climatologia della grandine significativa, nonostante le brevi serie di misura dei dati radar disponibili.

Vedi anche:

Fig. 5: Serie temporale dei giorni con grandine a Schangnau e San Gallo, dal 2002 al 2022. Dati e rappresentazione: MeteoSvizzera

Fonti

1 Der Bund – So oft und stark hagelt es in Ihrer Gemeinde
2 Climatologia svizzera della grandine – Frequenza delle grandinate
3 Climatologia svizzera della grandine – Dimensione dei chicchi di grandine
4 MeteoSvizzera –  Carte climatologia della grandine

 

Esercizio complementare

Dalla frequenza all’analisi dei rischi

I dati relativi ai periodi di ritorno sono importanti per valutare il pericolo di grandine. Essi descrivono la probabilità statistica che in una determinata località si osservino determinate dimensioni dei chicchi di grandine. Un periodo di ritorno di 20 anni per chicchi con un diametro ≥ 3 cm in una determinata località significa, ad esempio, che in media ogni 20 anni si prevedono chicchi di grandine con un diametro di 3 cm o più. Per analogia, in questa località il valore di ritorno per un periodo di 20 anni è ≥ 3 cm. Nell’ambito del progetto «Climatologia svizzera della grandine» il pericolo di grandine è stato aggiornato sulla base dei periodi di ritorno. Nell’«Atlante web Climatologia della grandine» di MeteoSvizzera sono disponibili anche carte sul pericolo di grandine.

Fig. 6: Dimensioni massime dei chicchi di grandine attesa su una superficie di 1 km2 in caso di un evento di grandine con un periodo di ritorno di 50 anni. Fonte: NCCS

Come si stima il pericolo di grandine sulla base dei periodi di ritorno e come devono essere valutati gli eventi estremi in questo contesto?

a) Spiegate come deve essere interpretato il pericolo di un evento di grandine con un periodo di ritorno di 50 anni e la probabilità che esso si verifichi.

b) Stimate il pericolo che nella vostra regione si verifichi un evento di grandine con un periodo di ritorno di 10, 50 e 100 anni.

c) Il 28 giugno 2021 sull’Altopiano svizzero si è verificato un evento di grandine di portata eccezionale. In alcune località sono stati osservati chicchi di grandine con dimensioni fino a 9 cm.

Analizzate quanto è stato estremo l’evento di grandine del 28 giugno 2021 rispetto ai valori medi e indicate, sulla base dei periodi di ritorno, con quale frequenza occorre prevedere un evento di questa portata.

Nel modulo 1 trovate ulteriori informazioni su questo evento (modulo 1 video 2, 4, 5 e 6, nonché figure 6, 7 e 8).

Proposta di soluzione esercizio complementare

Proposta di soluzione

Compito a)

  • Il pericolo di grandine in Svizzera è indicato in probabilità di accadimento delle diverse dimensioni dei chicchi di grandine.
  • Un evento di grandine con un periodo di ritorno di 50 anni si verifica in media una volta ogni 50 anni in questa località. La probabilità che un tale evento avvenga in un anno ammonta a 1/50 = 2 %. Importante: poiché si tratta di una considerazione prettamente statistica, possono senz’altro verificarsi diversi eventi simili in periodi più brevi.
  • Nota: la stima della dimensione massima dei chicchi di grandine con MESHS si basa su una superficie di riferimento di 1 km2. Perciò, per la stima locale del pericolo di grandine, viene utilizzato il LEHA-100, che indica la più grande dimensione di grandine attesa su un’area di riferimento di 100 m2.
  • Per ulteriori informazioni vedi:

Compito b)

Un esempio pratico per una regione è disponibile sotto «Pericolo di grandine a Schangnau»

Compito c)

Approfondimenti sulla proposta di soluzione

Pericolo di grandine a Schangnau (compito b)

Il comune di Schangnau deve aspettarsi chicchi di grandine con un diametro di 5 cm o più in media ogni 10 anni1. Questo calcolo si basa su dati MESHS , che indicano le dimensioni massime attese dei chicchi su una superficie di riferimento di 1 km2. Tuttavia, nell’ambito della stima dei pericoli le superfici di riferimento rilevanti sono generalmente inferiori, ad esempio quando si tratta di stimare il pericolo per il tetto della propria abitazione. A questo scopo è stata sviluppata la dimensione LEHA , derivata statisticamente, che stima la dimensione massima dei chicchi di grandine attesa su una superficie di riferimento di, ad esempio, 100 m2 (LEHA-100).

Tabella 1 – Rischio di grandine a Schangnau sulla base dei periodi di ritorno. Fonte: MeteoSvizzera
Periodo di ritorno Dimensione dei chicchi LEHA-100 Dimensione dei chicchi MESHS
10 anni  2.5 cm - 3.5 cm  4.5 cm - 5.5 cm
50 anni  3.5 cm - 4.5 cm  > 6 cm
100 anni  4 cm - 5 cm  > 6 cm

I chicchi di grandine con una dimensione da 4 a 5 cm causano gravi danni ai veicoli (incl. parabrezza e grandi ammaccature), agli edifici e alle colture agricole. Per quanto riguarda gli edifici la probabilità di danni dipende ad esempio dall’urbanizzazione e dalla densità demografica. Schangnau è un comune scarsamente popolato. Tuttavia, poiché grandi superfici del comune sono utilizzate per l’agricoltura, i danni della grandine possono anche essere notevoli e possono portare alla perdita di raccolti.
Trovate ulteriori informazioni sul rischio di grandine e sulla protezione dalla grandine nel modulo 3.

Fonti

1 Der Bund – So oft und stark hagelt es in Ihrer Gemeinde (fréquence et intensité des chutes de grêle dans votre commune – en allemand)
2 Swisstopo – map.geo.admin.ch
3 MeteoSvizzera – Pericolo di grandine

 

Periodi di ritorno dell’evento estremo del 28 giugno 2021 (compito c)

Le dimensioni dei chicchi di grandine osservati e la climatologia della grandine consentono di stimare con quale frequenza occorre aspettarsi un evento così estremo (cfr. fig. 6). Un gruppo guidato dal dottorando dell’Università di Berna, Jérôme Kopp, ha analizzato l’evento estremo del 28 giugno 2021 (Kopp et al. 2022).

Fig. 7: Periodi di ritorno delle dimensioni dei chicchi di grandine osservate il 28 giugno 2021. Confronta le dimensioni dei chicchi nella figura 7 del modulo 1. Rappresentazione e dati : MeteoSvizzera (da Kopp et al., 2022)

Informazioni complementari, fonti

Utilizzo delle carte dei pericoli – gruppi di interesse

Le informazioni e le carte sulla presenza e sul pericolo di grandine sono rilevanti per diversi settori e gruppi di interesse. Esse consentono ai proprietari di edifici, agli agricoltori, ai detentori di veicoli e alla popolazione di valutare meglio il pericolo di grandine nella loro regione e di adottare misure di protezione, come ad esempio le reti antigrandine per proteggere le coltivazioni agricole sensibili.

Le assicurazioni necessitano di carte dei pericoli per elaborare le analisi dei rischi a titolo di prevenzione e per adeguare le offerte assicurative . Anche le autorità locali e nazionali utilizzano le informazioni sulla grandine, ad esempio per la pianificazione delle misure di prevenzione, l’elaborazione di norme edilizie o la pianificazione operazionale dei pompieri.

Vedi anche:

Sfide, sviluppi e ricerca

Per migliorare ulteriormente l’analisi dei pericoli legati alla grandine, la misurazione e l’osservazione della grandine vengono costantemente migliorate (cfr. modulo 1). Inoltre, i ricercatori si impegnano a completare le serie di dati relative al passato. A questo scopo sono necessari complessi metodi statistici e conoscenze approfondite sulla formazione della grandine.

Ad esempio, nel quadro del progetto di ricerca scCLim, la dottoranda Lena Wilhelm dell’Università di Berna sta lavorando alla ricostruzione delle serie storiche degli eventi grandinigeni fino agli anni 1950. I complessi metodi statistici consentono di modellare, con l’aiuto di variabili meteorologiche, la probabilità della grandine nel passato.

Fig. 8: La dottoranda Lena Wilhelm del gruppo di ricerca sulle conseguenze dei cambiamenti climatici dell’Istituto di geografia dell’Università di Berna.

Fonti

Kopp, J., Schröer, K., Schwierz, C., Hering, A., Germann, U., & Martius, O. (2022). The summer 2021 Switzerland hailstorms: weather situation, major impacts and unique observational data. Weather.

MeteoSchweiz (2023). Anzahl Hageltage Schangnau und St. Gallen, 2002 bis 2022. Anzahl_Hageltage.txt

NCCS (éd.) 2021: Climatologia svizzera della grandine – Le carte nazionali del pericolo di grandine. National Centre for Climate Services, Zürich. Climatologia svizzera della grandine.

Nisi, L., Martius, O., Hering, A., Kunz, M., & Germann, U. (2016). Spatial and temporal distribution of hailstorms in the Alpine region: a long‐term, high resolution, radar‐based analysis. Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society, 142(697), 1590-1604.

Nisi, L., Hering, A., Germann, U., & Martius, O. (2018). A 15‐year hail streak climatology for the Alpine region. Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society, 144(714), 1429-1449.

Prein, A. F., & Holland, G. J. (2018). Global estimates of damaging hail hazard. Weather and Climate Extremes, 22, 10-23.

Raupach, T. H., Martius, O., Allen, J. T., Kunz, M., Lasher-Trapp, S., Mohr, S., ... & Zhang, Q. (2021). The effects of climate change on hailstorms. Nature reviews earth & environment, 2(3), 213-226.


Schröer, K., Trefalt, S., Hering, A. Germann, U., Schwierz, C. (2022). Climatologie de la grêle en Suisse:
données, résultats et documentation, rapport technique MétéoSuisse, 283, pp.78.