il c.a.m.m. di monte cimone
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Il C.A.M.M. di Monte Cimone
Rivista di Meteorologia Aeronautica n° 2 – 2019
IL C.A.M.M. DI MONTE CIMONE Stazione Globale del programma Global Atmosphere Watch
dell’Organizzazione Meteorologica Mondiale Ten. Marco GALLI1, Ten. Luigi CARACCIOLO DI TORCHIAROLO2,
1° Lgt. Antonio PROIETTI2, P.M. Luigi LAURIA2
Sommario
Un viaggio in un Ente dell’Aeronautica Militare molto particolare, un fiore all’occhiello del
Servizio Meteorologico Italiano dove risiede uno degli Osservatori più antichi del Paese e dove
dal 1937 si osserva e studia il tempo ed il clima. L’unica stazione in Italia ritenuta di “rilevanza
globale” dall’Organizzazione Meteorologica Mondiale all’interno del programma GAW – Global
Atmosphere Watch per le misure ambientali di gas serra ed il monitoraggio dello stato di salute
dell’atmosfera terrestre.
_________________________________________________________________________
1Centro Operativo per la Meteorologia, Pratica di Mare – 2Centro A.M. di Montagna, Monte Cimone
8
Ten. M. GALLI, Ten. L. CARACCIOLO DI TORCHIAROLO, 1° Lgt. A. PROIETTI, P.M. L. LAURIA
Rivista di Meteorologia Aeronautica n° 2 – 2019
Abstract
A journey into a very special Italian Air Force Department, considered as a flagship of the Italian
Meteorological Service where it is located one of the oldest observatories in the country and
where weather and climate have been investigated since 1937. The only station in Italy
considered as "global relevance” by the World Meteorological Organization within the GAW-
Global Atmosphere Watch program for environmental measures of greenhouse gases and
monitoring the state of Earth's health.
1. Il CAMM, Centro Aeronautico Militare di
Monte Cimone
Il Centro Aeronautica Militare di Montagna
(C.A.M.M.) (fig. 1) ha sede sull’Appennino
emiliano, con base operativa sulla vetta del
Monte Cimone, la più alta dell’Appennino
settentrionale con i suoi 2165 m s.l.m., e
logistica alle pendici dello stesso, nel paese di
Sestola, in provincia di Modena a 1020 m s.l.m.
La sua caratteristica principale consiste
nell’essere una cima isolata e scoperta per
tutti 360°; ciò consente, con condizioni di cielo
limpido, di avere un orizzonte eccezionale, che
va dall’arco alpino a nord, al monte Terminillo
a sud per poi passare per i due mari, Tirreno
ed Adriatico, ad ovest ed ad est.
Tale caratteristica ha fatto sì che venisse
individuata sin dai primi decenni del ‘900, oltre
che per gli aspetti climatico - meteorologici,
come sede privilegiata per l’installazione di
ponti radio e antenne per le
telecomunicazioni.
E’ del 1936 un libretto a cura del C.A.I. di
Modena intitolato “Il Monte Cimone Modenese
ed il suo Orizzonte” (fig. 2), in cui venivano
pubblicate a cura dell’Ing. A. Galassini le Carte
del Grande e del Piccolo Orizzonte che su scale
diverse descrivevano la porzione di territorio
nazionale (ben il 40%, oltre 120.000 km2) ed i
punti più lontani visibili dalla vetta. Nel 2004,
proprio sulla vetta fu realizzata la Terrazza del
Piccolo Orizzonte con il contributo anche del
nipote del Galassini, suo omonimo e ingegnere
anch’egli. Recentemente restaurata e
ridisegnata su lastre in ceramica, nel 2014,
oggi rappresenta un’attrazione ed un punto di
riferimento per escursionisti e visitatori.
La rappresentatività del Monte Cimone nei
campi della meteorologia e della climatologia
è data dalla sua altitudine, dalla sua latitudine
e dalla sua particolare posizione geografica,
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all’incirca al centro dell’emisfero nord del
pianeta, tra mari e terre emerse, sovrastante
la Pianura Padana che forma quasi una conca
chiusa tra le Alpi e gli Appennini e distante da
attività antropiche inquinanti.
Da un lato risulta un sito estremamente utile ai
fini meteorologici per l’assistenza alla
navigazione aerea e per gli aspetti
previsionistici e statistico/climatologici; da un
altro lato è particolarmente adatto alle misure
di concentrazione di gas serra di fondo, poiché
è un sito non soggetto all’influenza di sorgenti
locali, grazie alla distanza da centri urbani ed
industriali e per il fatto di essere al di sopra del
cosiddetto Strato Limite Atmosferico
(Atmospheric Boundary Layer), detto anche
strato di rimescolamento. In questo strato
restano intrappolate la maggior parte delle
sostanze inquinanti, rendendo ciò che è al di
sopra (atmosfera libera), rappresentativo di
un’area più vasta riguardo le caratteristiche
chimico-fisiche dell’atmosfera.
Fu nel 1671 che l’astronomo e matematico
modenese Geminiano Montanari utilizzò per la
prima volta il Monte Cimone a scopi scientifici,
impiegando in Italia un barometro a mercurio
per misurare l’altezza della montagna e
dimostrare la relazione tra quota e peso
dell’aria che determina il valore di pressione
atmosferica.
Ma è dalla fine dell‘800 che il connubio monte
Cimone-uomo-scienza diviene definitivo,
prima con la costruzione di una torre per lo
studio delle scariche elettriche, dei fulmini,
del sole e dei raggi cosmici (attiva fino agli anni
’20), ed infine dal 1937, con l’insediamento in
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vetta dell’Aeronautica Militare e
l’installazione di una Stazione Meteorologica
(fig. 3) e di apparati per le telecomunicazioni.
Dopo la Seconda Guerra Mondiale ed in
particolare dagli anni ‘50, con l’Osservatorio
ampliato e potenziato, iniziarono una serie di
attività attinenti la fisica delle nubi e delle
idrometeore. Arrivano agli anni ’70; in un
periodo in cui la comunità scientifica prima e
l’opinione pubblica poi cominciavano ad
interessarsi alle problematiche
dell’inquinamento atmosferico e
all’interazione dei cosiddetti gas serra con il
clima, le felici intuizioni del Servizio
Meteorologico dell’Aeronautica Militare e i
Direttori dell’epoca diedero slancio all’inizio
delle attività di misura prima dell’ozono, dal
1975, e poi dell’anidride carbonica, da marzo
1979 (fig. 4). Nel corso degli anni, al fianco
dell’attività di osservazioni meteorologiche
tradizionali per l’assistenza alla navigazione
aerea e gli aspetti sinottico-previsionistici (il
centro possiede un database di oltre 70 anni di
dati meteo classici quali temperatura,
pressione, vento, umidità, quantità
precipitazioni ecc.) e a quelle sopra citate di
misurazioni di Ozono e Anidride Carbonica, si
sono avviate e tuttora vengono effettuate
attività di misura di altri parametri speciali:
soleggiamento, radiazione solare, torbidità
atmosferica e misura della radiazione
ultravioletta UVA e UVB. Infine, dal 2015, è
iniziata la misurazione in continuo di un altro
gas-serra, il Metano. I dati delle misure
speciali, in particolare Anidride Carbonica,
Metano ed Ozono, vengono diffusi e pubblicati
per essere utilizzati dalla comunità scientifica
internazionale e contribuiscono, con quelli
delle altre stazioni di misura sparse per il
pianeta, a formare il quadro di informazioni
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a supporto delle decisioni politiche mondiali
relative alle problematiche ambientali, con
particolare risvolto ai cambiamenti climatici.
Ne sono un esempio le Conferenze delle parti
della Convenzione Onu sui Cambiamenti
climatici (COP) che annualmente, ormai dal
1995, vedono praticamente la quasi totalità
degli Stati del mondo riuniti alla non semplice
ricerca di accordi e patti per ridurre i rischi
annessi al riscaldamento globale. Le attività
svolte dal Centro vengono assicurate da
personale, che presidia la stazione ed i
laboratori in vetta 365 giorni l’anno,
ventiquattro ore al giorno, in un contesto
climatico del tutto caratteristico (fig. 5). Il
lungo e freddo inverno, protagonista almeno
da ottobre ad aprile, porta con sé neve
abbondante, temperature che possono
raggiungere i -20°C e formazioni di ghiaccio
così repentine da formare bandiere di 40 cm in
tre ore, e coprire in poco tempo costruzioni e
strumentazione fino a creare un paesaggio che
è al tempo stesso incredibilmente bello ma
estremamente difficile. La presenza di vento
di intensità spesso molto elevata (il massimo
registrato di 216 km/h è paragonabile ad un
vento di uragano) e la forte attività
temporalesca in primavera ed estate, infine,
contribuiscono a rendere il Monte Cimone uno
dei luoghi più impervi d’Italia, la cui attività
operativa richiede un supporto logistico
particolare. Si pensi che per garantire la
continuità del servizio, in tutte le situazioni,
anche le più critiche, il Centro utilizza mezzi
di trasporto speciali, come motoslitte e gatto
delle nevi. Le attività del CAMM nel settore
della Meteorologia e delle Osservazioni
Speciali sono di supporto a diversi programmi
nazionali ed internazionali, tra cui si ricorda il
servizio giornaliero Meteomont, il programma
GCOS (Global Climate Observing System) del
WMO, l’European Skynet Radiometers Network
ed i programmi relativi al monitoraggio dei gas
serra come il CARBOEUROPE, il GLOBALVIEW-
CO2 e, soprattutto, il GAW, Global Atmosphere
Watch del WMO.
2. Il programma GAW – Global Atmosphere
Watch del WMO
Il Global Atmosphere Watch (GAW) (fig. 6
http://www.wmo.int/pages/prog/arep/gaw/
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about_gaw_logo.html) è un programma nato
nel 1989 dalla fusione di due programmi
minori, il Global Ozone Observing System
(GO3OS), istituito negli anni ‘50 e il
Background Air Pollution Monitoring Network
(BAPMoN) del 1960. Questo ha lo scopo di
contribuire al monitoraggio dell’atmosfera
mettendo a disposizione della comunità
scientifica osservazioni sistematiche, continue
e affidabili della composizione chimica
associata alle proprietà fisiche dell’atmosfera,
con le sue interazioni con oceani e biosfera,
dando altresì informazione di quali
cambiamenti possono essere attribuibili a
cause naturali oppure antropiche.
La distribuzione delle stazioni osservative
GAW, insieme all’attendibilità e la continuità
nel tempo delle misure, sono alla base delle
informazioni che permettono di fornire scenari
futuri, utili alle istituzioni mondiali e nazionali
ad individuare e formulare politiche idonee per
ridurre rischi ambientali come, ad esempio,
quelli legati al riscaldamento globale.
Dalla sua nascita, le finalità del progetto sono
rimaste le stesse, ma il crescente interesse e
la maggiore attenzione dell’opinione pubblica
rispetto i temi legati all’ambiente e alla sua
salvaguardia, hanno dato vigore alle attività
del programma, soprattutto in relazione alla
quantità, accuratezza, precisione e continuità
temporale delle misure dei Greenhouse Gases
(Gas ad effetto serra), tra cui Anidride
Carbonica, Metano, Diossido di Azoto e
Clorofluorocarburi, nonché dei gas reattivi
collegati, come l’Ozono. La presenza in
atmosfera di tali gas danno alla Terra un
effetto serra naturale che consente di regolare
la temperatura media del pianeta su valori
adatti alla vita e salvaguardano la salute
dall’effetto dannoso dei raggi UV. Un altro
scopo importante del programma è stabilire
quanto le variazioni di questi gas in atmosfera
siano attribuibili ad attività umane, dando così
elementi per delineare possibili scenari
climatico-ambientali futuri.
Per questo la prima necessità del Programma
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è stata quella di effettuare un monitoraggio
globale che ad oggi coinvolge 80 paesi membri
del WMO, tra cui l’Italia, (fig. 7
https://www.researchgate.net/figure/28379
8243_fig1_Figure-1-The-Global-Atmosphere-
Watch-network-of-reactive-gases-obser-
vations-This-map), che consiste in una rete
concertata e standardizzata di stazioni di
misura della composizione dell’atmosfera, che
attualmente conta 410 Stazioni Regionali, 31
Stazioni Globali e circa 100 Stazioni Associate.
Negli ultimi anni a queste stazioni si sono
aggiunti programmi satellitari che hanno
prodotto misure di composti atmosferici e
parametri correlati.
Con questo tipo di misure, seppur meno
precise, si è esteso il monitoraggio alla quasi
totalità dell’atmosfera, dando un quadro più
completo a scala globale della sua
composizione e dei processi che in essa si
verificano. Ogni singolo Paese che partecipa al
programma gestisce e finanzia le proprie
Stazioni attraverso i Servizi Meteorologici
Nazionali, Enti di ricerca e Agenzie di
monitoraggio ambientale.
Il GAW è ordinato in sei aree focali:
Aerosol;
Gas ad effetto serra;
Gas reattivi;
Ozono;
Radiazioni UV;
Precipitazione chimica (o deposizione
atmosferica).
Inoltre il programma supporta il progetto GAW
Urban Research Meteorology and Environment
(GURME) di raccolta di informazioni per lo
studio e la gestione dell’ambiente urbano,
collabora con il Group of Experts on Scientific
Aspects of Marine Enviromental Protection
(GESAP) per la salvaguardia dell’ambiente
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marino e fornisce supporto al Sand and Dust
Storms Warning (SDS-WAS) di avviso di
tempeste di sabbia e di polvere. Sotto la
supervisione della Commission for
Atmospheric Sciences (CAS) e
dell’Environmental Pollution and Atmospheric
Chemistry Scientific Steering Committee
(EPAC SSC) del WMO, sostiene diversi
programmi di ricerca e cooperazione
internazionali, supporta i servizi riconducibili a
35 Laboratori Centrali di Taratura e ai Centri
di Calibrazione Globali e Regionali e
comprende sei Data Center mondiali che
accentrano, archiviano e pubblicano i dati di
misura, in seno al GAW Station Information
System (GAWSiS).
3. I World Data Centres (WDCS) del GAW
Sulla pagina Web ufficiale del GAW
attualmente vengono riportati i seguenti GAW-
WDCS:
WOUDC (World Ozone and UV Data
Centre), con sede a Toronto, Canada;
WRDC (World Radiation Data Centre), con
sede a St. Petersburg, Russia;
WDCGG (World Data Centre for
Greenhouse Gases), con sede a Tokyo,
Giappone;
WDCA (World Data Centre for Aerosols),
con sede a Kjeller, Norvegia;
WDCPC (World Data Centre for
Precipitation chemistry), con sede a Silver
Spring, Stati Uniti;
WDCRSAT (World Data Center for Remote
Sensing of the Atmosphere), con sede a
Wessling, Germania;
WDCRG (World Data Centre for Reactive
Gases), con sede anch’esso a Kjeller,
Norvegia.
Ciascuno di essi è responsabile per
l'accentramento e l’archiviazione di uno o più
parametri di misura o tipi di misurazione.
La manutenzione e la gestione di questi è
devoluta, come per le Stazioni, al Paese che le
ospita. I WDCS raccolgono, documentano e
archiviano i dati delle misure e i metadati
associati da tutte le Stazioni registrate presso
il programma GAW e ne consentono l’accesso
senza alcuna limitazione alla comunità
scientifica internazionale. Ogni stazione
trasmette ogni anno i dati di misura ai WDCS.
Inoltre cura la trasmissione di tutte le
informazioni a corredo delle misure, quali i
risultati delle calibrazioni o delle condizioni di
misura (metadati).
4. Le stazioni del programma Global
Atmosphere Watch
Come detto, il GAW è composto da una rete di
Stazioni osservative di tipo Regionale, Globale
e Associate, sparse sull’intero pianeta e gestite
da 80 nazioni membri del WMO. In particolare
ad oggi sono operative oltre 400 stazioni
Regionali, 31 Globali e circa 100 Associate che
assicurano misure di concentrazione dei
parametri d’interesse caratterizzanti una
specifica regione (Regionali) oppure cosiddette
“di fondo” perché rappresentative a livello
globale (Globali). Le Stazioni Associate sono
stazioni che non sono organiche al GAW ma che
appartengono ad altre organizzazioni o
programmi internazionali come il Network for
the Detection of Atmospheric Composition
Change (NDACC), l’European Monitoring and
Evaluation Programme (EMEP), il Baseline
Surface Radiation Networkla (BSRN) o le reti
Southern Hemisphere ADditional OZonesondes
(SHADOZ) e però hanno assunto accordi
specifici con il GAW e contribuiscono con esso
fornendo dati di interesse sia regionale sia, in
alcuni casi, globale.
Le Stazioni che invece fanno parte del
programma sono registrate attraverso il GAW
Station Information System (GAWSiS)
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e sono gestite e finanziate da ogni singolo
Paese che le ospita attraverso i Servizi
Meteorologici Nazionali, Enti di ricerca e
Agenzie di monitoraggio ambientale.
Il GAW ha sviluppato un sistema di Quality
Assurance che ha lo scopo di valutare che le
Stazioni di misura rispettino determinati
standard oltre ad avere le caratteristiche
geograficamente adatte per essere definite
Regionali o Globali (fig. 8 -
http://www.wmo.int/pages/prog/arep/gaw/
qassurance.html).
Questi standard sono:
Precisione della misura;
Ripetibilità delle misure;
Riproducibilità delle misure;
Utilizzo di standard di misura;
Metodi di taratura e calibrazione;
Riferimento ai Centri di taratura mondiale
(WCC)
Utilizzo di materiale di riferimento
certificato;
Utilizzo di scala di riferimento
convenzionale;
Rispetto degli obiettivi di qualità dei dati
(DQOs);
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Controllo e garanzia della qualità dei dati;
Rispetto di standard di laboratorio;
Possesso e rispetto di procedure operativa
standard (SOP).
Inoltre il GAWSiS valuta localizzazione,
infrastrutture, organizzazione, funzio-
namento, professionalità del personale,
qualità dei dati e tempestività nel fornirli ai
centri di raccolta mondiali, continuità nella
misura e presenza di metadati.
Ogni stazione, a qualsiasi tipologia essa
appartenga, per restare all’interno del
programma deve rispettare gli standard e le
caratteristiche dettati dal GAW.
Infatti, le conseguenze dell'impatto antropico
possono essere stimate su ampia scala solo se:
a) tutte le misurazioni del componente di
interesse sono espresse nelle stesse unità
o sulla stessa scala, ovvero le misurazioni
eseguita dai e nei diversi paesi devono
essere necessariamente comparabili;
b) viene assicurato il mantenimento e
l’applicazione delle misure del
componente d’interesse a lungo termine
ed in maniera continuativa;
c) viene garantita la quantità e la qualità
delle misure per fornire agli utenti
prodotti e servizi integrati per l’utilizzo
scientifico d’interesse ed assolutamente
validi;
d) le stazioni si trovano in aree rurali distanti
da sorgenti inquinanti locali (Regionali) o
in aree remote con scarsissime sorgenti di
alterazione della composizione chimica
dell’atmosfera a causa di attività
antropiche e di fenomeni naturali
fortemente impattanti come eruzioni,
tempeste di sabbia ecc. (Globali).
Per poter essere classificate come Globali, le
stazioni hanno l’obbligo di effettuare almeno
tre misure tra i principali gruppi di variabili tra
le sei aree focali del programma (Ozono, gas
serra, gas reattivi, altri gas, aerosol,
deposizione atmosferica totale) e trasmetterle
ai Centri di Raccolta Mondiale del GAW,
mentre per le altre stazioni (Regionali e
Associate) è sufficiente la misura di una sola
variabile.
5. Le Stazioni GAW sul territorio italiano
L’Italia gestisce diverse Stazioni delle diverse
tipologie, con svariati Enti tra cui il Servizio
Meteorologico nazionale e quindi
dall’Aeronautica Militare attraverso una rete di
stazioni definite “speciali”. In particolare
all’Aeronautica Militare appartengono l’unica
stazione globale in Italia e numerose altre
stazioni regionali dislocate in varie località del
territorio nazionale. Riguardo la globale, è
quella di Monte Cimone, dove opera il CAMM,
Centro Aeronautica Militare di Montagna, che
inoltre ospita – e con cui collabora – il
laboratorio “Ottavio Vittori” dell’Istituto di
Scienze dell’Atmosfera e del Clima del
Consiglio Nazionale delle Ricerche (ISAC-CNR)
di Bologna, impegnato nelle misure di altri gas
inquinanti e clima-alteranti ed in particolare
ossidi d’azoto, monossido di carbonio, black
carbon ed aerosol. E’ grazie alla somma delle
variabili delle diverse aree focali del
programma GAW misurate dal CAMM e
dall’ISAC-CNR, ben oltre il minimo di tre
richiesto, che nel 2011 il Monte Cimone è stato
accreditato della qualifica di “Stazione
Globale”.
A queste si aggiunge una seconda stazione
globale, l’Osservatorio Italiano Everest-
Pyramid gestito dal comitato Ev-K2-CNR
nell’ambito del progetto Stations at High
Altitude for Research on the Environment
(SHARE) che non è dislocata in Italia ma a 5.079
metri si quota ai piedi del monte Everest, in
Nepal. Le Stazioni italiane ad oggi afferite al
programma GAW con le relative aree di misura
sono quelle descritte nella tabella 1:
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Ten. M. GALLI, Ten. L. CARACCIOLO DI TORCHIAROLO, 1° Lgt. A. PROIETTI, P.M. L. LAURIA
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Vi sono poi altre stazioni che pur essendo state
recentemente accreditate GAW (fig. 9
https://gawsis.meteoswiss.ch/GAWSIS/index.
html#/search/index//96/#stationSearchResul
ts), al momento non sono ancora operative o
delle quali non risultano ancora disponibili
propri dati:
Lecce Enviromental Climate Observatory –
Regionale – ISAC-CNR/I-AMICA;
Monte Curcio, Longobucco (CS) – Regionale
– IIA-CNR/I-AMICA;
Lamezia terme (CZ) – Regionale – CNR-
ISAC/I-AMICA;
L’Aquila – Associata – Centro di Eccellenza
per l'integrazione di Tecniche di
Telerilevamento e Modellistica Numerica
per la Previsione di Eventi Meteorologici
Severi (CETEMPS) presso Dipartimento di
Fisica Università dell’Aquila.
Altre risultano ad oggi chiuse, tutte
regionali:
Verona;
S. Pietro Capofiume (BO);
Cagliari Elmas;
Brindisi;
Napoli.
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6. Il Centro AM di Montagna all’interno del
programma GAW
Il CAMM è sede di una doppia Stazione GAW,
quella Globale, in vetta al Monte Cimone, dove
risiede la zona operativa del Centro ed una
Regionale, quella di Sestola, nella zona
logistica.
In particolare, in vetta, a 2.165 metri, vengono
effettuate misure di anidride carbonica (CO2)
e metano (CH4) mentre nel paese di Sestola,
1. 030 metri di altezza, quelle di ozono/UV.
a. Misure di Anidride Carbonica (CO2) e
Metano (CH4) del GAW Global Station Monte
Cimone.
Le misure della concentrazione atmosferica di
CO2 in vetta al Monte Cimone iniziano nel
marzo 1979 e costituiscono la serie storica (fig.
10 - http://www.meteoam.it/pubpage/3/9)
continua ed è la più lunga d’Europa e la
seconda nel mondo dopo quella della Stazione
di Mauna Loa, 3.397 metri d’altezza nelle isole
Hawaii, USA. Le misure di CH4 invece, sono
iniziate in maniera continuativa nel febbraio
2015 e quindi per questo parametro non esiste
ancora una vera e propria serie storica.
Entrambe le misure vengono effettuate in
continuo, ogni 5 secondi, con un analizzatore
PICARRO G2301. I dati misurati vengono
raccolti e subiscono processi di elaborazione da
parte del personale del Centro prima di essere
resi pubblici. In particolare i dati vengono
processati per selezionare solo i valori medi di
fondo, ovvero quelli non influenzati da possibili
sorgenti locali come ad esempio la
vegetazione, mediante un processo di
“smoothing”. Da qui vengono generate le
medie orarie, giornaliere e mensili.
Tra questi dati viene ricavato l’andamento
delle medie giornaliere, che mostra la serie
storica ed il trend di misura dei parametri
misurati. Il trend che si ricava dalle misure
effettuate in quasi 40 anni dal Centro mostra
una crescita evidente e costante, partendo da
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una media di poco più di 335 ppm (Parti Per
Milione, unità di misura della CO2) fino ad
arrivare a superare la media di 400 ppm
(402.82 ppm) nel 2016. La misura di 400/410
ppm, è ormai costantemente superata in tutte
le stazioni del mondo e, nonostante gli accordi
presi per limitare le emissioni di CO2,
difficilmente si abbasserà nei prossimi decenni
a venire. Sul Monte Cimone i mesi con
concentrazione più bassa sono quelli estivi, di
norma luglio o agosto, viceversa, i mesi con
concentrazione più alta sono quelli invernali.
Nel 2018 la concentrazione minima si è avuta
in luglio con 399.43 ppm, unico mese con
concentrazione sotto 400 ppm. Il mese con
concentrazione più alta è stato febbraio con
una media di 414.99; per la prima volta (il 27
febbraio) si è superata la soglia di 420 ppm
(420.60 ppm).
Le oscillazioni stagionali sono dovute
all’interazione tra CO2 e la vegetazione, nel
processo di fotosintesi in cui gli organismi
vegetali assorbono CO2 dall’atmosfera per
rilasciare ossigeno. Questo processo, definito
“il respiro di Gaia” è un fenomeno più evidente
nell’emisfero nord a causa della maggiore
presenza di terre emerse e quindi di
vegetazione, ma il suo effetto si estende
comunque su tutto il pianeta. Dall’inizio della
serie storica, l’aumento medio annuo per il
Monte Cimone risulta superiore a 1.8 ppm
annui e andamenti sovrapponibili a quello
misurato dal CAMM di Monte Cimone si
registrano nelle altre Stazioni del programma
GAW dimostrando la valenza di
rappresentatività “globale” della stazione.
Naturalmente per poter far parte di questa
rete di monitoraggio “globale” (fig. 11 -
http://www.wmo.int/pages/prog/arep/gaw/
measurements.html), è necessario rispettare
determinati standard in termini di precisione,
di ripetibilità e riproducibilità della misura, dei
metodi di taratura e calibrazioni, di controllo
e garanzia dei dati misurati. La valutazione di
questi standard passa anche attraverso
specifiche verifiche, gli audit, dei World
Calibration Center (WCC) e, proprio nel giugno
2018, è stato effettuato – con esito positivo –
l’audit sulle misure effettuate nei laboratori
del CAMM da parte dell’EMPA, Istituto svizzero
accreditato dall’Organizzazione Meteorologica
Mondiale. Superati tutti gli step di controllo e
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validazione e dopo un’opportuna elaborazione,
ogni anno le misure di CO2 e CH4 effettuate
presso il Monte Cimone vengono inviate al
WDCGG, World Data Centre for Greenhouse
Gases con sede a Tokyo in Giappone, che, dopo
un’ulteriore e definitiva validazione, le
rende disponibili a tutta la comunità
scientifica internazionale, sul sito
https://gaw.kishou.go.jp/.
b. Misure di ozono (O3) e UV del GAW
Regional Station di Sestola.
L’attività di misura di ozono (O3) in Italia ed in
particolare da parte dell’Aeronautica Militare
attraverso il suo Servizio Meteorologico inizia
nel 1947, ma solo nel 1955 si iniziarono delle
osservazioni sistematiche quando vennero
istituite per tali misure tre stazioni: Vigna di
Valle (Roma), Cagliari/Elmas e Messina.
Nel 1975 lo spettrofotometro Dobson (fig. 12)
in servizio a Cagliari venne spostato a Sestola
dove le misurazioni iniziarono dal mese di
settembre di quello stesso anno.
Da allora le misure si sono effettuate senza
soluzione di continuità (fig. 13 -
http://www.meteoam.it/ pub page/3/11) e
dal 1992, al fianco del Dobson, divenne
operativo un secondo strumento, lo
spettrofotometro Brewer. Oggi la stazione di
Sestola, ubicata a 1.030m di altezza, nella
zona logistica del CAMM, nell’omonimo paese
sugli Appennini in provincia di Modena, è una
delle oltre 400 Stazioni Regionali della rete
GAW-WMO (fig. 14 https://gawsis.Meteoswiss
.ch/GAWSIS//index.html#/), utilizzata per
elaborare il trend dell'ozono totale nel mondo.
Sia lo spettrofotometro Dobson, dal nome dello
scienziato che lo mise a punto nel 1924, il
britannico Gordon Miller Bourne Dobson (da cui
anche Dobson Unit, DU, unità di misura
dell’Ozono), che lo spettrofotometro Brewer,
messo a punto da Alan Brewer negli anni ‘70,
sfruttano la proprietà dell’ozono di assorbire
gran parte della radiazione nella banda dello
spettro elettromagnetico dell’Ultravioletto
(UV) compresa tra 300 e 340nm. Entrambi gli
strumenti, in maniera manuale il primo e in
automatico il secondo, ricavano la misura
dell’Ozono colonnare. La misura viene
effettuata osservando l’intensità della
radiazione UV a diverse lunghezze d’onda, e
sfruttando il fatto che queste vengono estinte
in maniera differenziale dall’Ozono. L’Ozono
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colonnare indica la quantità di Ozono
contenuta in un ipotetico cilindro posto sulla
verticale dello strumento di misura. Lo
spessore dello strato di Ozono è espresso in
centesimi di mm, quelli che si otterrebbero
concentrando tutto l’Ozono in uno strato
compresso a livello del suolo e a condizioni
standard di temperatura e pressione (0°C e 1
atm, ovvero 1013hPa). Se la misura ricavata
fosse ad esempio di 300 DU, vorrebbe dire che
lo spessore del cilindro di Ozono sarebbe di 3
mm. Il Brewer inoltre riesce a misurare anche
l’intensità di radiazione UV-B. Il Centro
mondiale per il GAW per le misure di ozono e
radiazioni UV al quale il CAMM invia i suoi dati
è il WOUDC, World Ozone and Ultraviolet
Radiation Data Centre con sede a Montreal in
Canada.
L’indirizzo web su quale i dati vengono poi resi
disponibili alla comunità scientifica
internazionale è http://woudc.org/home.php.
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Rivista di Meteorologia Aeronautica n° 2 – 2019
7. Conclusioni
La presa di coscienza riguardo la necessità di
assumere decisioni a tutela della salute
dell’atmosfera, maturata grazie all’apporto
decisivo del programma GAW, ha portato a
risultati concreti. Tra questi vanno menzionati
quelli relativi al protocollo di Montreal del
1987, ad oggi ratificato da 192 nazioni, in cui
si decideva dapprima di ridurre e
successivamente vietare l’utilizzo di sostanze
come i CFC (Cloro Fluoro Carburi), ritenuti
responsabili del danneggiamento dello strato
di Ozono (esempio di cooperazione
internazionale di successo se è vero che negli
ultimi anni non solo la situazione non è
peggiorata ma anzi tende ad un progressivo
seppure lento miglioramento); a questo vanno
aggiunti quelli relativi al protocollo di Kyoto
del 1997 e le successive Conferenze delle Parti.
L’ultima è la COP21 che ha previsto, con
mandati vincolanti, la riduzione di emissioni di
gas serra, da parte delle nazioni che vi hanno
partecipato. Lo sviluppo iniziale di ogni
trattato o convenzione internazionale relativo
ai temi dello stato di salute dell’atmosfera, e
ogni successiva valutazione sugli effetti delle
misure intraprese mediante tali accordi, fanno
molto affidamento sulle informazioni derivate
dal programma GAW. Non a caso, il segretario
generale del WMO, Michel Jarraud, nel 2014,
nel Rapporto conclusivo di valutazione
scientifica della riduzione dell'Ozono,
realizzato da più di 300 scienziati del Global
Ozone Research and Monitoring Project della
WMO, United Nations Environment Programme
(UNEP), National Oceanic and Atmospheric
Administration (NOAA), Nasa e Commissione
Europea ebbe a dire: “Le attività umane
continueranno a cambiare la composizione
dell’atmosfera. Pertanto, il programma Global
Atmosphere Watch della WMO continuerà la
sua attività essenziale di monitoraggio, ricerca
e valutazione per fornire i dati scientifici
necessari per comprendere e, infine,
prevedere i cambiamenti ambientali, come ha
fatto per i 25 anni passati”.
In questo contesto, l’Italia, che partecipa
attivamente al programma con diverse Stazioni
di ogni tipologia, è rappresentata in ambito
GAW-WMO dal Direttore del Centro A.M. di
Montagna di Monte Cimone, sede di una delle
Stazioni di tipo “Globale” del programma. Il
complesso impegno che il CAMM svolge
nell’ambito delle osservazioni e delle misure a
tutela dell’ambiente, mediante personale
professionista qualificato dalla Forza Armata,
ha un riscontro immediato e visibile. Le medie
giornaliere ed i report mensili di tutti i dati
relativi alle misure speciali effettuate dal
CAMM, insieme a quelle effettuate dal Centro
Tecnico Meteorologico di Vigna di Valle (CTM),
vengono infatti pubblicati e messi a
disposizione degli utenti senza restrizioni, su
una pagina dedicata del sito web del servizio
meteorologico dell’Aeronautica Militare
all’indirizzo:http://www.meteoam.it/page/o
sservazioni-ambientali(figg. 15 e 16). Ogni
anno inoltre, anche il WMO pubblica il risultato
dell’articolato lavoro di misura, controllo,
elaborazione, smistamento, raccolta,
archiviazione e studio dei dati effettuato da
tutta la catena appartenente al programma
GAW – quindi anche dalle stazioni globale e
regionale che fanno capo al CAMM, Monte
Cimone e Sestola – attraverso dei WMO-
Bulletins e i Reports dei vari World Data
Centre. Su questi dati, anche su quelli
derivanti dal lavoro del Centro Aeronautica
Militare di Montagna di Monte Cimone, la
comunità scientifica e la politica mondiale si
basano per il lavoro di supporto e decisionale
mirato a contenere al massimo i rischi
sull’ambiente provocati dalle attività
dell’uomo e a consegnare alle generazioni
future un pianeta sano e vivibile.
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Il C.A.M.M. di Monte Cimone
Rivista di Meteorologia Aeronautica n° 2 – 2019
BIBLIOGRAFIA
M. Alemanno, A. D Diodato, L. Lauria, N. Santobuono (2014), “Environmental measurements
at Monte Cimone GAW station”, International Journal of Global Warming, Dec 1, 2014, Vol.
6 Issue 4, 424.
R. Duchi, P. Cristofanelli, A. Marinoni, F. Calzolari, F. Roccato, D. Putero, T. C. Landi, U.
Bonafè and P. Bonasoni. (2016), “Autumn 2015 Report”, Consiglio Nazionale delle Ricerche
Istituto di Scienze dell’Atmosfera e del Clima - CNR - ISAC National Research Council Institute
of Atmospheric Sciences and Climate ITALY, Italian Climate Observatory “O.Vittori” Mt.
Cimone GAW-WMO Global Station, http://www.isac.cnr.it/cimone/reports, consultato nel
mese di novembre 2018.
Prof. Ing. A. Galassini, C.A.I. – Sezione di Modena (1936), “Il monte Cimone modenese ed il
suo orizzonte”.
R. Santaguida, F. De Nile, L. Lauria, G. De Luca, A. Proietti, G. Carboni, C. Vannini, S.
Piacentino, P. Chamard, L. De Silvestri, A. di Sarra, and F. Monteleone (2006), “CO2
measurements at the sites of the Italian observing network”, 13th WMO/IAEA Meeting of
Experts on Carbon Dioxide Concentration and Related Tracer Measurement Techniques.
World Meteorological Organization Global Atmosphere Watch Report n. 168 (WMO TD no.
1359), edited by J. Miller, 173-175.
R. Santaguida, A. Proietti (2007), “Il centro A.M. di montagna di Monte Cimone”, Aeronautica
Militare: Ufficio Generale per la Meteorologia. Rivista di Meteorologia Aeronautica. Anno 67,
n. 4, pag. 26-34. Global Athmosphere Watch, “Rationale and mission of GAW”,
http://www.wmo.int/pages/prog/arep/gaw/gaw_home_en.html, consultato nel mese di
novembre 2018.
GAWSiS Station Information System,
https://gawsis.meteoswiss.ch/GAWSIS/index.html#/, consultato nel mese di dicembre 2018.
GAWSiS Italian Stations,
https://gawsis.meteoswiss.ch/GAWSIS//index.html#/search/index//96/#stationSearchResults
consultato nel mese di ottobre 2018.
GAW World Data Centre for Greenhouse Gases (WDCGG), https://gaw.kishou.go.jp/,
consultato nel mese di gennaio 2019.
GAW World Data Centre for Reactive Gases (WDCRG), http://www.gaw-wdcrg.org/, consultato
nel mese di novembre 2018.
GAW World Ozone and Ultraviolet Radiation Data Centre (WOUDC), http://www.woudc.org/,
consultato nel mese di novembre 2018.
26
Ten. M. GALLI, Ten. L. CARACCIOLO DI TORCHIAROLO, 1° Lgt. A. PROIETTI, P.M. L. LAURIA
Rivista di Meteorologia Aeronautica n° 2 – 2019
GAW World Dta Centre for Precipitation Chemistry (WDCPC), http://www.wdcpc.org/,
consultato nel mese di novembre 2018.
GAW World Data Centre for Aerosol (WDCA), http://ebas.nilu.no/, consultato nel mese di
novembre 2018.
GAW World Radiation Data Centre (WRDC), http://wrdc.mgo.rssi.ru/, consultato nel mese di
novembre 2018.
GAW World Data Center for Remote Sensing of the Atmosphere (WDC-RSAT),
http://wdc.dlr.de/, consultato nel mese di novembre 2018.
World Meteorological Organization, WMO Bulletin,
http://public.wmo.int/en/resources/bulletin, consultato nel mese di ottobre 2018.
“Osservazioni Ambientali” e approfondimenti, Ministero della Difesa – Meteo Aeronautica –
Aeronautica Militare, Osservazioni Ambientali, http://www.meteoam.it/page/osservazioni-
ambientali,
“CO2 ultimi dati”, http://www.meteoam.it/pubpage/3/9,
“CO2 approfondimento”, http://www.meteoam.it/page/co2-approfondimento,
“Ozono/UV ultimi dati”, http://www.meteoam.it/pubpage/3/11,
“Ozono/UV approfondimenti”, http://www.meteoam.it/page/ozono-approfondimento,
consultate nel mese di gennaio 2019.
Mount Cimone GAW Global Station, “Italian Climate Observatory "Ottavio Vittori" @ Mount
Cimone”, Consiglio Nazionale delle Ricerche - Dipartimento Terra e Ambiente - Istituto di
Scienze dell'Atmosfera e del Clima, http://www.isac.cnr.it/cimone/, consultato nel mese di
novembre 2018.
Associazione Ev-K2-CNR, Presentazione,
http://www.evk2cnr.org/cms/it/comitato_evk2cnr/, consultato nel mese di novembre 2018.
AGAGE - Advanced Global Atmospheric Gases Experiment, “Monte Cimone”,
https://agage.mit.edu/stations/monte-cimone, consultato nel mese di novembre 2018.
“Gli Osservatori I-AMICA sono ora parte del programma GAW-WMO” (2013), Infrastruttura di
Alta Tecnologia per il Monitoraggio Integrato Climatico-Ambientale I-AMICA, http://www.i-
amica.it/i-amica/?p=3967, consultato nel mese di ottobre 2018.
“I-AMICA: Siti di Monitoraggio”, Infrastruttura di Alta Tecnologia per il Monitoraggio Integrato
Climatico-Ambientale I-AMICA, http://www.i-amica.it/i-amica/?page_id=27, consultato nel
mese di ottobre 2018.
27
Il C.A.M.M. di Monte Cimone
Rivista di Meteorologia Aeronautica n° 2 – 2019
R. Sarao, “ENEA Station for Climate Observation”, http://www.lampedusa.enea.it/,
consultato nel mese di novembre 2018.
“Lampedusa, Italy [LMP]”, Eart System Research Laboratory – Global Monitoring Division,
U.S. Department of Commerce / National Oceanic & Atmospheric Administration / NOAA
Research, http://www.esrl.noaa.gov/gmd/dv/site/LMP.html, consultato nel mese di
novembre 2018.
“Laboratorio Monitoraggio Gas Serra (Platea Rosa)”, RSE Ricerca Sistema Energetico,
http://www.rse-web.it/laboratori/laboratorio/16, consultato nel mese di novembre 2018.
EMEP (last update 6 september 2018), http://www.emep.int/, consultato nel mese di
novembre 2018.
M. G. Schultz, H. Akimoto, J. Bottenheim, B. Buchmann, I. E. Galbally, S. Gilge, D. Helmig,
H. Koide, A. C. Lewis, P. C. Novelli, C. Plass-Dülmer, T. B. Ryerson, M. Steinbacher, R.
Steinbrecher, O. Tarasova, K. Tørseth, V. Thouret, C. Zellweger (2015), “The Global
Atmosphere Watch reactive gases measurement network”, Elementa: Science of the
Anthropocene 3: 000067 doi: 10.12952/journal.elementa.000067
https://www.researchgate.net/publication/283798243_The_Global_Atmosphere_Watch_re
active_gases_measurement_network, consultato nel mese di novembre 2018.
28