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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 GALLI 1 , Ten. Luigi CARACCIOLO DI TORCHIAROLO 2 , 1° Lgt. Antonio PROIETTI 2 , P.M. Luigi LAURIA 2 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. _________________________________________________________________________ 1 Centro Operativo per la Meteorologia, Pratica di Mare – 2 Centro A.M. di Montagna, Monte Cimone 8

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

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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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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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Il C.A.M.M. di Monte Cimone

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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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Rivista di Meteorologia Aeronautica n° 2 – 2019

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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Il C.A.M.M. di Monte Cimone

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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