Il clima della Pianura di Pisa è influenzato, oltre naturalmente dalla latitudine, altitudine e rilievi circostanti, dall’azione del mare, che si manifesta essenzialmente sulla temperatura dell’aria, attenuandone le escursioni. Inoltre l’ampia apertura al mare e l’estesa pianura retrostante costituiscono una facile via di penetrazione alle perturbazioni provenienti dai quadranti occidentali che, per la presenza dei rilievi, si incuneano nella valle dell’Arno. Tuttavia, mentre le correnti umide provenienti da NW e W non danno luogo ad un’apprezzabile interazione con i rilievi, quelle provenienti da SW sono intercettate dai Monti Pisani che invece, per la loro altitudine, provocano un effetto orografico, sia pure di modesta efficacia. Questa circostanza è messa in evidenza dall’aumento progressivo delle precipitazioni registrate dalle stazioni costiere sud-occidentali (Livorno, 788 mm) a quelle nord-orientali più prossime al rilievo (Pisa, 929 mm; Asciano, 1094 mm annui). L’effetto orografico è più sensibile a Viareggio che, pur essendo una stazione costiera, per la sua posizione a ridosso delle Alpi Apuane, registra precipitazioni relativamente elevate (995 mm), specie se confrontate con quelle di Livorno (Rapetti, Vittorini, 1994).
La temperatura.
La temperatura media annua, riferita al periodo 1951-80 (fig. 3.1), varia tra i 14,5 °C della stazione di Pontedera, 14,8 °C di Pisa, 15,1 °C di Viareggio, fino ad arrivare ai 15,4 °C di Livorno (Rapetti, Vittorini, 1994), considerando che l’alta temperatura di Livorno potrebbe dipendere anche dall’”isola di calore” prodotta dalla sua zona industriale. L’escursione annua della temperatura, aumenta con la distanza dalla costa, così a Pontedera è di 18,2 °C, mentre a Livorno e Viareggio si riduce a 15,2 °C, si tratta comunque di valori modesti, caratteristici di tutta la fascia costiera tirrenica (Pinna, 1969). In figura 3.2 sono diagrammati i valori medi mensili di temperatura delle stazioni sopracitate (dati riportati in tab. 3.1).
Fig 3.1 – Carta delle isoterme medie annue della pianura di Pisa del periodo 1956 – 1985 (Rapetti, Vittorini, 1994).
Fig 3.2 – Temperature medie mensili del periodo 1951 – 1980 (Baldacci et al., 1994).
Tabella 3.1 - Temperature medie mensili del periodo 1951 – 1980 (Baldacci et al., 1994).
di Pisa nel periodo considerato; il campo di variazione è compreso tra un minimo di 13,3 °C del 1956 ed un massimo di 16,0 °C del 1961 (∆T = 2,7 °C); il trend risulta positivo anche se l’aumento medio è molto contenuto, circa 0,006 °C/anno (Baldacci et al. 1994).
Fig. 3.3 – Andamento delle temperature alla stazione di Pisa nel periodo 1951 – 1980 (Baldacci et al., 1994).
La figura 3.4 riporta l’andamento delle temperature medie mensili nella stazione di Viareggio con un trend positivo delle temperature massime come nel caso della stazione di Pisa (Giusti, Francini, 2006); il campo di variazione nel periodo considerato è compresa tra 18,1 °C del 1966 e 21,7 °C del 1995 (∆T = 3,6 °C). Le temperature minime registrano variazioni più limitate negli ultimi anni, sono comprese infatti tra 11,4 °C del 1967 e 9,3 °C del 1995 (∆T = 2,1 °C).
La figura 3.5 riporta l’andamento delle temperature medie mensili di Livorno, che presenta lo stesso trend positivo registrato dalle stazioni di Pisa e Viareggio anche se in modo meno accentuato; in questo caso il campo di variazione di temperatura è compresa tra 18,7 °C del 1966 e 19,7°C del 1995 (∆T = 1,0 °C). Le temperature minime registrano un intervallo di variazione maggiore delle massime: 11,3 °C del 1966 e 12,8 °C del 1995 (∆T = 1,5 °C). Sono stati presi in considerazione gli andamenti delle temperature nelle stazioni di Pisa, Viareggio e Livorno perché sono le più vicine ai confini dell’area di studio della tesi; le stazioni di Bocca d’Arno, Coltano e S. Rossore, con i dati reperibili dall’archivio informatico del Centro
sufficientemente lungo per tracciare un trend indicativo come è stato fatto per la stazione di Livorno.
Fig. 3.4 – Andamento delle temperature medie mensili nella stazione di Viareggio periodo 1966 – 1996 ( Giusti, Francini, 2006).
Fig. 3.5 – Andamento delle temperature medie mensili nella stazione di Livorno periodo 1966 – 1996 (Annali Idrologici).
Le precipitazioni costituiscono un elemento climatico di assoluto rilievo; tutte le classificazioni generali del clima si fondano, infatti, oltre che sui valori di temperatura sul totale annuo di piogge e sulla ripartizione di queste nei singoli mesi (Pinna, 2003). Per lo studio di questa Tesi le piogge hanno fondamentale importanza in quanto sono il principale motore di ricarica delle falde acquifere. Una premessa da fare è che il fenomeno delle piogge si sviluppa in maniera assai irregolare ed i dati cumulati per un certo periodo sono il frutto di un limitato numero di giorni piovosi, nel cui ambito è probabile che la caduta di acque meteoriche sia limitata a poche ore e in taluni casi solo a qualche decina di minuti. Per tale motivo può quindi essere utile conoscere il parametro d’intensità (rapporto tra pioggia caduta e durata degli episodi che l’hanno prodotta). Nella pianura Pisana, come già accennato in precedenza, la distribuzione delle precipitazioni è controllata prevalentemente dal sistema dei rilievi che la contornano, in rapporto alla predominante provenienza di masse d’aria umida dai quadranti occidentali (Baldacci et al., 1994), come messo in evidenza dallo stereogramma dell’afflusso meteorico medio annuo riferito al periodo 1951 – 1980 (fig. 3.6).
Fig. 3.6 – Stereogramma dell’afflusso meteorico medio annuo del periodo 1951 - 1980 sulla pianura di Pisa e zone limitrofe (Baldacci et al., 1994).
In linea generale l’incremento delle precipitazioni si ha trasversalmente all’allineamento dei principali rilievi (Monti Pisani e Monti d’Oltre Serchio), per cui i valori minimi (tab. 3.2) si rilevano presso le stazioni di Livorno (783 mm) e di S. Rossore (888 mm), mentre quelli massimi si registrano presso Asciano Pisano (1116 mm) e Monte Serra (1294 mm); nella parte centrale della pianura e, più a sud, nella fascia pedecollinare (sulla prosecuzione della valle dell’Arno), le differenze sono meno marcate e i valori di precipitazione oscillano dai 938 mm di Pisa ai 961 mm di Mortaiolo.
Per quanto riguarda il regime delle piogge, l’istogramma di fig. 3.7, in cui sono riportate le precipitazioni medie mensili della stazione di Pisa, mostra un andamento con un massimo principale in autunno, un massimo secondario in inverno ed un minimo in estate; più in particolare, a partire dal mese di Ottobre, che risulta il più piovoso (122 mm), si ha una graduale e regolare diminuzione fino al mese meno piovoso (Luglio 26 mm), mentre il successivo incremento, avviene in un periodo più breve (Luglio-Ottobre). Il regime pluviometrico è quindi di tipo submediterraneo, in accordo con le caratteristiche a scala regionale (Rapetti e Vittorini, 1989). L’intensità oraria delle precipitazioni ha anch’essa carattere stagionale, con piogge a bassa intensità durante i primi mesi dell’anno (I<5 mm/h) e maggiore intensità tra Agosto e Ottobre (I>10 mm/h).
Fig. 3.7 – Precipitazioni medie mensili alla stazione di Pisa ne l periodo 1951 – 1980 (Baldacci et al., 1994).
Nel diagramma di figura 3.8 è riportato l’andamento pluriennale delle precipitazioni a Pisa, sempre per il periodo 1951 – 1980; le fluttuazioni sono notevoli, con ordine di grandezza che non si discosta molto dal valore medio (938 mm); il trend è leggermente positivo e indica un aumento di circa 0,8 mm/anno (Baldacci et al., 1994).
Fig. 3.8 – Andamento delle precipitazioni registrate alla stazione di Pisa nel periodo 1951 – 1980 (Baldacci et al., 1994).
Nella figura 3.9 sono messi a confronto gli andamenti pluviometrici registrati negli anni 1966 – 1996 nelle stazioni di Coltano (1m s.l.m.m.), S.Piero (3m s.l.m.m.), e S. Rossore (4m s.l.m.m.). Dal diagramma si nota un andamento generale simile per le tre stazioni.
Le variazioni annuali subiscono fluttuazioni notevoli con andamento ciclico di diminuzioni e incrementi; una generale tendenza al ribasso è evidenziata negli intervalli 1970 1974 e 1976
-Fig. 3.9 – Precipitazioni medie annue registrate nelle stazioni di Coltano, S.Piero e S.Rossore nel periodo 1966 – 1996 (Annali Idrologici).
I venti.
Il regime dei venti alla stazione anemometrica di S.Rossore (Luglio 1975 – Giugno 1977; Rapetti e Vittorini, 1978) è caratterizzato da frequenze prevalenti per i settori del II quadrante, con punte massime per quelli provenienti da ESE e da SE. L’intensità maggiore si ha invece per i venti provenienti dal III quadrante e soprattutto per quelli da W e WSW; si possono quindi considerare “regnanti” i venti di terra e “dominanti” quelli di mare (fig. 3.10). Le variazioni stagionali più salienti riguardano soprattutto i venti del III quadrante, con minimo in primavera e massimo in inverno. Questi caratteri sono dovuti alla presenza di una bassa pressione invernale sul mediterraneo centro-occidentale, che innesca celle cicloniche e quindi venti anche di forte intensità (di Ponente e di Libeccio); il sensibile gradiente barico che si instaura in estate in seguito al forte riscaldamento, ed alla conseguente bassa pressione nel bacino di Firenze, genera inoltre una costante circolazione di brezze (si considerino sia le brezze di mare che quelle di terra).
I venti che più frequentemente sono accompagnati da precipitazioni si dispongono da occidente, in corrispondenza di perturbazioni provenienti dai settori nord-occidentali; è con tali venti che si raggiungono le massime piovosità.
Fig. 3.10 – I venti a Pisa: nel grafico sono rappresentate le frequenze
percentuali medie annue e stagionali, suddivise per classi di velocità, i numeri riportati al centro degli istogrammi indicano le frequenze percentuali delle calme (1974-1983) (Rapetti, Vittorini, 1994).
In conclusione, l’elaborazione dei dati termo-pluviometrici, sulla base della classificazione climatica del Thornthwaite (Rapetti et al., 1978), consente di osservare (fig. 3.11), che la fascia litoranea a sud dell’Arno e il suo entroterra ricadono nel tipo “sub-umido” (C2), con indice di umidità globale Im (vedi nota fig. 3.11) inferiore a 20. Nell’area costiera
della bassa Versilia, sul margine meridionale della pianura Pisana e sui modesti rilievi adiacenti (Colline Pisane – Monti Livornesi), si risente di un limitato effetto di versante, con valori dell’indice Im che si mantengono intorno a 20 (tipo “umido” B1); le barriere
orografiche costituite, verso NE, dai Monti Pisani e dai Monte d’oltre Serchio, determinano invece un più accentuato incremento dell’indice Im fino a valori superiori a 60, a cui corrispondono i climi di tipo “umido” B2 e B3.
Fig. 3.11- I tipi di clima secondo la classificazione di Thornthwaite nella Toscana centro-occidentale (da Rapetti, Vittorini, 1994).
Sono stati utilizzati soltanto i valori dell’indice di umidità globale (Im) Im = 100 (s – d) Ep Dove: s = surplus (eccedenza) idrica annua (mm), d = deficit idrico annuo (mm), Ep = evotraspirazione potenziale
