Potential changes in fire probability and severity under climate change scenarios in Mediterranean areas (Contributo in atti di convegno)

Type
Label
  • Potential changes in fire probability and severity under climate change scenarios in Mediterranean areas (Contributo in atti di convegno) (literal)
Anno
  • 2011-01-01T00:00:00+01:00 (literal)
Alternative label
  • Arca B., Pellizzaro G., Duce P., Salis M., Bacciu V., Spano D., Ager A.A., Finney M.A., Scoccimarro E. (2011)
    Potential changes in fire probability and severity under climate change scenarios in Mediterranean areas
    in International Conference on Fire Behaviour and Risk - Focus on Wildland Urban Interfaces, Alghero, Italy, 4-6 October 2011
    (literal)
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  • Arca B., Pellizzaro G., Duce P., Salis M., Bacciu V., Spano D., Ager A.A., Finney M.A., Scoccimarro E. (literal)
Pagina inizio
  • 105 (literal)
Pagina fine
  • 107 (literal)
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  • ICFBR 2011 - Book of Abstracts (literal)
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  • 3 (literal)
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  • National Research Council of Italy, Institute of Biometeorology (CNR-IBIMET), Sassari, Italy Department of Economics and Woody Plant Systems (DESA), University of Sassari, Italy Euro Mediterranean Center on Climate Change (CMCC), Impacts on Agriculture Forests and Natural Ecosystems (IAFENT), Sassari, Italy WWETAC, USDA Forest Service, Pacific Northwest Research Station, Prineville USDA Forest Service, Missoula Fire Sciences Laboratory, Missoula CMCC - Euro-Mediterranean Centre for Climate Change, ANS Division, Bologna, Italy (literal)
Titolo
  • Potential changes in fire probability and severity under climate change scenarios in Mediterranean areas (literal)
Http://www.cnr.it/ontology/cnr/pubblicazioni.owl#isbn
  • 978-88-6025-190-9 (literal)
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  • Pierpaolo Duce, Donatella Spano (literal)
Abstract
  • La relation complexe et non linéaire entre la végétation, les caractéristiques climatiques et la topographie est responsable de la probabilité d'incendie et de sa gravité aux échelles de paysage. Par conséquent, l'étude des impacts du changement climatique potentiel sur la probabilité d'incendie peut contenir des sources supplémentaires d'erreur et d'incertitude par rapport aux incertitudes bien connues dans les projections climatiques futures. Ceci sera particulièrement vrai dans les zones du monde, telles que le basin méditerranéen, caractérisées par une forte variabilité spatiale des facteurs concernant les conditions météorologiques à l'échelle locale, et par conséquent le comportement du feu de broussailles. Dans ces zones, les recherches sur les effets du changement climatique exigent l'utilisation de modèles climatiques à haute résolution plus appropriés pour les applications à l'échelle régionale. Enfin, des erreurs supplémentaires peuvent survenir des difficultés de détermination des impacts sur les incendies du fait des effets indirects du climat sur la croissance, la saisonnalité et la composition de la végétation. L'objectif de ce travail est: (1) d'analyser les conditions météorologiques historiques associées aux périodes de graves incendies, (2) d'estimer la probabilité de brûlage et la gravité de l'incendie dans les scénarios climatiques différents, et (3) d'évaluer les futurs changements de la probabilité de brûlage dans plusieurs scénarios de changement climatique pour la zone méditerranéenne. Les données climatiques utilisées dans cette étude ont été générées par le Modèle climatique régional (RCM) EBU-POM, développé par l'université de Belgrade en coopération avec le Centre Euro-Méditerranéen pour le changement climatique (CMCC). Les prévisions climatiques ont été générées comme partie du projet « Simulations de changement climatique dans la zone méditerranéenne » (SINTA). Le scénario climatique de base a été forcé par le scénario de gaz à effet de serre 20C3M, afin de simuler le climat méditerranéen actuel pour la période de référence de base 1961-1990. Un scénario climatique futur a été généré en utilisant les agents de forçage définis par le scénario d'émission de gaz à effet de serre A1B SRES pour produire un climat simulé pour la période 2071-2100. Les données RCM utilisées dans cette étude ont été caractérisées par une étape de 6 heures, une résolution spatiale de 20 km et un domaine de simulation couvrant le sud de l'Italie. Les données de référence de base ont été comparées avec les données de l'unité de recherche sur le climat (CRU) et ont été utilisées pour identifier les conditions météorologiques qui ont entraîné des périodes d'incendie historiques graves, et pour générer des tendances climatiques de référence quotidienne et par heure pour la modélisation d'incendies. Nous avons ensuite généré les cartes de probabilité d'incendie pour les scénarios climatiques de base (1961-1990) et futurs (2071-2100), en utilisant un algorithme d'expansion d'incendie du temps de voyage minimum (MTT), tel que mis en oeuvre dans une version de ligne de commande de FlamMap appelée « Randig ». Le test extensif sur des années a démontré que l'algorithme MTT peut prédire avec exactitude l'expansion de l'incendie et répliquer les grandes limites d'incendie sur les espaces naturels hétérogènes aux États-Unis et ailleurs. Les points d'inflammation aléatoire et les caractéristiques historiques d'inflammation ont été utilisés dans les simulations. Les anomalies dans la probabilité de brûlage et la gravité de l'incendie (surface brûlée, taux d'expansion, intensité de la ligne d'incendie, hauteur de la flamme) entre la base et les scénarios d'émission de gaz A1B ont été analysées pour identifier les zones aux fréquences de plus en plus grandes des incendies extrêmes et les nouvelles zones potentiellement propices à l'incendie. Les résultats expérimentaux ont montré une augmentation de la tendance dans la probabilité d'incendie et la gravité dans plusieurs zones, ainsi que grandes différences entre les types de combustibles. Pour ces raisons, les impacts du changement climatique sur la fréquence et l'intensité des incendies semblent poser des problèmes et des défis aux paysages naturels et aux interfaces péri-urbaines dans la zone méditerranéenne. (literal)
  • Complex and non-linear relationships among vegetation, weather patterns, and topography are responsible for wildfire probability and severity at landscape scales. Consequently, the study of potential climate change impacts on wildfire probability can be expected to have additional sources of error and uncertainty, with respect to the well know uncertainties in the future climate projections. This will be especially true in the areas of the world, as the Mediterranean basin, characterised by a high spatial variability of the factors affecting the meteorological conditions at local scale, and therefore the wildland fire behaviour; in such areas investigations of climate change effects require the use of high resolution climate models, more suitable for regional scale applications. Finally, additional inaccuracies may arise from the difficulties to account for the impacts on wildfires due to indirect effects of climate on vegetation growth, seasonality, and composition. The aim of this work is (1) to analyze the historical weather conditions associated with severe fire days, (2) to estimate burn probability and fire severity under different weather scenarios, and (3) to assess the future changes in burn probability under several climate change scenarios for the Mediterranean area. Climatic data used in this study were generated by the Regional Climate Model (RCM) EBU-POM developed by the Belgrade University in cooperation with the CMCC. The climate projections were generated as part of the ?Simulations of climate change in the Mediterranean area? (SINTA) Project. The baseline climate scenario was forced by the 20C3M greenhouse gas scenario in order to simulate the current Mediterranean climate for the baseline reference period 1961-1990. A future climate scenario was generated using the forcing agents defined by the A1B SRES greenhouse gas emission scenario, in order to produce a simulated climate for the period 2071-2100. The RCM data used in this study were characterized by a 6 hours time step, a spatial resolution of 20 km, and a simulation domain covering the southern Italy. The baseline reference data were compared with the Climate Research Unit (CRU) data and were used to identify weather conditions that generated historical severe fire days, and to generate several daily and hourly reference weather streams for modeling fires. We then generated burn probability maps for the baseline (1961-1990) and future (2071-2100) climate scenarios using the minimum travel time (MTT) fire spread algorithm of as implemented in a command line version of FlamMap called -Randig?. Extensive testing over the years has demonstrated that the MTT algorithm can accurately predict fire spread and replicate large fire boundaries on heterogeneous wildlands in the USA and elsewhere. Both random ignition points and historic ignition pattern were used in the simulations. The anomalies in burn probability and fire severity (burned area, rate of spread, fireline intensity, flame length) between baseline and A1B gas emission scenarios were analyzed in order to identify the areas with increasing frequencies of extreme fire events and new potential fire prone areas. The experimental results showed an increasing trend in fire probability and severity in several areas, as well as great differences among fuel types. For these reasons, climate change impacts on fire frequency and intensity are likely to pose problems and challenges for natural landscapes and wildland-urban interfaces in the Mediterranean area. (literal)
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