Nel 2023, in diverse stazioni della rete regionale, sono stati registrati superamenti del valore limite di 50 µg/m³ per la media giornaliera del particolato PM10 in numero maggiore a quanto consentito dalla normativa, ovvero 35 per anno solare. Tali superamenti sono distribuiti principalmente nelle stazioni di traffico urbano delle città di Torino, Asti e Alessandria.

Le province di Cuneo, Vercelli, Biella e Verbano-Cusio-Ossola non hanno riportato un numero di superamenti superiore al limite di legge.

Le stazioni della zona dell’agglomerato di Torino sono quelle che riportano in generale il più elevato numero di superamenti dell’intera rete, con il picco di 66 superamenti registrato nella stazione di traffico urbano di Torino – Grassi. All’interno della stessa zona i valori più bassi sono stati rilevati nelle stazioni di fondo rurale di Baldissero-Parco (0 superamenti) e Druento – la Mandria (6 superamenti). Anche la stazione di fondo suburbano di Leinì (ACEA) – Grande Torino ha misurato solo 17 superamenti, in netto calo rispetto ai 33 del 2022.
Nella zona di Pianura, si confermano critiche le stazioni urbane di traffico di Asti – Baussano, Alessandria - D’Annunzio e Carmagnola-I maggio (TO), mentre tutte le altre rispettano i limiti e presentano una generale riduzione dei valori.
Le stazioni della zona di collina riportano risultati ben al di sotto del limite normativo di 35 superamenti per anno solare.
Nella zona di montagna, anche nel 2023 il limite non è mai stato superato e il numero maggiore di superamenti si è avuto nella stazione di fondo suburbano di Domodossola - Curotti (21 superamenti).

Il grafico successivo illustra in ordine decrescente il numero dei superamenti registrati nel 2023 presso le stazioni di monitoraggio della qualità dell’aria.

Il maggior numero di superamenti del valore limite giornaliero e le concentrazioni medie più elevate sono stati riscontrati presso le stazioni urbane, in modo particolare quelle di traffico, poste nella parte centrale e pianeggiante della regione, dove è maggiore l’accumulo degli inquinanti - quale il materiale particolato - caratterizzati da lunghi tempi di permanenza in atmosfera. 
Facendo riferimento alle solo stazioni di monitoraggio presenti nei capoluoghi di provincia si evidenzia che:
•    il 31% delle stazioni ha superato il limite giornaliero (50 µg/mc) per più di 35 giorni/anno;
•    1 stazione ha rispettato il riferimento dell’OMS che indica una soglia pari a tre giorni l’anno (di superamento del limite di 50 µg/mc);
•    il 69% delle stazioni presenti nei capoluoghi ha presentato un numero di superamenti fino a 35 volte.

Il valore limite di concentrazione media annuale (40 µg/m3) nel 2023 non è stato superato in nessuna stazione della rete regionale. Si tratta del sesto anno consecutivo in cui tale limite è rispettato su tutto il territorio. Le zone di pianura del torinese, cuneese, astigiano, alessandrino e quelle al confine con la Lombardia risultano essere quelle con le concentrazioni relativamente più elevate. 

Il confronto fra i valori medi annui registrati nel 2023 presso le stazioni di monitoraggiomostra che le concentrazioni più elevate sono state rilevate presso le stazioni di traffico delle maggiori aree urbane, quali ad esempio Torino – Grassi (35 µg/m³), Torino – Rebaudengo (33 µg/m³), Torino - Consolata (32 µg/m³), Asti - Baussano (31 µg/m³) e Alessandria – D’Annunzio (30 µg/m³). Per quanto riguarda le stazioni di fondo urbano, i valori di media annuale più elevati si sono osservati nelle stazioni di Alessandria-Volta, Torino-Lingotto e Torino-Rubino (27 µg/m³) mentre per le stazioni di fondo suburbano, la maggiore concentrazione media annua è stata misurata a Cavallermaggiore-Galilei (27 µg/m³).

I valori di NO₂ misurati nel 2023 sono stati generalmente confrontabili con quelli rilevati nel 2022.
La principale fonte di biossido di azoto è rappresentata dal settore dei trasporti, seguito da quello del riscaldamento civile. Infatti, per quanto riguarda i dati del 2023, i valori più elevati di NO₂ sono stati misurati prevalentemente nelle stazioni di traffico. Nei grafici seguenti sono riportate le medie annuali misurate nelle stazioni della rete regionale, suddivise per provincia e per Zona UE. 
 

Nel grafico sottostante sono riportati i box plot delle distribuzioni delle concentrazioni medie annuali misurate da tutte le stazioni della rete regionale nel periodo 2003-2023. 

L’analisi della serie storica per le stazioni della rete regionale mostra una generale tendenza alla riduzione delle concentrazioni medie annue di biossido di azoto nel corso degli anni. In particolare, dal 2018 nessuna stazione di fondo raggiunge il valore limite per la media annuale, mentre tra le stazioni di traffico resta critica, anche nel 2023, Torino - Rebaudengo. Negli ultimi anni il trend di decrescita si è stabilizzato e le oscillazioni annuali delle distribuzioni sembrano essere dovute principalmente alla variazione delle condizioni meteorologiche. 

Per un’analisi di maggiore dettaglio, viene riportato di seguito un focus su tre stazioni della città Metropolitana di Torino: Torino-Consolata, Torino-Rebaudengo e Torino-Lingotto. Si può osservare come il trend storico evidenzi un costante decremento dei valori medi per tutte e tre le stazioni e come la sola stazione di Torino Rebaudengo superi il limite normativo.

Dall’analisi del trend dei valori medi annuali suddivisi per tipologia di zona (rurale, suburbana ed urbana) e per tipologia di stazione (fondo e traffico), si osserva come, pur in un contesto di costante riduzione delle concentrazioni nel corso degli anni, le criticità maggiori siano associate alle zone urbane e alle zone di traffico. 

Nel grafico seguente sono messi a confronto i livelli annuali di NO₂ misurati in due stazioni della rete di Torino - città metropolitana di pianura, con quelli rilevati in due stazioni di Biella, piccola città pedemontana. 
Si sottolinea che la stazione urbana di traffico di Biella-Lamarmora è rappresentativa di una situazione locale in zona pedemontana e non dell’insieme delle stazioni di traffico.
 

Le concentrazioni medie annue misurate presso le stazioni di monitoraggio evidenziano valori più elevati nell’agglomerato urbano torinese, nei maggiori centri urbani, lungo i principali assi di comunicazione e al confine tra il novarese e la Lombardia. 
Nel grafico sono riportate, in ordine decrescente, le concentrazioni medie annuali rilevate nel 2023 dalle stazioni appartenenti alla rete regionale. Il valore limite di 40 µg/m³ per la media annua è stato rispettato su tutto il territorio regionale tranne che nella stazione di traffico di Torino - Rebaudengo (44 µg/m³). Il confronto con i valori registrati presso le altre stazioni di monitoraggio mostra, nel resto della regione, valori di media annua ampiamente inferiori al valore limite, sia nelle stazioni di traffico  - con le concentrazioni maggiori a Torino – Consolata (35 µg/m³), Collegno – Francia (31 µg/m³) e Carmagnola – I maggio (30 µg/m³), sia in quelle di fondo.

Nei grafici seguenti sono riportate le medie annuali misurate nel 2023 nelle stazioni della rete regionale suddivise per zone UE e per ambito provinciale.

In Piemonte il Sistema Regionale di Rilevamento per la misura della qualità dell’aria è costituito, al 31 dicembre 2023 da:

• 58 stazioni fisse per il monitoraggio in continuo di parametri chimici, delle quali 4 di proprietà privata;
• 6 laboratori mobili attrezzati, per realizzare campagne brevi di monitoraggio;
• 1 Centro Operativo Regionale (COR) dove i dati rilevati sono sottoposti alla validazione automatica ed interattiva di primo livello dal personale delle strutture dipartimentali del territorio.

I dati puntuali prodotti dalla rete di rilevamento sono disponibili sulle pagine del sito http://www.aria.ambiente.piemonte.it
 

La rete di monitoraggio della qualità dell'aria è consultabile in tempo reale anche sul   Geoportale di Arpa Piemonte

Le stazioni sono dislocate sul territorio in modo da rappresentare in maniera significativa le diverse caratteristiche ambientali inerenti alla qualità dell’aria. 

Più in dettaglio le stazioni di traffico sono collocate in posizione tale da misurare prevalentemente gli inquinanti provenienti da emissioni veicolari; le stazioni di fondo rilevano livelli di inquinamento non direttamente influenzati da singole sorgenti ma riferibili al loro contributo integrato, mentre quelle industriali rilevano il contributo connesso alle limitrofe attività produttive.

I punti di misura ove sono misurati o campionati i principali inquinanti sono descritti in relazione alla loro collocazione per tipo di zona o per tipo di stazione.

Per quanto riguarda il tipo di zona, buona parte della strumentazione è installata in zone urbane, dove vive una parte rilevante della popolazione e ove sono generalmente più elevati i valori degli inquinanti.

Riguardo il tipo di stazione, le stazioni di fondo ospitano una parte importante della strumentazione in quanto sono più rappresentative dell’esposizione media della popolazione.

Il Centro Funzionale Regionale di Arpa Piemonte ha realizzato un sistema di monitoraggio e nowcasting dei fenomeni torrentizi denominato DEFENSE.

Le elaborazioni riguardanti la probabilità di innesco di processi torrentizi operate dal modello DEFENSE hanno cadenza oraria e sono pubblicate quotidianamente (eccezion fatta per i giorni festivi in assenza di allerta) entro le ore 13. In caso di allerta, la sintesi delle elaborazioni del modello possono essere pubblicate più volte in un singolo giorno per fornire aggiornamenti sugli gli scenari di innesco di colate detritiche incanalate nel corso di un evento pluviometrico severo.

DEFENSE (DEbris Flows triggEred by storms - Nowcasting SystEm)

Attraverso un'architettura PostgresSQL/PostGIS si individuano i bacini alpini che sono, o saranno interessati da piogge potenzialmente pericolose, stimando il solido di precipitazione tramite il sistema di radar meteorologici, potendo così valutare la probabilità di innesco di processi torrentizi nei bacini stessi.

I bacini alpini sono stati classificati in tre tipologie partendo dalla litologia prevalente del loro substrato (classificazione Clay Weathering Index - CWI), la quale governa i processi che in questi avvengono:

- bacini Excellent Clay Maker (ECM) contraddistinti da conoidi alluvionali di forma irregolare, con pendenze moderate, di ridotte dimensioni rispetto all’area del bacino alimentante (5%) e caratterizzati da flussi detritici coesivi (comportamento viscoplastico). Tali bacini hanno una frequenza di inneschi molto elevata (in media regionale 1 innesco ogni 2 anni), sono sensibili a piogge di moderata intensità (≥20 mm/h) e la stagione prevalente di innesco è l’estate, dove sono più frequenti i temporali;

- bacini Good Clay Maker (GCM) contraddistinti da conoidi alluvionali a forma di ventaglio regolare, con profilo debolmente pendente, molto ampi rispetto all’area del bacino alimentante (20%), e caratterizzati da flussi detritici coesivi (comportamento viscoplastico). Tali bacini hanno una frequenza di inneschi moderatamente elevata (in media regionale 1 innesco ogni 5 anni), sono sensibili a piogge di forte intensità (≥30 mm/h) e la stagione prevalente di innesco risulta essere la tarda primavera (maggio-giugno), dove le precipitazioni sono caratterizzate da componenti sia convettive che advettive;

- bacini Bad Clay Maker (ECM) contraddistinti da conoidi alluvionali di forma lobata, con pendenze anche elevate in apice di conoide, di dimensioni variabili, ma con valori sempre al di sotto del 10% dell’area del bacino alimentante, sono inoltre caratterizzati da flussi detritici non coesivi (comportamento collisionale-frizionale). Tali bacini mostrano una bassa frequenza di inneschi (in media regionale 1 oltre i 10 anni), sono sensibili a piogge di intensità molto forte (≥50 mm/h) e le stagioni prevalenti di innesco risultano essere la primavera e l’autunno, dove le precipitazioni sono principalmente caratterizzate da dall’essere estese, prolungate e spesso a carattere estremo. In estate gli inneschi sono rari poiché causati da supercelle temporalesche di forte intensità o fronti temporaleschi caratterizzati da intensità e stazionarietà elevate.

Per l'identificazione e il tracciamento dei temporali viene utilizzato un algoritmo denominato TREC (Tracking Radar Echoes by Correlation) in grado di seguire una o più celle temporalesche durante la loro evoluzione e definirne le caratteristiche principali. Quando una o più celle temporalesche di intensità nota interessano, o interesseranno nell’ora successiva, uno o più bacini sensibili a quel tipo di precipitazione, il sistema produrrà un’allerta.

Le ellissi in figura rappresentano le celle temporalesche, identificate dal radar, a cui viene assegnata una colorazione in base a un indice di severità crescente (da 1 a 5). I tracciati in rosso rappresentano i percorsi osservati e previsti delle celle e i numeri nel centroide dell’ellisse possono indicare, l’ora di tracciamento o il valore massimo di riflettività del radar (in dBZ), che corrisponde a un’intensità di precipitazione in mm/h. Nella figura seguente è riportata a titolo d’esempio una situazione di allerta per un bacino (poligono in giallo) su cui sono indicate la data e l’ora di emissione dell’allerta a seguito della quale si è effettivamente verificato un fenomeno torrentizio.

Per le previsioni a breve-medio termine si utilizzano come input le previsioni meteorologiche quantitative (QPE/QPF) per valutare a cadenza oraria, nell’intervallo di 48 ore dal momento dell’acquisizione delle previsioni meteorologiche (emissione quotidiana alle ore 00:UTC), l’eventuale occorrenza di uno o più fenomeni di colata detritica che possono verificarsi al superamento dei valori soglia di precipitazione, in piccoli bacini alpini ricadenti all’interno di una più ampia sezione valliva del bacino principale (Macrobacini, rappresentati nella figura seguente). Al contrario delle simulazioni operate tramite l’input da radar meteorologico, che interessano singolarmente e separatamente i 2100 bacini alpini, le previsioni meteorologiche quantitative a cadenza oraria sono caratterizzate da una risoluzione spaziale più bassa rispetto alle stime radar, a causa dei limiti imposti delle dimensioni della griglia utilizzata dal modello previsionale COSMO-2I e ICON-IT (rispettivamente di 2,2 e 2,5 Km di risoluzione orizzontale). Per questo motivo, a tutti i piccoli bacini compresi in un dato Macrobacino è assegnato il medesimo valore di pioggia oraria prevista per le varie scadenze temporali.

Nella figura seguente è riportato a titolo d’esempio il confronto tra massimi di pioggia oraria previsti e le soglie di innesco assegnate ai bacini ricadenti all’interno del Macrobacino della Dora di Cesana Torrente (Dora Riparia).

Riferimenti bibliografici

Tiranti D., Bertolotto P., Cremonini R., Gaeta A.R., Vela N. (2023) The Territorial Debris Flow Early Warning System of Piemonte (North-western Italy). In: Proceedings of the 8th International Conference on Debris-Flow Hazards Mitigation. EPJ Web of Conferences.

Tiranti D., Cremonini R., Marco F., Gaeta A.R., Barbero S. (2014) The DEFENSE (DEbris Flows triggEred by storms - Nowcasting SystEm): an early warning system for torrential processes by radar storm tracking using a Geographic Information System (GIS). Computers & Geosciences 70:  96-109; Elsevier. DOI: 10.1016/j.cageo.2014.05.004

Tiranti D., Cremonini R., Asprea I., Marco F. (2016) Driving Factors for Torrential Mass-Movements Occurrence in the Western Alps. Front. Earth Sci. 4:16. DOI: 10.3389/feart.2016.00016