Analysis of rainfall data in Sicily from 2002 to 2023: a multimodal approach. [Analisi dei dati di precipitazione in Sicilia dal 2002 al 2023: un approccio multimodale]

Climate change is altering the frequency and intensity of extreme events, with significant impacts on the environment and society, particularly in Mediterranean regions. This thesis examines the evolution of rainfall regimes in Sicily from 2002 to 2023, integrating three complementary approaches: empirical analysis of observational data, advanced statistical methods based on q-statistics, and Granger causality networks to identify spatial and temporal dependencies. The results highlight a shift in seasonal rainfall patterns, with decreasing winter and spring precipitation and an increase in extreme events during summer and autumn. Causal analysis reveals directional connections in rainfall dynamics, suggesting changes in local atmospheric mechanisms. This study provides new insights into the processes driving rainfall variability and offers valuable tools for water resource management and climate adaptation strategies in the Mediterranean.

I cambiamenti climatici stanno modificando la frequenza e l’intensità degli eventi estremi, con impatti significativi sull’ambiente e sulla società, in particolare nelle regioni mediterranee. Questa tesi analizza l’evoluzione dei regimi di precipitazione in Sicilia dal 2002 al 2023, combinando tre approcci complementari: analisi empirica dei dati osservativi, metodi statistici avanzati basati su q-statistiche e reti di causalità di Granger per individuare dipendenze spaziali e temporali. I risultati evidenziano un cambiamento nei regimi stagionali, con una riduzione delle precipitazioni invernali e primaverili e un aumento degli eventi estremi in estate e autunno. L’analisi causale mostra connessioni direzionali nelle dinamiche pluviometriche, suggerendo un’alterazione dei meccanismi atmosferici locali. Questo studio fornisce nuove prospettive sui processi che guidano la variabilità delle precipitazioni e offre strumenti utili per la gestione delle risorse idriche e l’adattamento ai cambiamenti climatici nel Mediterraneo.