COMPONENTE ZONAL DE LA PRECIPITACIÓN EN EL MEDITERRÁNEO: VARIABILIDAD Y DISTRIBUCIÓN ESPACIAL

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COMPONENTE ZONAL DE LA PRECIPITACIÓN EN EL MEDITERRÁNEO: VARIABILIDAD Y DISTRIBUCIÓN ESPACIAL María J. Estrela Navarro 2 , Javier Miró Pérez 1 , Francisco Pastor Guzman 1 y Millán Millán Muñoz 1 Laboratorio de Meteorología-Climatología, Unidad Mixta CEAM-UVEG. E-mail: [email protected] 1. Fundación Centro de Estudios Ambientales del Mediterráneo 2. Departament de Geografía, Universitat de Valencia Los estudios sobre cambio global señalan una tendencia positiva en la preci- pitación para el norte de Europa y claramente negativa para el Sur. Sin embar- go, estos resultados para valores totales de precipitación enmascaran si dichas variaciones están relacionadas con cambios en el tipo de condiciones meteoro- lógicas que las producen. Los autores han desarrollado una técnica novedosa de desagregación de la precipitación según su origen meteorológico. Los resul- tados de su aplicación en la Comunidad Valenciana, si bien confirman la ten- dencia a la baja de la precipitación total en su sector interior no muestran el mismo resultado en el litoral, revelan diferencias muy importantes relacionadas con el tipo de precipitación, ya procedan de sistemas frontales atlánticos, tor- mentas convectivas o advecciones mediterráneas, registrándose un incremento de éstas últimas en las zonas costeras. Posteriormente se ha ampliado esta metodología a la cuenca occidental del Mediterráneo a fin de analizar la situación actual y evolución futura de los regí- menes hídricos en la misma. Para ello se ha dividido la cuenca occidental del Mediterráneo en cuatro sectores principales (Este de la Península Ibérica, Sur de Francia, Península italiana y Norte de África) a los que se ha aplicado la me- todología desarrollada para la Comunidad Valenciana. En este trabajo se presentan los resultados obtenidos para las precipitaciones procedentes de frentes atlánticos, en los que se observa un descenso muy acu- sado de las lluvias para toda la cuenca occidental del Mediterráneo. Introducción CONCLUSIONES En el marco de distintos proyectos de investigación se ha estudiado la precipitación en la cuenca occidental del Mediterráneo desagregando los datos de precipitación según los tipos sinópticos o situaciones meteorológicas causantes de las mismas. Para ello se dividió previamente el Mediterráneo occidental en cuatro áreas principales, las cuales a su vez se subdividieron en sectores según su carácter costero o interior y según estuvieran situadas en vertientes a barlovento o sotavento de los flujos principales de viento. Las cuatro áreas principales se definen como Este de la Península Ibérica, Sur de Francia, Península Italiana e islas y Norte de África. En este trabajo se muestran los resultados correspondientes a las precipitaciones relacionadas con advecciónes zonales, de componente general Oeste. Atendiendo a los resultados globales se observa una reducción tanto en las cantidades de precipitación como en sus picos máximos a nivel regional en la cuenca occidental del Mediterráneo. Esta tendencia a la disminución se aprecia en la mayor parte de áreas (y sectores dentro de las áreas) a lo largo de toda la cuenca occidental del Mediterráneo en mayor o menor medida, salvo en el sector central de Italia y en el Norte de África. En el caso del Norte de África se aprecia un ligero ascenso de las precipitaciones provocadas por situaciones del Oeste en sus partes oriental e interior mientras que en su área más occidental se observa un comportamiento similar al descenso general de la cuenca. Cabe destacar que tanto la cobertura espacial como temporal de las series de datos en esta zona pueden poner en duda estos resultados por lo que debe prrofundizarse en su estudio. El caso del sector central de Italia es más notable ya que muestra un claro ascenso de este tipo de precipitaciones al final del periodo de estudio aunque durante los años previos se mantenía sin cambios o bajaba ligeramente, siendo de interés el estudio de los mecanismos que producen estas precipitaciones en esta zona a fin de encontrar el motivo de este ascenso. Bibliografía Millán M, Estrela MJ, Miró J. 2005. Rainfall components: variability and spatial distribution in a mediterranean area (Valencia Region). J. Climate. 18 (14): 2682-2705 Peñarrocha D, Estrela MJ, Millán M. 2002. Classification of daily rainfall patterns in a mediterranean area with extreme intensity levels: the Valencia Region. Int. J. Climatology. 22: 677-695. D-14070 Alexandrov T. (2006): Software package for automatic extraction and forecast of additive components of time series in the framework of the Caterpillar-SSA approach. PhD thesis, St.Petersburg State University. Alexandrov, T. and Golyandina, N. (2005): Thresholds for methods of automatic extraction of time series trend and periodical components with the help of the “Caterpillar”-SSA approach. In: Proc. 4th Conf. System 8 Identification and Control Problems. Inst. of Control Sci., Moscow, 1849– 1864. Schönwiese, C.D.; Rapp, J. (1997). Climate trend atlas of Europe based on observations 1891-1990. Kluwer Academic Publishers. Dordrecht, 224 pp. Estrela, M.J., Miró, J., Pastor, F., Millán, M. (2004). “Precipitaciones por frentes atlánticos en la Comunidad Valenciana: cambios y tendencias en las últimas décadas. XXVIII Jornadas Científicas de la Asociación Meteorológica Española. 11-13 Febrero 2004. Badajoz. Elsner, J.B., Tsonis, A.A (1996). Singular Spectral Analysis. A New Tool in Time. Series Analysis. Plenum Press. Agradecimientos Este trabajo ha sido financiado por el Ministerio de Educación y Ciencia a través de los proyectos GRACCIE (Programa CONSOLIDER-INGENIO 2010 CSD2007-00067), NIEVA (CGL2008-04550) y la acción complementaria CGL2007-29847-E/CLI y por la Comisión Europea mediante el proyec- to integrado CIRCE (Proj. No. 036931-2). La Fundación CEAM está financiada por la Generalitat Valenciana y Fundación Bancaja. Base de datos Se ha preparado una base de datos pluviométrica diaria de las estaciones litorales y prelitorales de la cuenca occidental del Mediterráneo para el período 1950-2007 (excepto en el Norte de África). Las estaciones seleccionadas corresponden al Sur de Francia, Italia, Norte de Túnez, Norte de Argelia y Es- te de España. En la Comunidad Valenciana se ha trabajado con series pluviométricas más amplias de AEMET mientras pa- ra el resto se han utilizado los datos del Global Surface Sum- mary of Day Data (GSOD), gestionada por el National Climatic Data Center (NCDC). Esta base de datos, si bien con menor resolución regional, ofrece para el Mediterráneo occidental se- ries de datos resolución diaria bastante largas. En total se han incorporado a la base de datos 125 estaciones del ámbito me- diterráneo peninsular (en su mayor parte en la Comunidad Va- lenciana), 45 estaciones en Italia, 15 en el Sureste de Francia, 12 en el Norte de Argelia, 6 en el Norte de Túnez y 2 en el Nor- deste de Marruecos. Para la extracción de tendencia se ha utilizado el procedi- miento de Singular Spectrum Análisis. Su utilidad radica en su capacidad para extraer información de la serie, consiguiendo separar en varios campos el componente tendencia, los com- ponentes oscilatorios, y el ruido aleatorio. Así, se descompone la serie en patrones elementales aditivos, usando filtros adap- tados a los datos, mediante la matriz de covarianzas. Zonificación y análisis sinóptico Se ha dividido el Mediterráneo occidental en sectores en los que la precipitación se ori- gina por una configuración sinóptica propia teniendo presente la disposición a barlovento o sotavento del flujo principal y su disposición litoral o interior. Como resultado se ha ob- tenido una primera división de la cuenca en 4 sectores básicos para los cuales los patro- nes sinópticos propios de cada input van a ser los mismos: 1.- Fachada mediterránea y mitad Este de la Península Ibérica, así como Baleares. 2.- Sur de Francia y extremo Nordeste de la península Ibérica. 3.- Península Itálica, Córcega, Cerdeña y mitad Suroeste de Sicilia. 4.- Norte de África (Nordeste de Marruecos, Norte de Argelia y Tunicia). Cada sector se ha subdividido en zonas donde se aplicarán los análisis estadisticos y de cruce de información de inputs sinópticos y precipitación diaria. Estas subdivisiones en zonas son las siguientes: • Sector 1: 1a) litoral mediterráneo ibérico (excepto Nordeste de Cataluña), 1b) sector interior ibérico, 1c) Islas Baleares • Sector 2: 1a) litoral mediterráneo francés y litoral central y Norte catalán, 1b) interior del Sures- te de Francia y Pirineos centrales • Sector 3: 3a) litoral Oeste de Italia y de las islas de Córcega y Cerdeña, 3b) franja interior de la Península Italiana. 3c) litoral adriático de Italia. 3d) litoral oriental de las islas de Córcega y Cerde- ña. 3e) sector de Sicilia y del Sur de Italia en contacto con el Mar Jónico de la Península Italiana. • Sector 4: 4a) litoral Oeste de Argelia y litoral mediterráneo de Marruecos. 4b) litoral Este de Ar- gelia, Norte de Tunicia y fachada Norte-Noreste de Sicilia. 4c) Franja de transición hacia el Sahara al interior del Norte de África y Sur de Túnez. Zonificación del Mediterráneo occidental Mapas flujos por áreas Resultados Península Italiana En la mayor parte de sectores de esta área se registra también un descenso en las precipitaciones procedentes de componente Oes- te. Solamente se observa un des- censo muy débil en el sector Sur mientras que en el área central (3b) se registra un descenso débil durante gran parte del periodo de datos pero un ascenso en los últi- mos años. Localización de estaciones Este de la Península Ibérica: Se observa una ten- dencia al descenso en las precipitaciones proceden- tes de sistemas frontales atlánticos tanto en el sector litoral como en el interior Sur de Francia: En el sector litoral se registra un descenso de las precipitaciones procedentes de sistemas frontales del Oeste mientras que en el interior no se aprecian cambios significativos Norte de África: En el sector occidental del litoral norteafricano se observa una ligera tendencia a la baja mientras que en su parte oriental y el interior se observa una ligera tendencia ascendente. 1a 1b 4a 4b 4c 3d 3e 3c 3b 3a 2a 2b

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COMPONENTE ZONAL DE LA PRECIPITACIÓN EN EL MEDITERRÁNEO: VARIABILIDAD Y DISTRIBUCIÓN ESPACIAL

María J. Estrela Navarro2, Javier Miró Pérez1, Francisco Pastor Guzman1 y Millán Millán Muñoz1 Laboratorio de Meteorología-Climatología, Unidad Mixta CEAM-UVEG. E-mail: [email protected]

1. Fundación Centro de Estudios Ambientales del Mediterráneo 2. Departament de Geografía, Universitat de Valencia

Los estudios sobre cambio global señalan una tendencia positiva en la preci-pitación para el norte de Europa y claramente negativa para el Sur. Sin embar-go, estos resultados para valores totales de precipitación enmascaran si dichas variaciones están relacionadas con cambios en el tipo de condiciones meteoro-lógicas que las producen. Los autores han desarrollado una técnica novedosa de desagregación de la precipitación según su origen meteorológico. Los resul-tados de su aplicación en la Comunidad Valenciana, si bien confirman la ten-dencia a la baja de la precipitación total en su sector interior no muestran el mismo resultado en el litoral, revelan diferencias muy importantes relacionadas con el tipo de precipitación, ya procedan de sistemas frontales atlánticos, tor-mentas convectivas o advecciones mediterráneas, registrándose un incremento de éstas últimas en las zonas costeras.

Posteriormente se ha ampliado esta metodología a la cuenca occidental del Mediterráneo a fin de analizar la situación actual y evolución futura de los regí-menes hídricos en la misma. Para ello se ha dividido la cuenca occidental del Mediterráneo en cuatro sectores principales (Este de la Península Ibérica, Sur de Francia, Península italiana y Norte de África) a los que se ha aplicado la me-todología desarrollada para la Comunidad Valenciana.

En este trabajo se presentan los resultados obtenidos para las precipitaciones procedentes de frentes atlánticos, en los que se observa un descenso muy acu-sado de las lluvias para toda la cuenca occidental del Mediterráneo.

Introducción

CONCLUSIONES En el marco de distintos proyectos de investigación se ha estudiado la precipitación en la cuenca occidental del Mediterráneo desagregando los datos de precipitación según los tipos sinópticos o situaciones meteorológicas causantes de las mismas. Para ello se dividió previamente el Mediterráneo occidental en cuatro áreas principales, las cuales a su vez se subdividieron en sectores según su carácter costero o interior y según estuvieran situadas en vertientes a barlovento o sotavento de los flujos principales de viento. Las cuatro áreas principales se definen como Este de la Península Ibérica, Sur de Francia, Península Italiana e islas y Norte de África. En este trabajo se muestran los resultados correspondientes a las precipitaciones relacionadas con advecciónes zonales, de componente general Oeste. Atendiendo a los resultados globales se observa una reducción tanto en las cantidades de precipitación como en sus picos máximos a nivel regional en la cuenca occidental del Mediterráneo. Esta tendencia a la disminución se aprecia en la mayor parte de áreas (y sectores dentro de las áreas) a lo largo de toda la cuenca occidental del Mediterráneo en mayor o menor medida, salvo en el sector central de Italia y en el Norte de África. En el caso del Norte de África se aprecia un ligero ascenso de las precipitaciones provocadas por situaciones del Oeste en sus partes oriental e interior mientras que en su área más occidental se observa un comportamiento similar al descenso general de la cuenca. Cabe destacar que tanto la cobertura espacial como temporal de las series de datos en esta zona pueden poner en duda estos resultados por lo que debe prrofundizarse en su estudio. El caso del sector central de Italia es más notable ya que muestra un claro ascenso de este tipo de precipitaciones al final del periodo de estudio aunque durante los años previos se mantenía sin cambios o bajaba ligeramente, siendo de interés el estudio de los mecanismos que producen estas precipitaciones en esta zona a fin de encontrar el motivo de este ascenso.

Bibliografía Millán M, Estrela MJ, Miró J. 2005. Rainfall components: variability and spatial distribution in a mediterranean area (Valencia Region). J. Climate. 18

(14): 2682-2705 Peñarrocha D, Estrela MJ, Millán M. 2002. Classification of daily rainfall patterns in a mediterranean area with extreme intensity levels: the Valencia

Region. Int. J. Climatology. 22: 677-695. D-14070 Alexandrov T. (2006): Software package for automatic extraction and forecast of additive components of time series in the framework of the

Caterpillar-SSA approach. PhD thesis, St.Petersburg State University. Alexandrov, T. and Golyandina, N. (2005): Thresholds for methods of automatic extraction of time series trend and periodical components with the help

of the “Caterpillar”-SSA approach. In: Proc. 4th Conf. System 8 Identification and Control Problems. Inst. of Control Sci., Moscow, 1849– 1864. Schönwiese, C.D.; Rapp, J. (1997). Climate trend atlas of Europe based on observations 1891-1990. Kluwer Academic Publishers. Dordrecht, 224 pp. Estrela, M.J., Miró, J., Pastor, F., Millán, M. (2004). “Precipitaciones por frentes atlánticos en la Comunidad Valenciana: cambios y tendencias en las

últimas décadas”. XXVIII Jornadas Científicas de la Asociación Meteorológica Española. 11-13 Febrero 2004. Badajoz. Elsner, J.B., Tsonis, A.A (1996). Singular Spectral Analysis. A New Tool in Time. Series Analysis. Plenum Press.

Agradecimientos Este trabajo ha sido financiado por el Ministerio de Educación y Ciencia a través de los proyectos GRACCIE (Programa CONSOLIDER-INGENIO 2010 CSD2007-00067), NIEVA (CGL2008-04550) y la acción complementaria CGL2007-29847-E/CLI y por la Comisión Europea mediante el proyec-to integrado CIRCE (Proj. No. 036931-2). La Fundación CEAM está financiada por la Generalitat Valenciana y Fundación Bancaja.

Base de datos Se ha preparado una base de datos pluviométrica diaria de

las estaciones litorales y prelitorales de la cuenca occidental del Mediterráneo para el período 1950-2007 (excepto en el Norte de África). Las estaciones seleccionadas corresponden al Sur de Francia, Italia, Norte de Túnez, Norte de Argelia y Es-te de España. En la Comunidad Valenciana se ha trabajado con series pluviométricas más amplias de AEMET mientras pa-ra el resto se han utilizado los datos del Global Surface Sum-mary of Day Data (GSOD), gestionada por el National Climatic Data Center (NCDC). Esta base de datos, si bien con menor resolución regional, ofrece para el Mediterráneo occidental se-ries de datos resolución diaria bastante largas. En total se han incorporado a la base de datos 125 estaciones del ámbito me-diterráneo peninsular (en su mayor parte en la Comunidad Va-lenciana), 45 estaciones en Italia, 15 en el Sureste de Francia, 12 en el Norte de Argelia, 6 en el Norte de Túnez y 2 en el Nor-deste de Marruecos.

Para la extracción de tendencia se ha utilizado el procedi-miento de Singular Spectrum Análisis. Su utilidad radica en su capacidad para extraer información de la serie, consiguiendo separar en varios campos el componente tendencia, los com-ponentes oscilatorios, y el ruido aleatorio. Así, se descompone la serie en patrones elementales aditivos, usando filtros adap-tados a los datos, mediante la matriz de covarianzas.

Zonificación y análisis sinóptico Se ha dividido el Mediterráneo occidental en sectores en los que la precipitación se ori-

gina por una configuración sinóptica propia teniendo presente la disposición a barlovento o sotavento del flujo principal y su disposición litoral o interior. Como resultado se ha ob-tenido una primera división de la cuenca en 4 sectores básicos para los cuales los patro-nes sinópticos propios de cada input van a ser los mismos:

1.- Fachada mediterránea y mitad Este de la Península Ibérica, así como Baleares. 2.- Sur de Francia y extremo Nordeste de la península Ibérica. 3.- Península Itálica, Córcega, Cerdeña y mitad Suroeste de Sicilia. 4.- Norte de África (Nordeste de Marruecos, Norte de Argelia y Tunicia). Cada sector se ha subdividido en zonas donde se aplicarán los análisis estadisticos y

de cruce de información de inputs sinópticos y precipitación diaria. Estas subdivisiones en zonas son las siguientes:

• Sector 1: 1a) litoral mediterráneo ibérico (excepto Nordeste de Cataluña), 1b) sector interior ibérico, 1c) Islas Baleares

• Sector 2: 1a) litoral mediterráneo francés y litoral central y Norte catalán, 1b) interior del Sures-te de Francia y Pirineos centrales

• Sector 3: 3a) litoral Oeste de Italia y de las islas de Córcega y Cerdeña, 3b) franja interior de la Península Italiana. 3c) litoral adriático de Italia. 3d) litoral oriental de las islas de Córcega y Cerde-ña. 3e) sector de Sicilia y del Sur de Italia en contacto con el Mar Jónico de la Península Italiana.

• Sector 4: 4a) litoral Oeste de Argelia y litoral mediterráneo de Marruecos. 4b) litoral Este de Ar-gelia, Norte de Tunicia y fachada Norte-Noreste de Sicilia. 4c) Franja de transición hacia el Sahara al interior del Norte de África y Sur de Túnez.

Zonificación del Mediterráneo occidental

Mapas flujos por áreas

Resultados

Península Italiana En la mayor parte de sectores de esta área se registra también un descenso en las precipitaciones procedentes de componente Oes-te. Solamente se observa un des-censo muy débil en el sector Sur mientras que en el área central (3b) se registra un descenso débil durante gran parte del periodo de datos pero un ascenso en los últi-mos años.

Localización de estaciones

Este de la Península Ibérica: Se observa una ten-dencia al descenso en las precipitaciones proceden-tes de sistemas frontales atlánticos tanto en el sector litoral como en el interior

Sur de Francia: En el sector litoral se registra un descenso de las precipitaciones procedentes de sistemas frontales del Oeste mientras que en el interior no se aprecian cambios significativos

Norte de África: En el sector occidental del litoral norteafricano se observa una ligera tendencia a la baja mientras que en su parte oriental y el interior se observa una ligera tendencia ascendente.

1a

1b

4a 4b 4c 3d 3e

3c

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3a 2a 2b