Sumario:
FISICA DE LA TIERRA
Servicio de Publicaciones de la Universidad Complutense de Madrid
Volumen 16 (2004)
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3. Sumario en inglés y en español
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Introducción
SERRANO MENDOZA, E. | RODRÍGUEZ DE FONSECA, B.
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CLIVAR en la región del Atlántico: un esfuerzo conjunto hacia el mejor conocimiento de la variabilidad y predicción climática.
BOSCOLO, Roberta
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Palabras Clave: Clima, variabilidad, predictabilidad, Oscilación del Atlántico Norte, Atlántico tropical,
Resumen: El proyecto internacional CLIVAR (Climate Variability and Predictability), iniciado en 1995 dentro del WCRP(World Climate Research Programme), tiene como objetivo principal entender la variabilidad del clima y desarrollar mejores modelos para su predicción, a partir de estudios realizados por diferentes grupos de investigación pertenecientes a más de 70 países en el mundo. CLIVAR aborda con igual peso aspectos del sistema de observaciones y del modelado, así como avances teóricos y estudios de diagnosis (http://www.clivar.org). En la región del Atlántico, CLIVAR centra sus estudios en mejorar el conocimiento y la capacidad de predicción de tres fenómenos climáticos: la Oscilación del Atlántico Norte, la variabilidad del Atlántico tropical y la variabilidad de la circulación termohalina. El presente artículo intenta dar una visión general del conocimiento actual de estos modos de variabilidad climática, así como de las actividades presentes y futuras de CLIVAR en la región del Atlántico y los avances en la capacidad de predicción.
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Variabilidad interanual de la frecuencia de bloqueo en el Hemisferio Norte
CASADO CALLE, María Jesús | DOBLAS-REYES, Francisco Javier | PASTOR SAAVEDRA, María Asunción
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Palabras Clave: Variabilidad en baja frecuencia, bloqueo atmosférico, teleconexiones atmosféricas.
Resumen: El objetivo de este estudio consiste en analizar la forma en que los reanálisis del European Centre for Medium-Range Weather Forecasting (ERA-40) y del National Centers for Environmental Prediction (NCEP) representan ciertas características de la frecuencia media de bloqueo atmosférico, incluyendo su variación estacional e interanual, en el Hemisferio Norte durante el periodo 1961-2000. La máxima frecuencia de situaciones de bloqueo se encuentra sobre las regiones pacífica y euro-atlántica en ambos reanálisis. La frecuencia de bloqueo muestra una importante oscilación anual en ambas zonas, así como variabilidad interanual y decadal relacionada con los principales modos de variabilidad del sistema climático. Las diferencias encontradas en la frecuencia de bloqueo de ambos reanálisis se han analizado en el marco de la variabilidad de la circulación atmosférica.
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La variabilidad del Atlántico tropical y su teleconexión extra-tropical
POLO SÁNCHEZ, Irene | LOSADA DOVAL, Teresa | RODRÍGUEZ DE FONSECA, Bélen
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Palabras Clave: Variabilidad del Atlántico Tropical, Patrones de teleconexión del Atlántico Norte, variabilidad oceánica subsuperficial, precipitación en Europa.
Resumen: El modo dominante de variabilidad de la temperatura de la superficie del mar (SST) en el Atlántico Tropical es investigado en relación con el océano superior y su teleconexión extratropical, en concreto con las anomalías de precipitación invernal en Europa. Se muestran evidencias observacionales de tales teleconexiones con el océano Atlántico tropical superior (0-500 m). Asimismo, se encuentran relaciones con la llamada Variabilidad del Atlántico Tropical (VAT). A través del análisis de datos procedentes del observaciones de variables oceánicas y atmosféricas se propone un posible mecanismo de realimentación atmósfera-océano-atmósfera a través del cual se podría explicar dicha teleconexión.
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Dinámica de la columna atmosférica en la teleconexión entre anomalías superficiales oceánicas en el Atlántico subtropical y la variabilidad climática en el sector Euro-Atlántico.
SERRANO MENDOZA, Encarna | RODRÍGUEZ DE FONSECA, Bélen
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Palabras Clave: teleconexión climática, conexión atmósfera-océano, variabilidad climática en Europa, anomalías oceánicas en el Atlántico, puente atmosférico.
Resumen: Con objeto de ayudar a identificar los mecanismos físicos que ayuden a explicar la teleconexión entre las SSTs anómalas en el Atlántico subtropical y la variabilidad climática en el sector euro-atlántico, en este trabajo se analiza el comportamiento del viento horizontal anómalo (divergencia y viento zonal) en la atmósfera (desde 1000 a 10 hPa), que existió varios meses antes y después de la ocurrencia en verano de casos extremos de un índice oceánico característico de dicha teleconexión. Los resultados obtenidos indican la presencia de un forzamiento de la columna atmosférica sobre el océano subtropical que produce anomalías térmicas en su superficie. Por otro lado, también se observa un posible mecanismo de teleconexión trópico-extratrópico a través de un puente atmosférico que une las anomalías superficiales subtropicales estivales con las anomalías invernales de la troposfera de latitudes medias, afectando con ello a la variabilidad climática en el área euro-atlántica.
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Influencia de la variabilidad atmosférica de baja frecuencia en el Atlántico Norte sobre las anomalías extremas de ozono en Islandia.
PARRONDO SEMPERE, Mª Concepción | SERRANO MENDOZA, Encarna
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Palabras Clave: ozono total, casos extremos de ozono, modos principales del geopotencial, variabilidad atmosférica de baja frecuencia, EOFs, regresión múltiple “paso a paso”
Resumen: En el presente trabajo se analiza la influencia de la variabilidad atmosférica de baja frecuencia de la región del Atlántico Norte sobre las anomalías extremas de ozono total registradas en la estación ártica de Reikiavik en dos periodos estacionales (febrero-marzo-abril y agosto-septiembre-octubre) a lo largo de los años 1978-2002. Para ello, en primer lugar se han obtenido los modos principales del geopotencial sobre el dominio atlántico en siete niveles de altura (desde 1000 hPa hasta 10 hPa) aplicando la técnica de las Funciones Empíricas Ortogonales a las anomalías mensuales de geopotencial, para cada secuencia trimestral. El grado de conexión entre la ocurrencia de eventos extremos de ozono en Reikiavik y la variabilidad atmosférica se cuantifica mediante una regresión múltiple establecida por un criterio estadístico selectivo <> Para ambos periodos de estudio, se identifica importantes conexiones entre el geopotencial anómalo en 10 hPa y la ocurrencia de casos extremos de ozono en Reikiavik, con una relación directa entre los signos de las anomalías de ambas variables sobre el lugar. En el caso de los meses agosto-septiembre-octubre, se observa también cierta influencia de las anomalías del geopotencial en superficie (la segunda EOF) sobre las anomalías de ozono total en la estación ártica.
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Utilización del momento angular relativo para el estudio de NAO/AO
TORRE RAMOS, Laura De La | RIBERA RODRÍGUEZ, Pedro | GIMENO PRESA, Luis | AÑEL CABANELAS, Juan Antonio | NIETO MUÑIZ, Raquel
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Palabras Clave: Oscilación del Atlántico Norte, Oscilación Ártica, momento angular relativo de la atmósfera.
Resumen: La variabilidad climática en la región extratropical del Atlántico Norte está en gran parte determinada por un modo de variabilidad denominado Oscilación del Atlántico Norte —NAO— u Oscilación Ártica —AO—. La diferencia en la denominación es debida a los distintos puntos de vista desde los que se considera este modo de variabilidad: regional en el primer caso o anular en el segundo. Aunque los efectos sobre el clima del Atlántico Norte puedan ser similares, su base física es muy distinta, sobre todo en cuanto a su estructura espacial. El objetivo de este trabajo es estudiar esta estructura espacial, para lo cual se utiliza una magnitud ligada a ella: el momento angular relativo (RAM). Se realizaron comparaciones entre las series temporales de ambos modos (índices) y las de RAM para ver similitudes y mapas de correlaciones entre RAM y temperatura y altura geopotencial para todo el hemisferio. Los resultados muestran un patrón que no está restringido al Atlántico Norte, pero que tampoco resulta puramente anular.
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Reconstrucciones climáticas. El ejemplo de la Oscilación del Atlántico Norte
GALLEGO PUYOL, David | GARCÍA-HERRERA, Ricardo | MACÍAS HERNÁNDEZ, Antonio Manuel | HERNÁNDEZ MARTÍN, Emiliano
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Palabras Clave: Reconstrucción climática, Oscilación del Atlántico Norte, Canarias, proxy, precipitación, producción agraria.
Resumen: En este artículo se presentan diversas reconstrucciones de la Oscilación del Atlántico Norte. Como ejemplo de las técnicas de reconstrucción, se incluye la actualización de una serie de la precipitación en las Islas Canarias basada en el análisis de su producción agraria en el periodo 1595-1836. Durante época instrumental, la precipitación Canaria está fuertemente relacionada con la Oscilación del Atlántico Norte, por lo que una reconstrucción de la precipitación en el Archipiélago puede proporcionar información sobre dicho patrón en un área relativamente poco estudiada hasta la fecha.
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Influencia de las nubes en el sistema climático: Modelización de Estratocúmulos sobre el Océano Atlántico.
SÁNCHEZ SÁNCHEZ, Enrique | CUXART RODAMILANS, Joan | YAGÜE ANGUÍS, Carlos
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Palabras Clave: Sistema climático, estratocúmulos, modelización numérica, LES, capa límite atmosférica.
Resumen: En numerosas áreas oceánicas, y particularmente en la zona de los alisios del Océano Atlántico, con frecuencia aparecen extensas y persistentes zonas de nubes tipo estratocúmulo. Debido a su gran influencia sobre procesos radiativos, su mejor conocimiento se convierte en un aspecto clave para una correcta descripción del balance radiativo superficial para escalas climáticas. Los modelos de alta resolución tridimensional, conocidos como LES, son una herramienta fundamental para mejorar nuestro conocimiento de estos procesos, y son un primer paso para mejorar las parametrizaciones que los modelos de circulación general, debido a su baja resolución espacial, deben emplear para representar estas nubes. Basado en medidas procedentes de la campaña ASTEX, llevada a cabo en el Océano Atlántico, este trabajo presenta los resultados de una simulación LES de una capa estacionaria de estratocúmulos, analizando detalladamente sus características y los principales procesos físicos involucrados.
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Análisis del impacto de una parametrización física estocástica en la predicción estacional de la oscilación del Atlántico Norte.
ARRIBAS HERRANZ, Alberto
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Palabras Clave: Predicción por conjuntos, física estocástica, error del modelo, predicción estacional, Oscilación del Atlántico Norte.
Resumen: Durante la pasada década, la predicción numérica utilizando ensembles ha demostrado su utilidad para tratar la incertidumbre que limita la precisión de los pronósticos meteorológicos y climáticos. Sin embargo, aunque está totalmente reconocido que la representación de la incertidumbre relacionada con el uso de modelos imperfectos es inevitable, la mayoría de los sistemas de predicción por ensembles diseñados hasta la fecha han prestado generalmente más atención a la incertidumbre debida a las condiciones iniciales que a la debida a los errores de los modelos. Aquí presentamos un esquema estocástico de perturbación de las parametrizaciones físicas desarrollado para representar la incertidumbre debida a las escalas sub-rejilla. El impacto de este esquema en la climatología del modelo y su potencial para la predicción estacional son analizados. Como se muestra, el esquema tiene un impacto en la predicción estacional de la Oscilación del Atlántico Norte (NAO, según sus siglas inglesas) con un efecto neutral sobre la climatología del modelo.
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Predicción estacional multi-modelo para el Atlántico Norte y Europa
DOBLAS-REYES, Francisco J. | HAGEDORN, Renate | ALONSO BALMASEDA, Magdalena | PALMER, Tim N.
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Palabras Clave: Predicción estacional por conjuntos, multimodelo, clima europeo, predecibilidad.
Resumen: En este trabajo se evalúa la calidad de las predicciones estacionales por conjuntos multimodelo creadas en el proyecto DEMETER. La evaluación se realiza para la región del Atlantico Norte y Europa. Los resultados muestran que los modelos individuales tienen una calidad predictiva baja aunque positiva durante casi todas las estaciones del año. La calidad decrece con el tiempo de predicción, observándose al mismo tiempo un aumento en el grado de acuerdo en la calidad entre los modelos. Ello puede deberse al hecho de que la variabilidad decadal juegue un papel más importante que las condiciones iniciales cuando el tiempo de predicción aumenta. El multimodelo simple construido a partir de los conjuntos de los modelos individuales sin ponderación demuestra tener, en promedio, una calidad superior a la de cualquier modelo individual así como a la de predicciones basadas en la persistencia de las anomalías iniciales. Esto es más evidente en el caso de predicciones probabilistas. Apesar de la calidad relativamente baja de las predicciones, una evaluación de la predecibilidad usando la aproximación de modelo perfecto indica que la calidad potencial es superior a la calidad observada. Sin embargo, las estimaciones de la calidad potencial dependen del modelo que se use. Se sugiere en el texto que el sistema multimodelo puede proporcionar una estimación más realista de la predecibilidad. También se discute la repercusión de estos resultados para la predicción operativa y los usuarios.
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Variabilidad invernal de los transportes verticalmente integrados de humedad sobre la Península Ibérica e influencias atlánticas.
SÁENZ AGIRRE, Jon | FERNÁNDEZ FERNÁNDEZ, Jesús | ZORITA CALVO, Eduardo
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Palabras Clave: transporte verticalmente integrado de humedad, precipitación, variabilidad, invernal, Atlántico, ciclo hidrológico.
Resumen: Se presentan algunos resultados relativos a la variabilidad interanual de los transportes verticalmente integrados de humedad sobre la Península Ibérica y la cuenca mediterránea en invierno y su dependencia de la variabilidad en el Atlántico. Asimismo, se tratan aspectos relativos a las implicaciones de la variabilidad de los transportes verticalmente integrados de humedad en las estructuras espaciales de la variabilidad de precipitación y los efectos que tiene la propagación de esta señal sobre zonas a sotavento como, por ejemplo, la cuenca Mediterránea. Finalmente, se presentan unos resultados preliminares obtenidos mediante una integración larga con un modelo regional sobre la Península Ibérica y se muestra la mayor capacidad de representar los efectos de la orografía u otras condiciones de contorno inferiores (temperatura superficial del mar, por ejemplo) en la estructura espacial de estos transportes.
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Influencia de los patrones de teleconexión del Atlántico Norte en la precipitación primaveral del Mediterráneo occidental.
LUNA, M. Yolanda | MORATA, Ana | MARTÍN, M. Luisa | VALERO, Francisco
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Palabras Clave: Patrones de teleconexión noratlánticos, variabilidad en el Mediterráneo occidental, precipitación, descomposición en valores singulares.
Resumen: La influencia de los patrones de teleconexión de variabilidad de baja frecuencia en el Atlántico norte sobre la precipitación primaveral en el área del Mediterráneo occidental es investigada por medio de un análisis de descomposición en valores singulares (SVD). El análisis SVD de los valores mensuales de altura geopotencial en el nivel de 300 hPa y la precipitación mensual acumulada ha mostrado que la covariabilidad de los campos está dominada por dos patrones de circulación atmosférica. El primer modo está asociado al patrón de teleconexión conocido como EA-Jet y relaciona anomalías positivas de precipitación con situaciones de bloqueo alta-sobre-baja caracterizadas por la presencia de un flujo que se divide alrededor de una zona de altas presiones situadas al norte de las Islas Británicas y una zona de bajas presiones sobre la Península Ibérica. El segundo modo de covariabilidad tiene en cuenta la respuesta de la precipitación al patrón de la Oscilación del Atlántico Norte (NAO). Una situación de NAO positiva (negativa) está asociada a anomalías de precipitación positivas (negativas) sobre el sur (norte) del Mediterráneo occidental. Con estos dos modos, la variabilidad de los patrones atmosféricos a gran escala en el Atlántico Norte explican alrededor del 50% de la varianza de la precipitación primaveral en el Mediterráneo occidental. La significancia estadística de los modos y, por ende, de la respuesta de la precipitación a los patrones de teleconexión es investigada utilizando simulaciones de Monte Carlo.
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Influencia de la SST atlántica sobre las precipitaciones de la Península Ibérica
GÁMIZ-FORTIS, S.R. | POZO-VÁZQUEZ, D. | ESTEBAN-PARRA, M.J. | CASTRO-DÍEZ, Y.
149
Palabras Clave: M-SSA, SST atlántica, precipitación de la Península Ibérica, modos oscilatorios comunes, variabilidad espacio-temporal.
Resumen: En este trabajo se estudia la influencia que ejercen las temperaturas de la superficie del mar (SST) de la región del Océano Atlántico sobre las precipitaciones en la Península Ibérica. Para ello se ha realizado primero un estudio independiente de cada una de las variables (SST atlántica y precipitaciones de la Península). Se trata de datos mensuales que abarcan el periodo 1871-2001 para la SST y 1900-2001 para el caso de la precipitación. Mediante el Análisis Singular Espectral Multi-canal (M-SSA) se ha analizado la estructura espacio-temporal de la variabilidad de ambos conjuntos de datos, en escalas interanual y decadal, encontrándose la existencia de varios modos oscilatorios comunes a la SST y a la precipitación, con periodos cercanos a los 13.7, 8.5, 5.5, 3.6 y 2.7 años. Adicionalmente, la detección de los retrasos encontrados entre estos modos de variabilidad confiere una capacidad predictiva de la SST atlántica sobre las precipitaciones de la Península Ibérica.
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Distribución espacial de índices de frecuencia de precipitación diaria en la Península Ibérica
GALLEGO HERREZUELO, María De La Cruz | GARCÍA GARCÍA, José Agustín | VAQUERO, José M.
161
Palabras Clave: precipitación diaria, distribución espacial, Península Ibérica.
Resumen: Según se ha puesto de manifiesto en la bibliografía, una de las regiones mayormente afectadas por la variabilidad climática en el Atlántico Norte es la Península Ibérica. En este trabajo, tratamos obtener información acerca de la estructura y distribución de la precipitación diaria en dicha región en cada una de las estaciones del año. Para ello, y fijándonos en uno de los aspectos de dicha variable, se han construido series de índices de frecuencia de precipitación: número de días de lluvia y duración de periodos secos entre eventos lluviosos. Nos interesa, particularmente, la distribución espacial en la geografía peninsular de los valores medios de cada uno de los índices definidos. Los resultados muestran regiones de comportamiento similar a lo largo de la Península Ibérica para los valores medios de los índices estudiados.
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Relaciones entre la variabilidad climática y la productividad de trigo en España
RODRÍGUEZ-PUEBLA, Concepción | ENCINAS, Ascensión H. | FRÍAS, Mª Dolores
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Palabras Clave: productividad de trigo, temperatura, precipitación, índices de circulación, variabilidad climática, clima y agricultura, clima y estadística.
Resumen: En este trabajo obtenemos relaciones entre la productividad anual de trigo en España y la variabilidad climática. Los primeros resultados indican que la productividad de trigo es más sensible a las variaciones climáticas del mes de mayo, siendo la asociación positiva con la precipitación y negativa con la temperatura máxima. El efecto de estos elementos climáticos se puede sintetizar en un índice de circulación que caracteriza el tipo de tiempo asociado a la depresión hacia el Golfo de Cádiz, este régimen de circulación atmosférica favorece la productividad de trigo en España. Los métodos utilizados son las funciones empíricas ortogonales, análisis de correlación y composición de mapas, mediante los cuales filtramos señales de variabilidad climática observada y las relacionamos con la productividad de trigo. Los datos climáticos utilizados son temperatura máxima y mínima, precipitación, altura geopotencial y viento. Una de las aplicaciones potenciales de este estudio es la de deducir las producciones a partir de regímenes de tiempo esperados mediante modelos estadísticos o dinámicos.
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The Impact of the North Atlantic Oscillation on river flow of three major Iberian rivers
MACHADO TRIGO, Ricardo
185
Palabras Clave: North Atlantic Oscillation, storm tracks, maximum and minimum temperatures, precipitation rate, precipitable water, river flow regime.
Resumen: We have assessed the impact of the North Atlantic Oscillation (NAO) on the winter precipitation at various spatial scales, namely; Europe, Iberian Peninsula and Portugal. Results show that the large inter-annual variability of winter precipitation in Portugal is largely modulated by the NAO mode. The precipitation composite corresponding to high NAO (> 0.5) index presents a considerable lower median value than the corresponding low NAO (< –0.5) index class. Furthermore, the entire precipitation distribution associated to the low NAO index composite encompasses a wider range of values than the corresponding high NAO index composite. Finally, we have assessed the impact of the NAO on winter river flow regimes for the three main international Iberian rivers, the Douro (north), the Tagus (centre) and the Guadiana (south). Results show that the large inter-annual variability of flow of these three rivers is largely modulated by the NAO. Such modulation, associated with the recent positive trend of the NAO index, might implicate a significant decrease of the available flow. This reduction can represent an important hazard for the Portuguese and Spanish economy due to its impact in agricultural yield and hydroelectric power production.
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