Rejilla de observaciones interpoladas de alta resolución en España para precipitación y temperatura: SpainHR Jesús Fernández María Rosa Pons Rafael Ancell María Dolores Frías Jose Manuel Gutiérrez Sixto Herrera García Instituto de Física de Cantabria, CSIC-UC CLIVAR. Clima en España: Pasado, presente y futuro, Madrid, Febrero

2 Objetivos El objetivo de este trabajo es desarrollar una base de datos que establezca un nexo entre la red de observaciones y los modelos regionales, de modo que represente fielmente las observaciones a diferentes escalas temporales y a su vez pueda ser usada para validar los modelos. ObservacionesSpainHR RCMs

3 Contenido Construcción del Grid: – Selección de la red de observaciones – Validación de los métodos de interpolación – Desarrollo de la base de datos. Validación del Grid – Escala Anual – Escala Estacional – Escala Diaria. Efemérides y Valores Extremos. Aplicaciones – Estudios de Tendencias – Validación de RCMs – Estudios de Teleconexiones

4 Contenido Construcción del Grid: – Selección de la red de observaciones – Validación de los métodos de interpolación – Desarrollo de la base de datos. Validación del Grid – Escala Anual – Escala Estacional – Escala Diaria. Efemérides y Valores Extremos. Aplicaciones – Estudios de Tendencias – Validación de RCMs – Estudios de Teleconexiones

5 La base de datos utilizada para el desarrollo del grid ha sido la red secundaria de la Agencia Estatal de Meteorología (AEMET): Metodologías: Selección de la base de datos A esta base de datos inicial se le aplicaron los siguientes criterios de calidad: Detección y eliminación de outliers. Las series deben tener 20 años de observaciones en el periodo y al menos 15 años con un porcentaje de datos superior al 90%. Las series anuales deben pasar los tests de Alexandersson y SNHT con un nivel de confianza del 95% y 99% respectivamente. Una vez aplicados los criterios anteriores, se obtuvieron las siguientes estaciones:

6 Características básicas de la base de datos Metodologías: Selección de la base de datos

7 Contenido Construcción del Grid: – Selección de la red de observaciones – Validación de los métodos de interpolación – Desarrollo de la base de datos. Validación del Grid – Escala Anual – Escala Estacional – Escala Diaria. Efemérides y Valores Extremos. Aplicaciones – Estudios de Tendencias – Validación de RCMs – Estudios de Teleconexiones

8 Test (250 estaciones) Training (2500 estaciones) Observaciones (2750 estaciones) Metodologías: Validación Cruzada Para validar los diferentes métodos utilizados se dividió la red de observaciones en dos conjuntos: test y training. La validación consistió en aproximar los datos de las estaciones de test con el ajuste de los métodos con el conjunto de entrenamiento Los métodos analizados fueron el Kriging, los Splines y el ADW. Los parámetros considerados en la validación fueron el bias, el RMSE (pp>=0.1mm) y la correlación (pp>=0.1mm) entre la serie interpolada y la observada. El método seleccionado finalmente fue el Kriging.

9 A medida que aumentamos la agregación temporal la correlación entre la serie interpolada y la observada aumenta, pasando de correlaciones de a correlaciones superiores a 0.8. Por otro lado, la relación entre el bias y la desviación estándar se mantiene más o menos constante en todos los casos. Metodologías: Validación Cruzada

10 Contenido Construcción del Grid: – Selección de la red de observaciones – Validación de los métodos de interpolación – Desarrollo de la base de datos. Validación del Grid – Escala Anual – Escala Estacional – Escala Diaria. Efemérides y Valores Extremos. Aplicaciones – Estudios de Tendencias – Validación de RCMs – Estudios de Teleconexiones

11 Climatologías: Climatología Anual Precipitación Acumulada (mm/año) y frecuencia de días con precipitaciones superiores a 0.1mm Ambas rejilla reproducen aceptablemente la climatología observada, aunque la rejilla de ENSEMBLES pierde cierto detalle y sobreestima la ocurrencia de precipitación.

12 Climatologías: Climatología Anual Temperatura Mínima y Máxima (ºC) El modelo orográfico de la rejilla de ENSEMBLES tiene un gran peso en la climatología.

13 Climatologías: Climatología Estacional Ciclo Estacional: Precipitación

14 Climatologías: Climatología Estacional Ciclo Estacional: Temperatura Máxima

15 Climatologías: Valores Extremos El grid SpainHR presenta un buen comportamiento incluso para los percentiles 90, 95 y 99, tanto en su distribución espacial como en los valores de los mismos. El grid de ENSEMBLES no mantiene el buen comportamiento mostrado en los valores medios para estos valores.

16 Climatologías: Efemérides La siguiente serie de figuras muestra la evolución diaria de dos efemérides registradas por AEMET los días: 30-Septiembre-1997 y 25-Febrero Se muestran los 5 días anteriores a la efeméride y el día posterior en las observaciones y los grids SpainHR y ENSEMBLES.

17 Contenido Construcción del Grid: – Selección de la red de observaciones – Validación de los métodos de interpolación – Desarrollo de la base de datos. Validación del Grid – Escala Anual – Escala Estacional – Escala Diaria. Efemérides y Valores Extremos. Aplicaciones – Estudios de Tendencias – Validación de RCMs – Estudios de Teleconexiones (Mª Dolores Frías)

18 Estudios de Tendencias A continuación mostraremos algunos resultados sobre las tendencias de precipitación y temperatura para la península y Baleares para el periodo ya que es el periodo en el que se mantiene un bloque de estaciones comunes y con un porcentaje de lagunas muy bajo.

19 Estudios de Tendencias No existe tendencia estadísticamente significativa para la precipitación. Las temperaturas máxima y mínima tiene una tendencia positiva, siendo ésta más acusada en el caso de las temperaturas mínimas. La rejilla reproduce las oscilaciones de las observaciones y su tendencia.

20 Validación de RCMs Climatologías de algunos RCMs anidados con ERA40 en el periodo

21 Conclusiones La correlación entre la serie observada y la interpolada aumenta al tomar datos semanales o mensuales. Ambas rejillas presentan un buen comportamiento para los valores medios, tanto a escala anual como estacional. La escala diaria y los percentiles más altos de la precipitación están mejor representados por SpainHR. La rejilla SpainHR capta la variabilidad interanual de las observaciones y reproduce sus tendencias.

22 Fin de la Presentación Gracias por su atención.