Tesis doctoral de Marta Dominguez Alonso
El objetivo general de la tesis doctoral es el análisis del clima en zonas con fuertes gradientes climáticos, mediante la aplicación de un modelo climático regional (rcm, del inglés regional climate model). Las zonas sobre las que se ha realizado el estudio son europa, analizando más en detalle la península ibérica (pi) por sus peculiares características climáticas, y áfrica occidental, presentando los tres dominios regiones áridas y húmedas en escalas espaciales relativamente pequeñas. Se utilizará un rcm por el alto grado de resolución que ofrece, para intentar captar el máximo detalle posible. El rcm elegido para llevar a cabo el estudio es el modelo promes (castro et al., 1993; sánchez et al., 2004). este objetivo principal lleva asociado otros objetivos relacionados directamente con la herramienta de trabajo (modelo promes) que son, por un lado, la mejora del modelo mediante el cambio o la modificación de algunas de las parametrizaciones físicas y, por otro, el análisis o la evaluación de las incertidumbres asociadas al uso de cada una de las parametrizaciones. La correcta simulación de episodios como la sequía que tuvo lugar en la pi durante los años 1993¬1995 así como la simulación de las condiciones hídricas normales que acontecieron después, es uno de los propósitos del primer conjunto de simulaciones. El objetivo específico del segundo grupo de simulaciones realizadas sobre europa en un contexto similar al del proyecto europeo prudence es mejorar la simulación del clima presente, como base para obtener mejores proyecciones de clima futuro. En la tesis se han realizado experimentos de sensibilidad con el modelo climático regional promes sobre áfrica occidental para estudiar la influencia relativa de las parametrizaciones de la convección somera y la hidrología del suelo en la simulación del monzón, con el objetivo final de mejorar la simulación del monzón africano. entre las novedades que aporta la tesis, cabe resaltar la realización de un conjunto de simulaciones de clima en áreas de transición de clima árido a húmedo sobre 3 dominios distintos (pi, europa y áfrica occidental) en las cuales se han variado algunas de las parametrizaciones físicas del modelo promes. En particular, el cambio de parametrización más relevante es la utilización del modelo de superficie y vegetación orchidee acoplado a promes, por la complejidad y el detalle de los procesos que simula. Cabe resaltar como particularmente novedoso el análisis de la opción de fenología interactiva de orchidee en simulaciones de alta resolución espacial sobre la península ibérica. Esto constituye un paso hacia la inclusión de un mayor grado de interacción entre los componentes del sistema climático en el modelo promes. El estudio del ciclo hidrológico, en particular del agua almacenada en el suelo, en las principales cuencas de la península ibérica con distintas versiones de un modelo climático regional como promes también constituye una aportación original. Otro aspecto novedoso es el análisis de la humedad del suelo en las simulaciones sobre áfrica utilizando como referencia datos de simulaciones desacopladas (en las que la superficie terrestre no interacciona con la atmósfera, sino que está forzada por variables atmosféricas observadas) realizadas con el mismo modelo de superficie y vegetación (orchidee). en general se puede concluir que el modelo climático regional promes ha sido una herramienta útil para realizar simulaciones de alta resolución espacial en áreas de clima complejo, con gradientes fuertes de precipitación y vegetación. La inclusión de las nuevas parametrizaciones ha mejorado aspectos importantes de las simulaciones como las variables del ciclo hidrológico. Sin embargo, no se ha encontrado una combinación de parametrizaciones que sea mejor para todas las variables y todas las épocas del año, lo que da una idea de la complejidad de los procesos simulados y su dependencia geográfica. si partimos de la base de que en los estudios previos realizados con el modelo promes (sobre todo en las simulaciones sobre europa (prudence)) había un déficit de precipitación, con este nuevo esquema se ha conseguido una mejora en las simulaciones de clima, al menos para esta variable y en este dominio en concreto. También se ha mejorado la simulación de la variación mensual del agua almacenada en suelo con la introducción de orchidee, aumentando la amplitud en el ciclo anual de esta variable respecto a las simulaciones con sechiba. tanto en el experimento sobre la pi como sobre europa se han observado diferencias en la simulación del índice de área foliar y el albedo simulados con la opción de fenología interactiva de orchidee y sin ella (parámetros prescritos). Cualitativamente para algunas cuencas la simulación de la fenología interactiva reproduce condiciones extremas (como la sequía de 1994 en la pi). Sobre este dominio promes ha sido capaz de reproducir tanto la época seca (dic92¬nov95) como las condiciones normales que acontecieron después de ésta (dic95¬nov98). en el dominio de prudence los esquemas que más impacto han tenido en la simulación de la precipitación son los procesos microfísicos del hielo y orchidee. Como efecto particularmente positivo, el fuerte sesgo negativo de precipitación y de temperaturas máximas en primavera y verano, que aparece sobre la zona este de europa en la simulación control, se ha reducido claramente al aplicar los cambios de parametrizaciones, pero en cambio el aumento de precipitación asociado a estos cambios ha generado en otras zonas sesgos positivos importantes en dicha variable. En cuanto al análisis de las incertidumbres asociadas al cambio en las parametrizaciones en las proyecciones de clima futuro, la introducción de orchidee ha tenido un efecto claro en la temperatura media a 2m en algunas zonas del norte y este del europa, en las que aumenta de forma apreciable el cambio de temperatura proyectado. Para la precipitación, la incertidumbre es bastante baja en general, especialmente en el signo del cambio. en áfrica occidental la evolución sur¬norte de la banda de máxima precipitación en la fase más activa del monzón ha sido subestimada por todas las simulaciones. La activación de la convección somera juega un papel muy importante a la hora de simular la intensidad de la precipitación del monzón. La variabilidad intraestacional de la precipitación es muy similar en todas las simulaciones.
Datos académicos de la tesis doctoral «Aplicacion de un modelo climatico regional a la simulacion del clima en regiones de transicion entre climas aridos y climas humedos«
- Título de la tesis: Aplicacion de un modelo climatico regional a la simulacion del clima en regiones de transicion entre climas aridos y climas humedos
- Autor: Marta Dominguez Alonso
- Universidad: Castilla-la mancha
- Fecha de lectura de la tesis: 09/10/2009
Dirección y tribunal
- Director de la tesis
- Miguel Angel Gaertner Ruiz Valdepeñas
- Tribunal
- Presidente del tribunal: Manuel de Castro muñoz de lucas
- jan Polcher (vocal)
- m. belen Rodriguez de fonseca (vocal)
- Alberto Arribas herranz (vocal)