Early

2000s

Mid-

2000s

1. Introducció: El clima i els models climàtics

Regionalització dinàmica

Els models climàtics globals (MCG) són capaços de reproduir els patrons climàtics

de gran escala.

Els models climàtics regionals (MCR) són models d’àrea limitada els quals permeten

augmentar la resolució espacial de les simulacions optimitzant els recursos

computacionals.

Les sortides del MCG defineixen les condicions inicials i de contorn del MCR.

MCR MCG

1. Introducció: Adaptació simulacions climàtiques

Regionalització estadística

El seu objectiu és obtenir una relació entre les sortides del MCG i les observacions

en un cert indret.

Aquesta relació empírica es calcula a partir de simulacions passades (“predictors”) i

observacions durant el mateix període en un indret d’estudi (“predictands”), i més

tard és aplicada a les sortides del MCG en el futur.

Hipòtesi: Les relacions obtingudes en temps passat continuen sent vàlides en un

futur de canvi climàtic.

Applied Meteorology Group, University of Cantabria (http://grupos.unican.es/ai/meteo/ensembles/downscaling/index.html)

1. Introducció: Adaptació simulacions climàtiques

2. Simulacions analitzades: ESCAT a 10 km

Em

issi

ons

mun

dial

s de

CO

2 (G

tC/a

ny)

c) B1

Em

issi

ons

mun

dial

s de

CO

2 (G

tC/a

ny)

b) A1B

MCG: ERA40 i ECHAM5/MPI-OM (run1, run3, IPCC-AR4)

MCR: WRF-ARW v.3.2.1, 33 nivells verticals fins a 10 hPa i 2 dominis niats unidireccionalment

Em

issi

on

s m

un

dia

ls

de

CO

2 (G

tC/a

ny)

a) A2

ESCAT: Creació d’EScenaris climàtics a alta resolució per a CATalunya (SMC – BSC-CNS, 2011-2012)

Gonçalves et al. (2014) Climatic Change 122, 243-256. Barrera-Escoda et al. (2014) Climatic Change 122, 567-582.

Període de control (1971-2000) 3 simulacions WRF-ERA40

WRF-EH5OMs1,s3

Projeccions (2001-2050) 6 simulacions

WRF-EH5OMs1,s3-A2,A1B,B1

WRF-ARW v3.2.1 Parametrització

Microfísica WSM-3 class

Radiació • RRTM (ona llarga)

• Esquema de Dudhia (ona curta)

Capa límit (PBL) YSU

Model de sòl (LSM) Noah-LSM

Convecció (Cumulus) Esquema de Kain-Fritsch

Dos dominis niats unidireccionalment (one-way) abastant l’Europa occidental i el nord d’Àfrica (D01); i la conca de la Mediterrània nord-occidental (D02):

2. Simulacions analitzades: ESCAT a 10 km

2. Simulacions analitzades: Generació d’escenaris a 1 km a partir de les simulacions ESCAT (10 km)

Interpolació bilinear a 1 km de les dades a 10 km

Ajust multiregressiu a 1 km de les dades a 10 km tenint en compte h, lat, lon i dist_mar del model a 1 i 10 km.

TEMPERATURA

2. Simulacions analitzades: MERCAT a 4 km

Em

issi

ons

mun

dial

s de

CO

2 (G

tC/a

ny)

c) B1

Em

issi

ons

mun

dial

s de

CO

2 (G

tC/a

ny)

b) A1B

MCG: NCEP-NNRP i ECHAM5/MPI-OM (run1, IPCC-AR4)

MCR: Tècnica dels Anàlegs, 3 dominis. Només PPT

Em

issi

on

s m

un

dia

ls

de

CO

2 (G

tC/a

ny)

a) A2

MERCAT: Metode Estadístic de Regionalització climàtica per a CATalunya (SMC – UB, 2009-2010)

Altava-Ortiz (2010) Tesi Doctoral, Dep. d’Astronomia i Meteorologia, UB, 296 pp.

Període de control (1958-2000) 2 simulacions NCEP-NNRP

EH5OMs1

Projeccions (2001-2100) 3 simulacions

EH5OMs1-A2,A1B,B1

3. Simulacions i Clima de l’Àrea d’estudi

020406080

100120140160180200

Espot (2500m)

Clim. Obs.

020406080

100120140160180200

Estany St Maurici (1900m)

Clim. Obs.

020406080

100120140160180200

Boi (1100m)

Clim. Obs.

Simulació ESCAT Simulació MERCAT

020406080

100120140160180200

Estany St Maurici (1900m)

Clim. Obs. Clim. Proxy Analog s. XX Clim Wrf 1km

020406080

100120140160180200

Esterri d'Aneu (950m)

Series1 Clim. Proxy Analog s.XX Clim Wrf 1km

0

50

100

150

200

250

Espot (2500m)

Clim. Obs. Clim. Proxy Analog s.XX Clim Wrf 1km

0

50

100

150

200

250

Caldes de Boi (1300m)

Clim. Obs. Clim Proxy s.XX Clim Wrf 1km

3. Simulació del clima al s. XX

3. Simulacions al s. XXI

Projecció dels valors mitjans: TX, TN, TM, PPT (anuals i estacionals)

Projecció de valors extrems termomètrics: TAX, TAN, TR, NT, DG,

D0, DC, DT, p99TX, p95TX, p5TN, p1TX, dies per damunt d’un llindar

(POT)

Projecció de valors extrems pluviomètrics: PPTX, p95PPT, n5PPT,

n50PPT, ratxes seques i humides (CDD, CWD), Contribució dels dies

molt plujosos (Cp95PPT)

Projecció d’índexos secundaris: Índexos hídrics (IPE, IPEE…)

ESCAT i MERCAT ESCAT

3. Simulacions al s. XXI: Evol. d’anomalies de precipitació

-75

-50

-25

0

25

50

75

100

125

1971 1981 1991 2001 2011 2021 2031 2041 2051 2061 2071 2081 2091 2101

An

om

alie

s d

e p

reci

pit

ació

re

spe

cte

mit

jan

a 1

97

1-2

00

0 (%

)

Evolució temporal de les anomalies projectades de la Precip. Mitjana Anual (%) a Estany de St. Maurici (1971-2100) - Dades escenaris regionalitzats a 1 i 4 km -

P5 P50 P95 OBS

-75

-50

-25

0

25

50

75

100

125

1971 1981 1991 2001 2011 2021 2031 2041 2051 2061 2071 2081 2091 2101

An

om

alie

s d

e p

reci

pit

ació

re

spe

cte

mit

jan

a 1

97

1-2

00

0 (%

)

Evolució temporal de les anomalies projectades de la Precipitació Mitjana Anual (%) a Espot-2500m (1971-2100) - Dades escenaris regionalitzats a 1 i 4 km -

P5 P50 P95 OBS

3 simulacions 9 simulacions 3 simulacions

4. Variacions projectades en la Temperatura Mitjana Anual (ºC) 2011-2040 respecte 1971-2000 a 1 km

P95

P05

P50

REF

4. Variacions projectades en la Temperatura Mitjana JJA (ºC) 2011-2040 respecte 1971-2000 a 1 km

P95

P05

P50

REF

4. Variacions projectades en la Precipitació Mitjana Anual (%) 2011-2040 respecte 1971-2000

P95

P05

P50

REF

4. Variacions projectades en la Precipitació Mitjana JJA (%) 2011-2040 respecte 1971-2000

P95

P05

P50

REF

4. Variacions projectades per als Dies Sota Zero (TX < 0ºC, dies) 2011-2040 respecte 1971-2000 a 1 km

P95

P05

P50

REF

-3,5

-3

-2,5

-2

-1,5

-1

-0,5

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

1959 1969 1979 1989 1999 2010 2020 2030 2040 2050 2060 2070 2080 2090 2100

IPE12m Estany de Sant Maurici SRES A1B 1958-2100

IPE12_A1B Filtre 13 mesos

-3,5

-3

-2,5

-2

-1,5

-1

-0,5

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

1959 1969 1979 1989 1999 2010 2020 2030 2040 2050 2060 2070 2080 2090 2100

IPE12m Estany de Sant Maurici SRES A2 1958-2100

IPE12_A2 Filtre 13 mesos

-3,5

-3

-2,5

-2

-1,5

-1

-0,5

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

1959 1969 1979 1989 1999 2010 2020 2030 2040 2050 2060 2070 2080 2090 2100

IPE12m Estany de Sant Maurici SRES B1 1958-2100

IPE_B1 Filtre 13 mesos

-3,5-3

-2,5-2

-1,5-1

-0,50

0,51

1,52

2,53

3,5

1961 1966 1971 1976 1981 1986 1991 1996 2001 2006 2011

IPE12m a Boi 1960-2015

IPE12 a Z2 Filtre 13 mesos

-3,5-3

-2,5-2

-1,5-1

-0,50

0,51

1,52

2,53

3,5

1961 1966 1971 1976 1981 1986 1991 1996 2001 2006 2011

IPE12m a Espot 1960-2015

IPE12 a Z2 Filtre 13 mesos

-3,5-3

-2,5-2

-1,5-1

-0,50

0,51

1,52

2,53

3,5

1961 1966 1971 1976 1981 1986 1991 1996 2001 2006 2011

IPE12m a Bonaigua 1960-2015

IPE12 a Z2 Filtre 13 mesos

5. Projeccions de la Sequera al s. XXI a partir de l’IPE 12m

6. Conclusions

Les simulacions ESCAT del clima al s. XX mostren una notable sobreestimació de la precipitació durant la meitat freda de l’any, fent que el cicle anual no sigui ben reproduït. Les simulacions MERCAT simulen el cicle anual amb prou encert, si bé subestimen els valors mensuals de precipitació. Les simulacions fins a 2050 projecten canvis importants en totes les variables analitzades, amb descensos per a la precipitació d’entre un 5 i 15% (semblants entre ESCAT i MERCAT) i augments per a la temperatura mitjana superiors a 1ºC a tot el parc, sobretot a cotes altes i nord de la zona d’estudi, on podrien arribar als 2ºC. El nombre de dies de gelada també es projecta que es redueixi al voltant dels 30 dies, sobretot a zones altes del parc. Els dies sota zero patirien una reducció semblant. Pel que fa a les sequeres, s’observa una clara intensificació de la severitat (intensitat i durada), si bé sembla que el model subestima els períodes pluvials futurs.

MOLTES GRÀCIES PER LA VOSTRA

ATENCIÓ !!!