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Modelizacion del sistema climatico a escalaregional: aplicaciones e incertidumbres
Juan Pedro Montavez Gomez
Grupo de Modelizacion Atmosferica RegionalDepartamento de FısicaUniversidad de Murcia
VII Congreso de la Asociacion Espanola de ClimatologıaMadrid 2010
Juan Pedro Montavez [email protected] Modelizacion RCMs
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1 IntroductionNecesidad de RegionalizacionModelos dinamicos regionales: avancesModelos dinamicos Regionales: estructura
2 Aplicaciones¿Para que podemos usarlo?Aplicaciones directasAplicaciones indirectas
3 IncertidumbresFuentes de incertidumbreClima presenteProyecciones de cambio climatico
Juan Pedro Montavez [email protected] Modelizacion RCMs
IntroductionAplicaciones
IncertidumbresConclusiones
Necesidad de RegionalizacionModelos dinamicos regionales: avancesModelos dinamicos Regionales: estructura
Modelos y regionalizacion
1 IntroductionNecesidad de RegionalizacionModelos dinamicos regionales: avancesModelos dinamicos Regionales: estructura
2 Aplicaciones
3 Incertidumbres
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IntroductionAplicaciones
IncertidumbresConclusiones
Necesidad de RegionalizacionModelos dinamicos regionales: avancesModelos dinamicos Regionales: estructura
Necesidad de regionalizacion
351˚
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354˚
354˚
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357˚
0˚
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45˚ 45˚
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IncertidumbresConclusiones
Necesidad de RegionalizacionModelos dinamicos regionales: avancesModelos dinamicos Regionales: estructura
Tecnicas de regionalizacion
Dos formulas distintas para afrontar el mismo problema:
Regionalizacion estadıstica. Buscarrelaciones estadısticas entre lacirculacion a gran o mayor escala yvariables meteorologicas locales.Regionalizacion dinamica.Resolucion de las ecuaciones que rigenel comportamiento atmosferico (y deotros componentes del sistemaclimatico) a una mayor resolucionespacial y normalmente sobre un arealimitada.
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Tecnicas de regionalizacion estadısticas
Varias formas de afrontar el problema:Diferentes escalas temporales:estacional, mensual, diario.Diversos metodos: probabilistas ydeterministas, que a su vez::
1 Lineales: Regresion, correlacioncanonica, etc ...
2 No lineales: Analogos, redesneuronales, redes bayesianas, etc ...
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Formulas para alcanzar mayor resolucion mediantemetodos dinamicos
Experimentos time sliceExperimentos de resolucion variableAnidamiento (unidireccional ybidireccional)
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Regionalizacion estadıstica vs climatica
Importante: ¿que sucede en climas perturbados?Probablemente los modelos dinamicos tengan mas que decir.
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Necesidad de RegionalizacionModelos dinamicos regionales: avancesModelos dinamicos Regionales: estructura
Factores que han influido en el aumento del uso deRCM
En los ultimos anos: espectacular crecimiento de grupos queusan modelos regionales de anidamiento unidireccional.
Liberacion de codigos de modelos y modelos comunitarios.Incremento del poder computacional.Herramientos de postproceso.Mejor y mayor acceso a datos de GCMs.y otros .......
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Ejemplos de modelos meteorologicos y climaticosregionales
Practicamente todos los modelos climaticos regionaleshan nacido o son modelos meteorologicos regionales.
Americanos: WRF, MM5, RAMS, ETA, etc ..Europeos: PROMES, HIRLAM, HIRHAM, REMO, LM,RegCM3, CLM, ALADIN, RCA, etc ..
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Integraciones climaticas frente a meteorologicas
Spin-upCondiciones superficialesCondiciones inicialesAsimilacion ... depende!!!Resolucion
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Necesidad de RegionalizacionModelos dinamicos regionales: avancesModelos dinamicos Regionales: estructura
Sistema de modelado regional
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Necesidad de RegionalizacionModelos dinamicos regionales: avancesModelos dinamicos Regionales: estructura
Sistema de modelado regional mas usual
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¿Para que podemos usarlo?Aplicaciones directasAplicaciones indirectas
1 Introduction
2 Aplicaciones¿Para que podemos usarlo?Aplicaciones directasAplicaciones indirectas
3 Incertidumbres
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¿Para que podemos usarlo?Aplicaciones directasAplicaciones indirectas
Aplicaciones
¿Para que podemos usar un modelo dinamico regional?Para cualquier aplicacion que demande datos meteo oclimaticos.Las podemos clasificar en:
Escalas de tiempo: Meteorologicas o climaticasSalidas producto final: Directas o indirectasFinalidad: Operativas o investigacion. Y dentro deinvestigacion.
1 Conocimiento del sistema (sensibilidad).2 Pronostico del sistema (respuesta a forzamiento,
variabilidad interna, etc).
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¿Para que podemos usarlo?Aplicaciones directasAplicaciones indirectas
Valor anadido de un modelo regional
T, σ(T ), P y σ(P) en primavera
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Valor anadido de un modelo regional
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¿Para que podemos usarlo?Aplicaciones directasAplicaciones indirectas
Ejemplos de aplicaciones directas: cambio climatico
ECHAM5
-2
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K
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2000 2020 2040 2060 2080 2100
!T/
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2000 2020 2040 2060 2080 2100
Tmax A2Tmax B1
Tmin A2Tmin B1
ECHO-G
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2000 2020 2040 2060 2080 2100
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K
2000 2020 2040 2060 2080 2100
Tmax A2Tmax B2
Tmin A2Tmin B2
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¿Para que podemos usarlo?Aplicaciones directasAplicaciones indirectas
Ejemplos de aplicaciones directas: paleoclima
Testear metodos de reconstruccion(pseudorealidad)Contrastar consistencia fısica dereconstrucciones.Busqueda de areas mas sensibles alforzamiento externo.
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¿Para que podemos usarlo?Aplicaciones directasAplicaciones indirectas
Ejemplos de aplicaciones directas:creacion de bases de datos pseudoreales
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¿Para que podemos usarlo?Aplicaciones directasAplicaciones indirectas
Ejemplos de aplicaciones indirectas: viento
Mapa eolico IDAEMapa eolico CENERMapa eolico EOLMAP(UM-UCM-CIEMAT)
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¿Para que podemos usarlo?Aplicaciones directasAplicaciones indirectas
Ejemplos de aplicaciones indirectas: Cont. Atm.
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¿Para que podemos usarlo?Aplicaciones directasAplicaciones indirectas
Ejemplos de aplicaciones indirectas: Cont. Atm.
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¿Para que podemos usarlo?Aplicaciones directasAplicaciones indirectas
Ejemplos de aplicaciones indirectas:tetraclinis articulata
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¿Para que podemos usarlo?Aplicaciones directasAplicaciones indirectas
Ejemplos de aplicaciones indirectas:otros
OlasIncendiosHidrologıaetc ...
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Fuentes de incertidumbreClima presenteProyecciones de cambio climatico
1 Introduction
2 Aplicaciones
3 IncertidumbresFuentes de incertidumbreClima presenteProyecciones de cambio climatico
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Fuentes de incertidumbreClima presenteProyecciones de cambio climatico
Fuentes de incertidumbre
Practicamente cualquier parametro que se modifique provocacambios en los resultados finales. Incluso asumiendo uncodigo perfecto.
Condiciones iniciales.Metodos de asimilacion en frontera, nudging, etc ...Tamano, posicion y resolucion de los dominios.Metodo de resolucion numerica.Fısica del modelo.Caracterizacion del suelo, usos, vegetacion.Otros: compilador, numero de bits,
No todos tienen la misma importancia.Puede depender de las escalas tiempo.
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Fuentes de incertidumbreClima presenteProyecciones de cambio climatico
Fuentes de incertidumbreen proyecciones de cambio climatico
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Fuentes de incertidumbreClima presenteProyecciones de cambio climatico
Ejemplos incertidumbre presente: multimodelo
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Fuentes de incertidumbreClima presenteProyecciones de cambio climatico
Ejemplos incertidumbre presente: multimodelo
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Fuentes de incertidumbreClima presenteProyecciones de cambio climatico
Ejemplos incertidumbre presente: fısica
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Fuentes de incertidumbreClima presenteProyecciones de cambio climatico
Ejemplos incertidumbre presente: suelo
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Fuentes de incertidumbreClima presenteProyecciones de cambio climatico
Ejemplos incertidumbre presente: suelo
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IncertidumbresConclusiones
Fuentes de incertidumbreClima presenteProyecciones de cambio climatico
Ejemplos incertidumbre presente: vegetacion
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Fuentes de incertidumbreClima presenteProyecciones de cambio climatico
Ejemplos incertidumbre presente: OBSERVACIONES
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Fuentes de incertidumbreClima presenteProyecciones de cambio climatico
Ejemplos incertidumbre presente: Otros
Posicion del dominio (Miguez-Macho 2007)Variabilidad interna (Laprise et al 2002)Resolucion (Collins 2000)
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Fuentes de incertidumbreClima presenteProyecciones de cambio climatico
Ejemplo incertidumbre futuro: Fisica
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IncertidumbresConclusiones
Fuentes de incertidumbreClima presenteProyecciones de cambio climatico
Ejemplo incertidumbre: Multimodelo
Prudence: Temperatura verano. Escenario A2
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Fuentes de incertidumbreClima presenteProyecciones de cambio climatico
Ejemplo incertidumbre: Suelo
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IncertidumbresConclusiones
Conclusiones
Gran numero de aplicaciones de muy distinta ındole.Gran incertidumbre, no existe el modelo perfecto, ysiempre deben ser usados conscientes de suslimitaciones.
Gracias
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