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TEMA 1: Estudio de la variabilidad interanual de la lluvia en Angola y su predictabilidad DIRECTORAS: Belén Rodríguez de Fonseca y Elsa Mohino Harris Angola es un país situado en el Atlántico sur, en la banda tropical y subtropical. Entre 1975 y 2003, diversas guerras asolaron el país lo que llevó como consecuencia una pérdida importante de datos meteorológicos, así como a una falta de estudios relacionados con la variabilidad climática del país. Dinámicamente se ha encontrado que el fenómeno de El Niño podría tener una importancia sobre la región pero no se ha estudiado a fondo hasta la fecha la influencia de este fenómeno en el registro anómalo de lluvia, así como la predictabilidad de la lluvia en las diferentes regiones del país. El uso de datos proporcionados por estaciones recolectadas por la ONG “Development Workshop” (http://www.dw.angonet.org/) (100 estaciones) puede abrir una puerta en el conocimiento de la variabilidad de la lluvia en este rico país, así como en su predictibilidad. Se tienen registros de lluvia en más de 100 estaciones desde 1940. No obstante, aunque durante el periodo de guerra no hay muchos registros, la aparición de los satélites desde los años 1970, proporciona una alternativa a la hora de cuantificar la lluvia, por lo que la falta de datos en este periodo puede solventarse con un estudio de los datos de satélite. El siguiente trabajo examinará el uso potencial de estimaciones de lluvia procedentes de satélite junto con la información disponible de estaciones meteorológicas a la hora de hacer un estudio de la variabilidad de la lluvia en la región y de la influencia de la temperatura de la superficie del mar como predictor de dicha variabilidad. METODOLOGÍA Se emplearán datos de satélite (CMAP) para el periodo desde 1979. Se validarán los datos de satélite con los de las estaciones en el periodo 2003-2016 Se estudiará la variabilidad de la lluvia desde 1940 y hasta 1975. En particular se analizará la variabilidad de la lluvia en Luanda, la capital, de la que se tiene un registro continuo desde 1875 (excepto por dos años) Se empleará un modelo estadístico (S4CAST) basado en análisis discrimiante para predecir la lluvia anómala en Angola a partir de las variaciones de la temperatura de la superficie del mar en diversas cuencas. Número de plazas: 1

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TEMA 1: Estudio de la variabilidad interanual de la lluvia en Angola y su predictabilidad DIRECTORAS: Belén Rodríguez de Fonseca y Elsa Mohino Harris

Angola es un país situado en el Atlántico sur, en la banda tropical y subtropical. Entre 1975 y 2003, diversas guerras asolaron el país lo que llevó como consecuencia una pérdida importante de datos meteorológicos, así como a una falta de estudios relacionados con la variabilidad climática del país. Dinámicamente se ha encontrado que el fenómeno de El Niño podría tener una importancia sobre la región pero no se ha estudiado a fondo hasta la fecha la influencia de este fenómeno en el registro anómalo de lluvia, así como la predictabilidad de la lluvia en las diferentes regiones del país.

El uso de datos proporcionados por estaciones recolectadas por la ONG “Development Workshop” (http://www.dw.angonet.org/) (100 estaciones) puede abrir una puerta en el conocimiento de la variabilidad de la lluvia en este rico país, así como en su predictibilidad.

Se tienen registros de lluvia en más de 100 estaciones desde 1940. No obstante, aunque durante el periodo de guerra no hay muchos registros, la aparición de los satélites desde los años 1970, proporciona una alternativa a la hora de cuantificar la lluvia, por lo que la falta de datos en este periodo puede solventarse con un estudio de los datos de satélite.

El siguiente trabajo examinará el uso potencial de estimaciones de lluvia procedentes de satélite junto con la información disponible de estaciones meteorológicas a la hora de hacer un estudio de la variabilidad de la lluvia en la región y de la influencia de la temperatura de la superficie del mar como predictor de dicha variabilidad.

METODOLOGÍA

Se emplearán datos de satélite (CMAP) para el periodo desde 1979.

Se validarán los datos de satélite con los de las estaciones en el periodo 2003-2016

Se estudiará la variabilidad de la lluvia desde 1940 y hasta 1975.

En particular se analizará la variabilidad de la lluvia en Luanda, la capital, de la que se tiene un registro continuo desde 1875 (excepto por dos años)

Se empleará un modelo estadístico (S4CAST) basado en análisis discrimiante para predecir la lluvia anómala en Angola a partir de las variaciones de la temperatura de la superficie del mar en diversas cuencas.

Número de plazas: 1

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TEMA 2: INFLUENCIA DE LA CORRIENTE NORTE DE BRASIL EN LA VARIABILIDAD INTERANUAL DEL ATLÁNTICO TROPICAL DIRECTORES: Jesús Peña y Belén Rodríguez-Fonseca

INTRODUCCIÓN

El Atlántico tropical representa un punto singular en la ruta de retorno de la rama superior de la Circulación termohalina del Atlántico (AMOC). Sin AMOC, la transferencia oceánica entre hemisferios sería prácticamente nula. Un 50% de la AMOC llega hasta el Atlántico Norte subtropical directamente como corriente de frontera oeste a través de la Corriente Norte de Brasil (NBC). La otra mitad del flujo lo hace por un camino mucho más largo, recirculando en el Atlántico tropical e incorporándose lentamente a la circulación subtropical del Atlántico Norte como aguas superficiales.

En el Atlántico tropical se desarrolla durante el verano austral una lengua fría ecuatorial , cuya variabilidad se conoce como Niño Atlańtico. El desarrollo de esta lengua fría y su contraste con el continente cálido africano provoca cada año un monzón conocido como el Monzón de Africa Occidental, que lleva agua a la zonal conocida como Sahel. La variabilidad de la lengua fría tiene, por tanto, un impacto importante sobre el desarrollo de este monzón y, por ende, sobre la economía de una de las regiones más pobres del planeta.

Estudios recientes (White, 2015) han mostrado como la predictabilidad de la variabilida de la lengua fría puede aumentar notablemente mejorando el conocimiento de la temperatura transportada por la “North Brazil undercurrent” pero no con la, lo cual a su vez podría mejorar las predicciones del monzón de Africa occidental.

Empleando simulaciones lagrangianas que incluyan la variabilidad temporal en el transporte de calor asociado a la AMOC, se pretende evaluar la contribución de las dos ramas de la AMOC en la trasferencia de calor durante dos eventos opuestos de la lengua fría ecuatorial.

METODOLOGÍA

Se tomarán dos casos de estudio, elegidos como dos eventos de variabilidad de la lengua fría ecuatorial y se harán simulaciones lagrangianas. Se comparará el calor transferido y las rutas seguidas en ambos eventos por las partículas.

Referencias :

White, R. H. (2015). Using multiple passive tracers to identify the importance of the North Brazil undercurrent for Atlantic cold tongue variability. Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society, 141(692), 2505-2517.

Número de plazas: 1

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TEMA 3: Estudio de la influencia de diferente tipos de eventos ENSO en el sistema de afloramiento del África del Norte occidental

DIRECTORES: Jorge López Parages y Belén Rodriguez de Fonseca

La variabilidad de la atmósfera en el Atlántico Norte está dominada por la Oscilación del Atlántico Norte. No obstante, trabajos anteriores han mostrado que las anomalías asociadas a esta oscilación podrían venir de un patrón de mayor escala asociado al Niño y la Oscilación del Sur. Es en primavera boreal cuando se ha encontrado una mayor teleconexión, la cual , a su vez, depende del periodo de años considerado y de los tipos de Niño . Estos tipos de Niño se caracterizan por su configuración espacial y la teleconexión atmosférica que generan es diferente dependiendo de los años considerados.

El patrón anómalo de presión y viento puede, a su vez, influir sobre la temperatura de la superficie del mar y sobre el bombeo de Ekman y el afloramiento en la región de Mauritania-Senegal. Cambios en los afloramientos tienen consecuencias socio-económicas importantes al afectar a la pesca.

Objetivo: Estudiar los diferencias existentes en el forzamiento que la atmósfera, a traves del viento superficial, ejerce sobre la superficie oceánica del sistema de afloramiento del África del Norte occidental, para diferentes tipo de eventos ENSO teóricos.

Metodología: El trabajo propuesto se basa en el análisis de las salidas de diversos experimentos de sensibilidad teóricos llevados a cabo con el modelo de circulación general ACCESS (ver una descripción más detallada en López-Parages et al., 2015). En dichos experimentos diferentes tipos de eventos ENSO (con distintos patrones espaciales e intensidades) son prescritos bajo diferentes condiciones climatológicas de temperatura de la superficie del mar. La propuesta concreta de TFM sería analizar el forzamiento que la atmósfera ejerce sobre el oceáno en la región del África del Norte occidental para los diferentes experimentos de sensibilidad mencionados anteriormente.

Este trabajo podría contribuir a mejorar el entendimiento de la variabilidad del sistema de afloramiento de esta región, teniendo de este modo no sólo un gran interés académico, sino también social habida cuenta de la gran importancia socio-económica que dicho sistema de afloramiento tiene para los paises del entorno.

Número de plazas: 1

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TEMA 4: MECANISMOS DE TELECONEXIÓN DE ENSO SOBRE LA VARIABILIDAD INTERANUAL DEL ATLÁNTICO TROPICAL”

DIRECTORAS: Marta Martín del Rey y Elsa Mohino

Estado del arte

Estudios previos han mostrado la posible influencia del fenómeno El Niño-La Oscilación del Sur (ENSO) con la variabilidad del Atlántico Tropical (Enfield and Mayer 1997; Latif and Groztner 2001; Handoh et al. 2006ab; Saravanann and Chang 2000). Mientras que existe un consenso en la influencia del ENSO sobre la variabilidad de la región Norte del Atlántico tropical durante la primavera boreal (Enfield and Mayer 1995; Ruiz-Barradas et al. 2000; Saravanan and Chang 2000), su capacidad de impactar en el Niño Atlántico, su fenómeno análogo de variabilidad oceánica en el Atlántico tropical, es todavía incierta. Resultados recientes indican que el ENSO podría generar modos de variabilidad a través de propagación de ondas atmosféricas y alteración de las circulaciones de Walker y Hadley (Latif and Groztner et al. 2001; Handoh et al. 2006a,b). Sin embargo, ciertos autores han puesto también de manifiesto la inconsistencia de esta relación, asociada con las pre-condiciones atmosféricas existentes en el Atlántico (Lubbecke et al. 2013) o por el carácter no-estacionario de la teleconexión (López-Parages and Rodríguez-Fonseca 2012).

Objetivo

El presente trabajo propone investigar los mecanismos de teleconexión atmosférica, así como los procesos locales de interacción aire-océano asociados con los modos de variabilidad de la TSM del Atlántico tropical forzados por ENSO a lo largo del s XX.

Datos a utilizar

-Simulación parcialmente acoplada SIMPACVAR que considera la TSM del Indo-Pacífico observada y está totalmente acoplado en el Atlántico tropical.

- Datos de observaciones y reanálisis atmosféricos y oceánicos.

Tareas a realizar

- Análisis de componentes principales.

- Proyección de las componentes principales sobre los campos atmosféricos y oceánicos anómalos.

Número de plazas: 1

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TEMA 5: Comparación de dos simulaciones de océano forzadas con diferentes condiciones de contorno. DIRECTORAS: Teresa Losada Doval y Elsa Mohino Harris Los modelos de circulación general de la atmósfera y el océano son las principales herramientas utilizadas en el estudio del clima. Los modelos acoplados muestran grandes errores sistemáticos en la simulación de diferentes características del clima, como el excesivo calentamiento de temperatura de la superficie del mar en el sureste de las cuencas oceánicas del Atlántico y Pacífico, la infraestimación de los estratocúmulos marinos, y la sobreestimación de la precipitación en el hemisferio sur. Estos errores comprometen seriamente la fiabilidad de los resultados de los modelos, por lo que la comunidad científica está realizando un gran esfuerzo para conseguir su reducción y, si es posible, su desaparición. Se trata de un problema complejo, en el que diferentes factores pueden estar influyendo en cada uno de los errores de los modelos. Un primer paso para acotar el problema es el análisis de las componentes atmosférica y oceánica de los modelos por separado. Si una de las componentes, cuando es forzada con las observaciones, muestra un error sistemático, esto será indicativo de que el error se debe, al menos en parte, a problemas en dicha componente. Sin embargo, la elección de las observaciones con las que se fuerza el modelo de océano o atmósfera no es trivial, puesto que distintos productos muestran diferencias entre sí, debidas entre otras cosas a la forma de asimilar los datos observados, y la distinta resolución de cada producto. En este trabajo se pretende analizar el impacto del uso de forzamientos distintos en un mismo modelo de océano. Para ello se estudiarán tanto el error sistemático del modelo, como la simulación de variabilidad interanual del océano dos simulaciones forzadas con datos observados de dos productos distintos. Número de plazas: 1

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TEMA 6: Análisis de bloqueos atmosféricos del hemisferio norte en proyecciones de modelos del CMIP5 DIRECTORES: David Barriopedro Cepero y Natalia Calvo Fernández

Introducción

Los bloqueos atmosféricos son anticiclones extratropicales cuasi-estacionarios y muy persistentes con gran impacto en el clima de latitudes medias y más concretamente en Europa. Durante las situaciones de bloqueo, el flujo zonal se ve suprimido impidiendo la progresión habitual de las perturbaciones sinópticas, lo que causa importantes anomalías de precipitación y temperatura en Europa. Además, están frecuentemente asociados con olas de frío en invierno y de calor en verano, así como con episodios de sequías en el sur de Europa. A pesar de su importancia, los modelos climáticos actuales presentan limitaciones a la hora de reproducir estos sistemas de circulación, lo que se traduce en una mayor incertidumbre en las proyecciones futuras en escenarios de cambio climático.

Objetivo

El objetivo del trabajo consiste en estudiar la frecuencia y características de bloqueos en proyecciones RCP8.5 de un conjunto de modelos del CMIP5 para el periodo 2061-2090.

Plan de trabajo previsto

EL trabajo se desarrollará según las siguientes fases:

1- El alumno se familiarizará con el método de detección. 2- Se procesarán datos diarios de simulaciones de un conjunto de modelos del CMIP5 para el periodo

2061-2090 en escenarios RCP8.5. 3- Se obtendrán las climatologías futuras de bloqueos. 4- Usando los resultados de un TFM anterior, se evaluarán cambios futuros en las características de

bloqueos con respecto al periodo 1961-1990 de las simulaciones históricas. 5- Se analizarán posibles diferencias entre modelos en función de su capacidad para reproducir el tiempo

presente. 6- Conclusiones.

Bibliografía

Christensen, J.H., K. Krishna Kumar, E. Aldrian, S.-I. An, I.F.A. Cavalcanti, M. de Castro, W. Dong, P. Goswami, A. Hall, J.K. Kanyanga, A. Kitoh, J. Kossin, N.-C. Lau, J. Renwick, D.B. Stephenson, S.-P. Xie and T. Zhou, 2013: Climate Phenomena and their Relevance for Future Regional Climate Change. In: Climate Change 2013: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Stocker, T.F., D. Qin, G.-K. Plattner, M. Tignor, S.K. Allen, J. Boschung, A. Nauels, Y. Xia, V. Bex and P.M. Midgley (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New

Número de plazas: 1

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TEMA 7: Separación del origen troposférico y estratosférico en episodios de invierno NAM DIRECTORES: Natalia Calvo Fernández y David Barriopedro Cepero

Introducción

El Modo Anular del Norte (NAM, del inglés Northern Annular Mode) es el patrón de variabilidad dominante de la circulación atmosférica en el Hemisferio Norte. Durante el invierno, la ocurrencia de anomalías persistentes de este modo (o episodios NAM) en la estratosfera se corresponde con fluctuaciones en la intensidad del vórtice polar, mientras que en la troposfera está asociada con cambios en la posición del chorro polar, afectando a la temperatura y precipitación de regiones extratropicales. Varios estudios han indicado que algunos eventos NAM troposféricos están precedidos por la ocurrencia de eventos NAM estratosféricos con varios días de antelación (a través del llamado acoplamiento estratosfera-troposfera), lo que supone que la estratosfera se convierte en una posible fuente de información para la predicción estacional y a medio plazo. Mientras que los estudios existentes se han centrado en caracterizar los eventos NAM troposféricos en general, y los de origen estratrosférico en particular, no existen estudios que aborden la ocurrencia de eventos NAM de origen no estratosférico.

Objetivo

En este trabajo se pretende diagnosticar y caracterizar eventos NAM en la troposfera a partir de datos de reanálisis, distinguiendo entre eventos NAM de origen estratosférico y no estratosférico. En concreto, se analizarán sus diferencias en lo que respecta a la frecuencia de ocurrencia, ciclo de vida, y la identificación de posibles precursores

Plan de trabajo previsto

EL trabajo se desarrollará según las siguientes fases:

7- Se procesarán datos diarios de reanálisis para la segunda mitad del siglo XX para el cálculo del índice NAM.

8- El alumno identificará episodios NAM y desarrollará criterios para distinguir los eventos estratosféricos y no estratosféricos.

9- Se obtendrán y analizarán diferencias en la frecuencia, ciclo de vida y precursores de los eventos estratosféricos y no estratosféricos, usando composites.

10- Conclusiones.

Bibliografía

Andrews, D. G., J. R. Holton, y C. B. Leovy, Middle Atmosphere Dynamics, vol. 40 of International Geophysical Series, Academic Press, 1987.

Número de plazas: 1

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TEMA 8: Estudio de sensibilidad a la resolución espacial en un modelo de criosfera terrestre

DIRECTORES: Alexander Robinson, Jorge Álvarez Solas, Marisa Montoya

El estudio cuantitativo de la evolución pasada y futura del manto de hielo Antártico requiere la realización de simulaciones mediante un modelo de criosfera tridimensional. Nuestro grupo está construyendo un nuevo modelo de criosfera terrestre llamado Yelmo a partir de modelos existentes previamente. Sus dominios geográficos cubrirán las actuales Groenlandia y Antártida, pero también los mantos de hielo del hemisferio norte en épocas glaciales. Típicamente estos modelos emplean resoluciones espaciales horizontales de unos 10-40 km. Esta resolución es insuficiente para resolver ciertos procesos físicos relevantes, que deben ser parametrizados. El objetivo de este trabajo es estudiar de un modo sistemático la sensibilidad de los resultados del modelo a su resolución espacial. Un aspecto esencial es que los procesos que el modelo simula no dependan de la resolución horizontal empleada, lo que indicaría la existencia de un artefacto numérico. Además, se pretende determinar si existe una relación entre la resolución espacial con ciertos parámetros inciertos del modelo. Para ello se realizarán simulaciones para investigar el impacto de la resolución empleada tanto en el estado de equilibrio como en la respuesta de éste a cambios en los forzamientos. Estos resultados permitirán afinar las calibraciones del modelo de hielo para su uso en climas futuros y pasados. El trabajo requiere un conocimiento medio/alto de lenguajes de programación; preferiblemente FORTRAN.

Número de plazas: 1

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TEMA 9: Evolución de la circulación oceánica en simulaciones del último milenio

DIRECTORES M. Montoya, Pablo Ortega Montilla/Eduardo Moreno Chamarro, J. Fidel González Rouco

El último milenio es un periodo muy importante para el estudio del clima del pasado. La riqueza de datos indirectos de alta resolución (proxies) para este periodo en comparación con otros ha permitido reconstruir la evolución temporal de variables climáticas importantes, fundamentalmente temperatura y precipitación, a distintas escalas espaciales. La estimación de factores de forzamiento externo (gases de efecto invernadero, irradiancia solar o aerosoles volcánicos) en el pasado ha permitido simular la evolución del clima de este periodo con modelos de diferente complejidad, ayudándonos a estimar la contribución de cada uno, y separarla de la variabilidad que es interna al propio sistema climático. La circulación oceánica es uno de los elementos internos al sistema climático que contribuye en mayor medida a la variabilidad climática, gracias a su papel decisivo en la redistribución del exceso de energía que se acumula en los trópicos. Sin embargo, muy poco se sabe aún sobre sus cambios en el pasado y, por tanto, sobre su influencia en los episodios climáticos más importantes del último milenio. La dificultad a la hora de encontrar proxies fiables para la circulación oceánica ha limitado los esfuerzos de reconstrucción de ese campo así como los estudios de comparación entre modelos y reconstrucciones. Un problema añadido es que la simulación de la circulación oceánica varia considerablemente entre los distintos modelos climáticos, que muestran distintos grados de respuesta al forzamiento, y distintas influencias de origen interno. En este trabajo se analizan estos problemas estudiando la evolución de la circulación oceánica en el Atlántico Norte durante el último milenio en simulaciones realizadas dentro del proyecto de intercomparación de modelos CMIP5-PMIP3 (Coupled Model Intercomparison Project 5 – Paleo Modelling Intercomparison Project 3). Se analizarán los factores que influyen en la variabilidad de la circulación oceánica en las simulaciones y se compararán los resultados con las reconstrucciones disponibles.

Número de plazas: 2

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TEMA 10: Impacto de los fuegos forestales en la contaminación atmosférica en Madrid

DIRECTORES: Esther Coz (CIEMAT), Begoña Artíñano (CIEMAT) y Carlos Yagüe (UCM)

Los incendios forestales son una de las mayores fuentes de contaminación a escala global y la

única fuente de combustión no catalogada como actividad antropogénica. En la actualidad, existen estudios sobre la quema de grandes superficies en las regiones Africanas y otras áreas geográficas, pero son escasos aquellos que estudian las características de estas emisiones y cómo afectan este tipo de contaminantes cuando se mezclan con los de otros orígenes, como el urbano o industrial, así como sus posibles impactos sobre la salud, el medio ambiente y el clima.

El trabajo consistirá en la identificación y clasificación de los fuegos forestales producidos/originados en la región central de la Península Ibérica con incidencia sobre Madrid en los años 2014-2016, estudiando el impacto tanto sobre material particulado atmosférico como especies gaseosas contaminantes. Se estudiará también la variación de las propiedades ópticas y eficiencia de forzamiento radiativo de los aerosoles transportados, así como de los compuestos químicos (carbono negro, compuestos orgánicos hidrogenados y oxigenados e inorgánicos) que los constituyen.

Para su realización se estudiarán los datos facilitados por el MAGRAMA, junto con un análisis de retro-trayectorias para la clasificación del transporte de las masas de aire y el uso de técnicas avanzadas de última generación, disponibles en el CIEMAT, que permitirán la especiación tanto de la composición química como del origen fósil o de quema de biomasa del carbono negro presente en el aerosol atmosférico.

Número de plazas: 1

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TEMA 11: Influencia del origen de las masas de aire en los niveles de contaminantes atmosféricos.

DIRECTORES: Pedro Salvador (CIEMAT), Begoña Artíñano (CIEMAT) y Carlos Yagüe (UCM)

Los niveles de los principales contaminantes atmosféricos, partículas y gases, registrados en un área de estudio, varían principalmente en función de la intensidad de las emisiones de las fuentes locales de dichos contaminantes, pero también en función de las características de las masas de aire que a escala regional y sinóptica afectan a la misma. Dependiendo de dichas características puede producirse una reducción de los niveles registrados en superficie por efectos asociados de dispersión y renovación de las masas de aire o bien un aumento por efecto del transporte desde regiones fuente alejadas del área receptora.

Actualmente existen modelos de uso sencillo que permiten estimar el recorrido de una masa de aire desde una posición geográfica y un instante temporal definido por el usuario y durante un periodo de tiempo establecido, a partir del cálculo de retro-trayectorias de masas de aire. El análisis de series temporales de un elevado número de trayectorias a partir de una serie de metodologías denominadas “técnicas de análisis estadístico de trayectorias” permite obtener relaciones estadísticamente significativas entre el origen de las masas de aire y la variabilidad de los niveles de contaminantes atmosféricos registrados en el área de estudio.

Número de plazas: 1

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TEMA 12: Simulaciones de meteorología urbana a microescala: Aplicación a la ciudad de Madrid DIRECTORES: José Luis Santiago (CIEMAT) y Carlos Yagüe (UCM)

En zonas urbanas, la interacción de la atmósfera con los obstáculos propios de una ciudad como los edificios o los árboles de los parques inducen complejas circulaciones de aire dentro de las calles. La modelización de estos fenómenos, que son de una escala del orden de metros, es muy importante en temas como la dispersión de contaminantes y la calidad del aire urbana. Los modelos de mesoscala tienen dificultad para reproducirlos al ser su resolución del orden de kilómetros y no poderlos resolver explícitamente. Desde hace tiempo, en el CIEMAT se trabaja para mejorar las parametrizaciones de la capa límite en entornos urbanos para representar estos efectos que se utilizan en los modelos de mesoescala (Martilli et al., 2002; Santiago and Martilli, 2010; Simón-Moral et al., 2014). Por otro lado, en la última década son cada vez más utilizados los modelos de microescala, modelos de mecánica de fluidos computacional (CFD) que resuelven explícitamente la interacción del viento con los edificios con una resolución de metros. Los resultados promediados espacialmente de estos modelos han sido empleados para mejorar las parametrizaciones urbanas descritas anteriormente. Los recursos computacionales requeridos para este tipo de simulaciones hacen que solamente puedan ser utilizados en situaciones simplificadas o zonas urbanas reales que abarquen uno o dos km2. CIEMAT lleva trabajando desde hace tiempo en la aplicación de estos modelos a ciudades reales como Pamplona o Madrid (Parra et al., 2010; Santiago et al., 2013). Su validación es complicada debido a la escasez de buenos datos experimentales en ciudades. En este trabajo se propone evaluar simulaciones CFD aplicadas a diferentes situaciones dentro de las campañas experimentales realizadas en el marco del proyecto TECNAIRE en la ciudad de Madrid. Se compararán medidas de flujos turbulentos y viento obtenidas localmente, y eventualmente se establecerán relaciones entre estos resultados y los simulados promediados espacialmente en toda la zona de alrededor. Esto podría ser utilizado para una posterior mejora de las parametrizaciones urbanas de modelos de mesoescala.

Número de plazas: 1

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TEMA 13: Estudio del régimen de vientos en el entorno del Bosque de La Herrería (Sierra de Guadarrama) y su influencia en los flujos turbulentos

DIRECTORES: Mariano Sastre y Carlos Yagüe (UCM)

En zonas montañosas es frecuente encontrar diferentes regímenes de viento, normalmente originados por contrastes térmicos. Estos vientos, en condiciones de poco forzamiento sinóptico, pueden cobrar gran relevancia debido a su notable influencia sobre el desarrollo de otros fenómenos ligados a la meteorología de pequeña o mediana escala, algunos de los cuales son la formación de nieblas, la evolución de incendios forestales o la difusión de contaminantes, con el impacto que lleva asociado sobre las poblaciones más próximas. Además, el estudio de estos regímenes de viento en terreno montañoso es esencial para mejorar la capacidad de simulación de los modelos numéricos a la hora de realizar pronósticos en dichas áreas. El objetivo fundamental de este trabajo es llevar a cabo una adecuada caracterización de los diferentes regímenes de vientos en el entorno del Bosque de La Herrería (Sierra de Guadarrama). Para ello se hará uso de parte de los datos que proporciona la instrumentación meteorológica desplegada por el consorcio GUMNET (GUadarrama Monitoring NETwork) en dicha localización, que incluye no solo datos de viento a alta frecuencia (anemómetro sónico), sino también medidas de humedad, viento y temperatura a diferentes alturas, así como una estación de balance energético y flujos de CO2 y vapor de agua, entre otros. Se analizarán los procesos físicos que conducen a este tipo de circulaciones en el entorno de la montaña, y se relacionarán con los flujos de carácter turbulento que tienen lugar en la capa límite atmosférica.

Número de plazas: 1

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TEMA 14: Variación multidecadal de los episodios de estancamiento en Europa

DIRECTOR: Carlos Ordóñez García

Resumen

Las situaciones de estancamiento están asociadas a condiciones anticiclónicas, que inhiben la dispersión horizontal y la mezcla vertical de las masas de aire. También se caracterizan por la ausencia de precipitación. Esto favorece la acumulación de contaminantes y en algunos casos la formación de nieblas persistentes.

El National Climatic Data Center emplea un índice de estancamiento (“Air Stagnation Index”, ASI) para hacer un seguimiento mensual de estas situaciones en Estados Unidos (https://www.ncdc.noaa.gov/societal-impacts/air-stagnation/overview). Recientemente, Horton et al. (2012, 2014) han creado un índice ASI modificado, que considera que ocurre una situación de estancamiento sobre una zona cuando no se alcanzan umbrales diarios predefinidos para la precipitación y para la velocidad del viento en la troposfera baja y media. Este índice se ha aplicado a modelos climáticos para investigar la ocurrencia y persistencia de episodios de estancamiento hacia finales del siglo XXI. Los resultados de estas investigaciones prevén un aumento en la ocurrencia (número total de días al año) y persistencia (duración promedio de los eventos) de estancamiento en algunas de las zonas más pobladas del globo, lo que podría tener importantes repercusiones sobre la calidad del aire en el futuro. Sin embargo, los cambios en las situaciones de estancamiento en el pasado sólo se han analizado de forma sistemática para los Estados Unidos (ej. Wang y Angell, 1999) pero no para otras zonas del globo.

En este trabajo se aplicará el índice ASI de Horton et al. (2012, 2014) a datos diarios de variables meteorológicas (viento a 10 m y a 500 hPa, precipitación) procedentes de un reanálisis meteorológico para un período de unos 100 años. El cálculo se hará separadamente para cada celda del modelo sobre un dominio europeo. El objeto final es investigar la variación multidecadal de las situaciones de estancamiento (ej. ocurrencia, persistencia) sobre distintas regiones de Europa.

Número de plazas: 1

Referencias

Horton, D. E., Harshvardhan, and N. S. Diffenbaugh: Response of air stagnation frequency to anthropogenically enhanced radiative forcing, Environ. Res. Lett., 7. doi:10.1088/1748- 9326/7/4/044034, 2012.

Horton, D. E., C. B. Skinner, D. Singh, and N. S. Diffenbaugh: Occurrence and persistence of future atmospheric stagnation events, Nature Climate Change, doi: 10.1038/nclimate2272, 2014.

Wang, J. X. L. and Angell, J. K.: Air stagnation climatology for the United States (1948–1998), NOAA/Air Resources Laboratory ATLAS No.1, 1999.

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TEMA 15: Impacto de los episodios de estancamiento en las concentraciones de contaminantes atmosféricos en Europa

DIRECTOR: Carlos Ordóñez García

Resumen

Diversos trabajos han caracterizado los factores meteorológicos que afectan a las concentraciones de contaminantes atmosféricos. Dichos estudios han mostrado que cada contaminante responde de una forma distinta a la meteorología y que esas dependencias pueden presentar fuertes variaciones estacionales y regionales. Por otro lado, se sabe que las concentraciones elevadas tanto de contaminantes gaseosos (ej. el ozono durante las estaciones cálidas) como de partículas en suspensión están frecuentemente asociadas al estancamiento de las masas de aire en las capas medias y bajas de la atmósfera. Ello se debe a que estas situaciones están caracterizadas por una dispersión horizontal y una mezcla vertical reducidas, y por la ausencia de precipitación, lo que favorece la acumulación de contaminantes.

El National Climatic Data Center emplea un índice de estancamiento (Air Stagnation Index, ASI) para hacer un seguimiento mensual de las situaciones de estancamiento en Estados Unidos (https://www.ncdc.noaa.gov/societal-impacts/air-stagnation/overview). Recientemente, Horton et al. (2012, 2014) han creado un índice ASI modificado, que considera que ocurre una situación de estancamiento cuando no se superan umbrales diarios predefinidos para la precipitación y para la velocidad del viento en la troposfera baja y media.

En este trabajo se aplicará el índice ASI de Horton et al. (2012, 2014) a datos diarios de variables meteorológicas (viento a 10 m y a 500 hPa, precipitación) procedentes de un reanálisis meteorológico para un período de tiempo de unos 15 años. El cálculo se hará separadamente para cada celda del modelo sobre un dominio europeo. Los datos resultantes se analizarán junto con observaciones de un contaminante atmosférico (ozono superficial o partículas en suspensión) durante el mismo período en Europa. Finalmente, se investigará la relación entre los episodios de estancamiento y los episodios de contaminación.

Número de plazas: 1

Referencias

Horton, D. E., Harshvardhan, and N. S. Diffenbaugh: Response of air stagnation frequency to anthropogenically enhanced radiative forcing, Environ. Res. Lett., 7. doi:10.1088/1748- 9326/7/4/044034, 2012.

Horton, D. E., C. B. Skinner, D. Singh, and N. S. Diffenbaugh: Occurrence and persistence of future atmospheric stagnation events, Nature Climate Change, doi: 10.1038/nclimate2272, 2014.

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TEMA 16: Estudio de las propiedades ópticas del aerosol atmosférico mediante técnicas de teledetección

DIRECTORES: Francisco J. Molero (CIEMAT) y Encarna Serrano (UCM)

El estudio se centrará en el análisis del aerosol atmosférico sobre Madrid a partir del conocimiento de la correlación de sus propiedades ópticas. Se analizarán los perfiles verticales de extinción de aerosoles proporcionados por el sistema Lidar-CIEMAT y los resultados se cruzarán con los espesores ópticos proporcionados por el fotómetro solar CIMEL operado por la AEMET en su sede cercana al CIEMAT. Se discriminarán eventos relevantes mediante el análisis sinóptico de la situación meteorológica, con especial atención sobre eventos de intrusión sahariana, quema de biomasa, etc. Esta explotación de la base de datos Lidar-CIEMAT y del CIMEL-AEMET se abordará con herramientas específicas para el tratamiento de los datos que serán desarrolladas fundamentalmente en el entorno de programación Matlab.

Número de plazas: 1

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TEMA 17: Estudio del balance de momento y energía durante episodios de calentamiento súbito estratosférico

DIRECTORES: Álvaro de la Cámara Illescas y Encarna Serrano Mendoza

Resumen: Los calentamientos súbitos estratosféricos (Sudden Stratospheric Warming, SSW) son uno de los eventos dinámicos más relevantes de la estratosfera, y por ello, del sistema climático. Durante un SSW, el vórtice polar estratosférico del hemisferio norte se desplaza lejos del polo o se divide en dos, las temperaturas polares en la estratosfera se elevan decenas de grados en cuestión de días y los fuertes vientos del oeste se debilitan mucho pudiendo llegar a cambiar de sentido. Los SSW tienen gran importancia en el sistema climático ya que modulan el clima en Europa/Asia hasta dos meses después de su acontecimiento.

En este trabajo se propone analizar el balance de momento y energía durante el desarrollo de los SSW usando datos de re-análisis (ERA-Interim o MERRA). Se emplearán datos diarios de viento, temperatura, forzamiento de ondas de gravedad y tasa de calentamiento correspondientes a los meses octubre hasta abril del periodo 1979-2015. El análisis del residuo en los balances de momento revelará el papel de procesos no resueltos en el modelo atmosférico que ha generado los datos de re-análisis (como las ondas de gravedad) y de la asimilación de datos en el desencadenamiento de los SSW. El balance de momento se estudiará por separado para los SSW de escisión y para los SSW de desplazamiento. Con este trabajo, el alumno mejorará sus conocimientos en el uso de software informático (MATLAB, GrADS) para manejar y analizar datos climáticos, así como para visualizar los resultados. Asimismo, el alumno aplicará y profundizará en sus conocimientos de dinámica atmosférica.

Número de plazas: 1

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TEMA 18: Influencia de la temperatura de la superficie del océano en la región de la tropopausa tropical

DIRECTORAS: Marta Ábalos Álvarez y Encarna Serrano Mendoza

Resumen: La región de la tropopausa tropical (Tropical Tropopause Layer, TTL) juega un papel clave en el balance radiativo terrestre, ya que controla la cantidad de vapor de agua que penetra en la estratosfera. Esto es debido a las temperaturas extremadamente bajas (-80ºC) en esta región atmosférica, que congelan las masas de aire en ascenso casi completamente al atravesarla. Por tanto, es importante identificar las fuentes de variabilidad interanual de la temperatura en la TTL. Estudios recientes han demostrado que el fenómeno de El Niño en el Pacífico tropical es capaz de modificar la estructura térmica, dinámica y química de la TTL. El objetivo de este Trabajo es investigar la conexión entre la temperatura de la superficie del océano y la TTL. Para ello se determinarán los principales modos de variabilidad aplicando métodos estadísticos avanzados tales como análisis de componentes principales y de máxima covarianza. En este estudio se utilizarán datos de temperatura atmosférica extraídos del reanálisis ERA-Interim del ECMWF (European Centre for Medium-Range Weather Forecasts) y datos de temperatura de la superficie del océano del MetOffice Hadley Center, cubriendo toda la era satelital (desde 1979 hasta la actualidad). El trabajo permitirá al alumno adentrarse en la investigación que actualmente se desarrolla en el campo de la dinámica del clima, y adquirir conocimientos sobre los mecanismos de acoplamiento entre capas atmosféricas así como de la interacción océano/atmósfera. El desarrollo del trabajo permitirá al alumno mejorar su formación en el manejo de bases de datos climáticos y herramientas de análisis, además de mejorar su capacidad de revisar y sintetizar la bibliografía científica. Estas habilidades supondrán una contribución muy positiva en la formación investigadora del alumno.

Número de plazas: 1

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TEMA 19: Cambios en la ruptura final del vórtice polar en un escenario de cambio climático extremo.

DIRECTORAS: Blanca Ayarzagüena Porras y Encarna Serrano Mendoza

Resumen: La estratosfera polar en invierno está caracterizada por una circulación ciclónica (el denominado vórtice polar estratosférico), cuyas variaciones influyen en el tiempo y clima en superficie. En primavera esta circulación se invierte y se mantiene así hasta el otoño siguiente. Estudios previos han mostrado que la forma y fecha de producirse de dicha inversión en el hemisferio norte no es igual todos los años y que esas diferencias afectan también a la troposfera. Por otro lado, se ha mostrado que el incremento de gases de efecto invernadero y cambios en el ozono tienen efectos sobre la estratosfera polar, lo cual podría también afectar a la ruptura final del vórtice y por extensión, influir en el clima en superficie en primavera. El objetivo de este trabajo es estudiar los posibles cambios de la ruptura final del vórtice boreal en primavera bajo condiciones de cambio climático. Para ello se analizará las características de este fenómeno en simulaciones de un modelo climático del CMIP5 (Coupled Model Intercomparison Project) con la estratosfera suficientemente representada, bajo condiciones de cambio climático, en concreto bajo el escenario más extremo, RCP8.5 (Representative Concentration Pathways). El alumno aplicará y mejorará sus habilidades en el manejo de bases largas de datos así como de herramientas estadísticas para la determinación de cambios en distintas variables. Además, el trabajo permitirá al alumno avanzar en el conocimiento de la dinámica estratosférica y del acoplamiento estratosfera-troposfera. Asimismo, el estudiante entrará en contacto y profundizará sobre los principales conceptos y literatura referente al cambio climático y en concreto, sobre cambio climático en la estratosfera.

Número de plazas: 1

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TEMA 20: Estudio de tormentas con fenómenos eléctricos en el área pirenaica durante 2016. DIRECTOR: Gregorio Maqueda Burgos.

El trabajo propuesto consistirá en el análisis de situaciones de inestabilidad convectiva en el área pirenaica, relacionando el número de fenómenos detectados por precipitación in situ con observaciones de satélite y su incidencia en fenómenos eléctricos. Las tormentas detectadas durante el año de estudio serán analizadas en términos de la precipitación generada en las estaciones del área de interés y de las características sinópticas propias de tales situaciones. Por otra parte, la información procedente de observaciones desde satélites, como altura de las cimas nubosas o extensión del área de temperatura de brillo por debajo de un cierto umbral, también será tenida en cuenta. Estas características se relacionarán con el número de descargas eléctricas observadas en las fases de desarrollo de la tormenta. Se estudiará con mayor detalle algún caso de estudio particular.

Número de plazas: 1

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TEMA 21: Estudio de la influencia del balance radiativo en la formación de nieblas. DIRECTORES: Gregorio Maqueda Burgos y Carlos Román Cascón.

Resumen. La base de datos disponible en el CIBA (Centro de Investigación de la Baja Atmósfera, Valladolid) servirá de fuente para el desarrollo de este trabajo. En este emplazamiento se dispone de una red de visibilimetros, colocados en varios niveles hasta 100 m de altura y de un equipo de medidas de radiación tanto de onda corta como de onda larga (mide las componentes del balance radiativo). Además se dispone de registros de otras variables, como temperatura, humedad y viento. La base de datos cubre varios episodios de formación de nieblas, sobre todo en los meses de otoño e invierno. En el trabajo se relacionarán las características atmosféricas de estos episodios, con los parámetros típicos de la niebla, como duración, visibilidad, base y cima de la niebla obtenidos de las observaciones con visibilimetros. Por otro lado, el balance de radiación de onda larga durante las horas previas a la formación de la niebla, será estudiado para encontrar y cuantificar su conexión. La radiación de onda larga descendente será analizada de forma especial, debido a la información que esta variable proporciona sobre el proceso de transformación de nubes bajas en nieblaLas propiedades turbulentas del flujo en la capa límite, estarán también contempladas en el trabajo.

Número de plazas: 1

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TEMA 22: Influencia del clima en la agricultura DIRECTORES: Elena García Bustamante (Ciemat), J. Fidel González Rouco

Este trabajo plantea el análisis de la relación entre la producción agrícola en algunos sistemas en la Península Ibérica (e.g. producción de aceite de oliva en el sur de la Península Ibérica, producción de setas en el centro-norte peninsular) y las variaciones en el clima a gran escala como factor modulante de la misma. Se estudiarán los mecanismos de variabilidad del clima a gran escala que contribuyen a las variaciones regionales de precipitación, temperatura y humedad del suelo y cómo la variabilidad en estos factores contribuye a los cambios en la producción. Se analizará en particular los extremos de la producción y las condiciones climáticas que los favorecen.

En este trabajo se utilizarán datos de producción agrícola en los sectores de interés y metodologías de downscaling que permiten analizar las relaciones entre el clima local/regional y la circulación a gran escala. El trabajo permite familiarizarse tanto con el uso de datos observacionales como con salidas de modelos climáticos y ofrece posibilidades de desarrollo futuro con diferentes orientaciones, por ejemplo para el estudio de la evolución de estos sistemas en un contexto de cambio climático.

Número de plazas: 1

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TEMA 23: Regionalización climática en la Sierra de Guadarrama DIRECTORES: J. Fidel González Rouco, Jorge Navarro Montesinos (Ciemat)

El Parque Nacional de la Sierra de Guadarrama es un espacio protegido que constituye una zona de interés científico, educativo y lúdico en un emplazamiento singular de alta montaña. La orografía compleja y especiales condiciones de alta montaña constituyen un reto para la simulación climática.

En este trabajo se estudiará la identificación de regiones climáticas diferenciadas en la Sierra de Guadarrama a partir de simulaciones climaticas regionales de las últimas décadas y métodos estadísticos de regionalización. Se utilizarán simulaciones de alta resolución espacial con el modelo WRF (NCAR, USA) y metodos de regionalización basados en componentes principales y análisis 'cluster' para identificar regiones climaticas de comportamiento espacialmente homogéneo en la sierra. Se analizará la variabilidad climática en estas regiones en relación a cambios en la gran escala.

El trabajo permite familiarizarse tanto con el uso de bases de datos observacionales y de salidas de modelos climáticos y ofrece posibilidades de desarrollo futuro con diferentes orientaciones, por ejemplo para el diseño y optimización de redes observacionales o el estudio de la evolución de los microclimas de la sierra en un contexto temporal más largo (e.g. siglo XX, cambio climático).

Número de plazas: 3

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TEMA 24: Evolución de la sequía en la Península Ibérica y en el contexto europeo en el último milenio. DIRECTORES: Elena García Bustamante (Ciemat), J. Fidel González Rouco

Las condiciones climáticas similares a las actuales que operan en el último milenio, tanto en cuanto a los forzamientos externos (e.g. orbital, solar) como a los mecanismos de variabilidad interna, ofrecen la posibilidad de entender mejor el contexto climático actual y permiten establecer una base de referencia más amplia para estudios de cambio climático futuro que la que ofrece el limitado registro instrumental. Las herramientas que se usan a tal fin son los modelos climáticos y las reconstrucciones paleoclimáticas a partir de fuentes de información indirecta (i.e. proxy) como series dendroclimáticas, registros documentales, sedimentarios, etc.

En este trabajo se plantea el análisis de la variabilidad espacio-temporal de la sequía en la Península Ibérica en el último milenio a partir del estudio de reconstrucciones paleoclimáticas y simulaciones con modelos de última generación resultantes del PMIP3/CMIP5 (Paleoclimate Model Intercomparison Project Phase3 / Couple Model Intercomparison Project Phase 5). El estudio de la sequía ofrece aspectos muy interesantes no sólo desde el punto de vista de sus impactos sociales sino también por los mecanismos de variabilidad climática que contribuyen a la misma y la generación de eventos extremos tanto por su escala espacial como temporal.

Este trabajo permite familiarizarse tanto con el uso de bases de datos observacionales y de salidas de modelos climáticos y ofrece posibilidades de desarrollo futuro con diferentes orientaciones, por ejemplo para el análisis de impactos, estudios de respuesta al forzamiento externo y a mecanismos de variabilidad interna o la evolución de la sequía en el contexto del cambio climático futuro.

Número de plazas: 1

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TEMA 25: Evaluación de la señal de ENSO en la estratosfera del Hemisferio Sur en

simulaciones CMIP5 DIRECTORA: Natalia Calvo Fernández Introducción El Niño-Oscilación del Sur (ENSO) es el principal modo de variabilidad interanual en la troposfera tropical y, mediante la estratosfera, presenta importantes tele conexiones en el Hemisferio Norte (HN). En la pasada década se identificaron otros tipos de Niño distintos del convencional. Estos episodios se han denominado Central Pacific -El Niño (El Niño del Pacifico Central), por presentar anomalías positivas de temperatura superficial del mar en el Pacifico tropical central, o El Niño Modoki (EMI), con anomalías negativas al oeste del Pacifico tropical y en subtropicos. A diferencia de estos episodios, durante El Niño Canónico, también identificado como EP El Niño (El Niño del Pacifico Este), las anomalías positivas aparecen en el este del Pacifico ecuatorial. Recientemente se ha mostrado que distintos estos tipos de El Niño dan lugar a respuestas opuestas en el HN. Asimismo, en el Hemisferio Sur (HS) también se han observado diferencias entre la respuesta estratosférica a eventos EP El Niño y EMI en ciertos modelos de circulación general. Sin embargo, se desconocen las diferencias en la señal estratosférica a los eventos CP El Niño y si hay diferencias entre CP El Niño y episodios EMI; asi como cuales son los mecanismos de propagación. La principal dificultad reside en el corto registro histórico que hace que el número de episodios de cada tipo sea muy reducido. Objetivos En este trabajo se evaluará la respuesta estratosférica los distintos tipos de ENSO en el HS y se identificarán los mecanismos que dan lugar a las señales observadas. Para ello se utilizarán simulaciones históricas realizadas con modelos del CMIP5 (Coupled Model Intercomparison Project 5). Plan de trabajo previsto El Trabajo se realizará según las siguientes fases: 1. El alumno procesará los datos de simulaciones históricas (periodo 1951-2005) de modelos del CMIP5 con distintas resoluciones verticales. 2. Se seleccionarán los eventos EMI, EP y CP El Niño en las simulaciones consideradas. 3. Evaluación de la respuesta estratosférica en el HS a los distintos tipos de ENSO, con especial atención en la detección de diferencias entre sí. 4. Se analizarán los mecanismos que dan lugar a las señales observadas. 5. Conclusiones. Bibliografía Ashok, K., S. K. Behera, S. A. Rao, H. Weng, and T. Yamagata (2007), El Niño Modoki and its possible teleconnection, J. Geophys. Res., 112, C11007, doi:10.1029/2006JC003798. Garfinkel, C. I., M. M. Hurwitz, D. W. Waugh, and A. H. Butler (2013), Are the teleconnections of Central Pacific and Eastern Pacific El Niño distinct in boreal wintertime?, Climate Dyn., 41, 1835–1852, doi:10.1007/s00382-012-1570-2. Iza, M., and N. Calvo (2015), Role of Stratospheric Sudden Warmings on the response to Central Pacific El Niño, Geophys. Res. Lett., 42, 2482–2489, doi:10.1002/2014GL062935.

Número de plazas: 1

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TEMA 26: Análisis de la trayectoria de un ciclón subtropical para diferentes parametrizaciones del modelo numérico WRF

DIRECTORES: Francisco Valero Rodríguez y Mª Luisa Martín Pérez

Resumen: En este TFM se analizarán las trayectorias de un ciclón subtropical a partir de las simulaciones realizadas con diferentes parametrizaciones utilizando el modelo numérico WRF. Para ello, se tendrán en cuenta diversas parametrizaciones de microfísica, cúmulos y radiación. Se llevará a cabo un análisis de sensibilidad utilizando las parametrizaciones seleccionadas y, a partir de ellas, se examinará su influencia sobre la trayectoria del ciclón subtropical. Este análisis permitirá profundizar en las bases físicas de fenómenos meteorológicos de esta índole. El estudiante adquirirá destrezas tanto en tratamiento de bases de datos como en tratamiento numérico y gráfico sobre dicho evento.

Número de plazas: 1

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TEMA 27: Estudio de las condiciones atmosféricas para un caso de estudio de engelamiento.

DIRECTORES: Francisco Valero Rodríguez y Sergio Fernández González

Resumen:

Se realizará un análisis de las condiciones atmosféricas existentes para un caso de estudio de engelamiento en la Península Ibérica. El alumno adquirirá destrezas en la adquisición de bases de datos así como en técnicas de tratamiento numérico y gráfico para el desarrollo del análisis. Así mismo, el alumno profundizará en los fundamentos meteorológicos conducentes a dicho episodio de engelamiento realizando un análisis en profundidad de las condiciones atmosféricas favorecedoras de dicho episodio.

Número de plazas: 1

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TEMA 28: Estudio y evolución de los niveles de inmisión de NO2 registrados en la ciudad de Madrid. DIRECTORA: Rosa M. González El dióxido de nitrógeno es uno de los contaminantes básicos que se analiza en todo estudio de la calidad del aire de cualquier área urbana debido a que su fuente principal es el tráfico. En este trabajo se propone un estudio anual de la concentración de NO2 en la ciudad de Madrid viendo su variación espacial y su posible correlación con los niveles de ruido registrados, igualmente se analizarán las situaciones meteorológicas que han dado lugar a la superación de los valores límite de concentración establecidos en la legislación vigente. Para poder extraer y procesar la información relativa a las concentraciones registradas y de ruido es necesario conocer algún lenguaje informático y tener conocimientos de Estadística. Número de plazas: 1

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TEMA 29: Definición de la extensión de la celda de Hadley a partir del balance de momento.

DIRECTOR: Pablo Zurita

Uno de los cambios previstos en la circulación atmosférica en un escenario de calentamiento global es la expansión hacia los Polos de la celda de Hadley. Aunque ello es consistente con las predicciones de los modelos climáticos, algunos estudios sugieren que la magnitud de dicha expansión depende en gran medida del criterio usado para definir la frontera de la celda. La definición tradicional -y la más obvia- se basa en la estructura meridiana de la función de corriente, pero se han propuesto también otras medidas basadas en la transición entre la tropopausa tropical y extratropical. De acuerdo con el balance de momento zonal, la frontera de la celda de Hadley debería coincidir con aquella latitud en la cual el flujo eddy meridiano de momento es máximo. En dicha latitud debería asimismo producirse la transición entre los vientos alisios y del Oeste en superficie. En el presente trabajo se evaluará la posibilidad de definir la extensión de la celda de Hadley en base a estos criterios y se estudiará el grado de acuerdo con la definición tradicional en los distintos hemisferios y estaciones. Número de plazas: 1

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TEMA 30: Balance de momento en los trópicos: comparación de las formulaciones advectiva y de divergencia DIRECTOR: Pablo Zurita En este trabajo se describirá el balance de momento zonal en los trópicos aplicando tanto una formulación advectiva como una formulación de divergencia/flujo. Ello está motivado por la conjetura de que al ser el gradiente de vorticidad absoluta pequeño en esta región, el término advectivo meridional es despreciable, y sólo puede producirse aceleración mediante advección vertical. Recientemente se ha mostrado que este condicionante juega un papel importante en la dinámica de atmósferas planetarias a números de Rossby moderados. El objetivo de este trabajo es ver si ello también es cierto en la atmósfera terrestre suficientemente cerca del Ecuador, lo que tendría implicaciones importantes para la estabilidad de la circulación atmosférica. Número de plazas: 1

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TEMA 31: Diseño de una práctica de frontogénesis para la asignatura de Dinámica Atmosférica DIRECTOR: Pablo Zurita

El objetivo de este trabajo es diseñar una práctica de frontogénesis que complemente a las prácticas actuales de dinámica de gran escala en la asignatura de Dinámica Atmosférica. Con este propósito, se identificarán algunos ejemplos de desarrollo frontogenético en el registro observacional y se analizará la importancia de los mecanismos dinámicos de deformación geostróficos (vectores Q) y ageostróficos. Se pretende tanto encontrar algún ejemplo sencillo que ilustre los conceptos introducidos en la asignatura como desarrollar un programa de matlab para el cálculo de los vectores Q, que pudieran utilizar los alumnos en un futuro.

Número de plazas: 1

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TEMA 32: Estudio y análisis de las inhomogeneidades de la precipitación en Honduras

DIRECTORES: Francisco Valero Rodríguez y María Luisa Martín

Resumen:

Se tratarán y analizarán las series temporales disponibles de precipitación en diferentes observatorios de Honduras. Dichas series serán sometidas a control de calidad. Posteriormente, se realizará un análisis objetivo de comportamiento homogéneo de la precipitación y, finalmente, se vincularán a diferentes índices representativos de la circulación y estado atmosférico.

Número de plazas: 1