Patrons meteorològics en la CAPV

La pluja, el sol o la neu l'endemà condicionen totalment la nostra vida quotidiana. No diguem si es tracta d'inundacions, tempestes o altres esdeveniments abusius… Per tant, és important predir el temps, tenim treball els meteoròlegs. Al llarg dels anys, la tècnica més utilitzada per a conèixer l'evolució del temps ha estat la cerca de similituds amb fets del passat. I avui dia, encara que disposem de radars i satèl·lits, continuem analitzant i classificant les situacions meteorològiques del passat com a font d'informació.
R. Carton

L'orografia d'Euskal Herria, per la seva complexitat, no fa immediat el treball dels meteoròlegs. En la nostra geografia existeixen nombroses cadenes muntanyenques que divideixen el país en dues zones climàtiques: l'oceànic s'estén des de la costa fins a la cadena muntanyenca paral·lela a la Mar Cantàbrica, mentre que el continental-mediterrani s'estén al sud d'aquesta cadena muntanyenca.

Davant això, amb l'objectiu de millorar la comprensió de la meteorologia local, s'han analitzat les situacions meteorològiques de cada dia. Donada la similitud de moltes situacions, es pot pensar que la seva incidència en el nostre territori serà molt similar. I, agrupant els dies molt similars i realitzant la mitjana de tots els dies, s'obtenen els patrons meteorològics.

Per a la definició dels patrons meteorològics més representatius de la Comunitat Autònoma del País Basc, hem dissenyat una metodologia pròpia en el Departament d'Enginyeria Química i Medi Ambient de l'Escola Superior d'Enginyers de Bilbao, desenvolupant una metodologia de treball en temps real adaptant l'estructura de dades i el sistema d'emmagatzematge. No s'ha utilitzat un únic mètode, sinó que s'ha buscat la prosperitat que suposa la utilització de diversos canals.

L'orografia muntanyenca d'Euskal Herria dificulta la labor dels meteoròlegs.
J. Larrañaga

S'han utilitzat dades de la xarxa hidrometeorológica de superfície terrestre oferta per Euskalmet (Agència Basca de Meteorologia), dades d'altura de perfilador de vent i mapes sinòptics de superfície terrestre realitzats per l'INM ( Institut Nacional de Meteorologia ). Però no és tasca fàcil agrupar els dies amb determinades característiques meteorològiques en un territori, degut principalment a la variabilitat de l'atmosfera. El moviment de la Terra i les combinacions dels intercanvis d'energia entre l'atmosfera i l'atmosfera i l'espai generen infinites situacions atmosfèriques.

A l'hora de definir els patrons meteorològics més significatius de la CAPV, després d'analitzar les dades d'un any complet, hem classificat els 365 dies en 9 grups o patrons. Quatre d'ells estan afectats per zones d'alta pressió (A1 a A4) i altres cinc per zones de baixa pressió (B1 a B5). Els patrons A1 i A2, malgrat comptar amb mapes sinòptics inseparables, difereixen en les dades meteorològiques. Per això, en la part inferior apareixen vuit mapes sinòptics i no nou.

Quan vindran les pólvores sahrauís?

Els patrons meteorològics poden estar disponibles en aplicacions com el control de qualitat de dades, prediccions, anàlisis de la qualitat de l'aire, etc.

En relació amb la qualitat de l'aire, és ben conegut que Europa està exposada a masses d'aire d'alta concentració de pols atmosfèrica procedent del Sàhara i del Sahel. Les partícules d'origen natural procedents del desert del Sàhara han estat observades en diferents punts d'Europa i, encara que es detecten principalment entorn de la mar Mediterrània, ocasionalment apareixen en el centre i nord d'Europa. A més, s'ha observat la dependència estacional. La detecció d'aquests episodis és molt més difícil quan les masses d'aire arriben al continent europeu a causa dels processos de dispersió i a l'efecte de les emissions locals.

L'abundància de matèria particulada present en l'atmosfera pot causar danys tant en la nostra salut com en el medi ambient. Per això, el grup de treball de la Comissió Europea sobre partícules atmosfèriques en suspensió ha proposat un procediment per al control d'aquesta matèria particulada, tant de l'emissió antropogènica com de l'emissió natural.

Les partícules d'origen natural procedents del desert del Sàhara arriben fins aquí i al nord d'Europa.

S'ha observat que en la Península Ibèrica, per exemple, el nombre de dies en què se supera el límit de partícules PM 10 és superior al recomanat per la Unió Europea (les partícules PM 10 són partícules de grandària nominal inferior a 10 micrones de diàmetre). Per tot això, és necessari conèixer les situacions en les quals se superen els límits establerts. El diagnòstic de patrons meteorològics pot ajudar a detectar aquest tipus d'esdeveniments.

De fet, com és d'esperar, el nostre estudi ha demostrat que el transport remot de la matèria particulada que afecta la CAPV es produeix principalment en dies associats a determinats patrons. En conseqüència, la identificació del patró al qual pertany cada succés permet conèixer la probabilitat d'ocórrer-lo.

Transport de pols sahrauí en dies tipus B1. 15 al 16 de maig de 2000.

En la imatge de l'esquerra es mostren exemples del transport de pols sahrauí que afecta la CAPV. Aquestes imatges mostren la profunditat òptica de dos tipus de partícules: sulfats amb tons taronges i vermells, i pols amb tons verds i grocs.

A tall d'exemple, s'ha triat el dia del 15 al 16 de maig de 2000, que es classifica en el patró B1. En les imatges es pot observar que la pols sahrauí entra en la CAPV de sud a nord després de creuar tota la Península Ibèrica.

Contra la pluja àcida

Els patrons meteorològics també poden servir per a realitzar recerques sobre la pluja àcida. Una de les fonts de la pluja àcida són els òxids de sofre emesos a l'atmosfera, que reaccionen amb el vapor d'aigua formant àcids. A més dels àcids, en el procés es formen aerosols de sulfats, petites i nocives partícules que podem introduir per via respiratòria.

Transport de sulfats en dies B3, 27, 28 i 29 de març de 2000.

Aquests sulfats, igual que ocorre amb la pols sahrauí, es desplacen d'un lloc a un altre. De fet, en algunes zones agrícoles s'han mesurat valors elevats, la qual cosa no és normal, ja que els sulfats són deguts principalment a l'activitat industrial. En el cas de la CAPV s'observa en alguns casos l'entrada de sulfats des del continent europeu.

Les figures superiors provenen del model NAAPS creat per NRL ( Navy Aerosol Analysis And Prediction System ). Aquest model global, basat en l'anàlisi multivariante d'aerosols, combina la informació procedent del satèl·lit amb l'obtinguda a partir de la terra. En l'exemple apareixen els dies 27, 28 i 29 de març de 2000, classificats en el patró B3 (zona de baixa pressió situada al Mediterrani).

Les isolíneas representades en les figures superiors expressen la concentració superficial de sulfats en g/m 3, segons els codis de colors disposats en la part inferior de cada figura. Les boires de sulfats, després de creuar el nord de França, arriben al nord de la Península Ibèrica pel canal de la Manxa, travessant tota la CAPV.

Quins passos caldria donar ara?

Els sulfats no haurien d'aparèixer en zones agrícoles.

Encara que els patrons meteorològics poden tenir múltiples usos, a mesura que les bases de dades augmentin, l'expressivitat i la precisió de l'adaptació al territori dels patrons aniran millorant. Per a això, no obstant això, no n'hi ha prou amb augmentar la quantitat de dades, sinó que cal afegir al propi procediment altres filtres i variables.

Així mateix, a mesura que es vagin definint millor els patrons i ajustant els paràmetres amb els quals es realitza el diagnòstic dels patrons, el programa de diagnòstic realitzarà un diagnòstic més exhaustiu dels dies en què es classifica un determinat dia.

En el futur s'espera automatitzar els usos i aplicacions més habituals d'aquest procediment. Com a conseqüència, s'avançarà en la predicció meteorològica, en l'observació del transport de masses d'aire, etc.

Origen dels patrons meteorològics

Els patrons meteorològics s'han utilitzat a tot el món des que la meteorologia va començar com a ciència. Hi ha moltes maneres de definir els patrons meteorològics. Autors com Ruosteenoja (1988) o Wilby (2001) van utilitzar funcions ortogonals empíriques que Buizza i Palmer (1995) i Molteni i Palmer (1993) van denominar vectors propis.

Bretherton (1992) va triar un mètode basat en l'anàlisi de correlacions canòniques. Hughes (1994 i 1999) va definir els patrons meteorològics mitjançant arbres de regressió. I Gilles (1989) amb sistemes experts. Uns altres prefereixen l'anàlisi de clústers, el mètode de mínims quadrats o les xarxes neuronals artificials de diversos tipus.

Babesleak
Eusko Jaurlaritzako Industria, Merkataritza eta Turismo Saila