Realismo físico, valor añadido y sensibilidad a la elección de las parametrizaciones de un modelo regional del clima sobre Europa

• Autores: Markel García Díez
• Directores de la Tesis: Jesús Fernández Fernández (dir. tes.)
• Lectura: En la Universidad de Cantabria ( España ) en 2014
• Idioma: español
• Número de páginas: 160
• Tribunal Calificador de la Tesis: José Agustín García García (presid.) , Antonio Santiago Cofiño González (secret.) , Eleni Katragkou (voc.)
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  • Tesis en acceso abierto en: UCrea
• Resumen

  • La simulación numérica de la atmósfera y del sistema climático es una disciplina con numerosas aplicaciones: predicción meteorológica, predicción estacional, estudios de la calidad del aire y dispersión de contaminantes, predicción de la producción de energías renovables, generación de escenarios de cambio climático, etc. Sin embargo, por su complejidad, resulta un reto formidable. En la presente tesis doctoral, se presenta una serie de resultados originales obtenidos a partir de varias simulaciones (30 en total, sobre tres dominios diferentes) llevadas a cabo con un Modelo Regional del Clima de uso extendido. El objetivo principal es analizar el realismo físico de un modelo regional y relacionarlo con las metodologías seguidas para su configuración y evaluación. Con este fin, se han estudiado, entre otras cuestiones, la sensibilidad del modelo a la elección de las parametrizaciones de los fenómenos que no es capaz de resolver explícitamente, así como el valor añadido a los modelos globales. Los resultados presentados constituyen un avance sustancial respecto a los ya disponibles en la literatura: Extienden los experimentos ya publicados tanto en el espacio como en el tiempo, utilizan nuevas bases de datos, y tienen en cuenta diferentes variables buscando evaluación orientada a procesos físicos, como la altura de la capa límite, los flujos de radiación o el contenido de humedad del suelo. Se muestra como el modelo sufre de sesgos sistemáticos, en su mayor parte de magnitud similar a los de otros modelos. La sensibilidad a las parametrizaciones es de una magnitud similar a la de los errores, de forma que son estos los que determinan la elección de la parametrización más adecuada para cada caso. Además, estos sesgos dependen de la época del año y del lugar geográfico, comprometiendo la generalización de las evaluaciones detalladas de las parametrizaciones mediante campañas de medición. Se expone también como el valor añadido al modelo global tiende a decrecer al utilizar modelos globales de más alta resolución. Por último, los resultados encontrados demuestran que en la evaluación y calibración rutinaria de los modelos deben incluirse variables adicionales a la temperatura y la precipitación, como los flujos radiativos, la cubierta de nubes, el albedo o el contenido de humedad del suelo. Esto es necesario para prevenir el sobreajuste de variables muy sensibles compensando errores en lugar de aumentando el realismo, especialmente la temperatura. De acuerdo con las últimas publicaciones, la mayor parte de estos resultados pueden extenderse a otros modelos regionales, y son por tanto de relevancia para toda la comunidad de modelización climática regional. Algunos de los resultados son también relevantes para la predicción a corto plazo utilizando modelos de área limitada.