Desde un punto de vista meteorológico, la península ibérica es una zona de estudio muy interesante, puesto que en un mismo entorno confluyen una compleja topografía, varias regiones climáticas y diferentes tipos de precipitación. “Hasta el momento no se había llevado a cabo una comparación directa entre los dos modelos meteorológicos que hemos utilizado para una región tan compleja, ni se había simulado el balance de humedad de esta región incluyendo la asimilación de datos reales en el modelo meteorológico WRF”, explica Santos José González Rojí, investigador del Departamento de Física Aplicada II de la Facultad de Ciencia y Tecnología de la UPV/EHU.

Las simulaciones mediante modelos meteorológicos se basan en la parametrización de diferentes variables de la física que gobierna la atmósfera, y se resuelven para cada área en la que se divide el espacio que se quiere simular. Los modelos de downscaling lo que hacen es, tal como comenta el Dr. González, “tomar datos de modelos de los centros meteorológicos importantes, como el europeo o el estadounidense, de escalas grandes, y adaptarlos a escalas menores, más regionales”.

Por otro lado, la asimilación de datos consiste en hacer correcciones al estado del modelo meteorológico, utilizando para ello datos reales que se han medido en el área de estudio. “La asimilación de datos es más costosa computacionalmente, pero nuestro objetivo fue comparar si los resultados que ofrecen las simulaciones que la tienen en cuenta son mejores que los de las simulaciones convencionales. Está extendida la idea de que no da buenos resultados para cerrar el balance de humedad”, detalla el investigador.

Sí a la asimilación de datos

Tal como ha podido demostrar González en la investigación, “la asimilación de datos, con una configuración correcta, da mejores resultados que la simulación convencional, la más utilizada”. En el estudio, lo que hicieron fue crear dos simulaciones con un mismo modelo meteorológico, siendo la única diferencia entre las dos que a una se le añadió la asimilación de datos, y comparar cuál de las dos simulaba mejor el balance de humedad de la península ibérica, dividida esta en áreas de 15 x 15 kilómetros. “En los resultados se vio que el modelo con asimilación de datos refleja muy bien los diferentes regímenes de precipitación de la península, donde el norte presenta precipitación todo el año y está asociada a los frentes de los ciclones del Atlántico, y el sur es más estacional, depende de sistemas aislados, y es más intensa pero dura menos”, detalla.

En la otra parte de este estudio, González comparó la precipitación que simulaban dos tipos de modelos de downscaling, uno dinámico, que básicamente es lo que se ha descrito hasta ahora, es decir, tomar un modelo meteorológico a gran escala y reducirlo a la escala deseada, y el otro estadístico, donde se consideraron 21 puntos de la península, y se calculó la precipitación en cada uno de ellos mediante un modelo totalmente estadístico. “Comparamos la precipitación que simulaba cada uno de los modelos, para ver cuál daba resultados más fiables, y lo que vimos fue que dependiendo del índice que se esté analizando, obtendremos mejores resultados con una técnica o con otra”, revela.

Esta investigación les ha servido, según González, para “entender mejor cómo funciona la península ibérica en términos de balance de humedad, para entender mejor la física que gobierna la atmósfera”. Y dado que la mayor parte del análisis de datos generado con los modelos los hicieron mediante el lenguaje de programación R, aprovecharon para construir el paquete aiRthermo: “El paquete está disponible para su descarga gratuita en el repositorio CRAN. Es muy útil para meteorólogos y cualquiera que estudie la termodinámica de la atmósfera. Ya hemos recibido mensajes de gente dándonos las gracias por ello, y dándonos ideas para seguir desarrollándolo”, concluye.

Información complementaria

Esta investigación ha formado parte de la tesis doctoral de Santos José González Rojí (Sestao 1990), titulada Numerical and observational study of the water balance over the Iberian Peninsula y realizada en el Departamento de Física Aplicada II de la Facultad de Ciencia y Tecnología de la UPV/EHU, bajo la dirección de Jon Sáenz Aguirre y Gabriel Ibarra Berastegui, profesores de los departamentos de Física Aplicada II e Ingeniería Nuclear y Mecánica de Fluidos, respectivamente. Durante la tesis, González ha realizado dos estancias en la Universidad de Loughborough (Reino Unido), bajo la supervisión de Robert L. Wilby.