Jornadas sobre Impactos del Cambio Climático en la Hidrología de las Islas Canarias

Santa Cruz de Tenerife, 1-2 diciembre 2005

La Observación Meteorológica en Canarias y el Cambio Climático Emilio Cuevas Observatorio Atmosférico de Izaña

INSTITUTO NACIONAL DE METEOROLOGÍA

Santa Cruz de Tenerife, 1 de diciembre de 2005

1. La composición de la atmósfera cambia rápidamente 2. Detección del cambio climático en Canarias 3. ¿Qué aspectos meteorológicos nos preocupan en Canarias? 4. ¿ Qué cambios en T y P se esperan en la región de Canarias ? 5. Conclusiones

La observación meteorológica en Canarias y el cambio climático

C-6-Emilio Cuevas Agulló Observatorio Atmosférico de Izaña

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Santa Cruz de Tenerife, 1-2 diciembre 2005

1. La composición de la atmósfera cambia rápidamente

The interannual mean growth rate for the period 1984-2002 is 1.54 ppm/year; the peak-to-peak annual cycle amplitude is 7.7 ppm

A.J. Gomez-Pelaez, R. Ramos, J. Perez-delaPuerta, Methane and Carbon Dioxide Continuous Measurements at Izana GAW Station (Spain), “Report of the 13th WMO/IAEA Meeting of Experts on Carbon Dioxide Concentration and Related Tracer Measurement Techniques (Boulder, USA, 19-22 September 2005)” GAW Report (WMO)

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The interannual mean growth rates for the periods: 1984-1991 is 13.1 ppb/year, 1992-1997 is 1.9 ppb/year, 1998 is 13.4 ppb/year, 1999-2004 is 2.7 ppb/year; the peak to- peak annual cycle amplitude is 29.5 ppb;

A.J. Gomez-Pelaez, R. Ramos, J. Perez-delaPuerta, Methane and Carbon Dioxide Continuous Measurements at Izana GAW Station (Spain), “Report of the 13th WMO/IAEA Meeting of Experts on Carbon Dioxide Concentration and Related Tracer Measurement Techniques (Boulder, USA, 19-22 September 2005)” GAW Report (WMO)

O3 Superficial Izaña 100 90 80 70 ppbv

60 50 40 30 20 10

04

03

12 27

28

12

02

01

12 28

00

12 28

28

12

99

98

12 29

29

12

97

96

12 29

29

12

95

94

12 30

93

12 30

92

12 30

91 30

12

90

12 31

12 31

31

12

89

88

88

12 31

01 01

01

01

87

0

Fecha

Long-term Changes in Tropospheric Ozone S. J. Oltmans, A. S. Lefohn, J. M. Harris, I. Galbally, H. E. Scheel, G. Bodeker, E. Brunke, H. Claude, D. Tarasick, B. J. Johnson, P. Simmonds, D. Shadwick, K. Anlauf, K. Hayden, F. Schmidlin, T. Fujimoto, K. Akagi, C. Meyer, S. Nichol, J. Davies, A. Redondas, E. Cuevas

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Izana: Aerosol Nitrate 1987 - 1999 7

Nitrate (ug/m3)

6 5 4 3 2 1

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Jan-99

Jan-98

Jan-97

Jan-96

Jan-95

Jan-94

Jan-93

Jan-92

Jan-91

Jan-90

Jan-89

Jan-88

Jan-87

0

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2. Detección del cambio climático en Canarias

Spanish Surface Stations of the Global Climatic Observation System (GCOS)

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Temperatura en Izaña Almarza,INM

Izaña, 2360 m s.n.m D i f e r e n c i a s e n t r e l a t e m p e r a t u r a m e d i a a n u a l y l a m e d i a 19 6 1- 9 0

2 1, 5 1 0,5 0 - 0,5 -1 - 1, 5 -2

años Iz a ña

He m i s f e r i o N o r t e

Iz a ña ( Te n e r i f e ) Te m p e r a t u r a m e d i a a n u a l

2000

1993

1986

1979

1972

1965

1958

1951

1944

1937

1930

1923

1916

12 10 8 6

a ño s Rupt ura 1

Rupt ura 2

Iz a ña Tm a nua l

5 pe r. me dia móvil (Iz a ña Tm a nua l) Temperatura en Izaña Almarza,INM

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ESTADISTICAS MUESTRA Nº Observaciones

89

M edia

10

M ediana

10

V arianza

0

M áxim o

11

M ínim o

8

Izaña 1916-2005

Temperatura en Izaña Almarza,INM

Mann-Kendall 5,372 0,000000077839983

VA LOR ES TA DÍSTICO T(t) P(T)

1916-2005

0,05

TENDENCIA A L NIVEL DE SIGNIFICA CION

TENDENCIA POSITIVA Spearman 4,983 0,000000627590739

VA LOR ES TA DÍSTICO T(r s ) P(T)

0,05

TENDENCIA A L NIVEL DE SIGNIFICA CION

TENDENCIA POSITIVA Test de Pettitt 1957 9 1,2463 0,00004067

A ño Valor u(t) Nivel de significación unilateral

ESTADISTICAS MUESTRA Nº Observaciones

48

M edia

10

M ediana

10

Izaña 1957-2005

0

Varianza M áximo

11

M ínimo

8

Temperatura en Izaña Almarza,INM

Mann-Kendall VALOR ESTADÍSTICO T(t) P(T)

3,075 0,002103314549499

1957-2005

0,05

TENDENCIA AL NIVEL DE SIGNIFICACION

TENDENCIA POSITIVA Spearman VALOR ESTADÍSTICO T(r s ) P(T)

2,893 0,003819094615518 0,05

TENDENCIA AL NIVEL DE SIGNIFICACION

TENDENCIA POSITIVA Test de Pettitt Año Valor u(t) Nivel de significación unilateral

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1982 9 -0,7274 0,00352395

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Máxim as y Mínim as Izaña 30 20

2000

1993

1986

1979

1972

1965

1958

1951

1944

1937

1930

1923

1916

10 0 -10

años rupt ura má xima s

rupt ura mí nima s

Ma x ve ra no

Mí n invie rno

Temperatura en Izaña Almarza,INM

Temperaturas medias de mínimas de los meses de invierno (noviembre a marzo)

5.0 grados centígrados

4.0

Ecuación de la línea de tendencia y = 0.0144x + 1.134

3.0 2.0 1.0 0.0 -1.0

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Observatorio de Izaña. Período 1950-2001 Número de días de nieve

45

Número total de días de nieve

40 35 30 25 20 15 10 5 0

Temperatura en Lanzarote Almarza,INM

Temperatura media anual Lanzarote

00 04 20

96

20

19

88 92 19

84

19

19

76 80 19

72

19

19

64 68 19

60

19

56

19

19

19

52

tem p eratu ra en ºC

23 22 21 20 19 18 17

años Ruptura

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Arrecife

Aeropuerto

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Análisis de Tendencia

Temperatura en Lanzarote Almarza,INM

ESTADISTICAS MUESTRA Nº Observaciones

32

M edia

21

M ediana

21

Varianza

Lanzarote 1972-2004

0

M áximo

22

M ínimo

20

Mann-Kendall 4,833 0,000001350072133

VALOR ESTADÍSTICO T(t) P(T)

0,05

TENDENCIA AL NIVEL DE SIGNIFICACION

TENDENCIA POSITIVA Spearman VALOR ESTADÍSTICO T(r s ) P(T)

4,270 0,000019586380131 0,05

TENDENCIA AL NIVEL DE SIGNIFICACION

TENDENCIA POSITIVA Test de Pettitt Año Valor u(t) Nivel de significación unilateral

1982 20 2,9516 0,00094821

Máxim as en verano y m ínim as en invierno Lanzarote 40 35 30 25 20 15 10 5 0

rupt ura ve ra no

a ño s rupt ura invie rno

Má x. Ve ra no

Mí n. Invie rno

Temperatura en Lanzarote Almarza,INM

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ESTADISTICAS MUESTRA

Temperatura en verano en Lanzarote Almarza,INM

Nº Observaciones

33

Media

28

Mediana

28

Varianza

1

Máximo

29

Mínimo

25

Media max verano Lanzarote

Mann-Kendall 2,324 0,020116770743843

VALOR ESTADÍSTICO T(t) P(T)

0,05

TENDENCIA AL NIVEL DE SIGNIFICACION

TENDENCIA POSITIVA Spearman 2,293 0,021826629160490

VALOR ESTADÍSTICO T(r s ) P(T)

0,05

TENDENCIA AL NIVEL DE SIGNIFICACION

TENDENCIA POSITIVA Test de Pettitt Año Valor u(t) Nivel de significación unilateral

1983 28 -0,0778 0,02609304

Precipitación de Izaña Almarza,INM

Observatorio de Izaña (Tenerife) Precipitación total anual 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0

a ño s

P re c ipit a c ión anua l

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P rec ipit a c ión me dia 5 a ños

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ESTADISTICAS MUESTRA

Precipitación de Izaña Almarza,INM

Precipitación Izaña 1916-2005

89

Nº Observaciones

462

Media Mediana

400

Varianza

58840

Máximo

1400

Mínimo

105

Mann-Kendall -0,369 0,712456139029312

VALOR ESTADÍSTICO T(t) P(T)

0,05

TENDENCIA AL NIVEL DE SIGNIFICACION

NO EXISTE TENDENCIA Spearman -0,350 0,726290491781052

VALOR ESTADÍSTICO T(r s ) P(T)

0,05

TENDENCIA AL NIVEL DE SIGNIFICACION

NO EXISTE TENDENCIA

Precipitación de Izaña Almarza,INM

Coeficientes de variación móviles Izaña

coeficiente de variación

0,8 0,6

cv10

0,4

cv20

0,2

cv30

2000

1993

1986

1979

1972

1965

1958

1951

1944

1937

1930

1923

1916

0

años

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Precipitación invernal 12 0 0 10 0 0 800 600 400 200 0

Melilla

año s

Lanzarote

Izaña

3. ¿Qué aspectos meteorológicos nos preocupan en Canarias?

Invasiones de masas de aire africanas Olas de calor Inundaciones (lluvias copiosas) Tormentas tropicales (fuertes vientos) Cambios en el régimen de alisios

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Invasiones de masas de aire africanas

Invasiones de masas de aire africanas

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Invasiones de masas de aire africanas

Invasiones de masas de aire africanas

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Invasiones de masas de aire africanas 3 de marzo de 2004: la mayor intrusión jamás registrada

Tendencias de la precipitación anual (1900-1999)

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Miami - Izana: June-Sept Means Mineral Dust (ug/m3)

70 Barbados

60

Izana

50 40 30 20 10 0 89

90

91

92

93

94

95

96

97

98

J. Prospero AEROCE Project

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BSCBSC-DREAM model

www.bsc.es/projects/earthscience/DREAM/

Invasiones de masas de aire africanas

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Islas Canarias

Islas orientales

45,0

45,0

40,0

40,0

35,0

35,0

30,0

30,0

25,0

25,0

20,0

20,0

15,0

15,0

10,0

10,0 15-sep

1-sep

15-ago

1-ago

15-jul

1-jul

15-jun

1-jun

15-sep

1-sep

15-ago

1-ago

15-jul

1-jul

15-jun

1-jun

Olas de calor

Olas de calor

PM2.5 Y TEMPERATURA (S ANTA CRUZ DE TENERIFE) 10000

50

40

30

200 100 70

20

30

Temperatura (ºC)

Co ncentració n ( μ g r/m 3 )

1000

10 10 3 OLAS DE CALOR 1 Jul04

Aug04

S ep04

Oct04

Fe cha

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Ola de calor de 8-14 de agosto de 1976

Ola de calor de 12-14 de septiembre de 1987 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12

36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12

Ola de calor de 6-9 de agosto de 1990

Ola de calor de 25-28 de julio de 2004 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12

36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12

Olas de calor, R. Sanz, INM

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Olas de calor, R. Sanz, INM

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Olas de calor, R. Sanz, INM

Olas de calor, R. Sanz, INM

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Olas de calor, R. Sanz, INM

Olas de calor, R. Sanz, INM

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Olas de calor, R. Sanz, INM

Número medio de días con temperatura mínima mayor o igual a 20ºC Noches tropicales

100 90 80 70 60 50 40 30 20 10

1974 1975 1976 1977 1978 1979 1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004

0

Olas de calor, R. Sanz, INM

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Olas de calor, R. Sanz, INM

Aumentos de la temperatura media en 1, 2 y 3 ºC recolocan el P95 inicial en P89, P77 y P58, respectivamente lo que implicaría un aumento del 7, 19 y 36%, respectivamente de días calurosos en el periodo 2070-2099

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En la tarde del 31 de marzo de 2002 se produjeron sobre Santa Cruz de Tenerife lluvias de carácter torrencial, con dos características principales: • Mayor intensidad horaria de las registradas desde 1943 • Mayor persistencia de la elevada intensidad horaria, también desde 1943. La causa inmediata fue la presencia de convección en continua regeneración sobre el área de Santa Cruz de Tenerife (ver apartado de análisis de estructuras convectivas), con al menos 3 células de gran eficiencia en la producción de precipitación

Inundaciones (lluvias copiosas)

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Inundaciones (lluvias copiosas)

Izaña: 12-02-2005

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Valor medio geopotencial 1000 hPa en febrero

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Geopotencial en 1000 hPa para febrero 2005

Anomalía de geopotencial de 1000 hPa en febrero de 2005: Altas presiones al oeste de gran Bretaña, más intensas, y al noroeste que en enero. Anomalía negativa de geopotencial de 1000 hPa sobre Canarias.

Durante los días 8, 9,10 y 11 de octubre de 2005 se desarrolló un hecho relativamente inusual en nuestras latitudes: la formación de un ciclón similar a los de tipo tropical en las cercanías de Madeira que pasó a categoría 1 el día 9 con el nombre de Vince al alcanzar vientos sostenidos del orden de 120 km/h, según el Centro Nacional de Huracanes, CNH, de EEUU.

Vince

Tormentas tropicales (fuertes vientos)

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Delta 28-11-2005

Tormentas tropicales (fuertes vientos)

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Delta en Santa Cruz de Tenerife (temperatura) 28-11-2005

Delta en Santa Cruz de Tenerife (presión) 28-11-2005

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Tormentas tropicales (fuertes vientos)

Tormentas tropicales (fuertes vientos)

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Delta en Santa Cruz de Tenerife (viento) 28-11-2005

Delta en Izaña (viento) 28-11-2005

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Tormentas tropicales (fuertes vientos)

Tormentas tropicales (fuertes vientos)

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Agua precipitable Enero - marzo

¿Cambios en el régimen de alisios?

Humedad relativa en 925 hPa Junio - julio

Componente meridional del viento Mayo - Agosto

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Jornadas sobre Impactos del Cambio Climático en la Hidrología de las Islas Canarias

Santa Cruz de Tenerife, 1-2 diciembre 2005

Temperatura del agua del mar Julio-agosto

Temperatura del agua del mar Septiembre-noviembre

4. ¿ Qué cambios en T y P se esperan en la región de Canarias ?

La observación meteorológica en Canarias y el cambio climático

C-6-Emilio Cuevas Agulló Observatorio Atmosférico de Izaña

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A1. La familia de escenarios A1 describe un

A2.

B1. La familia de escenarios B1 describe un mundo convergente con una misma población mundial que alcanza su valor máximo hacia mediados del siglo y desciende posteriormente, la introducción de tecnologías limpias con un aprovechamiento eficaz de los recursos. En ella se da preponderancia a las soluciones de orden mundial encaminadas a la sostenibilidad económica, social y ambiental, así como a una mayor igualdad, pero en ausencia de iniciativas adicionales en relación con el clima.

B2. La familia de escenarios B2 describe un mundo en el que predominan las soluciones locales a la sostenibilidad económica, social y ambiental. Es un mundo cuya población aumenta progresivamente a un ritmo menor que en A2, con unos niveles de desarrollo económico intermedios, y con un cambio tecnológico menos rápido y más diverso que en las líneas evolutivas A1 y B1.

mundo futuro con un rápido crecimiento económico, una población mundial que alcanza su valor máximo hacia mediados del siglo y disminuye posteriormente, y una rápida introducción de tecnologías nuevas y más eficientes. Los tres grupos A1 se diferencian en su orientación tecnológica: utilización intensiva de combustibles de origen fósil (A1FI), utilización de fuentes de energía no de origen fósil (A1T), o utilización equilibrada de todo tipo de fuentes (A1B)

La línea evolutiva y familia de escenarios A2 describe un mundo muy heterogéneo. El índice de natalidad en el conjunto de las regiones convergen muy lentamente, con lo que se obtiene una población en continuo crecimiento. El desarrollo económico está orientado básicamente a las regiones, y el crecimiento económico por habitante así como el cambio tecnológico están más fragmentados y son más lentos que en otras líneas evolutivas.

IPCC (Foro Intergubernamental del Cambio Climático) de 2001

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Diciembre-Enero-Febrero

Canarias

T P

(+1ºC) - (+3.5ºC) 0% - (-8%)

Cambios en invierno entre 1961-1990 y 2070-2099 para 4 modelos climáticos revisados por el IPCC www.cru.uea.ac.uk/

Marzo-Abril-Mayo

Canarias

T P

(+1ºC) - (+3.2ºC) 0% - (-2%)

Cambios en primavera entre 1961-1990 y 2070-2099 para 4 modelos climáticos revisados por el IPCC www.cru.uea.ac.uk/

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Canarias

Junio-Julio-Agosto T

(+0.9ºC - (+3.5ºC)

P

(+10%) - (-35%)

Cambios en verano entre 1961-1990 y 2070-2099 para 4 modelos climáticos revisados por el IPCC www.cru.uea.ac.uk/

Canarias

Septiembre-Octubre-Noviembre T

(+1.2ºC)- (+3.2ºC)

P

+2% - (-10%)

Cambios en otoño entre 1961-1990 y 2070-2099 para 4 modelos climáticos revisados por el IPCC www.cru.uea.ac.uk/

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5. Conclusiones 1. Se detecta el cambio climático en Canarias con las series relativamente largas de temperatura y precipitación. 2. Se observa un incremento importante de eventos “extremos” en la última década: olas de calor, intrusiones de masas de aire africanas, precipitaciones intensas…. Tormentas tropicales 3. Se espera un incremento moderado de las temperaturas para el periodo 20702099: entre 1 y 3 grados centígrados. 4. Existe una gran incertidumbre sobre los cambios en el régimen pluviométrico.

GRACIAS !

A los observadores y técnicos del INM en Canarias Al Consejo Insular de Aguas de Tenerife

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