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Parámetros de imagen y sinópticos en la predicción de la lluvia

by Rivera Amores, Juan José

Abstract (Summary)
Resumen : Se analiza en el presente trabajo, la relación entre la intensidad de lluvia y parámetros anteriores a la caída de la misma, obtenidos a través de diversas fuentes: imágenes Meteosat, en los canales IR y WV, y parámetros sinópticos termodinámicos y dinámicos. La zona de estudio corresponde a la Península Ibérica, las islas Baleares y Canarias, además de los Alpes suizos para unos episodios particulares y se utilizan 77 días con imágenes de satélite (de ellos, 39 días con imágenes en los canales IR y WV del Meteosat, y 13 con información sinóptica). El análisis comprende tres etapas: en la primera se analiza el ajuste de una relación cuantitativa entre la lluvia medida en un intervalo de tiempo, se toman 1h y 2h, en un observatorio dado y los parámetros de imagen de satélite medidos con anterioridad a la lluvia y durante la misma sobre el observatorio y en un círculo de radio fijo alrededor del mismo. En la segunda etapa, se establece un conjunto de parámetros sinópticos y de imagen así como sus rangos de valores, que permiten predecir lluvias intensas con una antelación de 3h para una zona con un tamaño del orden de 100km de diámetro. En la tercera etapa, se establecen y caracterizan los parámetros de imagen de satélite que mejor permiten realizar un seguimiento y localización de las lluvias intensas para aquellos casos en que la predicción realizada indica la próxima aparición de las mismas. Las conclusiones a las que se llega son las siguientes: 1.-No existe relación, que permita establecer un modelo matemático objetivo, entre la cantidad de lluvia caída en un observatorio durante una hora y los parámetros de imagen en los canales IR y WV del Meteosat, medidos en la vertical del propio observatorio o en un círculo de radio fijo. Por tanto, para una predicción de lluvia, es más adecuado considerar los sistemas nubosos completos y las condiciones atmosféricas que rodean al observatorio en las horas previas. 2.- Para que se produzcan lluvias intensas en un plazo de 3h en adelante, en una zona del orden de 100km de diámetro, se ha de dar en la zona el siguiente conjunto de valores para los diferentes parámetros sinópticos: Helicidad positiva, CAPE mayor o igual a 750 J kg-1, índice IK mayor o igual a 20ºC, índice LI menor que 0ºC, convergencia en 850hPa, situación de la zona donde lloverá, en la parte delantera de una vaguada en la superficie de 500hPa, humedad relativa media entre la superficie y 500hPa por encima del 70%, masa de agua precipitable en toda la troposfera por encima de los 20mm, convergencia de vapor de agua en niveles bajos, máximos de vorticidad potencial en 250hPa superiores a 3PVU ó en 500hPa superiores a 0.6PVU. Los máximos de vorticidad potencial se producen preferentemente en 250hPa, están situados a distancias de hasta unos 1000km ó 1500km corriente arriba de la zona de desarrollo de los sistemas nubosos en las horas previas a dicho desarrollo y van acompañados de bandas alargadas de aire seco estratosférico provocado por el hundimiento de la tropopausa que se detectan mediante el canal WV del Meteosat con varias horas de antelación al desarrollo de los sistemas nubosos. 3.- En las zonas donde se producen mezclas de sistemas aumenta considerablemente la probabilidad de lluvias intensas. 4.- La permanencia durante varias horas (>10h) de sistemas nubosos con temperaturas aparentes en el canal IR del Meteosat inferiores a -32ºC son suficientes en algunas ocasiones para producir lluvias de intensidades superiores a los 15mm/h. 5.- En los sistemas convectivos intensos, la utilización conjunta de los canales IR y WV del Meteosat permite la detección de entradas en la estratosfera (overshooting) que pueden enmascarar los núcleos fríos de las imágenes IR, debido al calentamiento que experimentan las zonas que entran en la estratosfera y, por tanto, permite localizar las zonas de intensa actividad convectiva con más precisión que la sola utilización del canal IR. Las entradas en la estratosfera se producen a partir de los -40ºC de temperatura aparente en el canal IR, haciéndose más intensas alrededor de los -60ºC. 6.- Para el seguimiento y localización de intensidades de lluvia altas, superiores aproximadamente a 17mm/h, sobretodo en aquellos sistemas convectivos de gran desarrollo, es más adecuada la observación y medición de las entradas en la estratosfera que la medición de las áreas de los núcleos fríos de los sistemas nubosos y sus variaciones de tamaño en el canal IR. La entrada en la estratosfera es una condición necesaria para la producción de lluvias intensas localmente pero no es suficiente ya que puede haber falta de humedad o que el sistema viaje demasiado deprisa. La magnitud del overshooting, medida ésta como diferencia de temperaturas aparentes entre los canales WV y IR del Meteosat, supera en ocasiones los 10K. 7.- Para un seguimiento adecuado de los sistemas convectivos intensos, es necesario utilizar las imágenes, tanto en el canal IR como en el WV, con una resolución temporal de media hora, como mínimo, ya que dichos sistemas experimentan cambios apreciables en ese periodo de tiempo, por ejemplo las entradas en la estratosfera.
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Bibliographical Information:

Advisor:Jorge Sánchez, Joan

School:Universitat Politécnica de Catalunya

School Location:Spain

Source Type:Master's Thesis

Keywords:741 enginyeria minera i recursos naturals

ISBN:

Date of Publication:07/23/2001

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