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Actividades de PdE

relacionadas con el Estudio

del Cambio Climático

UHINAK. II Congreso Transfronterizo sobre cambio climático y litoral

Enrique Álvarez Fanjul, Begoña Pérez, Roland Aznar,

Susana Pérez, Marta de Alfonso, Marcos García Sotillo,

Damia Gomis*

Área de Medio Físico* UIB/IMEDEA

Marcos García Sotillo Head of Coastal and Harbor

Circulation Dept. (CMEMS IBI MFC Leader, Deputy)

[email protected]

– Usuario: El Sistema Portuario Español de titularidad Estatal

MODELOS

Servicios de Usuario

PdE: Un Centro de Oceanografía Operacional (OO)

Área de Medio Físico de PdE:

Grupo de I+D

OBSERVACIONES

INTRODUCCiÓN

El conocimiento del medio físico en la actividad

portuaria es imprescindible

Fase de diseño del Puerto: descripción climática

Parámetros básicos para el diseño de la infraestructura

Viabilidad, presupuesto y planes de ejecución

Seguridad de las futuras instalaciones

Previsión de operatividad

Fase de construcción: medidas en tiempo real y predicciones

Seguridad durante la fase constructiva

Planificación a corto plazo

Fase de Explotación: medidas en tiempo real y predicciones Operatividad (p.eg. Calado)

Seguridad (p. ej. control de rebases)

Practicaje, control calidad agua, derrames, etc.

– Beneficios para toda la sociedad

• Amplia Comunidad de usuarios (Más allá de las AAPP: Instituciones públicas, Universidad, empresas, etc…)

– Politica de Datos PdE Abierta y gratuita

INTRODUCCIÓN: PdE como Centro de OO

¿Qué se necesita para cubrir estas necesidades?

1- Redes de Medida 2- Sistemas de Predicción 3- Información Histórica 4- Distribución

1- Redes de Medida

• Permanentes

• Transmisión en tiempo real



2- Sistemas de Predicción

• Capacidad de pronosticar

• Amplia cobertura espacial

• Alta resolución




3- Información Histórica

• Asegurar calidad de los datos

• Información derivada

• Comportamiento climático




4- Distribución

• Herramientas que integren toda

la información (BBDD)

• Ofrecerla a las AA.PP. de forma

que pueda ser directamente

empleada (WEB, CMA)


¿Qué ofrece Puertos del Estado?: Redes de Medida

Red de Boyas de Aguas Profundas


Redes de Medida I: Red de Boyas de Aguas Profundas

• 15 estaciones. Una de ellas integrada la Red Europea de Boyas.

• Boyas de gran envergadura.

• Fondeos en zonas de profundidad mayor de 400 m

• Información representativa de

una amplia zona.

• Oleaje direccional, meteorología,

corrientes, temperatura del agua y

salinidad.

• Transmisión vía satélite en tiempo real

Datos desde 1996

WavescanSeawatch


• Cobertura temporal

Periodos de Fondeo,

indicador de la salud de

la Red…

http://www.google.es/url?sa=i&rct=j&q=OK&source=images&cd=&docid=Fac6-q82QtPDuM&tbnid=7VteBHy4Zt6oOM:&ved=&url=http://mundocurioso.es/de-donde-proviene-la-palabra-ok/&ei=1H9tUbvKJIebO7H7gOgM&bvm=bv.45175338,d.ZWU&psig=AFQjCNEVmvr1pvYU4aD2mUgMuzNC-UyuxQ&ust=1366217044906662


Red de Boyas de Aguas Costeras

Redes de Medida II: Red de Boyas de Aguas Costeras

• 16 estaciones.

• Red orientada a las aplicaciones

costeras y portuarias específicas.

• Oleaje direccional y temperatura del agua (Triaxys).

• Transmisión de datos en Tiempo

Real vía radio a una estación en

tierra próxima y desde ahí a Puertos

del Estado (vía internet).

• Datos desde finales de la década

de 1980.

Wavescan Triaxys



Red de Mareografos

Redes de Medida III: Red de Mareógrafos (REDMAR)

• 36 Estaciones (Tipo radar)

• Parámetros:

• Nivel del mar (frec. Muestreo 2Hz,

Servicio Datos promedio 1’)

• Parámetros de agitación (frec. 20min)

• Sensores meteorológicos (17 estaciones)

• Barómetro (frec. 1´ - rissagas-)

• Transmisión datos tiempo real vía internet

(GPRS-wifi-fibra óptica-ADSL,etc…)

• 5 estaciones GNSS (Continuos GPS).

Referencia absoluta. • Monitorización movimiento vertical estación

• Ibiza, Palma, Bcn, Ferrol, Huelva

• REDMAR lista para Tsunamis!

• Red de Alerta Nacional, Europea +

Servicio Alerta Global (UNESCO)

Radar


Datos desde el año 1992

Más información en: Pérez et al (2013)Pérez et al (2014)

Sea level measures relative to land (TG Bench Mark).

Trends affected by local movements, installation problems

GIA component one order of magnitude less

GNSS for local land movement at Ibiza: -0.113± 0.02 cm/yr

Larger trends in the Med & Canaries.

>5 mm/yr everywhere, except at Northern sites.

Observed mean sea level trends (REDMAR TG’s: 1992-2013)

B Pérez-Gómez (2014) PhD Thesis

Sea level trends (cm/yr) from altimeter (1992-2013 monthly means):

Very low values at the

Cantabric coast and South

of the Balearic Islands.

Maximum trend around

Algeciras (5mm/yr),

Similar spatial variability, lower trend values

Observed mean sea level trends (REDMAR Vs Altimetro)

TideGaugeAltimeter

In the North Atlantic coast, similar trends

Significantly larger trends at TG for most of the stations in the Mediterranean and

the Canary Islands (up to > 5 mm/yr).• Enhanced sea level rise in the 90’s in the Med. (Marcos and Tsimplis 2008), not in

altimetry (under study)

Identification of Station problems at: Coruña (confirmed),Villagarcia, Hierro and Mallorca under study

Observed mean sea level trends (REDMAR TG’s vs altimetry)

Computation of annual percentiles and their trends (hourly levels) (99% and 1%):

Almost null or even negative trends

for Iberian-Atl coast,

Positive trends in the Canaries &

Med(up to 0.6 cm/yr in Tenerife).

Observed trends of extremes from REDMAR TG’s (1992-2013)

“CMEMS OceanState Report”

Beneficios Red radar HF

• Mejora de la seguridad en la navegación (disposición de información de calidad en tiempo real de las condiciones del mar y la previsión marítima)

• Aumento eficacia en situación de emergencia en la lucha contra la contaminación ó el salvamento de náufragos

Comunicación US Coastguard (2008):se afirma que en condicionesoceanográficas adversas se aumenta laprobabilidad de éxito de una operaciónde salvamento del 22 % al 48 – 67 %usando datos radar HF (lo cual setraduce en el salvamento de 26 – 45vidas al año)

http://www.iberoredhf.es/

Radares HF en la península

Número de ANTENASPuertos del Estado: 9

Instituto Hidrografico: 3

SOCIB: 2

Gobierno Vasco: 2

Gobierno Galicia: 2

TOTAL: 18

Red de PdE Radar-HF: Promoción de una Red Ibérica

Oleaje

Circulación

Escala Regional

Nivel del mar

Escala Costera y

Portuaria

¿Qué ofrece Puertos del Estado?: Sistemas de predicción

Desde 1996

Desde 1998

Desde 2006 (ESEOO)

MyOcean/CMEMS desde 2011

Sist. SAPO

Desde 2003

SAMOAs

– PdE Active role as Marine Core Service Provider

• (through MyOcean’s & now CMEMS)

– PdE carry on Downstream Service Provider

• At local, national & regional levels

IBI MFC Leader

IBI InSitu TAC Leader

* MED InSituTACData Provider

PdE building European Capability: Networks & Services

Algeciras

Las Palmas

S.C. deLa Palma

S.S. deLa Gomera

S.C. deTenerife

Vigo

La Coruña

Ferrol

Barcelona

Tarragona

Bilbao

Systems already available (SAMPA)

New Systems (SAMOA Development)

Systems to be revised (EU Inter RAIA)

Local HR Harbor Circulation Systems:

Almeria

SAMOA: a noticeable increase of PdE coastal

downscaling capabilities

Algeciras

Las Palmas

S.C. deLa Palma

S.S. deLa Gomera

S.C. deTenerife

Vigo

La Coruña

Ferrol

Barcelona

Tarragona

Bilbao

Systems already available (SAMPA)

New Systems (SAMOA Development)

Systems to be revised (EU Inter RAIA)

Local HR Harbor Circulation Systems:

CST

PRT

SAMOA: a noticeable increase of PdE coastal

downscaling capabilities

• WASA Project: • Hindcast Oleaje (1955-1994)• Dominio Atlántico

• HIPOCAS (EU FP7):• Hindcast (1958-2001) Atmosf + Olas + Nivel de mar (barotropico)• Dominio: Mediterráneo y Atlántico Nororiental

• VANIMEDAT (Plan Nacional):• Hindcast (1958-2001). Circulación (modelo baroclinico;• Dominio: Mediterráneo y Atlántico Nororiental• Modelo NEMO

• PLAYA DE PALMA (Autonómico / Baleares): • Escenario A2 de modelo ARPÈGE (2001-2050)• Dominio: Mediterráneo

• VANIMEDAT2 (Plan Nacional):• Escenarios B1, A1B y B2 de modelo ARPÈGE (2001-2100)• Dominio: Mediterráneo• Modelo NEMO

• ESCENARIOS (Ministerio de Medio Ambiente + Fomento):• Hindcast (1960-2000)• Escenario A1B (forzaminetos:HadCM3-low y ECHAM5) (2001-2050)• Dominio: Mediterráneo y Atlántico Nororiental

• IBI-MFC (Servicio Copernicus Marino –CMEMS-): • Producto de Reanalisis (2002-2014). Previsión ampliación: (1992-2016)

Participación de PdE en proyectos de

reconstrucciones climáticas y proyecciones de cambio climático en circulación

oceánica

Modelado climático en PdE: Una perspectiva histórica

1996

2003

2008

2010

2013

2012

2014

ANALISIS SOBRE EL CAMBIO CLIMÁTICO A LO LARGO DEL SIGLO XXI EN LAS COSTAS ESPAÑOLAS:

RESULTADOS DE LOS PROYECTOS VANIMEDAT II Y ESCENARIOS

INSTITUT MEDITERRANI D’ESTUDIS AVANÇATS

UNIVERSITAT DE LES ILLES BALEARS – CSIC

CNRMToulouse

D. Gomis

M. N. Tsimplis, F.M. Calafat E. Rodríguez-Camino S. Somot, F. Sevault,

J. C. Sánchez-Perrino, F. Adloff

J. M. Rodríguez

, M. Marcos, G. Jordà, E. Álvarez-Fanjul, R. Aznar,

A. Martínez-Asensio, J. Llasses E. Padorno, S. Pérez, B. Pérez

• Entender la variabilidad climática en las costas españolas observada durante las últimas décadas del siglo XX

• Obtener un conjunto de escenarios climáticos marinos regionalizados para el siglo XXI para todas las costas españolas, con el objetivo de:

• Cuantificar los cambios en nuestras costas

• Entender los procesos que subyacen en los cambios proyectados

• Ofrecer datos y productos derivados a gestores costeros, AAPP, e instituciones de cara a acometer estrategias de adaptación frente al cambio climático

Objetivos de los proyectos Vanimedat II y

Escenarios

Marco del trabajo

Caracterización e impacto de:• Oleaje• Nivel del mar (total y residuo)• Temperatura del agua• Corrientes• Salinidad

Ámbito temporal:• Siglo XX• Siglo XXI

Resolución espacial:• Estudios regionalizados

Herramientas empleadas• Modelo numéricos• Datos in-situ (PdE)• Datos de satélite

Análisis de incertidumbre:• Diversos escenarios (AR4)• Diversos forzamientos

dentro de cada escenario

x 50 km

Proyecciones de SST:

HADCM3-low (A1B) ECHAM5 (A1B)

Mar Cantábrico

Fachada atlántica

Golfo de Cádiz

Islas Canarias

Alborán y costa de Almería

Mar Catalano-Balear y Baleares

Variación de valor medio

Max: +0,9°C Min: +0,4° C

Max: +0,5°C Min: +0,1°C

Max: +0,8°Min: +0,3°

Max: +1,0°C Min: +0,3°C

Max: +0,6°C Min: +0,6°C

Max: +0,9°C Min: +0,5°C

Variación de percentil 95

Max: +0,9°C Min: +0,9°C

Max: +0,5°C Min: +0,3°C

Max: +1,5°CMin: +0,8°C

Max: +1,1°C Min: +0,6°C

Max: +1,3°CMin: +0,6°C

Max: +1.5°CMin: +1,1°C

Tendencia de SST (en ºC/década) en el Mediterráneo para el periodo 2000-2050

(2000-2050) – (1950-2000)

Evolución hasta 2100 (B1-A1B-A2)

Proyecciones de SST:

Media de SST en la cuenca Mediterránea

Incremento del nivel medio del mar (A2):

- Hasta 2050: entre 15 y 35 cm

- Hasta 2100: entre 45 y 80 cm

La magnitud total depende mucho de la contribución de los hielos.

La componente estérica por temperatura (baroclina) es la que aporta la variabilidad regional

Proyecciones de nivel del mar:

Proyecciones de oleaje

- Disminución de altura de ola

significante:

- De un 9% (como máximo)

para el promedio anual

- Concentrada en otoño-

invierno (-20%)

- Cerca de costa, los cambios

proyectados son algo menores,

al menos en valor absoluto.

zonas difuminadas corresponden a tendencias no significativas al nivel de confianza del 95%.

Tendencias estacionales y totales de Hs media para el siglo XXI (escenario A1B).

Ejemplo de Impacto sobre los puertos

Ejemplo de impacto directo: Rebase en el dique sur de Barcelona

Sistema de alerta operado por Puertos del Estado.

A partir de un determinado nivel de rebase, se pone en marcha el plan de

contingencia

Al subir el nivel medio, cambia el rebase.

Conclusiones

Se dispone de las herramientas necesarias (conjunto completo de escenarios climáticos regionalizados) para abordar los estudios de impactos con garantías (i.e., con estimaciones robustas de las incertidumbres).

Conclusiones escenarios climáticos

• Aumentos de temperatura superficial del mar

• Se prevé un aumento notable del nivel medio del mar.

• Muy dependiente de la tasa de deshielo

• Ligera reducción del régimen medio oleaje.

• En alguna zona puede darse un aumento de los extremos,pero dentro del rango de incertidumbre.

Trabajo futuro

• Colaboración con AA.PP. en estudios de impactos: regionalización(downscaling dinámico) de oleaje en puertos.

• Actualización permanente y mejora de información de escenarios.

• Datos y productos de interés para Puertos: disponibles en la web de Puertos del Estado

(http://www.puertos.es).

• Datos de otras simulaciones, reconstrucciones y otros datos de interés científico: disponibles en la web de IMEDEA

• (http://marine-climate.uib.es).

• Aparte de la producción científica… más de 30 artículos publicados en revistas de primera línea.

• En preparación: libro que, a la manera del IPCC, contendrá resúmenes ejecutivos para cada parámetro de interés.

Productos / Diseminación

http://marine-climate.uib.es/

http://marine-climate.uib.es/

Acceso a información recibida, generada, procesada y almacenada

históricamente de redes de medida y modelos.

• HindcASTS incluidos

• Proyecciones climáticas (aún no)

EstadísticasRégimen extremal

EL SISTEMA PORTUS: Datos Históricos

Acceso tanto a datos como a información procesada.


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