El primer objetivo de esta Tesis está relacionado con el desarrollo e implementación de diferentes sistemas de vigilancia y alerta para el territorio de la Comunitat Valenciana: un sistema de predicción meteorológica en tiempo real basado en el modelo atmosférico de mesoescala Regional Atmospheric Modeling System (RAMS) y un sistema de previsión del Índice UV (UVI), basado en el modelo Santa Barbara DISORT Atmospheric Radiative Transfer (SBDART). Además, se propone una metodología que proporciona un entorno computacional adecuado para la administración y coordinación de los diferentes procesos implicados en ambos sistemas de vigilancia. La principal mejora de la predicción UVI es la utilización de datos de ozono total en columna obtenidos del modelo Global Forecast System (GFS), en lugar de los datos derivados del Ozone Monitoring Instrument (OMI) empleados en el sistema original. La validación de los resultados obtenidos por el sistema de predicción del UVI, para el año 2008, muestra un alto grado de acuerdo entre la modelización y la observación, teniendo en cuenta una diferencia del UVI de una unidad. Asimismo, la utilización de ozono total en columna correspondiente al modelo GFS presenta una ligera mejora con respecto a la previsión obtenida con el sistema original. El segundo objetivo que plantea esta Tesis está relacionado con la modelización de riesgos climáticos típicos en la Comunitat Valenciana. Para ello, se ha seleccionado un episodio reciente de lluvias intensas, que tuvo lugar los días 11 y 12 de Octubre de 2007. Utilizando este evento, se han realizado diferentes experimentos numéricos con el modelo RAMS, con el fin de evaluar la influencia que diferentes parámetros físicos y fisiográficos tienen en los resultados de simulación. Se ha analizado, por un lado, el papel de la orografía en este tipo de eventos y, por otro, el que representan las parametrizaciones convectivas actualmente implementadas en el modelo RAMS (Kuo y Kain-Fritsch) al ser activadas o desactivadas en diferentes dominios de simulación. De los diferentes experimentos llevados a cabo se desprende que el modelo RAMS es una herramienta adecuada que permite reproducir las características principales de las lluvias torrenciales en la zona de estudio. Además, se ha demostrado que eliminar la orografía en la zona de precipitación resulta en una disminución de la intensidad del ascenso orográfico en las primeras cadenas montañosas cercanas a la costa. Como consecuencia, la precipitación observada se ve disminuida en relación a la simulación que tiene en cuenta la orografía, y el grueso de precipitación se desplaza hacia el interior. Finalmente, se ha podido constatar cómo activar Kuo y Kain-Fritsch a diferente resolución horizontal produce resultados divergentes en las distintas variables y procesos físicos analizados. Comparando ambos esquemas de cúmulos, Kuo obtiene, en general, resultados superiores a Kain-Fritsch. Igualmente, el efecto de activar la parametrización de Kuo en dominios de mayor resolución mejora los resultados de previsión de la precipitación total acumulada. En cambio, activar la parametrización de Kain-Fritsch en estos dominios disminuye la precipitación simulada.
الوصف (مترجم):
The first aim of this Thesis is related to the development and implementation of different warning and alert systems within the Valencia Region: a meteorological real-time forecasting system based on the Regional Atmospheric Modeling System (RAMS) and a UV Index (UVI) forecasting system based on the Santa Barbara Disort Model Atmospheric Radiative Transfer (SBDART). Furthermore, we propose a methodology that provides a computational environment suitable for the management and coordination of the different processes involved in both systems. The main improvement in the UVI forecast is related to using the total ozone column data obtained from the model Global Forecast System (GFS), rather than the data derived from the Ozone Monitoring Instrument (OMI) used in the original system. The validation of the results obtained by the UVI forecast system for the year 2008 shows a high degree of agreement between the modeling and the observations, taking into account a difference of one unit in the UV Index. Besides, the use of total ozone column from the GFS shows a slight improvement over the forecast obtained with the original system. The second aim of the current Thesis is related to the modeling of climate risks typical within the Valencia Region. In this sense, we have selected a recent episode of heavy rain, which took place on the 11th and 12th October 2007. Using this event, numerical experiments have been performed using the RAMS model in order to evaluate the influence of different physical parameters in the simulation results. On the one hand, we have analyzed the role of the orography in this sort of events. On the other hand, we have dealt with the effect of using the different convective parameterizations currently implemented in the RAMS model (Kuo and Kain-Fritsch) in the forecast results. Sensitivity tests have been run with and without these parameterizations activated in a series of combinations of the different grids. From the various experiments carried out it is shown that RAMS is a suitable tool to capture and represent the main characteristics of torrential rains in the area of study. In addition, removing the orography for the inner grid results in a decrease in intensity in the first mountain ranges close to the coast. Consequently, the observed precipitation is diminished in relation to the simulation that takes into account this parameter, and the bulk of precipitation moves inland. Finally, it has also been shown that activating Kuo and Kain-Fritsch at different horizontal resolution domains produces different results in the different variables and physical processes analyzed. Comparing both convective schemes, Kuo produces in general better results than Kain-Fritsch. Similarly, the effect of activating the Kuo parameterization on higher horizontal resolution domains improves the total precipitation results. Instead, activating the Kain-Fritsch parameterization for these domains decreases the simulated precipitation.
