Spatio-temporal variability of surface air temperature in northeastern Spain

The present thesis examined changes in the annual and seasonal distribution of daily maximum and minimum temperatures for northeastern Spain. A better understanding of the ongoing changes in the temperature means and extremes was the primary objective. Further aims involved the analysis of large-scale atmospheric circulation patterns at different geopotential levels as well as the Mean Sea Level (MSL) pressure based on climate composites analysis and canonical variates in order to quantify the driving forces beyond the observed variability. Finally, this work aimed to assess future climate projections of seasonal temperature and their spatial variations to improve the understanding and prediction of the long-term trends of temperature means and extremes simulations. To achieve all these goals, it was necessary to develop a homogenous dataset with high spatial and temporal resolution. The next few paragraphs answer the main research questions raised during this work

An updated review on recent trends in observational surface atmospheric variables and their extremes over Spain

This article reviewed state-of-the-art findings on recent trends in observed atmospheric variables and their extremes in Spain. Our study screened peer-reviewed articles, published within the last decade, on recent climate variability in Spain, with a particular focus on a range of the essential atmospheric variables. The review focusses on the recent evolution of precipitation and air temperature, but also on other meteorological variables such as solar radiation, wind speed, surface humidity and evapotranspiration. While this review highlights results on changes in the mean state of climate in Spain, it also gives equal attention to findings on extreme weather events (e.g. rainstorms, heat waves and droughts). This paper also reviews trends of the most extreme events, like rainstorms, heat waves and droughts. A detailed review of studies focusing on recent changes in the surface climate of Spain revealed some key findings. Studies demonstrate an overall increase of solar radiation since the 1980s. A similar behaviour was observed for surface air temperature since the 1960s, on the order of +0.3ºC decade-1, with rapid warming rates during summer. Different seasonal trend patterns of wind speed were noted over Spain, with declines in winter-spring and increases in summer-autumn. A remarkable decrease (-5%) in relative humidity was observed from 1961 to 2011. For precipitation, studies suggested a strong variability over both space and time, with a moderate decrease of the annual total precipitation. In accordance with changes in the mean conditions of climate, studies of extreme weather events stressed a notable warming in warm extremes, while changes in cold extremes were generally insignificant.Este artículo revisa el actual estado de conocimiento sobre las tendencias recientes de diferentes variables atmosféricas y sus extremos en España. El estudio se centra en las aportaciones publicadas en revistas arbitradas por revisión entre pares y publicadas en la última década. La revisión se centra en la evolución reciente de la precipitación y la temperatura del aire, pero también en la de otras variables meteorológicas como la radiación solar, velocidad de viento, humedad atmosférica y evapotranspiración. Pero además de incluir una revisión sobre los cambios en las condiciones medias de estas variables, también se muestran los más recientes resultados sobre la evolución de los eventos meteorológicos más extremos (por ejemplo, Precipitaciones extremas, olas de calor o sequías). La revisión muestra algunos aspectos destacables. Los estudios realizados hasta la fecha demuestran un notable incremento de la radiación solar desde la década de 1980. Se observa un comportamiento similar para la temperatura del aire desde 1960, con un incremento de alrededor de +0.3ºC década-1, con un rápido calentamiento durante el verano. Se han identificado también diferencias estacionales en las tendencias de velocidad de viento, con descensos dominantes en invierno-primavera e incrementos en verano-otoño. Existe un notable descenso en los niveles de humedad relativa (-5%) entre 1961 y 2011. Respecto a la precipitación, los estudios existentes sugieren una importante variabilidad en el tiempo y el espacio, con un moderado descenso en los valores de precipitación anual. Respecto a los cambios en los eventos más extremos de temperatura, se asiste a un notable incremento en la frecuencia de eventos cálidos, mientras que los cambios de los eventos más fríos resultan no significativos

Changes in the frequency and severity of hydrological droughts over Ethiopia from 1960 to 2013

Here we present an analysis of drought occurrence and variability in Ethiopia, based on the monthly precipitation data from the Climate Research Unit (CRU-v3.22) over the period from 1960 to 2013. The drought events were characterized by means of the Standardized Precipitation Index (SPI) applied to precipitation data at a temporal scale of 12 months. At the national scale, the results reveal a statistically significant decrease in the severity of droughts over the 54-year period, a pattern that is mostly attributed to a statistically significant decrease in the frequency of high intensity drought episodes (i.e., extreme and very extreme droughts), compared to moderate droughts. To assess the general patterns of drought evolution, a principal component analysis (PCA) was applied to the SPI series. PCA results indicate a high spatial heterogeneity in the SPI variations over the investigated period, with ten different spatially well-defined regions identified. These PCA components accounted for 72.9% of the total variance of drought in the region. These regions also showed considerable differences in the temporal variability of drought, as most of the regions exhibited an increase in wetness conditions in recent decades. In contrast, the regions that receive less than 400 mm of annual precipitation showed a declining  trend, with the largest changes occurring over Afar region. Generally, the highly elevated regions over the central Ethiopian Highlands showed the weakest changes, compared to the lowlands. This study confirms the local character of drought evolution over Ethiopia, providing evidence for policy makers to adopt appropriate local policies to cope with the risks of drought. Over Ethiopia, the detailed spatial assessment of drought evolution is required for a better understanding of the possible impacts of recurrent drought on agriculture, food production, soil degradation, human settlements and migrations, as well as energy production and water resources management across Ethiopia.Se presenta un análisis de la ocurrencia y variabilidad de sequías en Etiopía, basado en datos de precipitación mensual de la Climate Research Unit (CRU-v3.22) para el periodo entre 1960 y 2013. Los eventos de sequía se caracterizaron por medio del Índice de Precipitación Estandarizada (SPI) aplicado a los datos de precipitación para una escala temporal de 12 meses. A escala nacional, los resultados revelan un descenso estadísticamente significativo en la severidad de las sequías en un periodo de 54 años, un patrón que se atribuye principalmente al descenso en la frecuencia de episodios de sequía de elevada intensidad. Para comprobar los patrones generals de evolución de sequías se aplicó un análisis de components principals (PCA) a las series de SPI. Los resultados del PCA indican una alta heterogeneidad espacial en las variaciones del SPI durante el period investigado, habiéndose identificado diez regiones espacialmente diferentes. Los components del PCA representaron el 72.9% de la varianza total de sequías en la region. Estas regiones también mostraron un aumento en las condiciones de humedad en décadas recientes. En contraste, las regiones que reciben menos de 400 mm de precipitación annual mostraron una tendencia decreciente, siendo la region de Afar la que presenta los mayores cambios. En general, las regiones más elevadas de las tierras altas del centro de Etiopía son las que mostraron menores cambios en comparación con las tierras bajas. Este estudio confirma el carácter local de la evolución de las sequías en Etiopía, proporcionando evidencias para los políticos y técnicos con el fin de adoptar políticas locales apropiadas para enfrentarse a los riesgos de sequías. En Etiopía, se require un studio especial detallado de la evolución de las sequías para una major comprensión de los posibles impactos de sequías recurrentes sobre la agricultura, la producción de alimento, la degradación del suelo, los asentamientos humanos y las migraciones, así como la producción de energía y las gestión de los recursos hídricos en Etiopía

Influencia de la sequía meteorológica sobre las interacciones existentes entre la sequía ecológica e hidrológica en el pirineo central español

Este trabajo analiza la influencia de la variabilidad de la sequía meteorológica sobre las sequías ecológica e hidrológica en una cuenca del Pirineo central español. Para ello se utilizan variables derivadas de observaciones y simulación hidroecológica con la finalidad de determinar la posible conexión entre la sequía meteorológica, ecológica e hidrológica considerando un enfoque en cascada, de tal manera que abarca diferentes variables que aportan información sobre la disponibilidad de agua en la cuenca (p. ej., la humedad del suelo, el caudal, la reserva embalsada y las descargas de agua fuera del sistema). Utilizando diferentes índices de sequía estandarizados, tanto meteorológicos, ecológicos e hidrológicos, se ha comprobado la mayor importancia de las sequías meteorológicas en los sistemas hidrológicos que en los sistemas ecológicos, y la poca influencia de la actividad y el crecimiento de la vegetación en la explicación de la variabilidad interanual de los recursos hídricos en la cuenca. Por el contrario, las sequías hidrológicas se ven fuertemente afectadas por la variabilidad de las precipitaciones, pero con importantes diferencias estacionales y escalas de tiempo a la hora de medir las sequíasThis paper analyzesthe influence ofthe interannual variability of climatic drought on ecological and hydrological droughts fora basin inthe central Spanish Pyrenees using variablesderivedfrom observations and hydro-ecological simulationin order to determine the possible connection between meteorological, ecological and hydrological drought considering a cascading approach and encompassing different variables that give insights into wateravailability in the basin (e.g.,soil moisture, streamflow, reservoir storages and releases). Usingdifferent climatic, ecological and hydrological standardized drought indices, we showthegreaterrole of meteorologicaldroughts inhydrological systems than in ecological systems, and the small influence of vegetation activity and growth in explaining the interannual variability of water resources in the basin. By contrast,hydrological droughts are strongly affected by precipitation variability with relationships characterized by seasonal differences and the role of different time-scales in the standardized drought metric