Internal and external variability in regional simulations of the Iberian Peninsula climate over the last millennium

In this study we analyse the role of internal variability in regional climate simulations through a comparison of two regional paleoclimate simulations for the last millennium. They share the same external forcings and model configuration, differing only in the initial condition used to run the driving global model simulation. A comparison of these simulations allows us to study the role of internal variability in climate models at regional scales, and how it affects the long-term evolution of climate variables such as temperature and precipitation. The results indicate that, although temperature is homogeneously sensitive to the effect of external forcings, the evolution of precipitation is more strongly governed by random unpredictable internal dynamics. There are, however, some areas where the role of internal variability is lower than expected, allowing precipitation to respond to the external forcings. In this respect, we explore the underlying physical mechanisms responsible for it. This study identifies areas, depending on the season, in which a direct comparison between model simulations of precipitation and climate reconstructions would be meaningful, but also other areas where good agreement between them should not be expected even if both are perfect

Proyecciones a medio plazo de cambios climáticos en los recursos solar y eólico sobre la Península Ibérica

Ponencia presentada en: IX Congreso de la Asociación Española de Climatología celebrado en Almería entre el 28 y el 30 de octubre de 2014.[ES]Las energías renovables son parte fundamental de las estrategias de mitigación del cambio climático, pero también un sector potencialmente afectado por este último. La Península Ibérica (PI) presenta también esta doble faceta: un gran potencial para el desarrollo, en particular, de parques solares y eólicos y una alta vulnerabilidad al cambio climático. En este contexto, el objetivo de este trabajo es investigar los cambios proyectados a medio plazo, y las incertidumbres asociadas, en los campos de viento y de radiación solar superficiales.[EN]Renewable energies are an important part of the mitigation strategies aimed at abating climate change, but simultaneously they are one of the sectors threatened by this latter. The Iberian Peninsula (IP) shows also a similar twofold: a great potential for the development of solar plants and wind farms, in particular, and a high vulnerability to climate change effects. In such a context, the objective of this work is to investigate medium-term projected changes, and associated uncertainties, in the surface wind and solar radiation fields

Reconstrucciones paleoclimáticas de la Península Ibérica desde una perspectiva de modelización

Ponencia presentada en: VII Congreso de la Asociación Española de Climatología: clima, ciudad y ecosistemas, celebrado en Madrid entre el 24 y 26 de noviembre de 2010.[ES]Se ha realizado una simulación de la evolución del clima en la Península Ibérica en el último milenio con el Modelo de Circulación Regional MM5 implementado con una resolución espacial de 30 km. Las condiciones de contorno para el modelo regional se han tomado del Modelo de Circulación General ECHO-G, que implementa una resolución espacial de 300 km aproximadamente sobre la Península Ibérica. Los forzamientos externos de ambos modelos están basados en reconstrucciones de la evolución de la potencia solar, concentraciones de gases de efecto invernadero y efectos radiativos debidos a grandes erupciones volcánicas. El modelo regional mejora la reproducción del clima en la península y es capaz de detectar diferencias regionales que el modelo global no capta. Por lo tanto, esta nueva simulación contribuye a entender mejor los mecanismos físicos responsables de eventos climáticos del pasado, y así mejorar nuestra comprensión de la evolución del clima en el futuro.[EN]A simulation of the climate of the Iberian Peninsula (IP) for the last millennium has been performed with the Regional Circulation Model MM5, implemented with a spatial resolution of 30 km. The experiment is driven by the General Circulation Model ECHO-G, which implements a spatial resolution about 300 km over the IP. External forcings are based on reconstructions of the evolution of the solar constant power, Green House Gases and the radiative effects of big volcano events. The regional model improves the simulation of the local climate, and depicts important differences respect to the global model. This simulation contributes to the understanding the physical mechanism under important past climate events, and hence improves our comprehension of the evolution of the future climate

Análisis de extremos de temperatura en un conjunto de proyecciones de cambio climático para la Península Ibérica

Ponencia presentada en: VII Congreso de la Asociación Española de Climatología: clima, ciudad y ecosistemas, celebrado en Madrid entre el 24 y 26 de noviembre de 2010.[ES]Uno de los aspectos más interesantes del cambio climático es su efecto sobre fenómenos extremos. Para conseguir proyecciones de futuro fiables de fenómenos extremos es conveniente contar con simulaciones de alta resolución espacial en las que se tengan en cuenta efectos locales. Los modelos regionales de simulación climática son una herramienta muy utilizada para este propósito. Sin embargo, las fuentes de incertidumbre que afectan a este tipo de simulaciones van desde el escenario de emisiones futuro que se considere hasta la propia configuración física del modelo regional. En este trabajo se evalúan las incertidumbres asociadas a la configuración física de un modelo regional a partir de un conjunto de proyecciones de futuro de extremos de temperatura para la Península Ibérica. Concretamente se analizan los cambios proyectados para las funciones de distribución de probabilidad de la temperatura máxima diaria de verano. Los resultados muestran que el aumento de la temperatura media ira acompañado por una mayor variabilidad y asimetría de las funciones de distribución, y que la incertidumbre que introduce elegir unas u otras parametrizaciones físicas es del orden del 50% de los cambios medios que se proyectan. Sin embargo, la evaluación de la bondad de las simulaciones del presente permite discriminar cuales son a priori las proyecciones más fiables.[EN]The effect of climate change over extreme events is one of the most interesting aspect for researches. In order to gain confidence in future projections of extreme events, high resolution simulations in which local effects are taken into account are required. Regional climate models are a very used tool to get them. Nevertheless, these simulations are affected by several sources of uncertainty, from the future emission scenario to the physics configuration of the regional model. In this work, the uncertainties due to the physics configuration of a regional model are evaluated through an ensemble of future projections of temperature extremes over the Iberian Peninsula. In concrete, the projected changes of the probability density functions of summer season daily maximum temperature are analyzed. Results show that the increase of the mean temperature will be accompained by a greater variability and a greater assimetry of the distribution functions, and also that the uncertainty due to the election of the physic parameterizations is about 50% of the mean projected changes. Nevertheless, evaluating the performance of the present simulations allows to discriminate the most reliable projections

Climatología del viento sobre la Península Ibérica: observaciones y modelos

Ponencia presentada en: IX Congreso de la Asociación Española de Climatología celebrado en Almería entre el 28 y el 30 de octubre de 2014.[ES]En este trabajo se presenta la climatología del viento en la Península Ibérica (PI) obtenida a partir de datos de más de 500 estaciones con registros horarios para el periodo 1999-2007. Se describen distintos aspectos; rosa de los vientos, funciones de distribución de probabilidad, ciclo anual y respuesta a distintos tipos de circulación del campo de vientos a escala regional (20 regiones). Las regiones fueron obtenidas a partir de un análisis clúster imponiendo máxima similitud temporal entre las series observacionales.[EN]In this work the wind climatology of the Iberian Peninsula is presented. It has been obtained using more tan 500 weather stations with hourly records for the period 1999-2007. Wind Roses, annual cycles and probability distribution functions as well as the response of the wind field to circulation types are characterized at regional scale. Regions are obtained using a a cluster analysis, grouping places with similar temporal variability.Este trabajo ha sido financiado por el Gobierno de España y el Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER) por medio de los proyectos MINIEOLICA (PSE.120000.2007.14), CORWES (CGL210-22158) y SPEQ-TRES (CGL2011-29672-C02-02)

Análisis del papel de la elección en la base de datos reticular observacional en la evaluación de modelos climáticos regionales

Ponencia presentada en: VIII Congreso de la Asociación Española de Climatología celebrado en Salamanca entre el 25 y el 28 de septiembre de 2012.[ES]En este trabajo se presentan los resultados de la evaluación de la habilidad de todos los miembros de dos conjuntos de simulaciones regionales climáticas para la reproducción de la precipitación y temperaturas máximas y mínimas utilizando tres bases de datos reticulares diferentes (SPAIN02, AEMET y E-OBS), que tienen una resolución espacial similar (aprox 25 km). El primer conjunto es multifísica (30 km) y consta de ocho miembros. El segundo conjunto es multimodelo (ESCENA) y consta de 5 miembros (25 km de resolución). Los resultados indican que la bondad de los miembros del conjunto en la reproducción de la climatología observada sobre España depende de las base de datos seleccionada.[EN]This paper presents the results of the skill evaluation of the members of two ensembles of regional climate simulations in reproducing precipitation and maximum and minimum temperatures using three different grid databases (SPAIN02, AEMET and E-OBS ), which have similar spatial resolution (approximately 25 km). The first set is multiphysics (30 km) and consists of eight members. The second set is multi-model (ESCENA) and consists of 5 members (25 km resolution). The results indicate that the skill of the ensemble members in reproducing the observed climate over Spain depends on the selected database

Influencia de los forzamientos externos en los tipos de circulación sobre la Península Ibérica en el último milenio

Ponencia presentada en: VIII Congreso de la Asociación Española de Climatología celebrado en Salamanca entre el 25 y el 28 de septiembre de 2012.[ES]Nuestro estudio analiza la evolución de la frecuencia de los principales TCs obtenidos para invierno y verano, mediante una simulación paleoclimática llevada a cabo para el último milenio con una versión climática del modelo MM5 sobre Europa y la Penísula Ibérica (PI). La simulación incluye tres forzamientos externos diferentes: Gases de Efecto Invernadero (período industrial), actividad volcánica (máximo entorno a 1810) y radiación solar (mínimo hacia 1700). Para la caracterización de los TCs se utilizaron datos diarios de Presión a Nivel del Mar y Geopotencial a 500 hPa sobre una ventana que cubre la PI.[EN]This study analyses the behavior in the frequency of the main CTs obtained for winter and summer from a paleosimulation performed for Europe and the Iberian Peninsula for the last millennium (1001- 1990) using a climate version of MM5. The simulation includes three kind of external forcings: Greenhouse Gases (industrial period), volcanic activity (maximun near 1810) and solar activity (minimun around 1700). For the characterization of the CTs were employed daily data of Sea Level Pressure (SLP) and Geopotential Height at 500 hPa Level of a window that covers the Iberian Peninsula (IP)

Trends of daily peak wind gusts in Spain and Portugal, 1961–2014

Given the inconsistencies of wind gust trends under the widespread decline in near-surface wind speed (stilling), our study aimed to assess trends of observed daily peak wind gusts (DPWG) across Spain and Portugal for 1961–2014 by analyzing trends of (i) the frequency (90th percentile) and (ii) the magnitude (wind speed maxima) of DPWG. Wind gust series were homogenized on a daily basis, using MM5-simulated series as reference, resulting in 80 suitable station-based data sets. The average DPWG 90th percentile frequency declined by _1.49 d decade_1 (p<0.05) annually. This showed marked seasonal differences: decreasing in winter (_0.75 d decade_1; p<0.05) and increasing in summer (+0.18 d decade_1; p>0.10). A negligible trend was calculated for the annual magnitude of DPWG (_0.005ms_1 decade_1; p>0.10), with distinct seasonality: declining in winter (_0.168ms_1 decade_1; p<0.10) and increasing in summer (+0.130ms_1 decade_1; p0.10), especially for the frequency, suggesting the role of local-to-mesoscale drivers

Recent trends in wind speed across Saudi Arabia, 1978–2013: a break in the stilling

We analyse recent trends and variability of observed near-surface wind speed from 19 stations across Saudi Arabia (SA) for 1978–2013. The raw wind speed data set was subject to a robust homogenization protocol, and the stations were then classified under three categories: (1) coast, (2) inland and (3) mountain stations. The results reveal a statistically significant ( p < 0.05) reduction of wind speed of − 0.058 m s − 1 dec − 1 at annual scale across SA, with decreases in winter ( − 0.100 m s − 1 dec − 1 ) and spring ( − 0.066 m s − 1 dec − 1 ) also detected, being non-significant in summer and autumn. The coast, inland and mountain series showed similar magnitude and significance of the declining trends across all SA series, except for summer when a decoupled variability and opposite trends of wind speed between the coast and inland series (significant declines: − 0.101 m s − 1 dec − 1 and − 0.065 m s − 1 dec − 1 , respectively) and the high-elevation mountain series (significant increase: + 0.041 m s − 1 dec − 1 ) were observed. Even though wind speed declines dominated across much of the country throughout the year, only a small number of stations showed statistically significant negative trends in summer and autumn. Most interestingly, a break in the stilling was observed in the last 12-year (2002–2013) period ( + 0.057 m s − 1 dec − 1 ; not significant) compared to the significant slowdown detected in the previous 24-year (1978–2001) period ( − 0.089 m s − 1 dec − 1 ). This break in the slowdown of winds, even followed by a non-significant recovery trend, occurred in all seasons (and months) except for some winter months. Atmospheric circulation plays a key role in explaining the variability of winds, with the North Atlantic Oscillation positively affecting the annual wind speed, the Southern Oscillation displaying a significant negative relationship with winds in winter, spring and autumn, and the Eastern Atlantic negatively modulating winds in summer.C. A-M. has received funding from the European Union’s Horizon 2020 research and innovation programme under the Marie Skłodowska-Curie grant agreement no. 703733 (STILLING project). This research was supported by the research projects: Swedish BECC, MERGE, VR (2014-5320)