Presentación realizada para las XXXII Jornadas Científicas de la Asociación Meteorológica Española y 13º Encuentro Hispano-Luso de Meteorología celebrados en Alcobendas (Madrid), del 28 al 30 de mayo de 2012

Bañón García, Manuel

Belda, Fernando

Palenzuela, Juan Esteban

German

Palenzuela Cruz, Juan Esteban

Belda Esplugues, Fernando

Agencia Estatal de Meteorología

Efectos sobre la serie climatológica del cambio de sensor de insolación en el aeropuerto de San Javier (Murcia).Juan Esteban Palenzuela CruzManuel Bañón GarcíaFernando Belda Esplugues1. INTRODUCCIÓN. OBJETIVOS2. MEDIDAS Y EQUIPOS3. ANÁLISIS PRELIMINAR Y CONTROL DE CALIDAD DE DATOS4. CONSTRUCCIÓN Y COMPARACIÓN DE MODELOS PREDICCTIVOS5. CONCLUSIONESINTRODUCCIÓN.LOS ESTUDIOS SOBRE LA INSOLACIÓN Y SU TENDENCIA HAN ADQUIRIDO ESPECIAL RELEVANCIA EN LOS ÚLTIMOS AÑOS AL RELACIONARSE CON CAMBIOS EN LA CIRCULACIÓN ATMOSFÉRICA Y OTROS ASPECTOS DEL CAMBIO CLIMÁTICO.LAS SERIES MÁS LARGAS DE INSOLACIÓN EN ESPAÑA, EN ALGUNOS CASOS DE MÁS DE 60 AÑOS, CORRESPONDEN A OBSERVATORIOS PRINCIPALES Y AEROPUERTOS. EN DICHOS EMPLAZAMIENTOS SE ESTÁN SUSTIYUDENDO, DESDE HACE ALGUNOS AÑOS, LOS EQUIPOS TRADICIONALES POR  EQUIPOS AUTOMÁTICOS. LA SUSTITUCIÓN DE LOS EQUIPOS DE MEDIDA PUEDE SUPONER LA FALTA DE HOMOGENEIDAD EN LAS SERIES DE DATOS, QUE PUEDE AFECTAR A LA EVALUACIÓN DE LA MEDIDA DE LA TENDENCIA DE DICHA VARIABLE.SE HA ELEGIDO EL AEROPUERTO DE SAN JAVIER PARA LA REALIZACIÓN DE MEDIDAS PARALELAS DE INSOLACIÓN DIARIA (DESDE INICIOS DE 2006 HASTA 2008), ATENDIENDO A LAS NORMAS Y RECOMENDACIONES INTERNACIONALES. EN ESTE EMPLAZAMIENTO, SE DISPONE DE UNA DE LAS SERIES CON REGISTRO MÁS LARGO DE LA REGIÓN DE MURCIA, INICIADA EN 1951..  SE REALIZA UN CONTROL DE CALIDAD DE LOS DATOS, UN ANÁLISIS  EXPLORATORIO Y SE PRESENTAN VARIOS MODELOS DE REGRESIÓN PARA ESTIMAR LA NUEVA MEDIDA EN FUNCIÓN DE LA OBTENIDA POR EL EQUIPO ANTIGUOLA IDEA ES, UNA VEZ CONSEGUIDO EL MEJOR MODELO, APLICARLO HACIA ATRÁS EN EL TIEMPO PARA OBTENER UNA SERIE LARGA Y HOMOGENEA DE MEDIDAS DE INSOLACIÓN EN ESTE EMPLAZAMIENTO....ˆˆˆˆ 210 +++= HRIHRUI βββSE EVALUAN LOS MODELOS ALTERNATIVOS EN FUNCIÓN DE SU CAPACIDAD PREDICTIVA..MEDIDAS Y EQUIPOSEN 2003 LA OMM DEFINIÓ LA DURACIÓN DE LA INSOLACIÓN COMO EL PERIODO DURANTE EL CUAL LA IRRADIACIÓN SOLAR DIRECTA, SUPERA UN VALOR DE 120 VATIOS POR METRO CUADRADOLA MEDIDA DE LA DURACIÓN DE LA INSOLACIÓN, MEDIANTE EL REGISTRADOR HELIOGRAFO CAMPBELL-STOCKES, SE REALIZA CUANTIFICANDO LA LONGITUD DEL TRAZO QUEMADO EN UNA CARTULINA GRADUADA EN HORAS.SI EL EQUIPO ESTÁ CORRECTAMENTE INSTALADO LOS ERRORES DE LA MEDIDA PUEDEN PROVENIR DE LA DEPENDENCIA DE LA TEMPERATURA Y HUMEDAD DE LA BANDA. REQUIERE EL CAMBIO DIARIO DE LA CARTULINA Y PRESENTA UNA COMPONENTE SUBJETIVA DEL OPERADOR EN LA ESTIMACIÓN DEL TRAZO QUEMADO.EL EQUIPO DE MEDICIÓN AUTOMÁTICA, PARA EL CASO QUE NOS OCUPA, ES EL SENSOR DE INSOLACIÓN  DISEÑADO POR KIPP-ZONEN, CSD3. ESTE EQUIPO PROPORCIONA UNA SALIDA CONTINUA Y ES FÁCIL DE INSTALAR Y MANTENERMIDE LA INSOLACIÓN RECIBIDA A TRAVÉS DE UN CILINDRO DE CRISTAL DE ALTA CALIDAD.USA 3 FOTODIODOS, CON UN CONTADOR DE TIEMPO, LOS FOTODIODOS TIENEN DIFERENTES ORIENTACIONES, UNO HACIA EL NORTE, OTRO HACIA EL SE Y EL ÚLTIMO HACIA EL SW..CONTROL DE CALIDAD DE LOS DATOS.ANÁLISIS EXPLORATORIO PREVIO DE LOS DATOSSE OBSERVA QUE EL NUEVO EQUIPO (CSD3) DA VALORES INFERIORES AL EQUIPO CAMPBELL-STOCKES. ESTE SESGO SE ACENTÚA ESPECIALMENTE EN VERANO VALOR MEDIO DE LA DESVIACIÓNDESVIACIÓN TÍPICACONTROL DE CALIDAD DE LOS DATOS.SE HAN ELIMINADO AQUELLOS DATOS PARA LOS QUE LAS DIFERENCIAS ABSOLUTAS ENTRE EL NUEVO EQUIPO Y EL HELIOGRAFO SUPERAN 3 VECES LA DESVIACIÓN TÍPICA GLOBAL. PUEDEN CONSIDERARSE ERRORES DE MEDIDA. NO LLEGAN AL 2% DEL TOTALHOMOGENEIDAD DE LA SERIE. NO  SE DISPONE DE SERIE DE REFERENCIA. SE HA UTILIZADO EL TEST RHtestV3 (FUNCIÓN findU). SE ACEPTA LA HIPÓTESIS DE HOMOGENEIDAD DE LOS DATOS AL NIVEL DE CONFIANZA DEL 95%.DISTRIBUCIÓN DE LOS DATOS DE DURACIÓN DE INSOLACIÓN CON EL EQUIPO CSD3 (IUR)DEPENDENCIA O RELACIÓN DE LA DURACIÓN DE LA INSOLACIÓN, MEDIDA CON EL EQUIPO CSD3(IUR) CON OTRAS VARIABLES.ANALIZANDO LA GRAFICA DE DIFERENCIAS DE LAS MEDIDAS CON SENSOR AUTOMÁTICO Y CON HELIÓGRAFO (IH), SE OBSERVA QUE DICHAS DIFERENCIAS DEPENDEN DE LA ÉPOCA O MESES DEL AÑO, APARECIENDO TRES MOMENTOS DIFERENCIADOS:ÉPOCA 1 :MESES DE MARZO, ABRIL, SEPTIEMBRE Y OCTUBRE; MESES EN LOS QUE IUR ES ALGO SUPERIOR A IHÉPOCA 2: MESES DE MAYO A AGOSTO, EN LOS QUE EL VALOR DE IUR ESTÁ CLARAMENTE POR DEBAJO DE IHÉPOCA 3: EL RESTO DEL AÑO, CON VALORES MUY PRÓXIMOS ENTRE IUR E IH.EN FUNCIÓN DE ESTOS PERIODOS SE REPRESENTA IUR RESPECTO A OTRAS VARIABLES.DEPENDENCIA CON OTRAS VARIABLES.ÉPOCA 1 - ÉPOCA 2 - ÉPOCA 3.ÉPOCA 1 - ÉPOCA 2 - ÉPOCA 3.4. CONSTRUCCIÓN Y COMPARACIÓN DE MODELOS PREDICCTIVOSA LA VISTA DE LAS RELACIONES ANTERIORES CONSIDERAMOS COMO VARIABLES PARA INTRODUCIR EN LOS MODELOS LAS SIGUINETES:IH: DURACIÓN DE LA INSOLACIÓN MEDIDA CON EL HELIÓGRAFOHR: HUMEDAD RELATIVA A LAS 13 HORAS UTC.T: TEMPERATURA A LAS 13 HORAS UTCF_P: VARIABLE BINARIA O FACTOR, SEGÚN EL DÍA CORRESPONDA A ÉPOCA 1 O NO (MESES DE MARZO, ABRIL, SEPTIEMBRE Y OCTUBRE).F_V: VARIABLE BINARIA O FACTOR, SEGÚN EL DÍA CORRESPONDA A ÉPOCA 2 (DE MAYO A AGOSTO) O NO.NOTA: LA NUBOSIDAD NO SE CONSIDERA PARA INTRODUCIRLA EN EL MODELO, PUESTO QUE ESTÁ MUY CORRELACIONADA CON LA INSOLACIÓN DE HELIÓGRAFO (IH). MAS DEL 70% DE CORRELACIÓN.SE OBTIENE, CON CARÁCTER PREVIO, UNA MUESTRA (M.A.S.) DE 500 VALORES SOBRE LOS 750 DISPONIBLES.MODELO 1: SE CONSIDERAN TODAS LAS VARIABLES Y FACTORES ANTERIORES, CON SUS INTERACCIONES HASTA ORDEN 2.SE VAN ELIMINANDO VARIABLES E INTERACCIONES NO SIGNIFICATIVAS, UTILIZANDO EL CONTRASTE DE RAZÓN DE VEROSIMILITUDES0:0: 10 ≠= ii HH ββEL MODELO QUE RESULTA ES: MODELO 2: SE CONSIDERA TODAS LAS VARIABLES Y FACTORES ANTERIORES, SIN INTERACCIONESDE FORMA SIMILAR SE OBTIENE EL MODELOMODELO 3,: SE CONSIDERAN TODAS LAS VARIABLES PERO NO SE TIENE EN CUENTA LOS FACTORES (F_P Y F_V)A LOS MODELOS ANTERIORES SE LES EXIGE QUE VERIFIQUEN LAS HIPÓTESIS DEL MODELO:NORMALIDAD DE LOS RESIDUOSINDEPENDENCIA DE LOS RESIDUOSVARIANZA CONSTANTE (HOMOCEDASTICIDAD) DE LOS RESIDUOS.LOS MODELOS 1 Y 2 SE ALEJAN ALGO DE LA NORMALIDAD, LO QUE SE COMPRUEBA MEDIANTE ALGÚN TEST (K-S) Y MEDIANTE SIMULACIONES PARA OBTENER VALORES DE       A PARTIR DE ERRORES NORMALES.EL MODELO 3 SE PUEDE CONSIDERAR QUE VERIFICA LA HIPÓTESIS DE NORMALIDADiβEL MODELO 3 VERIFICA LAS HIPÓTESIS ANTERIORES GRAFICA PARA INDEPENDENCIA DE LOS RESIDUOS. MODELO 3.DE LOS TRES MODELOS; ¿CUÁL ES MEJOR POR SU CAPACIDAD PREDICTIVA?.APLICANDO LOS TRES MODELOS SOBRE LAS 250 OBSERVACIONES QUE NO SE UTILIZARON EN LA ELABORACIÓN DE LOS MISMOS, SE OBTIENE EL SESGO Y EL ERROR CUADRÁTICO MEDIO DIFERENCIAS MUY PEQUEÑASPARA EVALUAR LA CAPACIDAD PREDICTIVA DE LOS TRES MODELOS SE PRUEBA, PARA LOS TRES MODELOS, EL AJUSTE Y=X, REALIZADO ENTRE LOS VALORES OBSERVADOS, QUE NO HAN INTERVENIDO EN LA CONSTRUCCIÓN DE LOS MODELOS, Y SUS ESTIMACIONES.SERÁ MEJOR EL QUE MÁS SE APROXIME A Y=X5. CONCLUSIONESPROBLEMA COMPLEJO, LAS OBSERVACIONES CON HELIÓGRAFO TIENEN UNA COMPONENTE SUBJETIVA QUE NO SE HA INTRODUCIDO EN EL MODELO.SE HAN CONSTRUIDO TRES MODELOS ALTERNATIVOS, DOS DE ELLOS NO CUMPLEN EXACTAMENTE CON LAS HIPÓTESIS DEL AJUSTE.COMO MODELOS PREDICTIVOS SE COMPORTAN ACEPTABLEMENTE.HABRÍA QUE PROBAR OTRAS ALTERNATIVAS:OTRAS TÉCNICAS DE MUESTREO INTRODUCIR MÁS FACTORES, OTROS MODELOS (MLM)¡GRACIAS!OBRIGADO!

Efectos sobre la serie climatológica del cambio de sensor de insolación en el aeropuerto de San Javier (Murcia)

https://repositorio.aemet.es/bitstream/20.500.11765/5702/1/1palenzuelaet.pdf

Efectos sobre la serie climatológica del cambio de sensor de insolación en el aeropuerto de San Javier (Murcia)

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