VARIABILIDAD ESPACIAL DE LAS TENDENCIAS DE LAS TEMPERATURAS MÁXIMAS Y MÍNIMAS PARA EL PERIODO DE EN LA ESPAÑA PENINSULAR

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1 VARIABILIDAD ESPACIAL DE LAS TENDENCIAS DE LAS TEMPERATURAS MÁXIMAS Y MÍNIMAS PARA EL PERIODO DE EN LA ESPAÑA PENINSULAR TRABAJO DE FIN DE MÁSTER Carlos León Montero RESUMEN En este trabajo se analizarán los cambios, la significación y la variabilidad espacial de las tendencias en las temperaturas máximas (Tmáx) y mínimas (Tmín) y sus posibles causas entre los años 1951 y 2010 en la España peninsular. Se ha escogido este trabajo por el interés que suscita analizar la tendencia de la temperatura en las últimas décadas dentro de un contexto ambiental contemporáneo marcado por el fenómeno del cambio climático. A este suceso de impacto global se le achacan muchos de los cambios ocurridos en el clima y el incremento de eventos extremos de los últimos años en puntos de todo el planeta. Con este trabajo se trata de contribuir al esclarecimiento de las causas, tanto naturales como antrópicas, que hayan podido causar cambios en la tendencia de las temperaturas en España para el periodo de análisis. 1. Introducción y objetivos Al analizar las tendencias de las temperaturas en los últimos años debemos hacerlo teniendo en cuenta el fenómeno del cambio climático. Un proceso que acelera los cambios climáticos naturales de nuestro planeta de un modo que nunca antes habíamos conocido. Hoy, gracias a la tecnología, sabemos que un incremento de la temperatura global se atribuye a unos niveles cada vez mayores de gases que interaccionan con la radiación, como los llamados gases de efecto invernadero, como el dióxido de carbono y otros, expulsados por procesos naturales como las actividades volcánicas o por los procesos industriales y otras actividades que el ser humano lleva ejerciendo muchas décadas. Así, los estudios realizados en este contexto anticipan que de aquí a finales del siglo XXI se producirá un aumento de la temperatura mundial de varios grados, lo cual acentuaría el efecto invernadero y eso repercutiría de manera muy seria en la vida en la Tierra tal y como la conocemos. Y es que, ya se ha observado un aumento de aproximadamente 0.8ºC desde que se realizan mediciones fiables, dos tercios de este aumento desde 1980 (IPCC, 2013). Hay una gran certeza entre la mayoría de los científicos de que la causa del calentamiento es el aumento de gases de efecto invernadero que resultan de las actividades humanas. En cuanto a los efectos del cambio climático en España, el informe elaborado por la red temática CLIVAR-España (2009) revela que la temperatura en la Península Ibérica ha

2 aumentado en las últimas décadas, incrementándose también las condiciones de aridez y los eventos extremos de precipitación. Los registros instrumentales del último siglo muestran un aumento progresivo de la temperatura, que ha sido especialmente destacado en las tres últimas décadas, con una tasa media de calentamiento de aproximadamente 0.5ºC/década. En cualquier caso, este informe CLIVAR muestra valores diferentes de las tendencias según la región de estudio y época del año analizada, sin que exista un estudio general de las tendencias de la temperatura para todo el país. Los objetivos de este trabajo son: 1) evaluar las tendencias de las temperaturas máximas y mínimas y su variabilidad espacial en la España peninsular para el periodo de ; 2) analizar la estabilidad de las tendencias encontradas en el periodo de estudio; y 3) discutir las posibles causas de los cambios de tendencia observados. 2. Datos Los datos usados para la realización de este trabajo han sido extraídos de la base de datos MOTEDAS, desarrollada recientemente por Gónzalez-Hidalgo et al. (2015). Esta base de datos se origina a partir del análisis e interpolación de la base completa de valores medios mensuales de Tmáx y Tmín de la Agencia Estatal de Meteorología Española (AEMet). Después de un ejercicio exhaustivo de control de calidad, esta base de datos contó con series completas con las que se realizó una rejilla de alta resolución ( ), que cubre toda el área peninsular española en el periodo , en escala mensual tanto para la temperatura máxima como mínima. 3. Metodología La detección de tendencias y su cuantificación para las variables Tmáx y Tmín se ha obtenido mediante la aplicación del test de Mann-Kendall (Mann, 1945) y el método de la pendiente de Sen (Sen, 1968). Ambos métodos se caracterizan por ser procedimientos no paramétricos, esto es, aplicable independientemente de la distribución estadística que sigan los datos. Además tienen la ventaja de no asumir una forma determinada (lineal) en las tendencias (Wilks, 2005). Mediante el test de Mann-Kendall se detectan las posibles tendencias de la Tmáx y Tmín y se evalúa la significación de las mismas a los niveles de confianza del 90% y del 95%; mientras que el test de Sen estima la magnitud de dichas tendencias. Se han aplicado estos dos métodos para analizar la variabilidad espacial de las tendencias en las temperaturas máximas y mínimas entre los años 1951 y 2010, utilizando los datos de temperatura de la base de datos MOTEDAS. Además, con el fin de investigar si dichas tendencias son estables a lo largo de todo el periodo de estudio, se han analizando diferentes subperiodos de tiempo, de 30 años, a lo largo de la serie de datos de 60 años ( , , y ). El estudio de tendencias para el periodo completo, se ha realizado en escala mensual, así como para las diferentes estaciones a lo largo del año (primavera, verano, otoño e invierno) y para el promedio anual. En el análisis por subperiodos, sólo el análisis estacional y anual ha sido llevado a cabo. 4. Resultados

3 En el trabajo se muestran primero los resultados del análisis de tendencias para la Tmáx y posteriormente para la Tmín. Para ambas variables, se analizan los resultados obtenidos para el periodo total ( ) y para los cuatro subperiodos seleccionados ( , , y ). Para todos los análisis realizados (mensual, estacional y anual, para los distintos periodos de tiempo), se representan los mapas espaciales que muestran la magnitud de la pendiente ( C/década) de las variables Tmáx y Tmín. Por otra parte, los resultados de la significación de estos valores de tendencias son representados siempre en la figura siguiente mediante una escala de colores que distingue las zonas donde las tendencias encontradas son significativas al nivel de confianza del 95% y del 90%. Una vez realizado todos los análisis de tendencias, podemos confirmar que existe un incremento de la temperatura tanto máxima como mínima para el periodo completo analizado ( ) en la España peninsular. Ese aumento difiere según la estación del año y la zona examinada, siendo el verano la época en la que más aumentan las temperaturas, en torno a 0.6 C/década, sobre todo en la parte nororiental para la Tmáx y en el sur para la Tmín. En invierno y primavera también se detectan aumentos pero esta vez mucho menores, y en otoño incluso se observan ligeras disminuciones. El análisis de las figuras correspondientes al estudio de las tendencias de la Tmáx y la Tmín para los distintos subperiodos examinados ( , , y ), revela que según avanzamos en el tiempo, desde el primer subperiodo ( ) en adelante, las temperaturas máximas se van incrementando de forma generalizada, resaltando el periodo de , que coindice con los años en los que en España se llevaron a cabo grandes cambios en el uso de suelo. Este fue también el periodo con más acusada industrialización en España, donde grandes áreas del territorio peninsular fueron urbanizadas, sobre todo en las áreas mediterráneas. En el desglose mensual de la evolución de las tendencias de temperatura vemos como los meses en los que se registra un mayor aumento de la Tmáx y la Tmín son junio, julio y agosto, es decir, los meses de verano. Este aumento se da en todo el país pero es mucho más acentuado en la mitad sur. 5. Discusión y conclusiones. Este trabajo pretende contribuir al estudio de la variabilidad espacial en las tendencias de temperatura máxima y mínima en España. Para ello, se ha realizado un análisis detallado de las tendencias de ambas variables a escalas mensual, estacional y anual para el periodo que abarca desde 1951 a Además, con el objetivo de analizar la estabilidad de las tendencias encontrados a lo largo del periodo total, se ha llevado a cabo un análisis adicional, a escala estacional y anual, para subperiodos consecutivos de 30 años que cubren el periodo completo. En el análisis mensual, los resultados analizados revelan que las Tmáx y Tmín mensuales en la España peninsular muestran diferentes tasas de aumento ó disminución, presentando una acusada variabilidad espacial y temporal. Para el periodo completo ( ) se observan incrementos positivos y significativos en la Tmáx de febrero a marzo y de junio a agosto; mientras que la Tmín aumentó significativamente a partir de

4 marzo hasta octubre (exceptuando septiembre), siendo los ritmos de velocidad de crecimiento máximos en verano, tanto para la Tmáx como para la Tmín. Para el análisis estacional, en lo que respecta a la Tmáx, para el periodo completo ( ) se pueden ver importantes y significativos aumentos de la Tmáx desde el invierno hasta el verano; no tan significativos en primavera y mucho más acusados en la estación estival. Mientras, en otoño, se tiene un ligero pero no significativo descenso de la Tmáx en la franja oeste. En cuanto al análisis de la Tmín para el periodo completo, se empiezan a percibir aumentos de temperatura significativos a partir de la primavera en muchos puntos de la franja sur; y en verano, ese incremento se acentúa muchísimo en casi toda la franja sur y se extiende hacia puntos de Galicia y del noreste. Por otra parte, en invierno y en otoño también se ven ligeros aumentos en la Tmín pero son muchos más débiles. En el análisis anual de las Tmáx y Tmín para el periodo completo ( ), se aprecia que en ambos casos existe un aumento significativo y generalizado de las temperaturas en toda España. En el caso de la Tmáx, los aumentos anuales más notables se observan sobre todo en puntos del centro y en el noreste; mientras que en el análisis anual de la Tmín, los incrementos más importantes se concentran en la franja sur española. En lo que se refiere al análisis de la Tmáx y Tmín por subperiodos, lo más destacable es reseñar que en el primer subperiodo ( ) se observan ligeros descensos tanto en la Tmáx como en la Tmín, aunque esa tendencia se invierte positivamente para el periodo siguiente ( ), donde el incremento de la temperatura es generalizado en muchos puntos de España tanto para la Tmáx como para la Tmín. El aumento de la Tmáx y Tmín se hace ya muy evidente para el periodo , donde en muchos puntos repartidos por toda España (sobre todo en la franja sur y mediterránea) se observan grandes incrementos de temperatura, más acentuados en el caso de la Tmín, pero significativos en ambos casos en todo el país. En los que respecta a la distribución espacial de la Tmáx y Tmín en España, se observa que el incremento más grande en la Tmáx para el periodo completo ( ) se da en la zona oriental de los Pirineos; y, de forma menos acentuada en el centro, en puntos del sur y en Galicia. Aunque, hay que resaltar que el aumento de temperatura es generalizado y significativo en todo el país si nos atenemos al análisis anual. Por otra parte, para el periodo completo, el aumento de las tendencias de la Tmín se localiza en prácticamente la totalidad de la mitad sur, siendo también este un aumento generalizado y significativo en toda España. Es posible que, aparte de por efecto del cambio climático, este aumento en la tendencia de temperatura se vea incrementado por factores locales, tales como los cambios en el uso del suelo. Y es que, en España, a mediados de 1970 comenzaron cambios importantes en el uso del suelo, sobre todo en el sur y en la franja mediterránea, donde grandes áreas fueron urbanizadas. Sabemos que el crecimiento urbano puede modificar drásticamente los patrones espaciales de cobertura natural, y el reemplazo de estas coberturas por superficies impermeables alteran los flujos de energía, generando la formación de islas de calor en las áreas más urbanizadas. 6. Bibliografía.

5 CLIVAR, CLIMA EN ESPAÑA: PASADO, PRESENTE Y FUTURO Informe de evaluación del cambio climático regional. Editores: Fiz F. Pérez y Roberta Boscolo. Davis and Hinkley, Kendall (1976, eqn 4.4, p.55 IPCC, 2013: Summary for Policymakers. In: Climate Change 2013: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Stocker, T.F., D. Qin, G.-K. Plattner, M. Tignor, S.K. Allen, J. Boschung, A. Nauels, Y. Xia, V. Bex and P.M. Midgley (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA. Sen PK Estimates of the regression coefficient base don Kendall s tau. J. Am. Stat. Assoc. 63: Wilks, D., 2006: Statistical Methods in the Atmospheric Sciences, Academic Press, 627 pp.