Actividades de PdE relacionadas con el Estudio del Cambio Climático

Transcripción

1 Actividades de PdE relacionadas con el Estudio del Cambio Climático Enrique Álvarez Fanjul, Begoña Pérez, Roland Aznar, Susana Pérez, Marta de Alfonso, Marcos García Sotillo, Damia Gomis* Área de Medio Físico * UIB/IMEDEA UHINAK. II Congreso Transfronterizo sobre cambio climático y litoral Marcos García Sotillo Head of Coastal and Harbor Circulation Dept. (CMEMS IBI MFC Leader, Deputy) marcos@puertos.es

2 PdE: Un Centro de Oceanografía Operacional (OO) Área de Medio Físico de PdE: Grupo de I+D OBSERVACIONES MODELOS Servicios de Usuario Usuario: El Sistema Portuario Español de titularidad Estatal

3 INTRODUCCiÓN El conocimiento del medio físico en la actividad portuaria es imprescindible Beneficios para toda la sociedad Fase de diseño del Puerto: descripción climática Amplia Comunidad de usuarios (Más allá de las AAPP: Instituciones públicas, Universidad, Parámetros básicos para el diseño de la infraestructura Viabilidad, presupuesto y planes de ejecución Seguridad de las futuras instalaciones empresas, etc ) Previsión de operatividad Fase de construcción: medidas en tiempo real y predicciones Seguridad durante la fase constructiva Planificación a corto plazo Fase de Explotación: medidas en tiempo real y predicciones Operatividad (p.eg. Calado) Seguridad (p. ej. control de rebases) Practicaje, control calidad agua, derrames, etc. Politica de Datos PdE Abierta y gratuita

4 INTRODUCCIÓN: PdE como Centro de OO Qué se necesita para cubrir estas necesidades? 1- Redes de Medida Permanentes Transmisión en tiempo real 1- Redes de Medida 2- Sistemas de Predicción 3- Información Histórica 4- Distribución

5 INTRODUCCIÓN: PdE como Centro de OO Qué se necesita para cubrir estas necesidades? 2- Sistemas de Predicción Capacidad de pronosticar Amplia cobertura espacial Alta resolución 1- Redes de Medida 2- Sistemas de Predicción 3- Información Histórica 4- Distribución

6 Qué se necesita para cubrir estas necesidades? 3- Información Histórica INTRODUCCIÓN: PdE como Centro de OO Asegurar calidad de los datos Información derivada Comportamiento climático 1- Redes de Medida 2- Sistemas de Predicción 3- Información Histórica 4- Distribución

7 Qué se necesita para cubrir estas necesidades? 4- Distribución INTRODUCCIÓN: PdE como Centro de OO Herramientas que integren toda la información (BBDD) Ofrecerla a las AA.PP. de forma que pueda ser directamente empleada (WEB, CMA) 1- Redes de Medida 2- Sistemas de Predicción 3- Información Histórica 4- Distribución

8 Qué ofrece Puertos del Estado?: Redes de Medida Red de Boyas de Aguas Profundas

9 Qué ofrece Puertos del Estado?: Redes de Medida Redes de Medida I: Red de Boyas de Aguas Profundas 15 estaciones. Una de ellas integrada la Red Europea de Boyas. Seawatch Wavescan Boyas de gran envergadura. Fondeos en zonas de profundidad mayor de 400 m Información representativa de una amplia zona. Oleaje direccional, meteorología, corrientes, temperatura del agua y salinidad. Transmisión vía satélite en tiempo real Datos desde 1996

10 Qué ofrece Puertos del Estado?: Redes de Medida Cobertura temporal Periodos de Fondeo, indicador de la salud de la Red

11 Qué ofrece Puertos del Estado?: Redes de Medida Red de Boyas de Aguas Costeras

12 Qué ofrece Puertos del Estado?: Redes de Medida Redes de Medida II: Red de Boyas de Aguas Costeras 16 estaciones. Red orientada a las aplicaciones costeras y portuarias específicas. Oleaje direccional y temperatura del agua (Triaxys). Transmisión de datos en Tiempo Real vía radio a una estación en tierra próxima y desde ahí a Puertos del Estado (vía internet). Datos desde finales de la década de Wavescan Triaxys

13 Qué ofrece Puertos del Estado?: Redes de Medida Red de Mareografos

14 Qué ofrece Puertos del Estado?: 36 Estaciones (Tipo radar) Redes de Medida III: Red de Mareógrafos (REDMAR) Parámetros: Nivel del mar (frec. Muestreo 2Hz, Servicio Datos promedio 1 ) Parámetros de agitación (frec. 20min) Sensores meteorológicos (17 estaciones) Barómetro (frec. 1 - rissagas-) Transmisión datos tiempo real vía internet (GPRS-wifi-fibra óptica-adsl,etc ) 5 estaciones GNSS (Continuos GPS). Referencia absoluta. Monitorización movimiento vertical estación Ibiza, Palma, Bcn, Ferrol, Huelva Redes de Medida Datos desde el año 1992 Radar REDMAR lista para Tsunamis! Red de Alerta Nacional, Europea + Servicio Alerta Global (UNESCO) Más información en: Pérez et al (2013) Pérez et al (2014)

15 Observed mean sea level trends (REDMAR TG s: ) Larger trends in the Med & Canaries. >5 mm/yr everywhere, except at Northern sites. Sea level measures relative to land (TG Bench Mark). Trends affected by local movements, installation problems GIA component one order of magnitude less GNSS for local land movement at Ibiza: ± 0.02 cm/yr B Pérez-Gómez (2014) PhD Thesis

16 Observed mean sea level trends (REDMAR Vs Altimetro) Sea level trends (cm/yr) from altimeter ( monthly means): Very low values at the Cantabric coast and South of the Balearic Islands. Maximum trend around Algeciras (5mm/yr), TideGauge Altimeter Similar spatial variability, lower trend values

17 Observed mean sea level trends (REDMAR TG s vs altimetry) In the North Atlantic coast, similar trends Significantly larger trends at TG for most of the stations in the Mediterranean and the Canary Islands (up to > 5 mm/yr). Enhanced sea level rise in the 90 s in the Med. (Marcos and Tsimplis 2008), not in altimetry (under study) Identification of Station problems at: Coruña (confirmed), Villagarcia, Hierro and Mallorca under study

18 Observed trends of extremes from REDMAR TG s ( ) Computation of annual percentiles and their trends (hourly levels) (99% and 1%): Almost null or even negative trends for Iberian-Atl coast, Positive trends in the Canaries & Med(up to 0.6 cm/yr in Tenerife). CMEMS Ocean State Report

19 Red de PdE Radar-HF: Promoción de una Red Ibérica Radares HF en la península Beneficios Red radar HF Mejora de la seguridad en la navegación (disposición de información de calidad en tiempo real de las condiciones del mar y la previsión marítima) Aumento eficacia en situación de emergencia en la lucha contra la contaminación ó el salvamento de náufragos Número de ANTENAS Puertos del Estado: 9 Comunicación Instituto Hidrografico: US Coastguard (2008): 3 se afirma que en condiciones oceanográficas SOCIB: adversas se aumenta 2 la probabilidad Gobiernode Vasco: éxito de una operación 2 de salvamento del 22 % al % usando Gobierno datosgalicia: radar HF (lo cual 2 se traduce en el salvamento de vidas TOTAL: al año) 18

20 Qué ofrece Puertos del Estado?: Sistemas de predicción Oleaje Escala Regional Escala Costera y Portuaria Desde 1996 Nivel del mar Desde 1998 Sist. SAPO Desde 2003 Desde 2006 (ESEOO) MyOcean/CMEMS desde 2011 Circulación SAMOAs

21 PdE building European Capability: Networks & Services PdE Active role as Marine Core Service Provider (through MyOcean s & now CMEMS) IBI MFC Leader IBI InSitu TAC Leader * MED InSituTAC Data Provider PdE carry on Downstream Service Provider At local, national & regional levels

22 SAMOA: a noticeable increase of PdE coastal downscaling capabilities Ferrol Bilbao La Coruña Vigo Tarragona Barcelona Algeciras Almeria S.C. de La Palma S.S. de La Gomera S.C. de Tenerife Las Palmas Local HR Harbor Circulation Systems: Systems already available (SAMPA) Systems to be revised (EU Inter RAIA) New Systems (SAMOA Development)

23 SAMOA: a noticeable increase of PdE coastal downscaling capabilities Ferrol Bilbao La Coruña Vigo Tarragona Barcelona CST Algeciras S.C. de La Palma S.S. de La Gomera PRT S.C. de Tenerife Las Palmas Local HR Harbor Circulation Systems: Systems already available (SAMPA) Systems to be revised (EU Inter RAIA) New Systems (SAMOA Development)

24 Modelado climático en PdE: Una perspectiva histórica WASA Project: Hindcast Oleaje ( ) Dominio Atlántico HIPOCAS (EU FP7): Hindcast ( ) Atmosf + Olas + Nivel de mar (barotropico) Dominio: Mediterráneo y Atlántico Nororiental VANIMEDAT (Plan Nacional): Hindcast ( ). Circulación (modelo baroclinico; Dominio: Mediterráneo y Atlántico Nororiental Modelo NEMO PLAYA DE PALMA (Autonómico / Baleares): Escenario A2 de modelo ARPÈGE ( ) Dominio: Mediterráneo VANIMEDAT2 (Plan Nacional): Escenarios B1, A1B y B2 de modelo ARPÈGE ( ) Dominio: Mediterráneo Modelo NEMO ESCENARIOS (Ministerio de Medio Ambiente + Fomento): Hindcast ( ) Escenario A1B (forzaminetos:hadcm3-low y ECHAM5) ( ) Dominio: Mediterráneo y Atlántico Nororiental IBI-MFC (Servicio Copernicus Marino CMEMS-): Producto de Reanalisis ( ). Previsión ampliación: ( ) Participación de PdE en proyectos de reconstrucciones climáticas y proyecciones de cambio climático en circulación oceánica

25 ANALISIS SOBRE EL CAMBIO CLIMÁTICO A LO LARGO DEL SIGLO XXI EN LAS COSTAS ESPAÑOLAS: RESULTADOS DE LOS PROYECTOS VANIMEDAT II Y ESCENARIOS INSTITUT MEDITERRANI D ESTUDIS AVANÇATS UNIVERSITAT DE LES ILLES BALEARS CSIC D. Gomis, M. Marcos, G. Jordà, E. Álvarez-Fanjul, R. Aznar, A. Martínez-Asensio, J. Llasses E. Padorno, S. Pérez, B. Pérez CNRM Toulouse M. N. Tsimplis, F.M. Calafat E. Rodríguez-Camino S. Somot, F. Sevault, J. C. Sánchez-Perrino, F. Adloff J. M. Rodríguez

26 Objetivos de los proyectos Vanimedat II y Escenarios Entender la variabilidad climática en las costas españolas observada durante las últimas décadas del siglo XX Obtener un conjunto de escenarios climáticos marinos regionalizados para el siglo XXI para todas las costas españolas, con el objetivo de: Cuantificar los cambios en nuestras costas Entender los procesos que subyacen en los cambios proyectados Ofrecer datos y productos derivados a gestores costeros, AAPP, e instituciones de cara a acometer estrategias de adaptación frente al cambio climático

27 Análisis de incertidumbre: Diversos escenarios (AR4) Diversos forzamientos dentro de cada escenario Marco del trabajo Caracterización e impacto de: Oleaje Nivel del mar (total y residuo) Temperatura del agua Corrientes Salinidad Ámbito temporal: Siglo XX Siglo XXI Resolución espacial: Estudios regionalizados x 50 km Herramientas empleadas Modelo numéricos Datos in-situ (PdE) Datos de satélite

28 Proyecciones de SST: ( ) ( ) Mar Cantábrico Fachada atlántica Golfo de Cádiz Islas Canarias Alborán y costa de Almería Mar Catalano- Balear y Baleares Variación de valor medio Max: +0,9 C Min: +0,4 C Max: +0,5 C Min: +0,1 C Max: +0,8 Min: +0,3 Max: +1,0 C Min: +0,3 C Max: +0,6 C Min: +0,6 C Max: +0,9 C Min: +0,5 C Variación de percentil 95 Max: +0,9 C Min: +0,9 C Max: +0,5 C Min: +0,3 C Max: +1,5 C Min: +0,8 C Max: +1,1 C Min: +0,6 C Max: +1,3 C Min: +0,6 C Max: +1.5 C Min: +1,1 C HADCM3-low (A1B) ECHAM5 (A1B) Tendencia de SST (en ºC/década) en el Mediterráneo para el periodo

29 Proyecciones de SST: Media de SST en la cuenca Mediterránea Evolución hasta 2100 (B1-A1B-A2)

30 Proyecciones de nivel del mar: Incremento del nivel medio del mar (A2): - Hasta 2050: entre 15 y 35 cm - Hasta 2100: entre 45 y 80 cm La magnitud total depende mucho de la contribución de los hielos. La componente estérica por temperatura (baroclina) es la que aporta la variabilidad regional

31 Proyecciones de oleaje Tendencias estacionales y totales de Hs media para el siglo XXI (escenario A1B). - Disminución de altura de ola significante: - De un 9% (como máximo) para el promedio anual - Concentrada en otoñoinvierno (-20%) - Cerca de costa, los cambios proyectados son algo menores, al menos en valor absoluto. zonas difuminadas corresponden a tendencias no significativas al nivel de confianza del 95%.

32 Ejemplo de Impacto sobre los puertos Ejemplo de impacto directo: Rebase en el dique sur de Barcelona Sistema de alerta operado por Puertos del Estado. A partir de un determinado nivel de rebase, se pone en marcha el plan de contingencia Al subir el nivel medio, cambia el rebase.

33 Conclusiones Se dispone de las herramientas necesarias (conjunto completo de escenarios climáticos regionalizados) para abordar los estudios de impactos con garantías (i.e., con estimaciones robustas de las incertidumbres). Conclusiones escenarios climáticos Aumentos de temperatura superficial del mar Se prevé unaumento notable del nivel medio del mar. Muy dependiente de la tasa de deshielo Ligera reducción del régimen medio oleaje. En alguna zona puede darse un aumento de los extremos, pero dentro del rango de incertidumbre. Trabajo futuro Colaboración con AA.PP. en estudios de impactos: regionalización (downscaling dinámico) de oleaje en puertos. Actualización permanente y mejora de información de escenarios.

34 Productos / Diseminación Datos y productos de interés para Puertos: disponibles en la web de Puertos del Estado ( Datos de otras simulaciones, reconstrucciones y otros datos de interés científico: disponibles en la web de IMEDEA ( Aparte de la producción científica más de 30 artículos publicados en revistas de primera línea. En preparación: libro que, a la manera del IPCC, contendrá resúmenes ejecutivos para cada parámetro de interés.

35 EL SISTEMA PORTUS: Datos Históricos Acceso a información recibida, generada, procesada y almacenada históricamente de redes de medida y modelos. HindcASTS incluidos Proyecciones climáticas (aún no) Estadísticas Régimen extremal

36 EL SISTEMA PORTUS: Datos Históricos Acceso tanto a datos como a información procesada.

37 EL SISTEMA PORTUS: Datos Históricos