Índices climáticos instrumentales basados en datos históricos. Aplicación al estudio de la teleconexión monzón-mediterráneo

Resumen

Durante el verano, la circulación en el Mediterráneo oriental está dominada por un flujo persistente de vientos del norte, denominados Etesios. Estos vientos surgen principalmente como consecuencia de un fuerte de gradiente de presión sobre dicha región, con altas presiones al oeste y bajas presiones al este. Su variabilidad está dominada a escala sinóptica por el régimen de latitudes medias, mientras que a escala interanual e intraestacional es el monzón de la India quien ejerce su influencia, a través del denominado mecanismo “monzón-desierto”. Recientemente, el uso de observaciones meteorológicas históricas rescatadas de diarios de navegación ha supuesto una gran oportunidad para la reconstrucción del clima en el pasado sobre regiones marinas. Como resultado del esfuerzo empleado en numerosos proyectos para la recuperación de estos datos históricos, se creó la base de datos ICOADS, en la cual se dispone de registros de dirección del viento para periodos anteriores al siglo XX. Gracias a esta valiosa fuente de datos, se han construido con éxito índices de circulación para diversas partes del mundo, los llamados “índices direccionales”. Estos índices, pueden considerarse instrumentales, ya que sólo requieren de la observación de la dirección del viento. El principal objetivo de esta tesis es la generación del primer índice puramente instrumental que nos permita caracterizar la persistencia de los Etesios en el Mediterráneo oriental. Para ello se han utilizado los datos observacionales de dirección del viento contenidos en ICOADS, obteniéndose una serie instrumental para la frecuencia de vientos del norte desde 1880, el denominado índice NWI. A pesar de que el NWI se construye solo en base a la dirección y no a la velocidad del viento, se demuestra que captura los principales rasgos de los Etesios y por lo tanto puede considerarse un buen descriptor de los mismos. La longitud temporal del NWI nos ha permitido evaluar la variabilidad interanual y multidecadal de los Etesios a lo largo del mayor período alcanzado hasta la fecha. Los resultados indican que durante la primera mitad del siglo XX, los Etesios fueron más frecuentes y persistentes que durante la segunda mitad de siglo, especialmente durante el mes de junio, indicando así un inicio más tardío de este régimen de vientos durante este período. Por otro lado, el NWI ha sido aplicado al análisis de la interacción entre el monzón de la India (ISM) y los Etesios a escala multidecadal. Esta relación se fundamenta en la propagación de ondas de Rossby estimuladas por la actividad convectiva del ISM, y la generación de una zona de flujo subsidente sobre el Mediterráneo oriental que, por continuidad, fortalece los Etesios en superficie. A través de un análisis de correlación entre el NWI y el índice de referencia para la precipitación del monzón indio, el AIRI, se observa que esta relación no ha sido estacionaria a lo largo del último siglo. Se observan períodos en los que la correlación alcanza valores significativamente positivos (1960-1980) con otros en los que la correlación se anula (1990-2010) e incluso toma valores negativos (1920-1940). A través de una análisis dinámico en cada uno de estos tres períodos, se observa como el aumento de la convección sobre el Índico occidental juega un papel relevante en los cambios de esta interacción entre los períodos 1960-1980 y 1990-2010. Sin embargo, debido en parte a la incertidumbre de los datos de reanálisis durante este período, no se ha encontrado una explicación dinámica para el período de correlación negativa que se ha encontrado para el periodo 1920-1940. Finalmente, se ha hecho uso de las salidas históricas de los modelos CMIP5 para la evaluación tanto de la variabilidad de los Etesios como de su interacción con el ISM. Aunque los modelos CMIP5 reproducen en general algunas de las principales señales de la influencia del ISM sobre los Etesios, no se observan en general oscilaciones periódicas en el tiempo de esta interacción.