Ciclones con características tropicales sobre el Atlántico nordeste y el Mediterráneoanálisis en clima presente y proyecciones de futuro

Resumen

Los ciclones con características tropicales son sistemas de bajas presiones que obtienen energía tanto de fenómenos físicos baroclinos como diabáticos, mostrando por tanto características de ciclones extratropicales (baroclinos) y ciclones tropicales (diabáticos) a la vez. Esto les hace situarse en un continuo entre los extremos teóricos de ciclón. Ejemplos de este tipo de ciclones son los ciclones subtropicales (STCs, por sus siglas en inglés) que se forman en el Atlántico Norte, así como los medicanes en el Mediterráneo. Las comunidades científica y operacional han puesto el foco sobre estos sistemas debido a su reciente reconocimiento como fenómenos atmosféricos adversos. Están asociados con incertidumbre en la predicción meteorológica y su relación con el cambio climático antropogénico no está bien establecida. Debido a todo lo anterior, se necesita investigar sobre estos fenómenos. Por tanto, esta tesis doctoral tiene como objetivo mejorar su conocimiento tanto en clima actual como en clima futuro, así como evaluar las herramientas con las que se pueden estudiar. Se analizan, desde un punto de vista climático y meteorológico, concretamente los que desarrollan sobre las regiones del Atlántico Nordeste y el Mediterráneo. Los objetivos principales de la tesis son, por un lado, caracterizar los ambientes sinópticos que favorecen la formación de STCs en el Atlántico Nordeste y compararlos con los que se forman en el Atlántico Noroeste. Por otro lado, evaluar la capacidad de los modelos regionales climáticos para simular STCs, y obtener proyecciones en clima futuro en el Atlántico Nordeste. Además, se pretende probar una metodología de agrupamiento de trayectorias para el caso de un STC que sufre transición tropical (Huracán Alex, 2016) y que posteriormente interacciona con el flujo de latitudes medias en forma de transición extratropical (ET). Y, por último, analizar cómo las diferentes características de los modelos regionales climáticos (RCMs; acoplamiento océano-atmósfera, resolución y formulación del modelo) afecta a las simulaciones de medicanes en el Mar Mediterráneo. Las principales conclusiones que se obtienen son, por un lado, que los STCs en el Atlántico Nordeste se forman a partir de precursores extratropicales, como es el caso de una baja que se aísla de la circulación del oeste de latitudes medias, y tienen ciertas diferencias respecto a los STCs en el Atlántico Noroeste. Por otro lado, los RCMs pueden usarse para estudiar medicanes. Una mayor resolución puede mejorar la intensidad simulada, pero esto depende de la formulación del modelo. El impacto del acoplamiento oceánico puede depender de las características del océano como la capa de mezcla. Además, se concluye que los RCMs también pueden usarse para estudiar STCs porque mejoran la información dada por los modelos globales climáticos. Se proyecta que los STCs van a decrecer en frecuencia sobre el Atlántico Nordeste en general, sin ninguna variación aparente en su intensidad, aunque con cierta incertidumbre. Y, por último, se concluye que la metodología de agrupamiento de trayectorias es adecuada para analizar fenómenos complejos como la interacción del Huracán Alex (2016) con el flujo de latitudes medias. Las diferentes formas en las que el huracán pudo haber evolucionado dependían del comportamiento de un ciclón extratropical corriente arriba y sus estructuras asociadas. Los resultados de esta tesis doctoral aportan un mayor conocimiento respecto a estos fenómenos, con aplicaciones tanto a la predicción meteorológica como al estudio de sus proyecciones y consecuencias con el cambio climático antropogénico. No menos importante es que abre diferentes líneas de investigación que tratarán de responder numerosas preguntas surgidas en el trascurso de este trabajo.