Person: De La Cámara Illescas, Álvaro
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First Name
Álvaro
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De La Cámara Illescas
Affiliation
Universidad Complutense de Madrid
Faculty / Institute
Ciencias Físicas
Department
Física de la Tierra y Astrofísica
Area
Física de la Tierra
Identifiers
14 results
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Item Can we improve the realism of gravity wave parameterizations by imposing sources at all altitudes in the atmosphere?(Journal of Advances in Modeling Earth Systems, 2022) Ribstein, Bruno; Millet, Christophe; Lott, François; De La Cámara Illescas, ÁlvaroA multiwave non-orographic gravity waves (GWs) scheme is adapted to represent waves of small intrinsic phase speed, inertial waves, and wave emission from all altitudes. This last change removes the launching altitude parameter, an arbitrary parameter systematically used in GW schemes. In offline calculations using reanalysis fields, these changes impose larger amplitude, saturated waves everywhere in the middle atmosphere, which produces more realistic GW vertical spectra than in previous configurations. The same scheme, tested online in the Laboratoire de Météorologie Dynamique Zoom (LMDz) general circulation model, performs at least as well as the operational non-orographic GW scheme. Some modest benefits are seen, for instance, in the equatorial tilt with altitude of the winter jets in the middle atmosphere. Although the scheme includes the effects of inertial waves, which are detected in the mesosphere by different observational platforms, the configuration that gives a reasonable climatology in LMDz hinders their vertical propagation and limits their presence at mesospheric altitudes.Item Twenty-first century trends in mixing barriers and eddy transport in the lower stratosphere(Geophysical research letters, 2020) Ábalos Álvarez, Marta; De La Cámara Illescas, ÁlvaroFuture trends in isentropic mixing in the lower stratosphere remain largely unexplored, in contrast with other aspects of stratospheric tracer transport. This study examines trends in effective diffusivity κ_(eff), a measure of the potential of the flow to produce isentropic mixing, in recent chemistry-climate model simulations. The results highlight substantial reduction of κ_(eff) in the upper flanks of the subtropical jets from fall to spring, which are strengthened in response to greenhouse gas increases. This contrasts with stronger eddy transport, associated with increased wave drag in the region, peaking in summer near the critical lines. The key role of changes in tracer meridional gradients in addition to transport barriers for isentropic mixing trends is evidenced. The projected ozone recovery leads to enhanced κ_(eff) in polar austral spring and summer, associated with a weaker and shorter-lived austral polar vortex by the end of the 21st century.- Project number: 151
Item Meteolab como herramienta educativa de Meteorología en el Aula(2021) Rodríguez De Fonseca, María Belén; Ábalos Álvarez, Marta; Álvarez Solas, Jorge; Ayarzagüena Porras, Blanca; Benito Barca, Samuel; Calvo Fernández, Natalia; De La Cámara Illescas, Álvaro; Durán Montejano, Luis; García Herrena, Ricardo; Garrido Pérez, José Manuel; Gómara Cardalliaguet, Íñigo; Losada Doval, Teresa; Mohino Harris, Elsa; Montoya Redondo, María Luisa; Ordóñez García, Carlos; Polo Sánchez, Irene; Robinson, Alexander James; Sastre Marugán, Mariano; Serrano Mendoza, Encarnación; Yagüe Anguis, Carlos; Zurita Gotor, Pablo; García Burgos, Marina; González Alemán, Juan Jesús; González Barras, Rosa María; González Rouco, Jesús Fidel; Martín Gómez, Verónica; Maqueda Burgos, GregorioEl Presente proyecto es una continuación de proyectos anteriores dentro de la plataforma de divulgación Meteolab. Meteolab es un proyecto de divulgación de Meteorología y Clima que tiene su origen en 2002, cuando se comenzaron a diseñar experimentos de bajo coste con materiales caseros para la Semana de la Ciencia de la Comunidad de Madrid (CAM). Con los años, se generó un conocimiento que se materializó en 2010 con la concesión de un Proyecto de Innovación Educativa (PIE) financiado por la Universidad Complutense de Madrid (UCM), dirigido por Belén Rodríguez de Fonseca. Gracias a este primer proyecto en el que trabajaron muchos profesores y alumnos de ciencias de la atmósfera, se gestó un portal web (meteolab.fis.ucm.es) en el que los experimentos se explicaban y se grababan para impulsar su difusión. Más adelante, en un segundo proyecto de Innovación Educativa, dirigido por la profesora Maria Luisa Montoya, los contenidos fueron traducidos al inglés. En concreto, los experimentos que componen Meteolab tienen como principal objetivo entender los principios y variables que determinan el comportamiento de las masas de aire en la atmósfera y de agua en el océano. La idea consiste en visualizar con experimentos sencillos las leyes físicas que gobiernan la atmósfera y el océano: movimientos horizontales y verticales, cambios de estado, mezcla y equilibrio, así como la interacción entre componentes. Se persigue observar los procesos meteorológicos familiares, como son la formación de una nube, los tornados, la convección, la formación de borrascas o la lluvia, entendiendo los procesos físicos que los producen. Finalmente, Meteolab permite también visualizar fenómenos climáticos como el efecto invernadero, el fenómeno de El Niño, el deshielo del Ártico, la influencia de los volcanes en el clima o la subida del nivel del mar. Existe un catálogo de experimentos, la mayoría de los cuales pueden consultarse a través del portal meteolab.fis.ucm.es, encontrándose todos ellos físicamente localizados en el Laboratorio Elvira Zurita de la Facultad de Ciencias Físicas. Tras la experiencia acumulada durante los 18 años de existencia de Meteolab, en los que se han adecuado las explicaciones de los experimentos a distintos niveles de dificultad (infantil, primaria, secundaria, bachillerato y Universidad de mayores), se ha sugerido la idoneidad de adaptar los contenidos a los estudiantes del Grado en Física y del Máster en Meteorología y Geofísica de la UCM. Así, por ejemplo, cuando se explica la formación de una nube, se puede ir complicando el discurso dependiendo de los diferentes ciclos de la enseñanza. De esta manera, para un nivel de escuela primaria uno sólo tiene que explicar que el aire se enfría al ascender, y al enfriarse se forman gotas de agua que forman las nubes. Al llegar a secundaria, los estudiantes aprenden el concepto de presión atmosférica y la relación entre la temperatura, la presión y el volumen de una parcela de aire. Más adelante, en el Grado en Física, se estudia la tensión de vapor, la expansión adiabática y la existencia de núcleos de condensación. Finalmente, en el Máster en Meteorología se aprenden los distintos procesos de nucleación y tipos de nubes. Todos estos conceptos van complicando la explicación, por lo que un mismo experimento puede explicarse tanto en una escuela infantil como en una Universidad. Es por ello, que, aprovechando la plataforma de divulgación Meteolab, hemos decidido dar un paso adelante y adaptar y ampliar los contenidos de Meteolab, para así poder integrarlos en los currícula del Grado en Física y del Máster en Meteorología y Geofísica de la UCM. Con todo ello, los objetivos del presente proyecto han sido: -Implementar los experimentos de Meteolab en el Aula, tanto en las asignaturas de Grado como en las de Máster. -Adaptar los contenidos existentes del portal web Meteolab (meteolab.fis.ucm.es) a las asignaturas relacionadas con Meteorología del Grado en Física y del Máster en Meteorología y Geofísica, con el fin de visualizar procesos físicos que se explican en el aula. -Añadir a Meteolab nuevos contenidos en relación con la dinámica de la atmósfera y el cambio climático. -Evaluar la mejora de la comprensión por parte del alumnado de los procesos que tienen lugar principalmente en la atmósfera y el océano, y su relación con el clima y su variabilidad. Item Estudio del transporte lagrangiano de masas de aire en el vórtice polar estratosférico del hemisferio sur.(2013) De La Cámara Illescas, Álvaro; Serrano Mendoza, Encarnación; Mechoso Mariño, Carlos Roberto; Mancho Sánchez, Ana MaríaEl objetivo general del presente trabajo es analizar el papel del vórtice polar estratosférico del hemisferio sur en el transporte de masas de aire durante su proceso de debilitamiento y ruptura final en primavera. Para ello, se han estudiado los mecanismos dinámicos y las configuraciones geométricas asociadas que ayudan a entender el transporte de masas de aire a gran escala en el vórtice polar estratosférico antártico durante el final del invierno y la primavera austral. Se han utilizado distintas bases de datos de reanálisis, así como datos observacionales procedentes de globos que volaron libremente en el interior del vórtice polar. El trabajo se centra fundamentalmente en la circulación de la baja estratosfera (100-50 hPa) del hemisferio sur en las primaveras australes de 2005 y 2010, durante las cuales tuvieron lugar las campañas experimentales de los proyectos VORCORE y CONCORDIASI, respectivamente.Item Impactos del Cambio Climático en los Barrios de Madrid (CLI2MAD)(2023) Polo Sánchez, Irene; Durán Montejano, Luis; Rodríguez-Fonseca, Belén; Martín Del Rey, Marta; Ábalos Álvarez, Marta; De La Cámara Illescas, Álvaro; Ayarzagüena Porras, Blanca; Losada Doval, Teresa; Mohino Harris, Elsa; Gómara Cardalliaguet, Íñigo; Ordóñez García, Carlos; Garrido Pérez, José Manuel; Sastre Marugán, Mariano; Fernández Álvarez, Sofía; Sanz Landaluce, Jon; Álvarez Serrano, Inmaculada; Martínez Martín, IreneCLI2MAD pretende entender, involucrando a estudiantes de Grado y Máster de la UCM, cómo es el impacto del Cambio Climático (CC) en los distintos barrios de Madrid. Para ello se propone analizar las tendencias experimentadas en los últimos años por distintas variables climáticas físico/químicas (temperatura, humedad relativa, concentración de CO2,…) disponibles en las bases de datos AEMET, Ayuntamiento de Madrid y otras fuentes. Estas tendencias se relacionarán con variables sociales de cada barrio (contaminación, porcentaje de zonas verdes, población, movilidad,…). Los patrones identificados de impacto de CC se compararán con los obtenidos en otros barrios situados fuera del núcleo urbano. Paralelamente se diseñará, instalará y se operará una red meteorológica con 10 estaciones sencillas tipo “open-hardware” en centros educativos situados en los distintos barrios para registrar distintas variables físico-químicas a lo largo del proyecto. La creación de la red, el análisis de los datos, los resultados y su difusión se encuadran en distintas asignaturas del Grado en Físicas, del Máster de Geofísica y Meteorología, del Grado en Químicas y del Máster de Educación. Además, esta red dotará al estudiantado de los centros educativos de una herramienta propia para el estudio de la meteorología, el clima y su variabilidad. Por último, se crearán talleres educativos guiados por el estudiantado de Físicas y Educación, para exponer resultados de la red al alumnado de los centros involucrados en el proyecto. El objetivo es entender la distinta realidad social de cada barrio y dar voz a los escolares, mediante el debate y la formulación de propuestas específicas para llevar a cabo en sus barrios para combatir el CC y sus efectos. Todo el material generado a lo largo del proyecto (infografías, informes, …) será ofrecido a otros colegios/institutos, al área social y medioambiente del Ayuntamiento de Madrid, dentro de la red de escuelas sostenibles y ecoescuelas.Item Stratospheric connection to the abrupt end of the 2016/2017 iberian drought(Geophysical Research Letters, 2018) Ayargüena Porras, Blanca; Barriopedro Cepero, David; Garrido Pérez, José Manuel; Ábalos Álvarez, Marta; De La Cámara Illescas, Álvaro; García Herrera, Ricardo Francisco; Calvo, N.; Ordóñez García, Carlos; Ayarzagüena Porras, BlancaSouthwestern Europe experienced extraordinary rainy and windy conditions in March 2018, leading to the end of the most severe drought since 1970 at continental scale. This anomalous weather was linked to a persistent negative North Atlantic Oscillation pattern. Two weeks earlier a sudden stratospheric warming (SSW) took place, preceded by the strongest planetary wave activity on record. In this study, we explore the connection between the SSW and the weather shift by employing a weather regime approach and flow analogues. The timing of the downward propagation of the stratospheric anomalies, the transition to and persistence of the negative North Atlantic Oscillation weather regime, and the sudden precipitation increase are all consistent with the typical tropospheric state after SSWs. Our results evidence a significant role of the 2018 SSW in the record-breaking precipitation event.Item Response of Arctic ozone to sudden stratospheric warmings(Atmospheric Chemistry and Physics, 2018) De La Cámara Illescas, Álvaro; Ábalos Álvarez, Marta; Hitchcock, Peter; Calvo Fernández, Natalia; García, Rolando R.Sudden stratospheric warmings (SSWs) are the main source of intra-seasonal and interannual variability in the extratropical stratosphere. The profound alterations to the stratospheric circulation that accompany such events produce rapid changes in the atmospheric composition. The goal of this study is to deepen our understanding of the dynamics that control changes of Arctic ozone during the life cycle of SSWs, providing a quantitative analysis of advective transport and mixing. We use output from four ensemble members (60 years each) of the Whole Atmospheric Community Climate Model version 4 performed for the Chemistry Climate Model Initiative and also use reanalysis and satellite data for validation purposes. The composite evolution of ozone displays positive mixing ratio anomalies of up to 0.5-0.6 ppmv above 550 K (similar to 50 hPa) around the central warming date and negative anomalies below (-0.2 to -0.3 ppmv), consistently in observations, reanalysis, and the model. Our analysis shows a clear temporal offset between ozone eddy transport and diffusive ozone fluxes. The initial changes in ozone are mainly driven by isentropic eddy fluxes linked to enhanced wave drag responsible for the SSW. The recovery of climatological values in the aftermath of SSWs is slower in the lower than in the upper stratosphere and is driven by the competing effects of cross-isentropic motions (which work towards the recovery) and isentropic irreversible mixing (which delays the recovery). These features are enhanced in strength and duration during sufficiently deep SSWs, particularly those followed by polar-night jet oscillation (PJO) events. It is found that SSW-induced ozone concentration anomalies below 600 K (similar to 40 hPa), as well as total column estimates, persist around 1 month longer in PJO than in non-PJO warmings.- Project number: 266
Item Creación de recursos prácticos y digitales de meteorología y clima a través de Metolab(2023) Losada Doval, Teresa; Ayarzaüena Porras, Blanca; Benito Barca, Samuel; Calvo Fernández, Natalia; Calvo Miguélez, Elena; De La Cámara Illescas, Álvaro; Durán Montejano, Luis; García Burgos, Marina; García Herrera, Ricardo Francisco; Garrido Pérez, José Manuel; Gómara Cardalliaguet, Íñigo; López Reyes, Mauricio; Martín Del Rey, Marta; Martín Gómez, Verónica; Martínez Andradas, Verónica; Mohino Harris, Elsa; Ortiz Corral, Pablo; Polo Sánchez, Irene; Rodríguez De Fonseca, María Belén; Román Cascón, Carlos; Sastre Marugán, Mariano; Yagüe Anguis, Carlos; Zurita Gotor, Pablo; Calvo Miguélez, Elena - Project number: PIMCD244/23-24
Item Cambiando el rol del profesorado en el aula de transmisor a facilitador(2024) De La Cámara Illescas, Álvaro; Calvo Fernández, Natalia; Ábalos Álvarez, Marta; Durán Montejano, Luis; García Herrera, Ricardo Francisco; González Rouco, Jesús Fidel; Losada Doval, Teresa; Montoya Redondo, María Luisa; Negredo Moreno, Ana María; Pavón Carrasco, Francisco Javier; Polo Sánchez, Irene; Rodríguez De Fonseca, María Belén; Sastre Marugán, Mariano; Yagüe Anguis, Carlos; Zurita Gotor, Pablo; De La Cámara Illescas, ÁlvaroEste proyecto propone un cambio del rol del docente en el aula de transmisor a facilitador. Para ello, se apuesta por implantar metodologías que favorezcan el aprendizaje cooperativo en el aula y potencien el desarrollo de competencias transversales. Item Quantifying stratospheric biases and identifying their potential sources in subseasonal forecast systems(Weather and Climate Dynamics, 2022) Lawrence, Zachary D.; Ábalos Álvarez, Marta; Ayarzagüena Porras, Blanca; Barriopedro Cepero, David; Calvo Fernández, Natalia; De La Cámara Illescas, Álvaro; Rachel W.-Y. WuThe stratosphere can be a source of predictability for surface weather on timescales of several weeks to months. However, the potential predictive skill gained from stratospheric variability can be limited by biases in the representation of stratospheric processes and the coupling of the stratosphere with surface climate in forecast systems. This study provides a first systematic identification of model biases in the stratosphere across a wide range of subseasonal forecast systems. It is found that many of the forecast systems considered exhibit warm global mean temperature biases from the lower to middle stratosphere, too strong/cold wintertime polar vortices, and too cold extratropical upper troposphere/lower stratosphere regions. Furthermore, tropical stratospheric anomalies associated with the Quasi-Biennial Oscillation tend to decay toward each system's climatology with lead time. In the Northern Hemisphere (NH), most systems do not capture the seasonal cycle of extreme vortex event probabilities, with an underestimation of sudden stratospheric warming events and an overestimation of strong vortex events in January. In the Southern Hemisphere (SH), springtime interannual variability of the polar vortex is generally underestimated, but the timing of the final breakdown of the polar vortex often happens too early in many of the prediction systems. These stratospheric biases tend to be considerably worse in systems with lower model lid heights. In both hemispheres, most systems with low-top atmospheric models also consistently underestimate the upward wave driving that affects the strength of the stratospheric polar vortex. We expect that the biases identified here will help guide model development for sub-seasonal to seasonal forecast systems, and further our understanding of the role of the stratosphere for predictive skill in the troposphere.