Predictibilidad estacional en el mediterráneo a partir de teleconexiones con las anomalías en la altura geopotencial de niveles medios de la atmósfera

Abstract

La gran variabilidad natural de los climas mediterráneos produce una enorme dificultad para predecir anomalías en todo el rango de escalas, desde subestacionales hasta decadales, en su mayor parte influenciados por las características geográficas y otros factores del acoplamiento océano-atmósfera. Sin embargo, los modelos numéricos de predicción todavía tienen limitaciones en horizontes a largo plazo debido a su sensibilidad no lineal a las condiciones iniciales en océanos profundos, mal asimiladas por falta de datos. Esta Tesis propone nuevas técnicas para explicar y predecir anomalías climáticas en la región euromediterránea mediante el diseño de un índice de oscilación en los niveles superiores de la atmósfera (ULMOi). Para ello, el trabajo emplea patrones atmosféricos a una altura de 500hPa sobre el mar Balear y Libia/Egipto, entre otras teleconexiones y métodos de autopredictibilidad (p.e., transformada rápida de Fourier y Wavelet-ARIMA). Las principales hipótesis fueron que (1) existe un acoplamiento parcial de las ondas estacionarias de Rossby en la cuenca mediterránea; (2) los patrones de teleconexión retardada proporcionan información sobre dicho acoplamiento océano-atmósfera, a través de (3) las oscilaciones cuasiperiódicas parcialmente predecibles, ya que (4) las señales de anticipación pueden extraerse suavizando el ruido en un horizonte de tiempo continuo...

Large variability in Mediterranean climates produces a high difficulty in predicting anomalies at subseasonal-to-decadal scales, because of its geographical features and other factors from global oceans via coupling mechanisms. However, numerical weather prediction models still have limitations in long-term horizons due to their nonlinear sensitivity to initial deep oceanic conditions, poorly assimilated because of lack of data. This Thesis proposes new techniques to explain and predict Euro-Mediterranean climate anomalies by designing an Upper-Level Mediterranean Oscillation index (ULMOi). This method is based on atmospheric patterns at 500hPa height over the Balearic Sea and Libya/Egypt, among other teleconnections and self-predictability methods (e.g. Fast Fourier Transform and Wavelet-ARIMA). The main hypotheses were that (1) there is a partial coupling of Rossby stationary waves in the Mediterranean basin; (2) delayed teleconnection patterns provide information about such ocean–atmosphere coupling, through (3) partially predictable quasi-periodic oscillations, since (4) forecast signals can be extracted by smoothing noise in a continuous lead-time horizon...