CAMBIO GLOBAL ESPAÑA 2020/50 - alcoi.org · Medio Ambiente y Salud, Comunidad de ... - Los asistentes al Seminario para Expertos de Salud y Medio Ambiente sobre el ... que han respondido

CAMBIOGLOBALESPAÑA2020/50

CAMBIO CLIMÁTICO Y SALUD

ENERO DE 2012

Si deseas colaborar con la difusión de este informe, puedes enviarlo en versión digitalo enlazarlo desde tu web en:

wwww.istas.ccoo.es

www.ucm.es/info/fgu/pensamiento/cceim/index_cceim.php

www.cambioglobal.es

www.sanidadambiental.com

Este informe forma parte del Programa Cambio Global España 2020/50

del Centro Complutense de Estudios e Información Medioambiental

Se permite su reproducción, siempre que se cite la fuente.

Diseño y maquetación: decomunicación, S. L.

Impresión: GRÁFICAS SUMMA, S. A.

Depósito legal: AS-100-2012

ISBN: 978-84-615-7307-3

El papel utilizado para la impresión de este informe es Cyclus Offset 100% reciclado.Impreso con tintas de origen vegetal.

Este informe se acabó de imprimir en Asturias, en enero de 2012.

Cambio Global España 2020/50. Cambio climático y salud

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y Créditos

CAMBIO GLOBAL ESPAÑA 2020/50CAMBIO CLIMÁTICO Y SALUD

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1 PRESENTACIÓN

0 SUMARIO Y CRÉDITOS

3.1. Factores de riesgo y efectos potenciales en salud del cambio climático en España

3.1.1. Olas de calor y frío y cambio climático. Efectos en la salud

3.1.2. Eventos extremos y cambio climático. Efectos en la salud

3.1.3. Cambio climático y agua. Riesgos y problemas sanitarios

3.1.4. Alimentos en el cambio climático. Efectos en la salud

3.1.5. Vectores trasmisores de enfermedades y cambio climático

3.1.6. Contaminación atmosférica y cambio climático. Efectos en salud

3.1.7. Polen y cambio climático. Efectos en la salud

3.1.8. Radiaciones ultravioletas y cambio climático. Efectos en la salud

3.2. Impacto económico del cambio climático sobre la salud

3.3. Procesos atmosféricos en la Cuenca Mediterránea Occidental: El ozono troposférico y otros aspectos climáticos

3.4. Poblaciones de especial riesgo

3.4.1. Personas mayores

3.4.2. Niños

3.4.3. Trabajadores

3 PROGRAMA CAMBIO CLIMÁTICO Y SALUD EN ESPAÑA: PRESENTE Y FUTURO

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2 PRÓLOGO 17

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SUMARIO

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3.5.- Investigación cualitativa

3.5.1. La opinión de los ciudadanos en riesgo mediante grupos de discusión

3.5.2. La opinión de los expertos en salud y medio ambiente: consulta directa y encuesta abierta

3.6.- Propuestas y conclusiones

3.6.1. Bases para una propuesta de indicadores de salud ambiental ante unescenario de cambio climático en España

3.6.2. Propuestas y líneas estratégicas de intervención ante los factores de riesgoy efectos Potenciales

3.6.3. Conclusiones generales del programa Cambio Climático y Salud

I. Lista de asistentes al Seminario para Expertos de Salud y Medio Ambiente sobre el Proyecto Cambio Climático y Salud en España: Presente y Futuro,Madrid, el 1 de junio de 2011

II. Lista de expertos en Salud y Medio Ambiente encuestados

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4 EPÍLOGO 351

5 ANEXOS 365


El contexto del informe

Este informe se inscribe en el amplio programa de trabajo que con el lema común de CambioGlobal España 2020/50, ha puesto en marcha la Fundación General de la Universidad Complutensede Madrid, con el patrocinio de la Fundación Caja de Madrid. El objetivo del programa es impulsar unproceso continuado de información, anticipación y propuestas de acción sobre el Cambio Global enEspaña con una visión de medio plazo, con el fin de alimentar el debate integral que se estimule yfortalezca desde la sociedad civil. Para el desarrollo de este programa, la Fundación General de laUniversidad Complutense de Madrid ha constituido el Centro Complutense de Estudios eInformación Medioambiental (CCEIM) entre cuyos objetivos figura la creación de un sistema deconocimiento/divulgación compartido en red en torno al “Cambio Global en España con el horizonte2020/50” para lo que se programa, entre otras actividades, un proceso de trabajo acumulativo con larealización cada dos o tres años de informes y convenciones sobre los campos y temas clave.

Un tema central, para muchos el más importante del cambio global, es el cambio climático. Dentro deél, su impacto en la salud humana es un aspecto de especial relevancia e interés para toda laciudadanía. Para abordar el Programa CAMBIO CLIMÁTICO Y SALUD se constituye un grupo detrabajo entre el CCEIM y Instituto Sindical de Trabajo, Ambiente y Salud (ISTAS) que convoca, conapoyo de la Sociedad Española de Sanidad Ambiental (SESA) a un amplio conjunto de profesionalesexpertos en los diferentes contenidos de la relación entre el cambio climático y la salud humana, paraque evalúen el actual estado del conocimiento, planteen estrategias de intervención y elaboren elpresente Informe de Cambio Global como documento base y central del Programa, que se hacomplementado con consultas y asesoramientos de otros expertos nacionales e internacionales, quepretende ser la base para una red estable multidisciplinar de expertos colaboradores y consultores delos ámbitos de las ciencias medioambientales y de la salud, así como de otras disciplinas que puedantener relación con el ámbito del cambio climático y la salud.

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Cambio Global España 2020’s. Informe 0. El reto es actuar (2008). Fundación General Universidad Complutensede Madrid / Fundación Conama.

Cambio Global España 2020/50. Programa Ciudades. Hacia un pacto de las ciudades españolas ante el cambio global(2009). CCEIM / Fundación Conama / OSE.

Cambio Global España 2020/50. Programa Transporte: La urgente necesidad de otras prioridades en los objetivos, planese inversiones (2010). CCEIM / Fundación Fundicot.

Cambio Global España 2020/50. Programa Edificación (2010). CCEIM / GBCE / ASA.

Cambio Global España 2020/50. Energía, Economía y Sociedad (2011). Fundación General Universidad Complutense de Madrid / Fundación Conama.

Informes publicados hasta la fecha. Disponibles en: http://www.ucm.es/info/fgu/pensamiento/cceim/index_cceim.php

CRÉDITOS

Autores

DIRECCIÓN Y REDACCIÓN FINAL

DIRECCIÓN

José Vte. Martí BoscàDoctor en Medicina y Cirugía. Máster en Salud Comunitaria. Higienista Industrial. Expresidente de laSESA (2001-2010). Jefe de la Unidad de Sanidad Ambiental, Generalitat Valenciana. Profesor asociadode la Universitat de València.

COORDINACIÓN

José Mª Ordóñez IriarteDoctor en Medicina Preventiva y Salud Pública. Licenciado en Farmacia. Máster en Salud Pública, enAdministraciones Sanitarias y en Toxicología. Presidente de la SESA. Observatorio de Alimentación,Medio Ambiente y Salud, Comunidad de Madrid.

Emiliano Aránguez RuizLicenciado en Geografía y en Filología Española. Máster en Análisis y Gestión del Paisaje y delTerritorio. Diplomado en Ordenación del Territorio. Vocal de la Junta Directiva de la SESA.Observatorio de Alimentación, Medio Ambiente y Salud, Comunidad de Madrid.

María Barberá RieraLicenciada en Farmacia. Máster en Sanidad Medioambiental y en Investigación en Atención Primaria.Delegada de la SESA en la Comunitat Valenciana. Unidad de Sanidad Ambiental de Castellón de laPlana, Generalitat Valenciana.

RELACIÓN DE RESPONSABLES DE LOS MONOGRÁFICOS

OLAS DE CALOR Y FRÍO

Julio Díaz JiménezDoctor en Ciencias Físicas. Investigador en temperaturas extremas y salud y en contaminaciónatmosférica. Investigador titular de la Escuela Nacional de Sanidad, Instituto de Salud Carlos III.

EVENTOS EXTREMOS

Mª José Estrela NavarroDoctora en Geografía. Jefa del Área de Meteorología, de la Fundación CEAM. Profesora titular de laUniversitat de València.

AGUA

Jaime Roset ÁlvarezDoctor en Ciencias Biológicas. Investigador en Toxicología Ambiental y en calidad de las aguas.Consultor independiente. Madrid.

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ALIMENTOS

Jaime Martínez UrtazaDoctor en Ciencias Biológicas. Investigador en bacterias patógenas humanas trasmitidas poralimentos, Instituto de Acuicultura, Universidade de Santiago de Compostela.

VECTORES

Ricardo Jiménez PeydróDoctor en Ciencias Biológicas. Catedrático de Control de Plagas. Coordinador del Laboratorio deEntomología y Control de Plagas, Universitat de València.

CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA

Ferran Ballester DíezDoctor en Medicina y Cirugía. Especialista en Medicina Familiar y Comunitaria y en MedicinaPreventiva y Salud Pública. Máster en Salud Comunitaria. Coordinador del Área de Ambiente y Salud,CSISP, Generalitat Valenciana. Profesor titular de Enfermería, Universitat de València.

POLEN

Adela Montserrat Gutiérrez BustilloDoctora en Ciencias Biológicas. Directora técnica de la Red PALINOCAM. Profesora titular de Farmacia,Universidad Complutense de Madrid. Presidenta de la Asociación Española de Aerobiología.

RADIACIONES ULTRAVIOLETAS

José Mª Ordóñez Iriarte

COSTES ECONÓMICOS

Marc Saez ZafraDoctor en Ciencias Económicas y Empresariales. Investigador principal del Grup de Recerca enEstadística, Economia Aplicada i Salut (GRECS). Catedrático de Estadística y Econometría, Universitatde Girona. CIBER de Epidemiología y Salud Pública (CIBERESP).

PROCESOS ATMOSFÉRICOS EN LA CUENCA MEDITERRÁNEA OCCIDENTAL

Millán Millán MuñozDoctor Ingeniero Industrial. B.A.Sc. (Aeronautical Engineering). M.A.Sc. (Aerospace Science). Ph.D.(Atmospheric Physics). Director ejecutivo de la Fundación CEAM. Asesor de programas comunitariossobre Medio Ambiente, Atmósfera y Clima (1974-2006). Doctor honoris causa por la UniversidadMiguel Hernández de Elche.

COAUTORES

OLAS DE CALOR Y FRÍO

Juan Carlos Montero RubioLicenciado en Ciencias Biológicas. Doctor en Medicina Preventiva y Salud Pública. Instituto deCiencias de la Salud de Castilla-La Mancha, Talavera de la Reina, Toledo.

CRÉDITOS

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Isidro Juan Mirón PérezLicenciado en Veterinaria. Doctor en Medicina Preventiva y Salud Pública. Distrito de Salud deTorrijos, Toledo. Consejería de Salud y Bienestar Social de Castilla-La Mancha.

Cristina Linares GilLicenciada en Ciencias Biológicas. Doctora en Medicina Preventiva y Salud Pública. Área deEpidemiología Ambiental y Cáncer. Centro Nacional de Epidemiología. Instituto de Salud Carlos III.

Juan José Criado ÁlvarezDoctor en Medicina y Cirugía. Servicio de Salud de Castilla-La Mancha, SESCAM, Talavera de laReina, Toledo.

EVENTOS EXTREMOS

Juan Javier Miró PérezLicenciado en Geografía. Investigador en Climatología y bases de datos climáticas, Laboratorio deMeteorología-Climatología, Unidad Mixta Fundación CEAM - Universitat de València.

Emiliano Aránguez Ruiz

ALIMENTOS

Ronnie Gustavo Gavilán ChávezMáster en Ciencias. Doctorando, Instituto de Acuicultura, Universidade de Santiago de Compostela.

VECTORES

Rubén Bueno MaríDoctor en Biología; Máster Internacional en Enfermedades Parasitarias Tropicales. Becariopostdoctoral, Laboratorio de Entomología y Control de Plagas, Universitat de València.

Alberto Bernués BañeresLicenciado en Biología; Máster Internacional en Enfermedades Parasitarias Tropicales. Becario deinvestigación. Laboratorio de Entomología y Control de Plagas, Universitat de València.

Francisco Alberto Chordá OlmosLicenciado en Biología; Máster Internacional en Enfermedades Parasitarias Tropicales. Becario deinvestigación. Laboratorio de Entomología y Control de Plagas, Universitat de València.

POLEN

Patricia Cervigón MoralesLicenciada en Farmacia. Máster en Salud y Medio Ambiente. Coordinadora de la Red Palinocam,Comunidad de Madrid.

COSTES ECONÓMICOS

Maria Antònia Barceló RadoDoctora en Matemáticas. Grup de Recerca en Estadística, Economia Aplicada i Salut (GRECS).Profesora titular de la Universitat de Girona. CIBER de Epidemiología y Salud Pública (CIBERESP).


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POBLACIÓN DE RIESGO

INFANCIA

Juan Antonio Ortega GarcíaDoctor en Medio Ambiente y Cáncer Pediátrico. Médico especialista en Pediatría. Responsable de laUnidad de Salud Medioambiental Pediátrica, Hospital Universitario Virgen de la Arrixaca, Murcia.

PERSONAS MAYORES

María Barberá Riera

TRABAJADORES

José Vte. Martí BoscàPere Boix i FerrandoMédico especialista en Medicina del Trabajo. Instituto Sindical de Trabajo, Ambiente y Salud (ISTAS).

GRUPOS DE DISCUSIÓN

Zara Martí Serra Licenciada en Sociología, diplomada en Magisterio y en Educación Social.

TRATAMIENTO DE LA ENCUESTA A EXPERTOS

Amai Varela GonzálezMédica especialista en Medicina Preventiva y Salud Pública, ha trabajado en Salud Ambiental y enSalud Pública. Consultora de Salud Pública, realiza la especialidad de Medicina de la Educación Físicay el Deporte.

SECRETARÍA

Zara Martí Serra

El Equipo de Dirección quiere agradecer todas las sugerencias, comentarios y apoyos prestados y, deforma especial, a:

- Los responsables de los temas monográficos y los respectivos coautores.

- Los asistentes al Seminario para Expertos de Salud y Medio Ambiente sobre el Proyecto CambioClimático y Salud en España: Presente y Futuro, celebrado en Madrid, el 1 de junio de 2011.

- Los profesionales, nacionales e internacionales, que han respondido a nuestra encuesta sobrecambio climático y salud en España.

- La Junta Directiva de la Sociedad Española de Sanidad Ambiental.

- Manuel Garí Ramos y Manuel Colomer Lluch, del Instituto Sindical de Trabajo, Ambiente y Salud(ISTAS) y a Yayo Herrero López, del Centro Complutense de Estudios e InformaciónMedioambiental, por la confianza depositada y la ayuda constante.

Aunque hemos intentado recoger todas las propuestas, los colaboradores no son responsables de lostextos presentados en este libro ya que, salvo los que van firmados por sus respectivos autores, elresto es responsabilidad de este Equipo.

1.- INTRODUCCIÓN

La conferencia de la Organización de lasNaciones Unidas (ONU) en Estocolmotuvo lugar del 5 al 16 de junio de 1972 ylanzó el tema del medio ambiente1 anivel mundial. Esta conferencia compilóy sintetizó los conocimientos, laspreocupaciones sobre el Medio

Ambiente, y las iniciativas ya en curso,generadas a partir de los grandesepisodios de contaminación atmosféricaen los Estados Unidos (Pittsburgh, PA),Canadá (Trail, British Columbia), ReinoUnido (Londres), Bélgica (Meuse) yotros lugares desde finales de los años1940.

En 1972 coexistían varias disciplinasrelacionadas con el tema ambiental.Sanidad relacionaba los efectos de loscontaminantes en las personas(inicialmente por SO2, y humos negros),y trabajaba en la medida analítica de lasconcentraciones en ambiente2. Porejemplo, aunque el ozono troposféricoparecía ser un problema solo en LosÁngeles, ya se estaban desarrollandotécnicas para su medida junto con otroscompuestos (óxidos de nitrógeno,vapores orgánicos, partículas, etc.). Enel otro extremo del arco se situaba laingeniería industrial, que incluía laquímica de los procesos, el diseño delas grandes plantas industriales(centrales térmicas, refinerías) con lastécnicas de control de sus emisiones ymétodos de medida en chimenea, etc.,todas concebidas inicial y (casi)exclusivamente para optimizar losrendimientos de producción.

Otras disciplinas estaban en una fasemás temprana. Por ejemplo, el estudiode los efectos de los contaminantes:sobre cultivos y la vegetación natural,sobre el patrimonio artístico, sobre losmateriales y estructuras, etc. El temacomún y, posiblemente, la disciplinamenos desarrollada de todas ellas era, ysigue siendo, la dispersión (difusiónmás transporte) de los contaminantes

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3.3. PROCESOS ATMOSFÉRICOS EN LA CUENCA

MEDITERRÁNEA OCCIDENTAL: EL OZONO

TROPOSFÉRICO Y OTROS ASPECTOS CLIMÁTICOS

Este documento sintetiza una serie deconocimientos sobre procesos atmosféricos yclimáticos en la Cuenca Mediterránea obtenidospor el autor a lo largo de unos 37 años. El textopresenta las relaciones específicas entre dostópicos: (1) los ciclos de ozono troposféricoobservados en la Cuenca Mediterránea Occidental(CMO), y (2) los procesos climáticos que puedenconducir a la desertificación en esta región.Aunque los datos y conocimientos se hanobtenido de una forma iterativa durante el periodomencionado, y se describe en el texto, elcontenido se presenta como si el autor hubiesedispuesto de toda la información desde elprincipio. El texto argumenta, con ejemplos ydatos, por qué los Modelos Globales del Clima nosirven en latitudes subtropicales como elMediterráneo. Estas críticas a los dos últimosinformes de las Naciones Unidas sobre el CambioClimático (IPCC TAR 2001; IPCC 4AR 2007) sonparte de un documento elaborado a petición de laDG RTD (Research & Innovation), de la ComisiónEuropea, presentado en Bruselas en julio del2010.

1. Realmente con un sesgo muy marcado, y casi exclusivo, hacia la contaminación atmosférica.

2. El término inmisión, que este autor trata de no utilizar, fue introducido en Francia en 1972?, implicando la concentración inhalada por el sujeto, como siésta fuese diferente de la concentración ambiental existente en la base de la nariz¡?, y/o como palabra complementaria a la emisión, o quizás por aquello deser siempre diferentes.

en la atmósfera y las transformacionesquímicas que estos sufren desde sufuente de emisión hasta el punto demedida. Esta disciplina incluye elestudio de los ciclos diarios de lasconcentraciones en función de laorografía, y de las condicionesmeteorológicas dominantes yparticulares de cada emplazamiento.

En la Conferencia de Estocolmo sepuso mucho énfasis en el transporte decontaminantes a largas distancias, y lalluvia ácida3. En el área ambiental, losproblemas causados por las“chimeneas altas” son uno de los casosmás típicos de lo que puede sucedercuando unos profesionales de un tema“se meten en lo que no saben” y lessale mal. Para resolver el problemacausado por las calefaccionesdomésticas, se desarrollaron nuevasplantas de generar electricidad, quedaban lugar a grandes emisiones. La“solución rápida” para dispersarlas yevitar la contaminación atmosférica aescala local, fue el expeditivo métodode mandar los contaminantes más lejosde los focos de emisión. Para ello, losingenieros extrapolaron los formulismosya existentes (considerados demasiado“simples” incluso en aquella época)para el cálculo de sus chimeneasindustriales4. Esto es, sin tener encuenta lo que podría hacer la atmósferacon los contaminantes emitidos porencima de 60-100 m de altura.

Este tipo de problema es común entodas las áreas científicasinterdisciplinares. Se tiende a exigirtodo tipo de exactitudes y precisionesen el tema que uno conoce y, sin

embargo, tan pronto se requiereinformación de otra área científica seaceptan y utilizan formulismosdisponibles, que pueden ser, unasveces demasiado simples para elproblema considerado, y otras vecesdirectamente inaplicables. Lacontaminación atmosférica y susefectos necesitan un tratamientomultidisciplinar, difícil en Europa dondelos “corporativos oficiales” tienden arepartirse cualquier tema y luegoignorarse mutuamente. Por ejemplo, ladisciplina analítica en condicionesóptimas de laboratorio, puede exigirprecisiones de milésimas en la medidade un compuesto, y esperar (y/o exigir)que también las cumplan los sensorescomerciales para una red de medida decontaminación atmosférica. El problemaes que para conseguir esa exactitud yestabilidad en un sensor, que se ubicaen un entorno rural (i.e., lejos), o inclusoperi-urbano, se requiere unmantenimiento exquisito del sensor,normalmente incompatible con un costerazonable.

Al mismo tiempo el mismo grupoanalítico tiende a aceptar sincuestionarse las magnitudes de lasvariables meteorológicas que llevan loscontaminantes desde sus focos deemisión a sus sensores, p.ej., lavelocidad y dirección del viento, que nose suelen medir con precisionesmejores de un 10% del fondo deescala. De esta “infeliz” combinacióndifícilmente se consigue que losmonitores de una red de sensoreslogren operar con un ciclo útil demedida superior al 75% del tiempocomo requieren las directivas,

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PROCESOS ATMOSFÉRICOS EN LA CUENCA MEDITERRÁNEA OCCIDENTALINTRODUCCIÓN

3. El hecho de que Suecia ya había denunciado este problema y otros, pudo haber sido (fue) uno de los factores dominantes para que la reunión se celebraraprecisamente en Estocolmo, y no en Pittsburgh (EEUU) como se pretendía inicialmente.

4. En su cálculo se extrapolaban formulismos que habían sido desarrollados para chimeneas con alturas inferiores a unos 60 m y que en muchos casos, porejemplo, en terrenos mínimamente complejos ya eran de dudosa utilidad. Desgraciadamente se siguen utilizando en casi todos los estudios de evaluacióndel impacto ambiental en los países del sur de Europa.

elaboradas por burócratas con poca oninguna experiencia en medidas decampo (día, noche, llueva o nieve), amenos que se hagan trampas con lasseries de datos. Por ejemplo, si lasempresas de mantenimiento terminangestionando también la adquisición dedatos (caso muy común), estas tiendena "fabricar" series con ciclos útilessuperiores al 90% empalmando, osustituyendo, los huecos de datos controzos de series de años anteriores. Porotra parte, los sensores meteorológicosde la misma estación de medida,diseñados para trabajar a la intemperie(y más robustos, a costa de suprecisión) pueden funcionar duranteaños sin necesidad de mantenimiento.

El resultado de una interdisciplinaridadpoco consolidada era ya evidente enEuropa en 1972, y la situación puedeser actualmente incluso peor. Lacreación de las agencias de MedioAmbiente, con su tendencia burocráticaa rellenar papeles y aceptar sincuestionar procedimientosdesarrollados en “países serios”, hallegado a casos en los que creen que sise cumplen los criterios de emisión enuna fuente industrial5 (fijados por el tipode proceso y mejor tecnologíadisponible) se cumplen,automáticamente, los de “inmisión” ensu entorno circundante (fijados porcriterios sanitarios). Como siempre,nadie parece tener en cuenta cómollegan los contaminantes de un punto aotro en el mundo real y se sorprendencuando un episodio de contaminaciónles recuerda que hay condiciones deestancamiento atmosférico en las queno existe “un viento dominante” (neto)y, por lo tanto las emisiones no sedispersan.

Problemas similares ocurren al hacerestudios (estadísticos) de relacionescausa-efecto, contaminaciónatmosférica-salud pública, cuando seutilizan procedimientos, o modelos, quepueden ser solo aplicables en suspaíses de origen. Si el comportamientode los contaminantes está dominadopor escenarios orográficos ycondiciones dispersivas muy diferentesde donde se desarrolló elprocedimiento, pueden obtenerseresultados “inexplicables”, “anómalos”o, en general, difíciles de entender. Cuáles la situación en la CuencaMediterránea Occidental con respectoal ozono troposférico, por qué existenesas diferencias, y cómo se relaciona, asu vez, con algunos aspectos delcambio climático en el sur de Europa,es el tema de este trabajo.

2.- LOS PROGRAMAS EUROPEOS EN

MEDIO AMBIENTE Y CLIMA

En los años siguientes a la Conferenciade Estocolmo (circa 1973-74), laComisión de las Comunidades EuropeasCCE (actualmente la Comisión EuropeaCE) de la Comunidad EconómicaEuropea CEE (actualmente UniónEuropea UE) comenzó a plantearsecómo cumplir con las recomendacionesy los compromisos adquiridos en laConferencia de Estocolmo, y cómoapoyar el futuro desarrollo de directivaseuropeas en contaminación del aire6. En1972 el Gobierno de Francia habíapropuesto un nuevo tipo de instrumentolegal denominado Acciones para laCOoperation Scientifique et Technique(Acciones COST) que fue aceptado por


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5. Incluyendo los criterios simplistas para el cálculo de la altura de la chimenea.

6. Toda la investigación financiada por la CE es de tipo prenormativo y/o de apoyo a los compromisos internacionales de la Unión Europea, por ejemplo, parala Convención del Transporte a Larga Distancia o la del Protocolo de Kioto.

la CCE. Su objetivo fundamental era,precisamente, fomentar lainterdisciplinaridad y cooperación entrelos “corporativos oficiales” de Europa, através del intercambio deconocimientos y experiencias y, de estemodo, evitar situaciones como lasmencionadas.

Canadá había creado su Ministerio deMedio Ambiente (Environment Canada)en 1972 con un Servicio AmbientalAtmosférico (Atmospheric EnvironmentService, AES) donde se estabadesarrollando el, entonces “novedoso”,tema de evaluación del impactoambiental. En este contexto, a principiosdel año 1973, la CCE pidió al Gobierno deCanadá su cooperación para lanzar elPrograma Europeo en Medio Ambiente yClima, invitando a que el AES participaseen la primera Acción COST (61a) sobreFísico-Química Atmosférica7. Para estecometido, el AES designó al Dr. DouglasWhelpdale, especialista en aspectoslegislativos y relaciones internacionales,y al Dr. Millán Millán (el autor),especializado en los estudios dedispersión de contaminantes en terrenoscomplejos (Millán 1984a) y desdechimeneas altas, incluyendo eltransporte de contaminantes a largadistancia y las lluvias ácidas (Millán et al.1976; Millán & Chung 1977; Millán et al1982), y responsable de la medida de losflujos transfronterizos de SO2 entreEstados Unidos y Canadá (Millán 1978a;1978b; 1979).

En la Conferencia de Estocolmo, losestudios de dispersión decontaminantes en diferentes tipos deterreno y condiciones climáticas seconsideraban como una prioridad muyalta, por las razones ya expuestas. En

ese contexto la CCE organizó las seisCampañas Europeas para la Medida dela Contaminación Atmosférica conSensores Remotos (CEMCASR, de1975 a 1983) (Guillot et al. 1979,Sandroni & De Groot 1980; Guillot1985), en cuyo diseño participó el autor,y cuya finalidad incluía la deintercomparar e intercalibrar los(entonces) nuevos sensores remotos, elLIDAR (Hamilton 1967; 1969; Hamiltonet al. 1978; Camagni & Sandroni 1984) yel COSPEC (Millán 1970; Newcomb &Millán 1970; Moffat & Millán 1971;Millán 1972; Millán & Hoff 1978; Millán1984b), y optimizar los modelos dedispersión. Durante los años 1973 a1986, dentro de varias Acciones COST,el autor diseñó el programa deoptimización de la red de sensores deHolanda (RIVM), Bélgica, AlemaniaFederal, y los programas de medida delos flujos transfronterizos de SO2 entrelos países del Este (Alemania, Polonia,Checoslovaquia) (Beilke et al. 1987;1988) y el resto de Europa (AlemaniaFederal, Bélgica Holanda, Reino Unido,ITAP 1978).

Desde el punto de vista y experienciadel autor, lo mas significativo, en losprimeros 14 años de cooperación con laCCE (1973-1986) fue descubrir lasgrandes diferencias existentes entre: (1)las zonas al norte de los Alpes conterrenos esencialmente llanos y/o concolinas suaves, cuya dispersión decontaminantes está dominadaprincipalmente por condicionesadvectivas, i.e., de transporteatmosférico bajo “vientos dominantes”(fuertes), con episodios puntuales deconcentraciones muy altas causadospor estancamiento anticiclónico, y (2) ladinámica de los contaminantes en la

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PROCESOS ATMOSFÉRICOS EN LA CUENCA MEDITERRÁNEA OCCIDENTALLOS PROGRAMAS EUROPEOS EN MEDIO AMBIENTE Y CLIMA

7. Como suele caracterizar la fina política europea de “afeitar huevos” con la Subsidiaridad, el término Ambiente (o Medio Ambiente), no se podía utilizar, yaque se lo reservaban los estados miembros y las regiones (autonomías) para cuando estos creasen sus propios ministerios. Por ejemplo, en España no secreó un ministerio del Medio Ambiente hasta el año 1996.

Cuenca Mediterránea, en terrenosmontañosos y/o costas respaldadas conmontañas, donde dominan los vientoslocales con oscilación diurna, esto es,con cambio de dirección día-noche.

El viento es aire en movimiento y, portanto, si la masa de aire oscila laventilación neta es débil o nula. Estascondiciones tienden a crean episodiosmenos intensos que los de EuropaCentral pero de tipo crónico, como semuestra en este trabajo. A la hora deevaluar los resultados experimentalesdurante las reuniones de las AccionesCOST, con grupos del Reino Unido,Holanda y Alemania, y debatir laaplicabilidad de los formulismos yaexistentes (aplicados por ellos), lasensación era como la de querer tratar aun enfermo con el diagnóstico de otro,o la de utilizar el medicamento correctopara el enfermo que no es.

3.- ALGUNOS PROBLEMAS AMBIENTA-LES EN LA CUENCA MEDITERRÁNEA

(1986)

Durante los años 1974 a 1983 y lossiguientes, a través de las sucesivasAcciones COST en el dominio de MedioAmbiente (COST 61a, 61b, 611, 615,617,...), la CCE recibía informaciónsobre la situación ambiental en losestados miembros, y de los problemasemergentes. Esta información, y laspreguntas planteadas, se utilizaban paraelaborar las listas de prioridades afinanciar en los sucesivos ProgramasMarco de Investigación de la ComisiónEuropea.

A la incorporación de España y Portugalen la CEE (enero 1986), la lista deproblemas identificados en la regiónmediterránea incluía, entre otros, lossiguientes: las altas concentraciones deozono observadas en las costasmediterráneas y su “peculiarcomportamiento” durante el día (Figura1), los altos niveles de nitratosdepositados por vía atmosférica sobreel mar Mediterráneo documentados enel proyecto European River OceanSystem 2000 (EROS 2000) de la CE, elcomportamiento de los vientos localesque hacían poco utilizables los modelosde dispersión existentes8, y el fallosistemático de los modelos depredicción meteorológica en el caso delas grandes inundaciones de otoño en laCuenca Mediterránea9.

Desde mediados de los años setenta setenía constancia de la existencia dedaños en cultivos mediterráneoscausados por ozono. Estos fuerondetectados casi simultáneamente envarios países, aunque los informes noaparecieron hasta fechas muyposteriores. Por ejemplo, los de Israelpublicados por Naveh et al. (1978), losde Italia por Lorenzini & Panattoni(1986) y los de España en el Delta delEbro por Salleras (1989), documentaronlos altos niveles de ozono troposféricoobservados, circa 1975-1983, en laspocas estaciones existentes en la costamediterránea y, en particular, suevolución en forma de onda cuadradadurante el día (Figura 1).

Las concentraciones altas, en primerlugar, y su valor casi constante duranteel periodo de brisa de mar, se


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8. En algunos de los textos de las directivas europeas se recomienda “no ubicar sensores de ozono en la costa y picos de montañas donde cambia elviento”. Esta es una de las típicas meteduras de pata arrastradas desde entonces, y que no corrigió la DG ENV. Está claro que los burócratas de Bruselasprefieren que todo el clima en Europa sea como el de Holanda, y que el concepto de vientos dominantes, intensos y unidireccionales sea también igual entodo el continente.

9. Estas solían ocurrir con un anticiclón sobre Europa y altas presiones sobre el Mediterráneo Occidental. El pronóstico solía ser de buen tiempo.

consideraron “anómalas” o“inexplicables”, o causadas porproblemas con los instrumentos demedida, y esto retrasó su aceptación10.En primer lugar porque no se esperabala existencia de ozono troposférico enesta región (Mediterráneo) y, ensegundo lugar porque, una vezcomprobados los sensores, los ciclosobservados no se comportabansiguiendo las “pautas aceptadas” encontaminación atmosférica (en aquelmomento). Esto es, el ciclo diurno no separecía en nada al de Los Ángeles (verlos datos de la estación ARAG en laFigura 9), ni las concentracionesvariaban de modo inversamenteproporcional a la velocidad del viento(que se explica en la Sección 8).

A pesar de ello, en junio del 1983,durante la Sexta Campaña Europea parala Medida de la ContaminaciónAtmosférica con Sensores Remotos (LeBrass 1988), en Fos-Berre, Marsella(Francia), el avión instrumentado Falcondel DVL alemán, detectó altos nivelesde ozono en los flujos de retorno de labrisa de mar. Esto sugería que loscontaminantes emitidos en las costasdurante el periodo de brisa de mar, y/osus productos derivados, podíanretornar hacia el mar en altura, como sehabía documentado en los GrandesLagos de Norteamérica por Lyons &Olsson (1973), Lyons & Cole (1973;1976) y Portelli et al. (1982).

La formación de estratos de reservasobre el mar, y su fumigación sobre laszonas costeras el(los) día(s) siguiente(s) y,por tanto, la posibilidad de que sedesarrollasen recirculaciones verticales yacumularan contaminantes sobre laszonas costeras y el mar durante variosdías consecutivos, fueron algunas de las

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PROCESOS ATMOSFÉRICOS EN LA CUENCA MEDITERRÁNEA OCCIDENTALALGUNOS PROBLEMAS AMBIENTALES EN LA CUENCA MEDITERRÁNEA

10. Y sigue siendo un problema. En la sede del EMEP (Suecia) se mantiene aún que esos niveles vienen de EEUU.

Figura 1.- Relación entre las concentraciones de ozono y el ciclo debrisa el día 8 de agosto del 1988 en el emplazamiento Castellón Sur(CS SUR, ver la Figura 5). Estas medidas eran parte de las campañasdel proyecto MECAPIP (iniciado en enero, 1988). En este caso losvalores de NOx descienden durante el periodo de la brisa, que losdesplaza hacia el interior mientras que el aire marino trae altos valo-res de ozono. La asociación del ciclo de brisa, i.e., el cambio de di-rección del viento aproximadamente a las 07.30 desde WNW (terral)a ENE (brisa de mar) y su retorno a NW (terral) a las ≈ 20.20, y elperfil de las concentraciones de O3 es muy clara. La duración pro-medio del periodo de brisa en este emplazamiento es de ≈ 12 a 14horas durante el verano (julio-agosto).

hipótesis avanzadas por el autor ypresentadas a los miembros de la AcciónCOST 61b en Bruselas11 en 1983. Estashipótesis fueron finalmente utilizadas tresaños más tarde, después de la entradade España en la CEE, para preparar laoferta del proyecto MEso-meteorologicalCycles of Air Pollution in the IberianPeninsula MECAPIP (Millán et al. 1991;1992). Finalmente, en el orden climático,a la entrada de España ya se anticipabanposibles problemas relacionados con elciclo hidrológico en el sur de Europa y, enparticular, con la pérdida de las tormentasde verano (Millán 2010).

4.- CIRCULACIONES ATMOSFÉRICAS

EN LAS COSTAS DEL MEDITERRÁNEO

Y SU RELACIÓN CON LAS TORMENTAS

DE VERANO

Las tormentas de verano se forman (ose solían formar) por la tarde sobre lasmontañas que rodean la CuencaMediterránea Occidental a unos 60-80(+) km del mar. Estas tormentasrepresentan el estadio final de unsistema de vientos costeros que sedesarrolla durante las horas diurnas delverano, combinando las brisas marinascon los vientos de ladera para formar loque llamaremos de aquí en adelante, labrisa combinada. Las característicasparticulares de este sistema de vientoshan sido documentadas en variosproyectos de la Comisión Europea(Millan et al. 1992; 1997; 2000; 2002), yse derivan de la naturaleza misma de laCuenca Mediterránea Occidental(CMO), viz.: un mar interior grande yprofundo, situado en las latitudessubtropicales, rodeado totalmente pormontañas altas. Las característicassiguientes diferencian la brisa

combinada de “una brisa de marclásica” (Munn 1966, Stull 1988):

1. Las celdas de vientos de ladera sedesarrollan a primera hora de lamañana (i.e., justo después delamanecer) sobre las laderasorientadas al este y al sur (Millan etal. 1991; 1992).

2. La brisa de mar se desarrolla a mediamañana. Durante julio y agosto, suduración media y la distancia mediade su avance tierra adentro son,respectivamente, 14 horas y 160 km(Figuras 1 y 8, Millan et al. 2000).

3. La brisa de mar entra de formaescalonada, incorporando una trasotra las celdas circulatorias de losvientos de ladera formadas durante eldía (Figura 2). Este comportamientocontrasta con el una brisa clásica,cuya penetración sobre un litoral llanoes más suave y fluida.

4. Después de cada salto hacia elinterior, el frente de la brisa puedepermanecer anclado en ese accidenteorográfico entre media y una hora, omás, antes de saltar a la siguienteposición hacia el interior. Se observóeste proceso por primera vez al seguirla evolución de los pequeños cúmulosque se forman en el frente de la brisa(Millan et al. 1992).

5. El frente de la brisa combinada puedetardar entre 4 y 6 horas para llegardesde la costa a la cima de lasmontañas a unos 60-100 km tierraadentro.

6. Una vez que el frente llega a la cimade las montañas, tiende a quedarseanclado en esa posición, i.e., quepasa a ser el último paso de su


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11. Cuando aún se esperaba que España ingresara la CEE a principios de 1984.

entrada, y puede permanecer en esaposición de 4 a 6 horas, hasta el finaldel periodo de la brisa.

En el borde frontal de una brisa "clásica"una cortina de aire se eleva desde lasuperficie hacia arriba, y es inyectada enel flujo de retorno en altura. Esto sucedeconforme la brisa progresa hacia elinterior (Munn 1966). En la brisacombinada, sin embargo, el frenteavanza hasta una posición y permaneceallí cierto tiempo, hasta que avanza a lasiguiente posición, y así sucesivamente.Cada posición del frente estácondicionada por la orografía, y lainyección sobre cada posiciónpermanece fija durante un periodo detiempo. Este proceso se parece a laformación de nubes de chimenea(chimney clouds, Huschke 1986) yutilizaremos el término "chimenea" (detipo orográfico-convectivo) para describirdicho mecanismo de inyección.

Otro aspecto importante es que la altitudde la inyección aumenta en cadachimenea. Esto ocurre en parte porque labase de cada chimenea se forma a unaaltura superior sobre las laderas, y enparte porque la temperatura potencial delaire inyectado aumenta por su mayorrecorrido sobre el suelo caliente.Finalmente, después de cada paso, losflujos de retorno se mueven hacia el mary se hunden a lo largo de su recorrido(subsidencia compensatoria). La magnitudde su hundimiento es tambiéncomparable a la altitud de la base de lachimenea en la que han sido inyectados(Figura 2). A su vez, el hundimiento tiendea incrementar la estabilidad del aire en losflujos de retorno, lo que favorece queestos se estabilicen y formen una seriede estratos sobre las zonas costeras y elmar (Figura 3, Millán et al. 2000). Todoslos mecanismos descritos forman partede un lazo de circulación vertical "cerrada"que va aumentando en extensión y

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PROCESOS ATMOSFÉRICOS EN LA CUENCA MEDITERRÁNEA OCCIDENTALCIRCULACIONES ATMOSFÉRICAS EN LAS COSTAS DEL MEDITERRÁNEO

Figura 2.- Simulación con el Modelo meso-meteorológico RAMS(Pielke et al. 1992) de la componente vertical de la velocidad delviento el 27 de julio de 1989, proyectada sobre un plano que pasapor la Latitud 40º N, que cruza la ciudad de Castellón hacia la Sierrade Javalambre (ver la Figura 5). Ilustra el desarrollo de la brisa com-binada de los vientos de ladera y la brisa de mar; la "brisa combi-nada". La componente de ascenso se indica con líneas sólidas y la dehundimiento con líneas de trazos. A las 10.00 UTC, el frente de labrisa ha penetrado ≈ 30 km, y se observan otras tres celdas de vien-tos de ladera al interior, todas las cuales se completan con sus corres-pondientes subsidencias entre celdas. Las flechas rojas indican elcomponente superficial de las brisa de mar y vientos de ladera, mien-tras que la subsidencia en altura se muestra con flechas azules. A las12.00 UTC, el frente de la "brisa combinada" ha incorporado otracelda de los vientos de ladera y ha penetrado a ≈ 40 km. Sin em-bargo, quedan otras dos celdas de vientos de ladera con la última,muy intensa, a ≈ 80 km de la costa. A las 14.00 UTC, la brisa combi-nada ya ha incorporado todas las celdas y su "chimenea convectiva"alcanza ≈ 3.5 km de altitud. A las 18.00 UTC, el frente de la brisacombinada sigue anclado sobre las cimas a 80 (+) km de la costa,aunque su chimenea es ya más débil (i.e., ≤ 3000 m). Se puede ob-servar que: (a) a la derecha de la chimenea los flujos de retorno enaltura están afectados por hundimiento compensatorio a lo largo detodo su camino hacia el mar, y (b) la cantidad total de hundimientoque experimentan es comparable a la altura de las montañas sobre lasque se ha producido la inyección.

profundidad durante la mañana, alcanzasu máxima extensión poco después delmediodía, y cesa a finales de la tarde, solopara reiniciarse a partir de la salida del soldel día siguiente.

Finalmente, cada "chimenea" inyecta enlos flujos de retorno un volumenconsiderable de la masa de aire que vallegando a su base a lo largo de lasuperficie. En principio, la longitud quealcanza la masa de aire inyectado en elflujo de retorno es comparable a ladistancia que separa la base de lachimenea actual de la chimeneaanterior. Sin embargo, cuando lasubsidencia anticiclónica (Azores) esintensa, los estratos inyectados a másaltura adquieren características de jet(chorro laminar), y la longitud recorridaen altura puede ser mayor que ladistancia entre bases sucesivas. Dehecho, los estratos inyectados a mayoraltitud, y a más distancia de la costa,pueden adelantarse a los inyectados amenos altura, y a menos distancia de lacosta unas horas antes, y llegar alcentro de la cuenca Balear en unashoras12.

El número de pasos que necesita la"brisa combinada" para llegar a lascrestas de las montañas del interior y,por tanto, el número de estratos quese llegan a formar (de 3 a 5 en un día),depende de la configuración de lasladeras de las montañas que rodean laCMO (Figura 2). Durante los procesosdescritos se pueden formar tormentastan pronto se alcance el Nivel deCondensación por ascenso ConvectivoNCC (Convective Condensation Level,CCL) en la masa de aire que entra conla brisa. Esto puede ocurrirnormalmente en la base de, o dentrode, la chimenea actual. La


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Figura 3.- Lado izquierdo: Corte peninsular (350 km de Castellón aGuadalajara) con las distribuciones de ozono y vapor de agua medi-das con un avión instrumentado en el proyecto MECAPIP el 20 dejulio de 1989, a las 14.49-15.59 UTC (Millán et al. 1992). La tra-yectoria vertical en diente de sierra está marcada con puntos. Si nose desarrollan tormentas en el frente de la brisa combinada de mar yde ladera, los contaminantes y el vapor de agua siguen los retornosde la brisa en altura y forman estratos sobre el mar. En este caso sepueden observar tres estratos. El vapor de agua, por tanto, puede serutilizado como trazador de oportunidad para caracterizar la dinámicade las masas de aire recirculadas por los vientos costeros en laCuenca Occidental. La flecha verde muestra lo que ve un satélite mi-rando verticalmente, p.ej, el NASA MODIS-Terra (King et al. 2003),al pasar sobre las chimeneas orográficas en el frente de la brisa com-binada (Figura 12). Lado derecho: Resultados del modelo RAMS(Pielke et al. 1992) sobre los últimos 180 km del plano vertical se-guido por el avión (marcado en el otro gráfico con MODEL →) elmismo día a las 16.00 UTC (rejilla de 2 km x 2 km) que muestran lachimenea orográfica al final de la brisa combinada a esta hora, a ≈90(+) km de la costa. Para resaltar su estructura, la componente verti-cal de la velocidad se ha multiplicado por diez. Las líneas rojas mues-tran los límites verticales del vuelo, y es obvio (ahora) que no alcanzóla suficiente altitud para captar toda la profundidad de las inyeccio-nes. No obstante, el modelo sí es capaz de reproducir las característi-cas principales de los flujos, si no los detalles finos (i.e., todas lascapas formadas en los flujos de retorno).

12. Este tipo de comportamiento se ha observado en las nubes de humo producidas durante los fuegos forestales (p.ej., Buñol, 1991). Las fotos del SatéliteMETEOSAT muestran que la pluma de humo recorre más de 300 km, y se sitúa encima de las Baleares, en unas 3 horas.

condensación puede dispararconvección húmeda más profunda y laformación de una tormenta.Finalmente, si las condicionesfavorecen el desarrollo de unatormenta, la masa de aire inyectada ensu base se mezcla hasta la tropopausa(12 - 14 km) y la circulación cerrada se"abre". Esto es, el sistema circulatoriodescrito pasa a comportarse como unpequeño monzón.

Sin embargo, la formación de unatormenta, en cualquiera de laschimeneas orográficas, necesita unañadido de vapor de agua a la masa deaire que entra con la brisa paracompensar su calentamiento al pasarpor el suelo caliente (Millán et al.2005). Esto es, para mantener el nivelde condensación más bajo que laaltura máxima de inyección vertical enla chimenea. El añadido de vapor deagua procede de la evaporación de lasuperficie, los humedales, bosques,regadíos, etc. Si el contenido de vaporde agua no aumenta lo necesario,domina el calentamiento, el nivel decondensación sube, la brisa sigueentrando hacia el interior, las masas deaire siguen siendo inyectadas a alturasprogresivas, y formando estratos enlos flujos de retorno. En este caso, sepuede cruzar un "primer umbral crítico"(o tipping point) tan pronto como elnivel de condensación por ascensoconvectivo (NCC) sea superior a laaltura máxima de inyección sobre lasmontañas del interior (Figura 15).

Bajo esas condiciones las circulacionescosteras permanecen "CERRADAS".Esto es, las tormentas no se forman ylos retornos en altura continúanmoviéndose hacia el mar, y formandoestratos todo el día. Dichos estratoscontienen el vapor de agua acumuladopor la brisa y los contaminantes queesta recoge, y pueden alcanzar alturas

de más de 4.500 m sobre la CuencaMediterránea Occidental. Está ahoraclaro, después del análisis de lasprecipitaciones en esta zona (Millán etal. 2005b; Millán 2010), que lascirculaciones cerradas eran lasdominantes durante el desarrollo de losproyectos europeos.

PROCESOS ATMOSFÉRICOS EN LA CUENCA MEDITERRÁNEA OCCIDENTALCIRCULACIONES ATMOSFÉRICAS EN LAS COSTAS DEL MEDITERRÁNEO

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Figura 4.- Simulación RAMS del campo de vientos en la Cuenca Me-diterránea a las 16.00 UTC el 19 de julio de 1991. Dos vuelos en es-piral (ascenso y descenso) tuvieron lugar a esa hora sobre el triánguloy línea vertical marcados en rojo al sur de Mallorca. Gráfico supe-rior. Los vientos a 14,8 m emergen del centro de la cuenca y aumen-tan en velocidad mientras fluyen de forma anticiclónica (en sentidode las agujas del reloj) hacia las líneas de convergencia (color na-ranja) ubicadas sobre las cadenas montañosas que rodean la cuenca.Gráfico inferior. Componente vertical de la velocidad sobre el para-lelo 39,5º N (línea de trazos azul en el gráfico superior); muestraprofundas inyecciones orográficas (líneas sólidas) sobre la costa esteespañola, y siguiendo hacia la derecha, sobre Cerdeña y las laderasorientadas al oeste de Italia, Grecia y Turquía. Para sustituir el aireque fluye hacia las costas la continuidad requiere hundimiento gene-ralizado (i. e., subsidencia, líneas de trazos) sobre el mar.

5.- LAS CIRCULACIONES REGIONALES

Y LOS CICLOS DE OZONO TROPOSFÉ-RICO EN LA CUENCA MEDITERRÁNEA

OCCIDENTAL

Además, si las condiciones derecirculación vertical cerrada sedesarrollan en otras costasmediterráneas pueden auto-organizarsedurante el día y originar una circulaciónmeso-α que cubre toda la CuencaMediterránea Occidental. En este casolas chimeneas en los frentes de lasbrisas se unen y forman largas líneas deconvergencia a lo largo de las cimas delas montañas que rodean la CMO. Estoes, a distancias que llegan de 60 km a100 km de las costas (Figura 4). Comoresultado, se desarrolla una subsidenciacompensatoria intensa, y extensa, quese extiende desde el mar hacia lasáreas costeras. Y se ha documentadoque el confinamiento de la capa límitesuperficial, o capa de mezcla, semantiene por debajo de ≈ 200 m (Millán2010).

También se ha documentado que dichoconfinamiento vertical se vaextendiendo desde el mar hacia elinterior, llegando a cada una de laschimeneas orográficas formadas en elrecorrido de la brisa combinada y,eventualmente, hasta la base de laúltima chimenea que se forma a mediatarde de 80 km a 100 km de la costa. Enla CMO se ha documentado que lascondiciones de circulación verticalcerrada pueden durar de 3 a 9 días (conuna media de 4 días) y repetirse variasveces al mes, dando un total de 12 a 24días de recirculaciones por mes, desdemayo a septiembre (MIMAM 2007;MARM 2009). Durante esascondiciones la CMO se comporta comoun gran caldero que hierve desde losbordes hacia el centro. En este calderolas circulaciones costeras recirculanverticalmente desde ≈ 1/4 a 1/2 de la


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Figura 5.- Una de las áreas experimentales usadas en nueve proyec-tos de la CE en la Cuenca Mediterránea, las coordenadas están enlongitud y latitud. Las flechas muestran los puntos de sondeos meteo-rológicos y algunas de las estaciones utilizadas en las Figuras 8, 9 10y 11.

Figura 6.- Modelo conceptual de las circulaciones en la costa medite-rránea los días de verano. En la línea de costa los niveles de ozonoobservados son el resultado de la producción de días anteriores acu-mulada sobre el mar. Los valores de la concentración de O3 se modi-fican según la brisa penetra hacia el interior, como se indica en laparte inferior de la figura y se explica en el texto. La variación de laconcentración de ozono con distancia a la costa sigue el modelo deDerwent y Davies (1994). Los números en la abscisa del gráfico infe-rior se corresponden con los emplazamientos Tipo que muestran lasFiguras 8 a 11.

profundidad de los estratos acumuladossobre el mar los días anteriores

El resultado de estas recirculacionesverticales en relación con los ciclos deozono observados en la ComunitatValenciana se ilustra en las Figuras 5 a11. Como se ha mostrado en la Figura2, durante el DÍA (Figura 6) la brisa demar penetra a "saltos" incorporando deforma sucesiva las celdas de los vientosde ladera, y generando la "brisacombinada". En su frente se produceninyecciones orográfico/convectivas queganan en profundidad según progresa laentrada de la brisa y aumenta la alturade las laderas sobre las que se apoyandichas inyecciones (chimeneasorográficas). Las masas de aireinyectadas en los flujos de retorno enaltura se estabilizan bajo la influencia dela subsidencia compensatoria y retornanhacia el mar formando estratos adiferentes alturas. El día siguiente labrisa de mar entra la masa de aire máscercana a la superficie del mar y seproducen las recirculaciones verticales.

Durante la tarde y noche los flujos delas brisas cesan, el suelo se enfría, y seinician los flujos de drenaje nocturnos(terrales). La masa de aire cercana alsuelo va perdiendo ozono porinteracciones con la superficie (NIGHT,Figura 7). Por otra parte, si el flujo dederrame llega a la costa a unatemperatura inferior a la del agua delmar se produce un bloqueo convectivo,y mezcla intensa sobre la superficie delmar. La capa de mezcla sobre el marpuede alcanzar hasta unos cientos demetros de altura y extenderse hastaunos km desde la costa hacia maradentro. Por tanto, la masa de aire queentra con la brisa del día siguientepuede estar ya pre-mezclada antes deentrar por la costa y dar como resultadoel valor casi constante observado en laFigura 1. También puede explicar otra

de las "anomalías" observadas en losciclos de ozono, ya que al estar bienmezclada, la concentración medida nodepende de la velocidad con la que semueve la masa de aire. Esto es, alcontrario de lo que ocurre con unaemisión puntual de una chimenea cuyasconcentraciones sí se diluyeninversamente proporcional a lavelocidad del viento que la dispersa.

El resultado final es que los ciclosobservados a diferentes distancias deuna ciudad costera, por ejemplo, siguenunos patrones muy bien definidos. Losciclos son muy marcados si se repitenlas mismas condiciones duranteperiodos cortos de tiempo, p.ej., dos atres semanas en las campañas decampo (Figura 8). En promedios sobreperiodos más largos, por ejemplo, detres meses como los que presenta laFigura 9, la estructura de los perfiles sesuaviza y, los de las estaciones costeraspierden su angulosidad; sin embargo,

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PROCESOS ATMOSFÉRICOS EN LA CUENCA MEDITERRÁNEA OCCIDENTALLAS CIRCULACIONES REGIONALES Y LOS CICLOS DE OZONO TROPOSFÉRICO

Figura 7.- Modelo conceptual de las circulaciones en la costa medite-rránea los días de verano, condiciones nocturnas. Los números en laabscisa del gráfico inferior se corresponden con los emplazamientosTipo en la Figura 9. Normalmente los niveles más bajos de ozono seobservan en emplazamientos Tipo #1 a finales de la noche (ver Figu-ras 1 y 8).

tienden a conservar el tope plano de suforma original más cuadrada.

Finalmente, las Figuras 10 y 11 ilustranlas dificultades que existen para cumplirla Directiva Europea sobre el Ozono encualquier punto de la CuencaMediterránea Occidental en verano.Esto es, durante los periodosrecirculatorios de las masas de aire. La

CE (DG ENV) ya fue adecuadamentealertada de esta situación durante laelaboración de las directivas (Millán2002). La situación en el Mediterráneose refleja en la Decisión de la Comisióndel 19 de marzo de 2004 (DOUE,25.3.2004). El problema que ilustra laFigura 11 es el que resulta de lapresencia de una gran masa de airerecirculante con máximos de O3 dehasta 100 μg/m3 <8h>. Esa situacióndeja muy poco margen de operación alas Autoridades Responsables paracualquier tipo de actuación, o control,"local" en caso de episodios.

6.- PROCESOS CLIMÁTICOS CONCA-TENADOS: PÉRDIDA DE TORMENTAS

EN LA CMO Y AUMENTO DE PRECI-PITACIONES TORRENCIALES EN EL

CENTRO Y ESTE DE EUROPA

La siguiente pregunta es ¿qué ocurrecon el vapor de agua si no se disparanlas tormentas? En el año 1998 la CE(DG ENV) había organizado un grupo detrabajo para elaborar la nueva DirectivaEuropea sobre Calidad del Aire y otrasmedidas sobre el ozono troposférico, enel que participaba el autor. El problemaera que ni los datos de los proyectoseuropeos, ni los ciclos de O3 yadocumentados (MIMAM 2007; MARM2009), ni los resultados de modelizaciónmeso-escalar (Gangoiti et al. 2001;2002; Millán et al. 2002) eransuficientes para convencer a todo elgrupo de trabajo de la existencia derecirculaciones verticales y laacumulación resultante decontaminantes en la CuencaMediterránea13. Al mismo tiempo, apetición de la DG RTD, otros miembros


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Figura 8.- Comportamientos típicos de los ciclos diarios del ozonotroposférico en zonas extra-urbanas (Millán et al. 2000), según losesquemas de las Figuras 6 y 7. Los perfiles se han normalizado a va-lores máximos (100) para poner énfasis en su evolución diaria. Estosgráficos fueron preparados a petición de la DG RTD, de la CE, paraser considerados por la DG ENV, durante la elaboración de la direc-tiva europea sobre el ozono troposférico (Millán 2002; DOUE2004). El caso particular de una estación sobre un montículo alto (>200 m) cerca de la costa, por ejemplo, la Penyeta (PENY, Figura 9)se discute en la publicación del 2002, pero no se presenta aquí. Enesta región se puede observar que la subida en la costa se inicia ≈ alas 07.00 UTC, la producción máxima (#2) en CIRAT (Figura 5) seretrasa casi 5 horas, y el máximo de concentración tarda unas 8horas en llegar a #3 (Valbona), a unos 80 km de la costa.

13. Imposible de concebir (o aceptar) por los delegados de los países del norte de Europa (Dinamarca, Suecia, Finlandia y otros), posiblemente porquerequeriría diferentes directivas para las distintas zonas climáticas de Europa.

del CEAM, incluyendo al autor, llevabantrabajando desde el año 1995 en elproblema de las tormentas de verano. Ysabíamos desde el 1997 que la pérdidade las tormentas era debida a que elaire de la brisa no acumulaba suficientehumedad para compensar sucalentamiento.

A finales del 2003, el autor estaba conlos profesores Lucio Alonso y GotzonGangoiti, de la ETS de IngenierosIndustriales de Bilbao, repasando losúltimos argumentos a presentar alGrupo de Trabajo en Ozono, de la CE,que ya concluía. Después de 20 años deperseguir el O3 en el Mediterráneo14,habíamos olvidado una de las figuras yapreparadas para la DG RTD (Figura 3),que tenía la respuesta quenecesitábamos. Esto es, el desarrollode las re-circulaciones verticales queacumulan el ozono (Sección 4) ocurre,precisamente, porque se han perdidolas tormentas de verano. Lascirculaciones costeras se mantienen"cerradas" y tanto el ozono como elvapor de agua que acumula la brisacombinada siguen el mismo camino, yse acumulan en estratos sobre el mar.De este modo el tema de las re-circulaciones en el Mediterráneo logróentrar en el Documento de la Comisiónsobre el Ozono (DOUE, 25.3.2004).

Además, el resultado de esosmecanismos se puede validar con datosde la columna de agua medidos por lossatélites NASA-MODIS (Gao & Kaufman2003; King et al. 2003). En este caso esel vapor de agua el que sirve de trazadordel movimiento vertical de las masas deaire, con la ventaja de tener unacobertura global y diaria. Además, losdatos de la NASA evitan el problema delos datos de los satélites europeos, ya

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PROCESOS ATMOSFÉRICOS EN LA CUENCA MEDITERRÁNEA OCCIDENTALPROCESOS CLIMÁTICOS CONCATENADOS

Figura 9.- Ciclo diurno promedio para los meses junio-agosto de lasestaciones indicadas en la Figura 5 (todas de la Red Valenciana de Vi-gilancia y Control de la Calidad del Aire, RVVCCA) para los años1997-2002 y 2001-2006. Con respecto a los esquemas en la figurasanteriores, la tipología es la siguiente: GRAO (tipo #1), ONDA (#2),VILA (Vilafranca, #3), CORA (Corachar, #4), PENY (Penyeta, #5).La estación ARAG (Aragón, situada en la ciudad de Valencia, da elciclo más parecido al "clásico, de Los Ángeles". Estos gráficos de evo-lución diaria confirman los patrones obtenidos en los proyectos euro-peos (Millán et al. 2002) y sugiere que las estaciones de la RVVCCAcapturan adecuadamente todos los posibles comportamientos en estaregión. El aspecto fundamental a considerar es que una estación ur-bana como la de ARAGón, que podría considerarse "clásica en el sen-tido de Los Ángeles", da valores muy bajos y su ciclo diario norepresenta, en absoluto, lo observado en las zonas rurales. Final-mente, comparando las dos series, se puede detectar que la zona deproducción máxima de ozono, a sotavento del área industrial de Cas-tellón, se ha desplazado de ONDA a VILAfranca.

14. Lucio Alonso era uno de los tres españoles que ya habían participado en la 6ª Campaña Europea de Medida de Contaminantes Atmosféricos conSensores Remotos, en Fos-Berre, Marsella, en 1983, tres años antes de la entrada de España en la CEE.

que son gratis y de libre acceso. LaFigura 12 muestra cómo el vapor deagua que no precipita sobre las cadenasmontañosas costeras durante la tarde,regresa con los flujos de retorno enaltura, y se ha acumulado sobre laCuenca Mediterránea Occidental.Desgraciadamente, en el 2003 solodisponíamos de cuatro años (veranos)de datos del MODIS Terra, lanzado aprincipios del 2000.

El proceso estadístico de los datos delMODIS Terra desde el año 2000muestra que se produce un intenso"modo de acumulación" sobre la CuencaMediterránea Occidental y el Mar Negrodurante el verano, y dos modos deacumulación más débiles sobre laCuenta Mediterránea Oriental en

primavera y otoño. Además, comosabemos por la estadística de los datosde ozono (MIMAM 2009), los ciclos deacumulación pueden durar varios díasconsecutivos (promedio de 4 días), yrepetirse varias veces al mes, llegandoa sumar hasta 24 días en julio-agosto.Curiosamente, el análisis de los datosdel satélite MODIS también da 4 díascomo una de las frecuenciasdominantes (J.L. Palau comunicaciónpersonal), sin que aún sepamos elporqué. Finalmente, si se suponencinco periodos de acumulación por mes,de cuatro días cada uno, los promediosmensuales del Satélite MODIS(producto Día + Noche), presentados enlas Figura 12 y 13, son comparables alos valores de la columna de vapor deagua acumulado después de 4 días derecirculaciones verticales.

Los "modos de acumulación porrecirculación vertical" son los quedeterminan el tiempo y el clima de laCuenca Mediterránea, y en otrascuencas semicerradas en latitudessubtropicales, produciendo condicionesmuy diferentes a las de las latitudesmedias. Así, en contraste con laslatitudes dominadas por advección, enla CMO en verano, el vapor de agua ycontaminantes se pueden acumular enestratos apilados hasta los 4.500 (+) msobre el mar durante extensos periodosen verano. Y, sin necesitar los altosniveles de evaporación de los mares enlatitudes más tropicales, losmecanismos descritos son capaces deacumular en solo unos pocos días unagran masa de aire, profunda ycontaminada, que aumenta sucontenido de vapor de agua y suinestabilidad potencial cada día quepasa.

Los periodos de acumulación terminancuando las masas de aire húmedas ycontaminadas son venteadas fuera del


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Figura 10.- Máximos de las medias móviles de 24 h en las estacionesseñaladas. Se puede observar que los valores de la directiva europeapara los daños a la salud (superiores a 120 μg/m3 promedio de 24 h,un máximo de 25 días año) solo se cumplen en las estaciones urbanas(ARAGON, PATERNA) dominadas por las emisiones de NOx de losvehículos. A sotavento de las ciudades durante el día (ver Figura 6) ladirectiva no se cumple, ni se puede cumplir en verano en ningunasestaciones con emplazamientos similares situadas alrededor de laCuenca Mediterránea Occidental, dado el carácter recirculatorio delas masas de aire en esta región durante la mayor parte del año(DOUE 2004). En el gráfico superior se puede observar una tenden-cia a la subida de los promedios de 24 h por encima de los 160 μg/m3.

área por una perturbación atmosféricaen altura. En algunos casos, la vaguadaen altura (upper trough, cut off low, ócold pool of air aloft), se intensifica aldescender de latitud y recoger la masade aire húmeda y potencialmenteinestable acumulada sobre la CMO. Elvapor de agua acumulado puede serlevantado por una perturbacióntransitoria y advectado a otras regioneseuropeas (Gangoiti et al. 2011a; b),como muestra la Figura 13. Así mismo,la Figura 14 muestra que este episodiotuvo lugar sobre el tramo de la DivisoriaContinental Europea entre Alemania y laRepública Checa. Estas figuras ilustranla evidente interconexión entre losprocesos hidrológicos locales yregionales en Europa. Es decir,muestran cómo una pérdida detormentas de verano a nivel local,motivada por los cambios de usos delsuelo, puede conducir a modos derecirculaciones verticales y acumulaciónde vapor de agua a nivel regional en laCuenca Mediterránea Occidental, ycómo el vapor de agua acumulado enestos puede participar en episodios delluvias torrenciales e inundaciones enotras partes de Europa.

7.- RETRO-ALIMENTACIONES CLIMÁ-TICAS EN EUROPA

La síntesis de nuestros hallazgosrelacionados con los ciclos climáticos, ysus bucles de retroalimentación en elsur de Europa se presentan en la Figura15. El bucle de retroalimentación locallo originan las brisas combinadas demar y de ladera y sus flujos de retornoen altura, que pueden terminar su ciclodiario "abriéndose" por la tarde,formando tormentas sobre lasmontañas que rodean la Cuenca. El“primer umbral crítico” (o tippingpoint) se cruza cuando el nivel de

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PROCESOS ATMOSFÉRICOS EN LA CUENCA MEDITERRÁNEA OCCIDENTALPROCESOS CLIMÁTICOS CONCATENADOS

Figura 11.- Evolución anual de los ciclos diurnos (promediados men-sualmente) en las estaciones indicadas durante los años 1997-2002.Los ciclos diurnos de O3 en las estaciones en línea de costa (GRAO)muestran su mínimo absoluto a primeras horas de la mañana (Figuras1, 8) cuando aumenta el tráfico (emisiones de NOx), y el viento aúnsopla desde tierra. Los extremos en este tipo de estación muestran unprimer máximo en abril-mayo (primavera), y otro máximo de los má-ximos en septiembre (distribución en forma de M). En las estacionessituadas dentro de la zona de regeneración (o producción) de O3,(Tipos #2), Upper Valley (#3) y/o Tipo # 4 (Mountain top), muestransus máximos en junio-agosto. En este ejemplo, en Vilafranca (VILA) yCorachar (CORA). La diferencia entre el máximo en la estación cos-tera y el de dichas estaciones representa la producción fotoquímicaadicional, que producen las emisiones (locales) en la costa, sobre losniveles que entran con la brisa. Y, estos proceden del fondo regionalresultante de las recirculaciones verticales de los días previos. Los ni-veles promedio de este fondo son ≈ 90 μg/m3. Esta situación dejamuy poco margen (solo unos 30 μg/m3) para cualquier tipo de actua-ción de control local, y presenta muchos problemas a la hora de ela-borar planes de actuación (sobre las emisiones locales) o,simplemente, si hay que informar al público, o dar alertas a la pobla-ción.

condensación convectiva (NCC) de lamasa de aire sobrepasa la altitud deinyección convectiva sobre lasmontañas, y el sistema permanececerrado todo el día. Como hemospresentado, esta situación puede durarvarios días consecutivos en verano (<4>días), y da lugar a la acumulación decontaminantes y vapor de agua sobre elmar. Además, los periodos deacumulación pueden repetirse variasveces al mes.

Otro aspecto del “modo deacumulación” sobre la CuencaOccidental es que los contaminantes(ozono y otros foto-oxidantes), el vaporde agua, y las partículas acumuladassobre el mar tienen propiedades deefecto invernadero (p.ej., el H2O x 47, yel O3 x 200 respecto al CO2). Su efectodurante los periodos de acumulación esproducir un sobre calentamiento delmar durante el verano. El aumento de latemperatura de la superficie del marpropicia el desarrollo de un bucle deretro-alimentación regional en el cual laCiclogénesis Mediterránea alimentadapor el agua más caliente (Pastor et al.2001) contribuye a aumentar las lluviastorrenciales, e inundaciones, quepueden ocurrir en las costasmediterráneas desde otoño aprimavera. Este es, además, un ejemplode un efecto con retardo de variosmeses (años) con respecto al cierre delprimer bucle (en varias regiones de laCMO).

En este segundo bucle de retro-alimentación se puede cruzar un"segundo umbral critico" si las lluviasintensas, durante eventos deCiclogénesis Mediterránea, llegan aproducir avenidas de barro sobre lasladeras ya debilitadas por los efectosdel primer bucle. Esto es, sobre unsuelo y vegetación ya debilitados por lapérdida de tormentas de verano. Las


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Figura 12.- Promedios mensuales del producto MODIS-Terra en juliode 2000 y 2005. El producto Día, derivado del pase de las 1030UTC, resalta las áreas donde el satélite mira sobre las profundas in-yecciones orográficas en los frentes de las brisas combinadas. Estoes, las faldas de las montañas que rodean la cuenca (Figuras 3, 4 y6). También traza la profunda penetración de las brisas costeras hastalos desiertos de Túnez, Libia y Egipto. El producto Día + Noche re-salta las áreas sobre las cuales se acumula el vapor de agua (y loscontaminantes atmosféricos) al final del ciclo diurno de recirculacio-nes verticales.

Day Day + Night

Figura 13.- Izquierda: Promedio mensual de la columna de vapor deagua del sensor MODIS; producto Día + Noche (Gao and Kaufman2003; King et al. 2003) para agosto de 2002. Derecha: El gráfico deUlbrich et al. (2003) muestra las retro-trayectorias (tipo Vb) que ali-mentaron las lluvias torrenciales del 11-13 de agosto de 2002 enAlemania y la República Checa.

avenidas de barro aumentan la erosión yproducen pérdidas masivas de sueloque, a su vez, intensifican los efectosdel primer bucle y contribuyen apropagar sus efectos (desertificación,sequía) a otras partes de la CuencaMediterránea. La evidencia disponibleindica no solo que estos efectos yatienen lugar, sino que llevan operandodesde hace mucho tiempo, causandocambios fundamentales yperturbaciones al ciclo hidrológico enEuropa (p.ej., sequías extensas y másavenidas).

El bucle atlántico-global tiene doscomponentes que pueden afectar laOscilación del Atlántico Norte (NAO). Elcomponente oceánico se origina por lapérdida de vapor de agua acumuladosobre el mar cuando este sale de laCuenca (y puede alimentar las lluviastorrenciales de verano en el centro-estede Europa). Esto altera el balanceevaporación-precipitación en la CuencaOccidental y favorece la salida de aguamás salada al Atlántico: la válvula salinaatlántico-mediterránea (Kemp 2005). Elcomponente atmosférico incluye laperturbación de las depresiones extra-tropicales y huracanes en elCaribe-Golfo de México, causados por lasulfatación y nitrificación del polvosahariano que cruza el Atlántico(Hamelin et al 1989; Savoie et al. 1992;Prospero & Lamb 2003).

8.- Y, ¿QUÉ PASA CON LOS MODELOS

CLIMÁTICOS EN LAS LATITUDES SUB-TROPICALES?

"Es muy probable que los extremos detemperatura, olas de calor, y los eventosde precipitación intensa continúensiendo más frecuentes" (“It is very likelythat hot extremes, heat waves andheavy precipitation events will continue

to become more frequent”). Esta esuna de las conclusiones comunes a losúltimos informes del IntergovernmentalPanel on Climate Change - IPCC (IPCCAssessment Reports). Sin embargo, elCuarto Informe (4AR, IPCC 2007)menciona: "Aunque la habilidad de losModelos Generales de CirculaciónAtmósfera-Océano (Atmosphere-OceanGeneral Circulation Models, AOGCMs)de simular eventos extremos,especialmente periodos de frío y calor,ha mejorado, subestiman la frecuencia yla cantidad de agua que cae en

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PROCESOS ATMOSFÉRICOS EN LA CUENCA MEDITERRÁNEA OCCIDENTALRETRO-ALIMENTACIONES CLIMÁTICAS EN EUROPA

Figura 14.- Mapa altitudinal de Europa, codificado por colores. Lalínea azul oscuro marca la Vertiente Hidrográfica Europea. Esta líneasigue los picos de las principales cordilleras. A su derecha, todas lasaguas drenan al Mediterráneo y, a su izquierda, todas drenan alAtlántico. Cuando los vientos cruzan la Divisoria, el efecto Föhntiende a mantener a barlovento la mayor parte del vapor de agua quecontienen las masas de aire. Este es un mecanismo que limita la canti-dad de vapor de agua que cruza de un lado de la divisoria al otro. Enotras condiciones la Divisoria favorece la convergencia en superficiede las masas de aire del Atlántico con las del Mediterráneo y puedeconvertirse en el foco de precipitaciones intensas y escorrentía porsus dos vertientes (Figura 13). Sin embargo, queda por contestar alas siguientes preguntas: De esta escorrentía, ¿cuánta procede delvapor de agua que converge del mismo lado de la divisoria? ¿Cuálesson las condiciones que favorecen la transferencia neta de agua de unlado de la divisoria al otro?; ¿en qué puntos de la divisoria tiene lugarla transferencias?, y ¿cuánta agua puede ser transferida?

precipitaciones intensas" (“although theability of Atmosphere-Ocean GeneralCirculation Models (AOGCMs) tosimulate extreme events, especially hotand cold spells, has improved, thefrequency and amount of precipitationfalling in intense events areunderestimated”).

No deja de ser interesante el término hamejorado (has improved) ya que lapregunta inmediata es: ¿con respecto aqué? Está claro que ninguno de losmodelos climáticos anticiparon lasinundaciones del 11 al 13 de agosto del2002 en Alemania y República Checa, nilas que se han ido produciendo desde

entonces a lo largo de la DivisoriaContinental Europea (Figura 14). Hastaese momento, las predicciones de losmodelos eran las de un aumento desequía en esas áreas de Europa central(¡¿!?). Los modelos tampoco anticiparonla ola de calor del año 2003 en Europani, en general, ningún extremo a escalaregional. Curiosamente, algunos de losprocesos y "anomalías" respecto a laspredicciones de los modelos,observados en varias zonas de Europa,ya han sido mencionados en el CuartoInforme de Evaluación AR4 (IPCC 2007).Algunas de ellas ya se apuntaban en elanterior Tercer Informe de EvaluaciónTAR (IPCC 2001). De este modo, laspredicciones iniciales de un informe sevan cuestionando, o matizando en eltexto del siguiente informe, conformelos resultados obtenidos en proyectoseuropeos se han ido filtrando en elsistema (en la comunidad climática). Elproblema es que las matizaciones en eltexto, como las que se aluden en estetrabajo, se suelen hacer sin darreferencia a las publicaciones existentes(discrepantes y/o críticas de lamodelización indiscriminada), que nohabían recogido (o no les interesórecoger) en primer lugar15.

La mala predicción de eventosextremos a escala regional semantendrá mucho tiempo a menos quelos módulos meteorológicos (capalímite) en los Modelos Climáticosincorporen nuevas parametrizacionespara simular procesos específicos aescala local-regional, y los mecanismoscapaces de propagar las perturbacionesdesde la escala local a la regional enambos sentidos (upscaling, y no solodownscaling). También deben ser


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15. El autor era uno de los revisores del TAR, y se dio de baja de esta tarea después de alertar repetidas veces al IPCC sobre las publicaciones quedocumentaban el desarrollo del modo de acumulación sobre el Mediterráneo. Curiosamente, sí aparecieron los comentarios sobre "the continental edgeeffect", o que "Changes around continental margins are very important for regional climate change", sin incluir ninguna referencia que los justificara, ni a losartículos publicados en Atmos. Environ, J. Geophys. Res., J. Climate, J. Appl. Meteor., que el autor había aportado al IPCC. En estos artículos sedocumentaban precisamente esos procesos pero, claro está, también cuestionaban el uso indiscriminado de los modelos.

Figura 15.- Retro-alimentaciones entre los cambios de uso del sueloen la Cuenca Mediterránea Occidental y el sistema climático-hidroló-gico (Millán; en EC 2007). En esta figura el camino del vapor deagua está señalado con flechas azules, los efectos directos con flechasnegras, y los efectos indirectos con otros colores. Los umbrales críti-cos, remarcados en rojo, indican cuando el sistema puede caer a unnuevo estado.

capaces de simular las retro-alimentaciones entre elsuelo-mar-atmósfera en periodos detiempo de días a meses, y susresultados desde la escala local hasta laescala hemi-esférica (Europea) y global.Por ejemplo, en el contexto de estetrabajo, en la Cuenca MediterráneaOccidental, el confinamiento vertical yel plegamiento de la capa límiteatmosférica terrestre en zonas deterreno complejo costero en laslatitudes subtropicales.

La clave es la auto-organización de lascirculaciones locales desde la escalameso-γ (hasta ≈ 20 km), a través de laescala meso-β (hasta ≈ 200 km), a undesarrollo completo de una circulaciónmeso escalar meso-α (to ≈ 2000 km)durante el día, a escala de toda laCuenca Mediterránea Occidental (Figura4). Esto se puede considerar un buenejemplo de cómo los procesosmeteorológicos se propagan de unaescala a otra hacia arriba y hacia abajo, yes típico de las latitudes subtropicales.Por tanto, los perfiles de temperatura yhumedad observados sobre las zonascosteras y sobre el mar a los que serefieren los informes del IPCC, son elresultado del plegamiento sistemáticode sucesivas capas límite durante variosdías consecutivos, junto con otrosprocesos, p.ej., la compresión de losestratos y su re-apilamiento(redistribución vertical) de acuerdo a sutemperatura potencial, demasiadocomplejos para presentar aquí.

El problema con los Modelos Climáticoses que para simular el desarrollo de labrisa combinada es necesario utilizarmodelos de meso-escala con retículasmenores de 10 km x 10 km (Salvador etal. 1999). Pero aún utilizando retículasmás finas (i.e., 5 km x 5 km, o 2 km x 2km) y resoluciones verticales al límitede la estabilidad numérica (p.ej., 36 m),

los modelos actuales no son capaces dereproducir todas las estructurasdocumentadas experimentalmentesobre la CMO (Figura 3). Esto esrelevante respecto a las conclusionesdel Cuarto Informe IPCC (4AR, IPCC2007) en la Sección 8.2.2.2 Horizontaland Vertical Resolution: que loscambios alrededor de los márgenescontinentales son muy importantes enel cambio de clima a escala regional("Changes around continental marginsare very important for regional climatechange").

El desarrollo de grandes circulacionesmeso-escalares alrededor de marescerrados (Mediterráneo) o semicerradoscomo el mar de Japón, puede subrayarotros dos aspectos mencionados en elinforme AR4 cuando se refiere a los

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PROCESOS ATMOSFÉRICOS EN LA CUENCA MEDITERRÁNEA OCCIDENTALMODELOS CLIMÁTICOS EN LAS LATITUDES SUBTROPICALES

Figura 16.- Esta figura del Tercer Informe de Evaluación del IPCC(2001) sintetiza el desarrollo (idealizado) de los Modelos de CambioClimático, e incluye en su segundo módulo las interacciones con elsuelo. En el Cuarto Informe de Evaluación (IPCC, 2007: 8.6.3.1.Water Vapour and Lapse Rate) se afirma que “In the planetary boun-dary layer, humidity is controlled by strong coupling with the surface,and a broad-scale quasi-unchanged RH response is uncontroversial.”Sin embargo, la parte “no controvertida” (uncontroversial) de estafrase es simplemente falsa fuera de terrenos planos, con praderas hú-medas, y con vientos fuertes, en las latitudes medias.

efectos de los bordes continentales("Continental Edge Effect") y los perfilesde temperatura (8.6.3.1 Water Vapourand Lapse Rate). El documentomenciona que en la capa límiteatmosférica, la humedad estácontrolada por un acoplamiento fuertecon la superficie, y la respuesta casiincuestionable de la humedad relativa agran escala no es polémica ("In theplanetary boundary layer, humidity iscontrolled by strong coupling with thesurface, and a broad-scale quasi-unchanged RH response isuncontroversial").

Esta es, posiblemente, la mayorfalsedad de los Modelos Globales delClima, respecto a su conexión suelo-atmósfera (Figura 16). Es falso porque laparametrización de la capa límite queutilizan los modelos no representa loque ocurre en ninguna región fuera delos terrenos llanos y húmedos, y convientos intensos en las latitudesmedias. Y es aún más falso porquecuando los bordes continentales rodeanun gran mar interior, como elMediterráneo, o un mar semicerrado,como el de Japón, sus efectos secombinan para crear sus propiascirculaciones meso-escalares ydeterminan las estructuras de latemperatura y humedad en sus cuencasdurante meses. Y dan como resultadoun "modo de acumulación" sobre elmar interior que no pueden ver losModelos Meteorológicos Generales, ymucho menos los Modelos ClimáticosGlobales. Esto hace que el "efecto delborde continental" ("Continental EdgeEffect") crezca en importancia y, enparticular, si las costas se encuentrenrespaldadas por montañas hasta 80 km,o más, del mar.

La situación actual confronta a lacomunidad científica con retosimportantes para mejorar lasparametrizaciones en los modelosacoplados16. Hay que decidir entre seguirhaciendo y tomando decisiones conherramientas obsoletas, o comenzar amejorar las herramientas con los datos yadisponibles, o nuevos programasexperimentales. Y volver a decidir ylegislar, y/o revisar la legislación yaexistente usando los mejoresconocimientos y modelos. Por ejemplo,este estudio muestra que las decisionesdrásticas y precipitadas sobre el futurodel agua en Europa pueden tenerconsecuencias catastróficas no solo parala Cuenca Mediterránea, sino para elresto de Europa.

9.- REFERENCIAS

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16. Llegados a este punto final, el autor recuerda de la Introducción la supuesta "aplicabilidad universal" de los formulismos del cálculo de altura de laschimeneas industriales que tantos problemas creó en su tiempo. De aquellos, que insuficientemente dotados con los conocimientos necesarios para actuar,actúan por puras razones expeditivas, y les sale mal, ¡líbranos, Señor!

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