Monte Perdido

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sábado, 15 de agosto de 2015

Estudio sobre los vientos de Madrid

Voy a comenzar una serie de artículos sobre los vientos de la estación meteorológica de la AEMET  Nº 3117 de Talamanca de Jarama a 40 km de Madrid.

En este primer artículo muestro una introducción sobre la circulación general atmosférica y el estudio de los vientos del norte. En próximos artículos mostraré el estudio de otras procedencias del viento y finalmente un estudio general sobre el comportamiento de los vientos y sobre el cambio brusco observado a partir de los años 2000-2006 aproximadamente.

Informe de vientos de Madrid




Introducción. (Circulación general atmosférica)


La tierra es una esfera iluminada por el Sol, de tal forma que las regiones tropicales se ven iluminadas casi desde el cenit en las horas de medio día, recibiendo una gran radiación y calor, mientras que en las zonas polares el sol siempre permanece bajo en el horizonte recibiendo una radiación y calor muy escasos.

En las zonas tropicales esta iluminación tan intensa calienta el aire y lo obliga a ascender formando el cinturón ecuatorial de calmas en el cual los vientos son muy escasos pues la zona no tiene grandes gradientes de presión que produzcan un flujo de vientos persistente. Son frecuentes tormentas violentas debidas a la condensación del aire al elevarse verticalmente.

Circulacion general atmosferica
Fig.1 Esquema idealizado de la circulación general atmosférica Al Norte y Sur de la zona de calmas ecuatoriales se encuentran los cinturones de vientos alisios que abarcan las zonas comprendidas entre los 5º y los 30º de latitud en ambos hemisferios. 

En el hemisferio Norte, el aire que se mueve hacia el ecuador es desviado por la fuerza de la rotación de la tierra (desviación de Coriolis), así el viento dominante procede del Noreste NE y los vientos se denominan alisios del Nordeste. Fig. 1 Lo mismo sucede en el hemisferio Sur, solo que en este caso se denominan alisios del Sureste SE.

Debido a la inclinación de la tierra y la variación de esta inclinación relativa respecto al Sol a lo largo de las estaciones. Durante el invierno del hemisferio Norte, todos los cinturones se encuentran desplazados unos 20º hacia el Sur, de tal forma que la región de calmas ecuatoriales o Zona deConvergencia Intertropical ZCIT  se encuentra aproximadamente sobre el trópico de Cáncer a 23,5º S, mientras que en el verano del hemisferio Norte la ZCIT se desplaza hasta cerca del trópico de Capricornio a 23,5º N. Este efecto hace que los cinturones de vientos alisios también se desplacen a lo largo de las estaciones. Lo cual quiere decir que estos se encuentran desplazados varios grados al Sur o al Norte del punto donde se encuentran en los Equinoccios (21 de Marzo y 21 de Septiembre).

Continuando hacia los polos nos encontramos entre los 30º o 35º Norte y Sur los cinturones subtropicales de vientos variables y calmas o cinturón subtropical de altas presiones. Sin embargo en vez de tratarse de cinturones regulares y continuos como los de los vientos alisios, las zonas de altas presiones están concentradas en distintos centros o células de altas presiones, situados sobre los océanos. Fig 2.

Anticiclon subtropical
Fig.2 En los centros semipermanentes de altas presiones situados sobre los océanos, los vientos de superficie tienen un movimiento espiral hacia fuera en sentido de la las agujas del reloj en el hemisferio Norte y en sentido contrario en el hemisferio Sur.
En la zona correspondiente a este estudio, (Centro de la península Ibérica en las inmediaciones de Madrid)  dicho centro semipermanente de altas presiones se corresponde con el anticiclón de las Azores, llamado así por estar su centro sobre la vertical de las islas Azores. Dicho anticiclón se debilita o desaparece en invierno, haciéndose más potente en los meses de verano. Hay también una deriva de latitud que sigue la declinación solar, pero en este caso se desplaza entre 5º y 8º frente a los casi 40º de desplazamiento de la ZCIT. En esta zona los vientos están distribuidos alrededor de un intervalo considerable de direcciones y las calmas se dan hasta una cuarta parte del tiempo. La mayor parte de los desiertos del mundo se encuentran en esta zona y en el cinturón adyacente de vientos alisios. La explicación de por qué el tiempo es tan seco y despejado está en el hecho de que las células de altas presiones son centros de aire descendente que proceden de los altos niveles de la atmósfera, ver Fig.1. Como el observatorio de Talamanca de Jarama se encuentra en la latitud 40º 45’ de latitud Norte, durante el verano la zona es invadida por este cinturón, teniendo un tiempo seco, caluroso y muy soleado. Entre las latitudes 35º y 60º se encuentra el cinturón de los vientos del Oeste, o vientos dominantes del Oeste. Las borrascas son comunes en este cinturón, produciendo días nubosos y con precipitación, el tiempo es muy variable.  En invierno este cinturón puede bajar hasta los 30º y en verano subir por encima de los 45º. Este cinturón está formado por el frente polar, que es una masa de aire frío y seco que colisiona con el aire húmedo y cálido del cinturón subtropical y forma borrascas con abundantes precipitaciones.

Finamente en las zonas polares domina un anticiclón centrado sobre los polos que genera vientos flojos del Este y sirve como fuente de aire frío. En la actualidad el cambio climático está provocando la fusión del casquete del hielo ártico, con lo que la masa de aire frío del frente polar se hace más cálida y disminuye su influencia chocando con el aire cálido subtropical en latitudes más altas de las que lo ha hecho en las últimas décadas, lo cual ha provocado un desplazamiento hacia el Norte del cinturón de borrascas y vientos del Oeste, dejando a la península ibérica prácticamente fuera de este cinturón y dentro del cinturón subtropical durante más días cada año que pasa. Extendiendo de este modo hacia la primavera y el otoño las situaciones meteorológicas típicas del verano. Este fenómeno ha agravado la escasez de lluvias y ha cambiado drásticamente el régimen de vientos, influyendo así aún más en las temperaturas.

Estudio de los vientos en Madrid (Estación AEMET 3117 Talamanca de Jarama)


El Objetivo de este estudio es poner de manifiesto la realidad comentada de la subida paulatina de latitud del cinturón de vientos del Oeste, abandonando cada vez durante mayor tiempo el observatorio base del estudio, como se ha dicho, situado en el centro peninsular a una latitud de 40º 45’ Norte y protegido al Oeste y Norte por la sierra de Guadarrama.

El objetivo de este artículo es estudiar la procedencia de los vientos de forma minuciosa, año a año y su distribución por meses. Por desgracia hay muchos años con datos incompletos que no se han podido añadir al estudio. Por ejemplo desde 1935 a 1940 los datos son intermitentes por lo que se han omitido de cara a hacer medias, peor aún es el caso de los años 1961 a 1972 cuyos datos se han perdido, razón por la cual en las gráficas aparecerá una zona vacía en dichos años, lo que además impide realizar medias de 30 años como sería deseable, viéndonos obligados a realizar medias de 10 años con lo cual se observará una mayor variabilidad de la deseada en estas medias. Finalmente aparecen años sueltos con datos incompletos que también se han omitido, 1945, 1953, 1977 y 1986.

Vientos del Norte


Las situaciones que generan vientos del Norte son un anticiclón en el noroeste de la península (anticiclón de las Azores) o/y una borrasca en el Mediterráneo cerca de las Baleares. La intensidad y duración de estos vientos dependerá de la coincidencia de ambos y de su profundidad. Es una situación más habitual en invierno. También se observan abundantes vientos del Norte y SW en situaciones anticiclónicas, debido a la disposición SW-N del valle del Jarama donde se haya enclavado el observatorio.

situacion sinoptica vientos del Norte en Madrid
Fig. 3 Mapa sinóptico aproximado de isobaras para la situación que genera vientos del Norte en el centro de la península Ibérica. A continuación se presenta una gráfica con el número de días de viento del Norte observados

Días anuales con vientos del Norte


En la Fig. 4 se puede observar dentro de la variabilidad, una presencia constante de los vientos (superior a 60 días anuales) en el primer bloque de 1941 a 1960.

vientos del norte en madrid
Fig. 4 Histograma de frecuencia anual de vientos del Norte.
En el segundo bloque se observa un primer periodo de pérdida paulatina bajando por debajo de los 40 días en 1989 y otro periodo que comienza de nuevo con valores muy altos durante dos años (1990 y 1991) para caer bruscamente por debajo incluso de los 20 días en los últimos años de la serie. Esta caída de vientos del Norte en los últimos años puede obedecer a una disminución de la frecuencia con la que se forman borrascas en el Mediterráneo pues el anticiclón de las Azores ha permanecido constante o incluso se ha intensificado lo cual debería sugerir una tendencia hacia más vientos del Norte, justo lo contrario delo observado.

La formación de borrascas mediterráneas, fenómeno típicamente invernal, está ligada a la presencia de vaguadas en el chorro polar. La deriva hacia el Norte de este chorro puede hacer que dichas borrascas se formen en latitudes superiores, disminuyendo así la frecuencia de borrascas en nuestras latitudes, tanto en el Mediterráneo como en el Atlántico y provocando la caída en los vientos de Norte observada.

En la siguiente gráfica suavizada con medias de 10 años se puede apreciar claramente el efecto de disminución de vientos de Norte.

media móvil 10 años vientos Madrid
Fig.5 Histograma de promedio de 10 años de vientos del Norte.

Promedio de 10 años de vientos del Norte


En la gráfica de promedios se puede ver cómo se mantienen relativamente constantes hasta 1999 (con medias por encima de 80) a partir de dicha fecha el descenso es claro, llegando la media a descender hasta los 20. Teniendo en cuenta que los vientos del Norte son fríos, este descenso tan considerable ha tenido una influencia innegable en el aumento de temperaturas medias en los últimos años, lo cual explicaría en parte porque el aumento de temperaturas observado ha sido más amplio que la media mundial.

Queda claro que de este aumento de temperaturas, una parte corresponde al cambio climático y otra parte corresponde a un cese de los vientos fríos del Norte. Finalmente se muestra la distribución de vientos del Norte a lo largo del año. Fig 6.

distribucion anual vientos del Norte en Madrid
Distribución anual por meses de los vientos del Norte.
Se puede ver que los vientos del Norte disminuyen en verano y aumentan en invierno, lo cual tiende a hacer más fuerte la diferencia anual de temperaturas y contribuye a un clima más extremo. Dado que en verano el anticiclón de las Azores es potente y trae vientos del Norte, podemos achacar esta disminución en verano a la generación de una baja térmica en el centro peninsular que bloquea los vientos del Norte del anticiclón, así como al aumento durante los meses de invierno a la formación de borrascas en el mediterráneo.

Finalmente incluyo los datos en bruto. 

Los datos sombreados en amarillo corresponden a años o meses perdidos o incompletos.
Los datos sombreados en naranja por circunstancias corresponden datos poco fiables.

VIENTOS DEL NORTE N
E
F
M
A
M
J
J
A
S
O
N
D
AÑO
1935



0
0
0
0
0
0
2
0
0
2
1936
0
0
0
0
0
0
0
0
0
2
5
4
11
1937












0
1938
8
9
2
3
7
1
3
3
2
2
3
12
55
1939
1
8
15
2
2
3
1
5
2
1
0
11
51
1940
13
2
5
11
5
5
15
3
2
4
9
10
84
1941
10
7
7
9
8
4
4
9
3
6
5
6
78
1942
12
22
0
12
4
5
2
7
3
6
4
5
82
1943
3
9
6
9
6
7
5
3
3
6
15
14
86
1944
15
23
16
11
3
9
7
4
10
15
9
9
131
1945












0
1946
8
7
6
8
6
4
3
5
3
4
9
19
82
1947
13
4
2
0
11
2
2
8
10
6
4
19
81
1948
3
9
1
10
4
4
8
6
1
4
21
3
74
1949
15
10
13
8
12
9
3
4
2
3
12
11
102
1950
22
3
11
20
5
4
4
6
9
4
5
22
115
1951
16
7
19
8
8
6
7
9
2
7
3
7
99
1952
14
18
11
14
2
3
7
0
11
8
18
10
116
1953



3
10
17
3
7
8



48
1954
16
11
2
10
13
7
12
6
3
5
4
16
105
1955
15
7
15
8
1
1
3
2
3
8
8
8
79
1956
10
24
12
10
15
17
2
5
2
11
21
26
155
1957
20
0
0
9
9
5
4
1
19
8
22
12
109
1958












0
1959
6
9
6
8
5
4
1
0
1
4
14
9
67
1960

5
0
20
0
4
4
1
4
5
6
20
69
1961












0
1962












0
1963












0
1964












0
1965












0
1966












0
1967












0
1968












0
1969












0
1970












0
1971












0
1972












0
1973
22
27
28
11
0
5
9
10
10
9
3
0
134
1974
9
12
13
9
3
0
2
3
10
25
13
11
110
1975
7
7
18
16
15
16
0
0
4
10
21
11
125
1976
16
5
15
9
0
2
0
0
0
0
0
0
47
1977









10
8
8
26
1978
6
9
5
10
2
2
3
8
17
8
13
4
87
1979
13
14
4
10
6
6
8
13
14
5
19
16
128
1980
16
11
10
18
13
14
16
4
2
8
8
13
133
1981
20
8
5
2
5
7
2
3
0
0
7
6
65
1982
9
12
26
7
13
4
1
0
11
11
10
14
118
1983
26
7
13
3
2
6
0
2
7
10
6
12
94
1984
12
8
7
2
8
2
2
10
10
0
2
10
73
1985
11
1
3
7
14
4
5
2
11
8
7
10
83
1986




0
10
0
3
2
5
6
7
33
1987
8
5
11
1
9
3
15
0
0
0
5
5
62
1988
5
5
10
2
1
3
5
2
10
0
6
6
55
1989
0
4
2
1
0
17
9
0
0
6
0
0
39
1990
12
4
4
17
6
17
23
6
0
5
11
20
125
1991
6
3
10
12
23
27
19
0
4
8
14
14
140
1992
26
12
3
4
5
8
16
11
2
8
0
1
96
1993
3
9
7
10
8
1
15
5
12
6
4
2
82
1994
9
3
16
9
3
13
0
5
7
5
6
8
84
1995
11
8
11
0
5
0
0
4
7
1
7
5
59
1996
0
9
6
7
4
10
6
1
3
7
5
11
69
1997
9
9
11
6
1
6
10
3
4
6
0
3
68
1998
5
3
1
2
5
2
9
11
1
7
8
5
59
1999
9
10
3
2
0
0
4
0
0
1
4
3
36
2000
1
6
2
0
0
1
2
2
1
0
1
0
16
2001
0
0
0
1
0
1
0
1
1
0
3
2
9
2002
3
1
2
4
1
0
2
2
0
1
0
4
20
2003
2
0
0
1
4
0
0
0
1
6
1
3
18
2004
7
6
0
0
0
0
1
0
0
0
5
11
30
2005
3
5
2
0
2
0
4
0
0
0
0
0
16
2006
0
0
0
0
0
0
0
2
3
0
3
1
9
2007
0
1
4
0
6
0
2
0
2
4
2
2
23
2008
0
1
0
0
1
4
2
0
4
6
3
7
28
2009
0
0
0
0
0
1
0
0
4
1
1
0
7
2010
4
3
1
0
4
5
1
5
1
0
0
3
27
2011
2
3
0
2
0
4
0
2
0
2
4
1
20
2012
1
4
0
2
1
0
0
0
0
1
4
3
16
2013
5
3
0
1
3
4
1
2
1
0
7
0
27
2014
3
2
2
1
3
3
1
0
1
2
1
7
26

"Información elaborada utilizando, entre otras, la obtenida de la Agencia Estatal de Meteorología. Ministerio de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente".

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