Estudio de la tendencia de las temperaturas en las comunidades cantábricas españolas. Parte II

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En la Figura 3, también aparece la media móvil para 5 meses, donde se observa cómo a partir del año 1994 los meses con anomalías positivas son más abundantes que antes de dicho año. Con la media móvil, estas variaciones son suavizadas, y se observa cómo en la representación de las variaciones de temperatura media el rango de anomalías comprende desde +3 a -3 ºC (6 ºC), mientras que con la media móvil este rango se reduce a 3 ºC.

A continuación, se presentan los datos de medias y desviación estándar para las 8 variables en las 10 estaciones de estudio. En la Tabla 3, se ofrecen los valores medios de las variables estudiadas. En ella se pueden observar grandes variaciones en cada variable respecto a las estaciones de estudio, sobre todo en los días de helada, donde A Coruña con 0,1 días de helada/año y Vitoria con 49,2 días/año son los valores extremos de la serie. En cuanto a la temperatura media, las variaciones son de aproximadamente 3 ºC entre la más baja (11,7 ºC en Vitoria) y la más alta (14,9 ºC en Ourense). Ourense es la estación más calurosa, como se ve reflejado en su temperatura máxima media y su máxima absoluta, aunque también hay que destacar que las temperaturas mínima media y mínima absoluta son de las más bajas de las 10 estaciones analizadas, por lo que podemos hablar de Ourense como una ciudad con un gran contraste térmico. En el lado contrario se encuentra A Coruña cuyo clima es más homogéneo, puesto que la diferencia entre su temperatura máxima media y su temperatura mínima media es de apenas 6 ºC, y sus temperaturas absolutas son de las menos extremas.

Al estudiar datos meteorológicos, tan importante como sus valores medios es analizar su variabilidad. Por ello, se calcularon las desviaciones estándar de cada variable (Tabla 4) con el fin de analizar su dispersión. Se puede observar cómo la variable con una menor desviación es la temperatura media y la temperatura mínima media (0,5 ºC). Las variables con mayor desviación estándar promedio son el número de días de helada y las temperaturas máximas absolutas (6,2 días y 1,8 ºC respectivamente).

Analizando cada estación, observamos cómo Ourense tiene una gran desviación en los días de helada así como en las temperaturas medias, mientras que la desviación en las temperaturas medias es menor en los observatorios de Avilés, Oviedo y Vigo. En las temperaturas absolutas, observamos que Avilés es la estación que registra una mayor variación entre sus máximas absolutas, mientras que en Vitoria ocurre lo mismo para las mínimas absolutas. Probablemente las características geográficas de esta última estación (de altitud 513 m y distancia a la costa 56 km), contribuyen notablemente a la presencia de dichas temperaturas. Esto nos llevó a pensar en una posible relación entre la distancia al mar de las estaciones de estudio y el número de días anuales de helada registrados. También la distancia al mar debería influir en la homogeneidad de las temperaturas.

En la Figura 4 se ha representado el número medio anual de días de helada de cada estación en función de la distancia al mar. Se observa cómo a medida que aumenta la distancia al mar, el número de días de helada también aumenta. Para distancias al mar muy pequeñas, se observa una cierta dispersión. Además, existe un llamativo descenso al final de la gráfica, correspondiente al observatorio de Ourense, que se podría explicar en función de otra variable: la altura sobre el nivel del mar. En efecto, Vitoria (que es la estación con un mayor número de días de helada y la segunda más alejada de la costa) tiene una altitud de 513 m, mientras que Ourense está situada en un valle y a tan solo 143 m, por lo que está algo más protegida de las heladas. El aumento de días de helada se dispara a partir de los 35 km de distancia.

En la Figura 5 se ha representado la desviación estándar del número medio anual de días de helada de cada estación en función de la distancia al mar. Se puede apreciar una relación directa entre la desviación en el número de heladas y la distancia a la costa de cada estación. Esto corrobora la acción suavizante del mar en cuanto a las temperaturas.

Podemos discutir estos resultados con los encontrados por Fernández-Montes & Rodrigo (2011), quienes establecieron una media de 5,2 días (±3,2 días) de heladas anuales en las 5 estaciones costeras (zona denominada C2). Esa zona comprende todas las estaciones que se han analizado en el presente trabajo. Sin embargo, en nuestro estudio vemos cómo la media de días de helada es de 13,4 días, y cómo el mayor aumento de días de helada ocurre a unos 35 km de la costa; por tanto sería aproximadamente esa la distancia límite para considerar un observatorio como costero o interior; así tendríamos a Ourense, Vitoria y Santiago de Compostela como estaciones interiores, y al resto como estaciones costeras.

3.2 Número de días de helada

En la Tabla 5 se recogen los parámetros indicadores de la tendencia del número de días de helada que se han presentado en la sección de Material y Métodos. Se observa cómo existe una tendencia negativa significativa del número de días de helada en Avilés, mientras que en Vigo, esta tendencia negativa solamente es confirmada por el test de Mann-Kendall. También cabe destacar que en los demás observatorios, a pesar de no haber tendencia, existe una disminución del número de días de helada en los observatorios costeros, mientras que en los observatorios interiores el número de días de helada tiende a mantenerse o aumentar.

En la Figura 6a observamos cómo el número de días de helada desciende a lo largo de los años, observando que, a partir del año 1992 el número de heladas anuales no supera los 4 días. Observando la pendiente, podemos estimar que existe una disminución de 1,4 días de helada por década.

En la Figura 6b, donde se representan los valores de los estadísticos del Test de Mann-Kendall, observamos que la tendencia negativa del número de días de helada comenzó aproximadamente en el año 1985 (esto se calcula mediante el ultimo cruce entre las líneas “U” y “–u´”)

3.3 Temperatura media

Los parámetros indicadores de la tendencia de la temperatura media que se recogen en la Tabla 6, nos muestran cómo existe una tendencia positiva significativa en la temperatura media en Santander, A Coruña y Ourense, con coeficientes de correlación y valores de |U| bastante altos. En San Sebastián y Vitoria, esta tendencia al aumento de la temperatura media, solamente es corroborada por el coeficiente de correlación.

En la Figura 7a, observamos que la temperatura media ha ido aumentando a lo largo de los años. El registro de 13,8 ºC en los años 1984 y 1986 ha sido el más bajo de la serie, mientras que la temperatura más alta ha sido de 15 ºC en el año 1997. Si observamos la pendiente, podemos estimar que existe un aumento de la temperatura media de 0,35 ºC/década en A Coruña.

Los valores de los estadísticos del test de Mann-Kendall (Figura 7b) nos determinan que la tendencia positiva en la temperatura media comenzó en el año 1995, si bien en los años 1996 y 1999 observamos cómo casi existe un contacto entre las líneas U y –u’.

Comparando los resultados, Brunet et al. (2007) establecieron que la temperatura anual media diaria en España ha experimentado un incremento de 0,48 ºC/década en el periodo 1973-2005. Por otra parte, del Río et al. (2011) detectaron un aumento menor de la temperatura media (0,15 ºC/década) durante el período 1961-2006. En nuestro estudio, se ha obtenido un aumento significativo de la temperatura media de 0,35 ºC/década en A Coruña y Ourense; 0,25 ºC/década en Vitoria; 0,23 ºC/década en Santander y 0,22 ºC/década en San Sebastián para el periodo 1981-2010. A pesar de ser un periodo distinto, estos incrementos son menores que los obtenidos por Brunet et al. (2007) y algo mayores que los que han presentado del Río et al. (2011) en su estudio.

3.4 Temperatura máxima media

En la Tabla 7 se observa cómo existe una tendencia positiva significativa en la temperatura máxima media en A Coruña, Ourense y Vitoria, como demuestra el coeficiente de correlación y el test de Mann-Kendall.

En la Figura 8a, observamos que la temperatura máxima media ha ido en aumento en el observatorio de A Coruña. La temperatura máxima media más alta de la serie (18,9 ºC) se registró en los años 1997 y 2006, mientras que la más baja ha sido de 16,6 ºC en el año 1984. Se ve claramente cómo las temperaturas máximas más bajas se registraron en la primera mitad de la serie. Observando la pendiente de la recta, podemos estimar que existe un aumento de la temperatura máxima media de 0,45 ºC/década.

Viene de la Parte I. Ver aquí.

3. Resultados y discusión

Una vez aplicada la metodología indicada en la sección anterior, se obtuvieron los resultados que se exponen a continuación. Se presentarán estos resultados de la manera siguiente: en primer lugar, se muestra un ejemplo de desestacionalización de una serie con tendencia significativa de temperaturas medias. Seguidamente, se ofrecen los resultados para todas las variables analizadas (medias, desviaciones y distancia al mar en el caso de los días de helada) y su comportamiento: se irán analizando cada una de las variables, estudiando si se ha detectado o no una tendencia significativa y ofreciendo algún ejemplo. Junto a la presentación de los resultados se han incluido comentarios que contribuyen a la discusión de los datos obtenidos y sus consecuencias. Por último, se presentará una tabla resumen con todas las variables analizadas para cada estación de estudio.

3.1 Resultados generales

En la Figura 2, se observa la temperatura media mensual a lo largo de la serie climática completa de A Coruña. Se ha elegido esta estación porque existe una tendencia positiva significativa, como se demostrará posteriormente. Se observan las fluctuaciones debidas a las estaciones de verano e invierno que enmascaran las posibles tendencias de la serie completa. Para eliminar estas oscilaciones, se suelen utilizar métodos de desestacionalización, como se ha indicado en la sección Material y métodos.

Los valores de los estadísticos del test de Mann-Kendall (Figura 8b), nos muestran que la tendencia positiva en la temperatura máxima media en el observatorio de A Coruña comenzó en el año 1996.

Según Brunet et al. (2007), el aumento de temperaturas en España está relacionado con un incremento mayor en la temperatura máxima que en la mínima (0,11 ºC/década y 0,08 ºC/década) respectivamente. Para el periodo 1850-2005. En el periodo 1973-2005, estos mismos autores establecieron un incremento en la temperatura máxima media de 0,51 ºC/década. Por otro lado, Moratiel et al. (2010) obtuvieron unos incrementos medios de temperatura máxima en España de entre 0,3 y 0,7 ºC/década, para el periodo 1973-2002. Nuestros resultados determinan un aumento de la temperatura máxima media en Ourense y Vitoria de 0,62 ºC y 0,40 ºC/década, valores que están dentro del aumento estimado por los autores mencionados. En el observatorio de A Coruña, Brunet et al. (2006) registraron un aumento de la temperatura máxima de 0,15 ºC/década para el periodo 1903-2003. Sin embargo en nuestro estudio ese aumento ha sido de 0,45 ºC/década. Este valor difiere del obtenido por Brunet et al. (2006) porque se han estudiado periodos diferentes..

3.5 Temperatura mínima media

En los parámetros indicadores de la tendencia de la temperatura mínima media (Tabla 8), se observa cómo existe una tendencia positiva significativa en la temperatura mínima media en San Sebastián, Bilbao, Santander y A Coruña, mientras que en Avilés esta tendencia solamente es detectada por el coeficiente de correlación.

En la Figura 9a, se observa que la temperatura mínima media más alta ha sido de 11,5 ºC en el año 2006, mientras que la más baja fueron los 9,2 ºC registrados en el año 1984. Se ve claramente cómo las temperaturas mínimas más bajas tienen lugar en los primeros 12 años de estudio, mientras que las más altas ocurren en los últimos 15 años. Observando la pendiente, podemos estimar que existe un aumento de la temperatura mínima media de 0,43 ºC/década en San Sebastián.

En la Figura 9b, donde se representan los valores de los estadísticos del test de Mann-Kendall, observamos que la tendencia positiva en la temperatura mínima media, comenzó en el año 1989.

Según Brunet et al. (2007), la temperatura mínima media experimentó un aumento de 0,47 ºC/década durante 1973-2005 en España, lo que se halla dentro del rango de 0,28 y 0,72 ºC/década obtenido por Moratiel et al. (2010) para la serie climática 1973-2002. En nuestro estudio este aumento de las temperaturas mínimas medias ha sido de 0,21 ºC/década en Aviles; 0,24 ºC/década en Santander y A Coruña y 0,38 ºC/década en Bilbao. Para el observatorio de San Sebastián, Brunet et al. (2006) establecieron un aumento de 0,06 ºC/década para el periodo de 100 años 1903-2003, mientras que para el mismo observatorio pero para distinto periodo (serie climática 1981-2010) el aumento ha sido de 0,43 ºC/década.

3.6 Temperatura máxima absoluta

En la Tabla 9 vienen recogidos los valores del coeficiente de correlación y el test de Mann-Kendall para la temperatura máxima absoluta. En dicha tabla se observa cómo existe una tendencia negativa significativa en el observatorio de Vigo, mientras que en Bilbao esta tendencia de disminución de las temperaturas máximas absolutas, solamente es corroborada por el coeficiente de correlación. Es llamativo que la única estación donde la temperatura máxima absoluta sufre un aumento considerable (sin ser significativo) es en Ourense.

Como se observa en la Figura 10a, la temperatura máxima absoluta ha ido disminuyendo a lo largo de los años, registrándose en el año 1981 la máxima absoluta de la serie (38,6 ºC). La pendiente que se observa en la ecuación de la Figura 10a, indica que existe una disminución de la temperatura máxima absoluta de 0,83 ºC/década en Vigo.

En la Figura 10b, donde se representan los valores de los estadísticos del test de Mann-Kendall, observamos que la tendencia a disminuir esta temperatura máxima absoluta, comenzó en el año 2000 en el observatorio de Vigo.

3.7 Temperatura mínima absoluta

En la Tabla 10 se observa que existe una única tendencia positiva significativa en la temperatura mínima absoluta en el observatorio de Vigo, pero esta tendencia

solamente es determinada por el coeficiente de correlación.

En la Figura 11, observamos cómo en el observatorio de Vigo la temperatura mínima absoluta ha ido aumentando a lo largo de los años, siendo 1,0 ºC la más alta de la serie de en el año 2002, mientras que la temperatura más baja fue de -4,0 ºC en el año 1987. Con la pendiente de la recta, podemos estimar que existe un aumento de la temperatura mínima absoluta de 0,52 ºC/década en Vigo.

3.8 Temperatura mínima superior

Los valores de tendencia en la temperatura mínima superior (Tabla 11), indican que existe una única tendencia positiva significativa en el observatorio de San Sebastián, pero esta tendencia solamente se aprecia mediante el coeficiente de correlación.

La temperatura mínima superior ha ido aumentando en el observatorio de San Sebastián a lo largo de la serie, como se puede observar en la Figura 12. El registro de 24,0 ºC en el año 2003 ha sido el más alto en el periodo de estudio, mientras que en el año 1996 se midieron 19,8 ºC, siendo esta la temperatura mínima superior más baja. Observando la pendiente, podemos estimar que existe un aumento de la temperatura mínima absoluta de 0,61 ºC/década en San Sebastián.

3.9 Temperatura máxima inferior

En esta variable no se han observado tendencias significativas en las estaciones de las comunidades cantábricas.

3.10 Comparación con la estimación de IPCC

El IPCC (2001) ha proyectado para España en el último tercio de siglo (2070-2100), que en las regiones de costa de la península Ibérica, los incrementos de temperatura con respecto al clima actual alcanzarán valores de +3 ºC a +5 ºC en verano y de +1 ºC a +2 ºC en invierno. Por tanto, si realizamos la media anual de este aumento, el incremento de temperatura estaría entre +3,5 ºC y +2 ºC.

Comparando estas estimaciones con las que obtenemos de nuestro estudio y observando la pendiente de las figuras anteriores, podemos determinar que, de seguir esta tendencia, en el año 2100 la variación de la temperatura media anual en A Coruña será de +3,2 ºC, y en Santander y San Sebastián de +2,1 ºC, lo cual está dentro de los márgenes estimados por el IPCC (2001).

El IPCC (2013) ha estimado un aumento de las temperaturas máximas de entre 5 y 8 ºC para el conjunto de España a finales del siglo XXI. En nuestro estudio, estos aumentos de temperatura máxima media para el año 2100 son del orden de: +5,6 ºC en Ourense, +4,1 ºC en A Coruña y +3,6 ºC en Vitoria; valores de crecimiento algo menores que los estimados en el estudio mencionado anteriormente.

El IPCC (2001) también determinaba que el incremento de la temperatura media anual durante el periodo 1850-2005, había sido provocado por un incremento mayor de las temperaturas máximas, mientras que el incremento de las temperaturas mínimas ha sido mucho menos acusado durante este periodo. En nuestro estudio, hemos observado que las temperaturas mínimas y máximas tienen una tendencia a aumentar. Sin embargo en las únicas estaciones con tendencia significativa, las temperaturas máximas absolutas están tendiendo a disminuir y, por el contrario, las temperaturas mínimas absolutas están tendiendo a aumentar. Esto significa que en estas estaciones las temperaturas extremas tienden a suavizarse.

3.11 Resumen de las tendencias

En la Tabla 12 se recoge un resumen global de los resultados desglosados anteriormente. Se muestra que en los observatorios de Santiago de Compostela y Oviedo no existe ninguna tendencia significativa para ninguno de los parámetros estudiados.

La temperatura mínima media es la variable para la que un mayor número de estaciones posee tendencia positiva significativa; curiosamente todas ellas son estaciones costeras (San Sebastián, Bilbao, Santander, Avilés y A Coruña), por lo que se podría considerar que existe una mayor influencia del mar en las temperaturas mínimas.

Por otro lado se observa cómo en los parámetros más “extremos” (temperatura máxima absoluta, temperatura mínima absoluta, temperatura mínima superior y temperatura máxima inferior) existen pocas tendencias significativas, si bien esta tendencia es muy acusada, como se puede observar en las temperaturas máximas absolutas de los observatorios de Vigo y Bilbao (casi - 1 ºC/década).

En Ourense, también se presenta un aumento muy acusado (+ 0,62 ºC/década) en la temperatura máxima media.

Se obtuvieron resultados de tendencia significativa en el aumento de temperatura media (0,22-0,35 ºC/década) en San Sebastián, Santander, A Coruña, Ourense y Vitoria.

En Avilés, el número de días de helada tiende a disminuir en 1,38 días/década.

Si observamos los años en los que se inicia la tendencia (extraídos mediante la aplicación del test de Mann-Kendall), podemos destacar que dentro de una misma variable, entre una estación y otra, los años de comienzo de la tendencia son bastante dispares, excepto en el número de días de helada, donde el año de comienzo de la tendencia negativa ha sido 1985 y 1986 en Avilés y Vigo, respectivamente.

3.12 Resumen de la comparación con modelos climáticos

En la Tabla 13 se recoge un resumen con los datos más significativos procedentes de las predicciones realizadas por los modelos climáticos y las proyecciones de las tendencias encontradas en nuestro estudio.

El aumento previsto de la temperatura mínima media en nuestro estudio es significativamente menor que el estimado por otros modelos. Esto puedo ser debido a que la zona de estudio en otros modelos abarca el conjunto de la península, mientras que nuestro trabajo se restringe a las comunidades cantábricas. Lo que puede sustentar la idea de una mayor influencia suavizante del mar en las temperaturas. Esta influencia podría ser también la causa de la marcada diferencia entre el número anual de días de helada previsto por Fernández-Montes & Rodrigo (2011) y el estimado en nuestro trabajo.

Respecto a la temperatura media, el valor que hemos estimado se encuentra dentro del rango previsto por los otros modelos comparados. Resulta llamativa la coincidencia de las estimaciones en la temperatura máxima media obtenida por los tres estudios.

4. Conclusiones

Las conclusiones que se pueden extraer de este estudio de tendencias de temperatura en las 10 estaciones meteorológicas para el periodo 1981-2010 en las comunidades cantábricas españolas son:

• Excepto en el observatorio de Vigo, existe una tendencia estadísticamente significativa de aumento en las temperaturas mínimas medias en todas las ciudades costeras. Esto podría ser una consecuencia de la influencia del mar en las temperaturas mínimas.
• Salvo el caso de la tendencia en las temperaturas extremas, todas las tendencias estadísticamente significativas que hemos encontrado en los observatorios de las comunidades cantábricas españolas, se dirigen a corroborar el calentamiento global. Es decir, tienden a aumentar los promedios de las temperaturas máximas (0,40 – 0,62 ºC/década) y temperaturas mínimas (0,21 – 0,43 ºC/década).
• En general, el número anual de días de helada (entre 0 y 49 días) aumenta a medida que la estación de estudio está más alejada de la costa. La altura de la estación sobre el nivel del mar también podría influir en el número de días de helada.
• En comparación con los modelos climáticos, se ha observado que en las estaciones con tendencia significativa el aumento estimado en la temperatura media (0,22 – 0,35 ºC/década) se encuentra dentro de los rangos previstos por los modelos. También es reseñable, como la temperatura máxima media prácticamente coincide con lo previsto en otros modelos climáticos.

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FACULTAD DE CIENCIAS BIOLÓGICAS Y AMBIENTALES. Julio, 2015

Tutores y colaboradores de este artículo: Roberto Fraile Laiz y Ana Isabel Calvo Gordaliza

Javier Díaz Fernández