Pluviometría en la comarca catalana del Barceloné

Nota. Este trabajo recoge la Ponencia presentada por el autor en el VII ENAM (Encuentro Nacional de Aficionados a la Meteorología) que se celebró en Collbató, Barcelona en octubre de 2006.

Palabras claves. Lluvia, inundaciones, estudio local, Barcelona, Barcelonés, convección, climatología.

Introducción

En este artículo se va a exponer las características diferenciales de la pluviometría en la comarca del Barcelonés relacionando el origen, las causas y el resultado de estas diferencias tan significativas.El trabajo se divide en tres partes. En la primera se analiza el contexto geográfico general: peninsular, catalán y comarcal. Una segunda parte tratará de las situaciones sinópticas que explican esta pluviometría. La distribución pluviometría y resultados comparativos en poblaciones y barrios de la zona será el último apartado del artículo.

1.- Contexto geográfico general

1.1- Contexto geográfico peninsular

La península Ibérica es un territorio complejo orográficamente, un conjunto de sierras y macizos montañosos que se elevan hasta más de 3.000m de altitud, colocados, de oeste a este, y de suroeste a noreste, los cuales suponen barreras climáticas y naturales por excelencia. Entre estas, se encuentran aisladas las depresiones y llanuras continentales, de climatología más extrema, surcadas por numerosos ríos y valles, los cuales van a desembocar al océano Atlántico o al Mar Mediterráneo, pudiendo formar bastas llanuras deltaicas, ver figura 1.Figura 1. Los contextos geográficos del estudio. Fuente,

1.2- Contexto geográfico en Catalunya

Destacaremos primero el Pirineo, como barrera montañosa y climática de primer orden. Se observa que Catalunya se encuentra en su vertiente sur, por lo tanto, resguardada de las lluvias que puedan venir en las situaciones de norte, las cuales son dominantes sobretodo en época invernal. Esto propicia sombras pluviométricas en ciertos valles del Pirineo Occidental, así como para todo frente o tormenta proveniente directamente del norte.La Península y sus sierras Central e Ibérica hacen el mal papel de desgastar los frentes que vienen de poniente o suroestes, los cuales topan con las sierras pre-litoral y litoral llegando deshechos a la costa catalana.La depresión Central, gran acumuladora de fríos y nieblas, el valle de el Ebro como canalizador del Mestral o el Empordà abierto al cien por cien a Tramontana, son elementos claves en la climatología catalana.Figura 2. Relieve de Catalunya. Fuente: Mapa base del radar meteorològic con topografía del Servei Meteorològic de Catalunya.

1.3- Contexto Geográfico del Barcelonés

El Barcelonès, es una comarca pequeña, la más reducida de toda Catalunya, con 155,5 Km2 de superficie total, y también la más poblada.Figura 4. Orografía del Barcelonés. Fuente Google.Al E-SE, está la comarca claramente abierta al mar Mediterráneo. Está situada dentro de una plana sedimentaria de carácter básicamente aluvial, originada a partir de los depósitos de ambos ríos y de las rieras que bajan de Collcerola. La plana de Barcelona, comunica con la plana del Maresme y con la Plana del Baix Llobregat (dentro de la Depresión litoral).2.- Situaciones sinópticas que nos aportan el mayor porcentaje de precipitación

2.1- Borrasca mediterránea

Dentro de este marco sinóptico se engloban las situaciones de ENE hasta SE, originadas a partir de una borrasca situada en el Mediterráneo occidental, preferentemente en la zona del norte de Argelia, Alicante, sur de Valencia y Baleares.Estas borrascas se suelen presentar preferentemente en otoño y primavera, aunque tampoco son raras en invierno. Pueden llegar a ser bastante profundas, entorno a 990hPa en superficie, y enviar vientos fuertes a muy fuertes de levante hacia la costa, con un estado de la mar muy alterada, olas de hasta 8-9 m y vientos de hasta 140 km/h.También se contemplan aquellas situaciones que impulsan levante a partir de un anticiclón muy potente en centroeuropa. Este flujo del E-SE, tiene muchísimo recorrido marítimo en capas bajas y, si las condiciones en altura son óptimas, puede precipitar mucha agua.En estas situaciones, la lluvia acostumbra a ser de carácter moderado o débil, pero muy continuada, ya que la nubosidad es de tipo estratiforme. En ocasiones puede ir acompañada, sobretodo en otoño, de convección embebida y descargar aguaceros muy intensos. En general estas situaciones suelen dejar más de 50-70mm, hasta extremos de más de 150mm.Debido a que las masas de aire entran de forma perpendicular a la costa, el flujo del E-SE es mucho más efectivo que el de ENE. La zona alta de la Serra de Collcerola y sus faldas, es decir, la parte alta de la ciudad suele ser la más beneficiada, debido al mismo efecto orográfico producido por la sierra de Collcerola. Situación ejemplo: 15-11-2001Borrasca profundísima, viento muy intenso (140km/h), mar muy alterado (8-10m). Acumulados 20-40mm.Figura 5. Mapas de las 12Z del día 15-11-2001. De arroba abajo y de izquierda a derecha: presión en superficie y geopotencial en 500hPa, viento y temperatura en 850hPa, viento y temperatura en superficie, y humedad relativa media superficie -500hPa. Fuente SMC.

2.2- Situación de DANA (Depresión Aislada en Niveles Altos) mediterránea

Estas situaciones, en ciertas ocasiones, son las más explosivas que pueden suceder en la zona, tanto en cantidad de lluvia como intensidad de ésta y los fenómenos severos que la acompañan. Una DANA es una depresión aislada en niveles altos según la definición (Palmen 1949 y Newton 1969) y se origina por el estrangulamiento de una vaguada fría polar en altura. Es una burbuja de aire frío en 500hPa, rodeada de aire relativamente más cálido, cuya actividad se centra preferentemente en su banda delantera situada al este de ella. La burbuja fría puede tener mucha efectividad con -13/-15ºC a 500hPa si la DANA viene a finales de verano u otoño.La otra característica propia de la DANA es que puede carecer de reflejo en superficie, hablaremos siempre de bajas presiones relativas, muy cercanas a la normal o incluso con situaciones puramente anticiclónicas. Su ubicación óptima es entre el norte de Valencia o Castellón o sobre el norte de la meseta sur peninsular, enviando así el flujo cálido del S-SE en superficie.La precipitación básicamente es de carácter tormentoso, a diferencia de las “llevantadas”. Las tormentas suelen ser fuertes o muy fuertes, alimentadas por el flujo ligero en superficie del E-SE-S, y son frecuentes los SCM (Sistemas Convectivos de Mesoescala). Los más peligrosos son los casi-estacionarios. Importante es el carácter de estancamiento de estos SCM, muchas veces debido a la Sierra litoral (Collcerola). Se pueden dar en cualquier época del año, siendo mucho más efectivos, por contraste de capas de aire y temperatura del mar en otoño y finales de verano. Las cantidades recogidas muy a menudo pasan de los 100mm en 24h y pueden llegar a más de 200mm en 24h.

Situación ejemplo(a): 6/7/8-9-2005Como se ve en el mapa de 500hPa (ver figura 7), a las 12UTC del día 7, un embolsamiento de aire frío se sitúa en el centro peninsular con una temperatura a 5500m de alrededor de -18ºC. En superficie predominan las bajas presiones relativas, entorno a los 1012/1010hPa, figura 6.Se recogen 88mm en Barcelona –Sant Andreu. En estos 3 días se producen tormentas severas al final del día 7 y fenómenos tornádicos en la Comarca del Baix Llobregat, allí los registros pluviométricos se elevan hasta cerca los 190mm en la zona de Viladecans en estos mismos 3 días.Figura 8. Imagen de Satélite (IR), día 7-9-2005 12 UTC. Fuente: Meteocat y Eumetsat.Figura 9: Radar. Descárguese la secuencia del día 7-9-2005. Fuente: Meteocat.Situación ejemplo (b): 12/13/14-10-2005Sinópticamente, en su origen y en el proceso de formación esta DANA, es muy parecida a la del 7 de septiembre que hemos visto anteriormente.En 500hPa, figura 11, y para el día 13 a las 12UTC, la temperatura en su centro es de unos -24ºC, es decir más fría que en el anterior episodio. En superficie (figura 10) hay una presión cercana a 1013hPa.En la imagen de satélite del canal de vapor de agua, WV, figura 13, del día 13 a las 12 UTC, se ve perfectamente el centro de la DANA en el centro de la Península, y como aparecen núcleos convectivos potentes en su parte derecha (los más potentes y estructurados), y en el seno de la misma, alrededor del núcleo frío, más aislados.Figura 13. Imagen satélite canal de WV, día 13-10-2005 12UTC. Fuente: Meteocat y Eumetsat.2.3 Situaciones de Norte: NW-NNEPara analizar esta situación se debe tener en cuenta que se presenta en una extensión de costa limitada entre las comarcas del norte del Maresme y el Baix Penedés, en el tramo que podemos llamar costa central catalana y el limite noreste de la costa Daurada Nord.Para que se produzca este tipo de situaciones, se necesita primero de todo, una situación general de vientos de componente norte en altura y superficie, causada o impulsada por un área ciclogenética en el golfo de León. También puede ser una situación de Norte, de bloqueo anticiclónico Norte-Sur en el Atlántico, donde la masa fría recorre gran parte del continente europeo. También es necesario el ingrediente del aire frío en altura, a unos 500hPa en forma de embolsamiento o de vaguada polar pronunciada. Todo esto junto a un aporte de humedad en capas bajas.Estas situaciones con viento del norte, al chocar con la barrera montañosa de los Pirineos, produce el denominado efecto de dipolo orográfico que se define así:“Aquella estructura mesoescalar de presión consistente en una anomalía positiva (sobrepresión) a barlovento y una anomalía negativa (depresión) a sotavento de cualquier cresta montañosa, con respecto al flujo general, macroescalar, que la cruza. Esta estructura se presenta siempre que cualquier tipo de elevación orografíca intercepta a un flujo de aire más o menos organizado”.Fuente: El Pirineo actúa como de barrera al flujo macroescalar y organizado del norte. A sotavento, dónde existe la anomalía negativa de presión, se encuentra, en nuestro caso, Catalunya. Esta anomalía de presión en su tendencia a equilibrarse, provoca un flujo de viento en superficie de sentido contrario al viento del norte de carácter macroescalar. Como resultado se tiene que en las zonas tapadas de la influencia de la Tramontana y el Mestral, el viento en superficie sopla del Este-Sureste, y por lo tanto con recorrido marítimo (origen a pocos kilómetros de Baleares), el cual aporta la suficiente humedad para que combinada con el aire frío en altura y la cizalladura existente entre los niveles altos y medios-bajos, se puedan generar focos convectivos entre la costa central catalana y las Islas Baleares (pasillo catalano –balear o estela de la Tramontana).

Figura 14. Mapa de situación y flujos conceptuales en capas bajas: Catalunya, dipolo orográfico en situación de Tramontana y Mestral.

Figura 15. Mapa de Barcelona, de color rojo, los barrios afectados en situación de Norte.Fuente Mapa Base: imagen

Figura 17. Líneas de corriente en superficie para la fecha señalada al pie del mapa. Fuente: Meteosim-MASS.Situación del 8-4-2005Ese día, sobre las 13-14:00 hora oficial, llega a Catalunya un frente que ha entrado directamente de NW-N, el cual, y en la parte posterior, posee una descarga fría muy importante generando nubes convectivas de tipo compacto y globular. La entrada fría se refleja en el mapa de temperaturas a 850hPa, llegando a entrar la isoterma de -3/-4ºC en dicho nivel, ver figuras 18 y 19.

Figura 20. Imagen de satélite canal IR del día 8-4-2005 22:22 hora oficial. Fuente: NERC Satellite Receiving Station Dundee.Radar día 8-4-2005. Fuente: Meteocat. Descárguese la animación correspondiente al 8-4-2004.Situación del 28-2-2005

Figura 23. Ejemplo de radiosondeo en situación de Norte del 20-2-2005. Fuente: Servei Metorològic de Catalunya.Se presenta el sondeo de Barcelona de la fecha señalada. Son de destacar estos elementos:

- Elevada humedad en capas bajas, y en especial en 900hPa ya 700hPa- Viento en superficie del E-SE- Viento en altura del NW intenso- Entrada fría tanto a 850hpa como en 500hPa.- Altura de la isocero muy baja, prácticamente a 900 hPa.

Aquel día en Sant Andreu cayeron 9mm acompañado de granizo.Situación del 2-8-2005

Figura 27. Imagen radar del día y fecha señalado. Fuente: Servei Meteorològic de Catalunya.Descárguese la animación del radar del 2-8-2005.Los dos aguaceros del siglo

1) 21-9-19952) 31-7-2002/1-8-2002

Situación del 21-9-1995

Figura 29. Imagen PPI de radar de Barcelona para el 21-9-1995. Fuente INM.Situación del 31-7-2002Este sea posiblemente el primer o segundo aguacero más importante de la historia en la costa del Maresme-sud y Barcelonès-Nord. Decir que las cantidades recogidas, siempre de forma torrencial, llegaron a alcanzar los 248mm en Montgat. En el Barcelonès nord, se rondaron los 220mm, en Badalona y los 190mm en el NE de la ciudad de Barcelona, en el centro de esta rondaron los 130-150mm, el periodo de la tormenta fue de las 20:35, a las 2:00 del día 1 de agosto.

Figura 30. Mapas sinópticos del 1-8-2002.2.4- Frentes y vaguadas: reactivaciónEn este apartado no se va a hacer mucho énfasis ya que el mecanismo es similar a muchos otros lugares de la Península, a diferencia que aquí la única época del año particular es a finales de verano u otoño, donde un frente frío o línea inestable puede contactar con el flujo húmedo del mar, siempre que el frente llegue con las condiciones óptimas. Estas situaciones dejan un porcentaje de lluvia pequeño en comparación a los anteriores ya que se dan en menos ocasiones. Este porcentaje no supera un 4-5% de la lluvia total anual.3.- Distribución pluviométrica en el Barcelonés: datos numéricos y mediasDel estudio realizado en la zona se pueden sacar algunas conclusiones que se presentan a continuación.3.1- Conclusiones/resultados clave

- Distribución creciente (gradiente) desde SW a NE- Diferencias máximas en torno a los 75-100mm de media anual, salvo excepciones. Máximo de 211,5mm entre Verdum y Sants.- Situaciones del N-NE, favorecen el Noreste de la Comarca- Situaciones del ENE-E-SE, favorecen la sierra de Collcerola y sus faldas.- Situaciones de S-SE, favorecen al centro ciudad y mitad Suroeste, también al extremo del Barcelonés Nord (Badalona).- Un factor clave para entender estas diferencias, es la frecuencia en que se dan los distintos episodios durante el año y los diferentes años.- Al estar al NE de la Península, las situaciones de N-NE, frontales y post-frontales, tienen una frecuencia elevada, dándose unos 15-20 episodios al año, estos episodios van a marcar ya una primera división o región pluviométrica ya que como hemos dicho favorecen mucho más a la vertiente norte de la comarca.-Los episodios de levantes otoñales, invernales y primaverales, dan un plus de precipitación en las faldas de Collcerola (ej. Observatorio de Fabra). Años como en el 2003/2004 son un claro ejemplo. Estos episodios marcan la segunda división o región pluviométrica.

*Para ubicar barrios y estaciones ver figura 31.3.2-Mapa del Barcelonés y estaciones meteorología a destacar

Figura 31: Mapa de estaciones meteorológicas y ciudad de Barcelona.Leyenda del mapa; de suroeste a noreste, según la numeración:1-BCN-Sants: Xavi Abajo2-BCN-Pl.Molina: Alfred Rodríguez Picó3-BCN-Obs.Fabra (Serra Collcerola)4-BCN-Guinardó: Eloi Cordomí5-BCN-Verdum: Lluís Miquel Pérez6-BCN-Sant Andreu: Sergi Corral Buela7-Badalona-Bufalà: Roberto Sáez3.3-Mapa de medias teóricas. Elaboración propia

Figura 32. Mapa de medias anuales en el Barcelonès.3.4- Cuadro de Observatorios estudiadosPara mostraros esta distribución pluviométrica en la comarca del Barcelonés y las diferencias entre las zonas, inicié un muestreo de los datos de las estaciones meteorológicas que se muestran a continuación. La calidad y la buena instalación de estas estaciones nos dan una fiabilidad garantizada.Las estaciones plasmadas en este cuadro se ordenan según un gradiente de mayor a menor media de pluviometría anual (2000-2005).Se distinguen las diferencias plasmadas en el aparado 3.3, con la excepción del observatorio Barcelona-Sants, representante del Barcelonés “seco”, tiene una media anual de 445,7mm, que consideraremos como muy baja, y una diferencia de 211,5mm con Barcelona –Verdum que consideraremos muy significativa. Ver figura 33.Todavía se conoce muy poco los efectos que pueda tener la Montaña de Montjuïc(190m) o la sierra de Collcerola (512m) sobre el clima de Sants, es cierto que en muchas ocasiones se ha visto que estas elevaciones montañosas actúan de freno o tapadera de muchos focos tormentos.La limitación de escoger esta serie de años nos puede llevar a tener unos resultados sobredimensionados como en el caso de Sants, para analizar los resultados una serie meteorológica debemos tener un periodo significativo de unos 25-30 años, en periodos más cortos (2000-2005), siempre habrá algún factor puntual en un año determinado que nos pueda distorsionar mucho el resultado final, si poseemos datos de 30 años, ese dato anual fuera de lo normal quedará rebajado en la media final. Así esos 445,7mm de media anual de BCN-Sants (2000-2005) se verían sin duda incrementados en unos 50-100mm y la diferencia con la parte noreste de la ciudad decrecería entorno a estos mismos 50-100mm. El resultado y la diferencia se asemejarían a la

figura 32 del apartado 3.3

Figura 33. Cuadro de estaciones meteorológicas y datos pluviométricos.

3.5- Gradiente de precipitación: suroeste a noreste en el 2005

El siguiente gráfico nos sirve para ver el gradiente de precipitación anual entre el suroeste de la comarca y el noreste según los datos de estos observatorios ordenados en esta línea imaginaria.

Desde Barcelona-Sants hasta Barcelona-Sant Andreu la progresión es evidente, pasamos de 433,7mm a 738,5mm, después hay una bajada hasta Badalona –Bufalà con 646,6mm. Ver figura 34.

El 2005 es un ejemplo de año dónde en invierno y primavera dominaron las situaciones de norte y noreste (11 episodios), por lo tanto las estaciones que recibieron más precipitación fueron las de Barcelona- Sant Andreu, Barcelona-Verdum, Badalona –bufalà y Horta Guinardó.

En otoño dominaron las DANAS y borrascas mediterráneas, las cuales repartieron agua de modo más generalizado, pero como en muchas ocasiones vinieron con vientos en superficie de S-SE la falda de Collcerola y la zona de Sant Andreu y Badalona recibieron tormentas estacionarias con intensidades muy elevadas.

Figura 34. Grafico de relación entre precipitación y observatorios dispuestos de suroeste a noreste de la comarca.

3.6. Mapa de vegetación potencial en el Barcelonés

Concepto de vegetación potencial

Se llama vegetación potencial a aquel tipo de cobertura boscosa/vegetal presente cuando se alcanzan las condiciones climáticas, es decir, cuando el proceso de maduración de una comunidad vegetal ha llegado al máximo, a un punto de equilibrio. Siempre y cuando no haya ninguna perturbación de tipo natural o antrópico, si eso sucede el proceso de colonización se iniciaría de nuevo (sucesión secundaria). El papel clave corresponde a las condiciones del clima, es decir el régimen pluviométrico y termométrico apto para que tal especie evolucione hasta su óptimo.

En este caso, las especies a destacar son el roble (Quercus humilis/cerrioides) y la encina (Quercus ilex Subsp. Ilex) Ver figura 36. Si nos centramos en los requerimientos de dichas especies, el roble encuentra su limite inferior en necesidad pluviométrica en torno los 620-640mm, y la encina, el limite baja bastante, alrededor de los 500-520mm.

Evaluando estas características, y teniendo en mente el mapa de precipitaciones del Barcelonés, podemos elaborar un mapa teórico sobre la distribución de ambas especies. Se ve en el mapa que en el Barcelonés la presencia del roble, a parte de estar muy vinculada a cara norte y a los valles, siempre está mezclada con la encina. Ver figura 36.

Quercus humilis

Quercus ilex subs. Ilex

Figura 36. Distribución de las especies comentadas en el texto.

4.- Conclusiones

- La comarca del Barcelonés es una muestra a pequeña escala de la influencia que ejercen sobre la climatología global y a microescala, las cordilleras, los valles aluviales, los llanos y un mar cambiante como el Mediterráneo.

- La latitud en que se encuentra la Península y Catalunya, hacen que en un mismo año podamos tener un gran numero de situaciones sinópticas, que se comportarán de forma muy distinta según su génesis y propiedades particulares.

- La precipitación es el resultado de la combinación de varias condiciones óptimas en todos los niveles de la troposfera, la conjunción de estos ingredientes y su interacción con el relieve, mar, ríos, vientos locales etc…pueden potenciar este meteoro, incrementando su intensidad y duración, y/o extender o reducir su localización.

- Las situaciones de norte y noreste, debido al paso de frentes atlánticos o polares y la formación de la baja en superficie en el Golfo de León, son las más frecuentes durante el año, y favorecen especialmente a la zona noreste de la comarca ya que llegan activas desde zonas como el Vallès o el Maresme. Son frecuentes episodios de 25-30mm y en invierno nevadas a cotas bajas en el Barcelonés.

- Las DANAS mediterráneas suelen aportar tormentas intensas y precipitaciones torrenciales y localizadas, en otoño su intensidad es mayor debido a factores como tener un mar aún caliente, humedad alta en todos los niveles, efecto palanca de la sierra litoral y contraste térmico importante entre 500hPa y 850hpa.

- Las borrascas mediterráneas centradas entre Valencia y Baleares que vienen con viento de levante, dejan precipitaciones abundantes, pero de menor intensidad, la falda de la sierra de Collcerola realza la precipitación y acumula mayores cantidades en estos episodios.

- Vistas estas situaciones, existe un gradiente suroeste a noreste en la distribución de la precipitación en la comarca del Barcelonés.

- El óptimo pluviométrico de la zona se encuentra entre los barrios de Nou Barris, Sant Andreu, el NE de Sant Martí y los pueblos de Santa Coloma y Sant Adrià de Besòs. La media anual en el periodo 2000-2005 se sitúa entre 618 y 657,2mm.

- Es evidente el efecto del río Besós en la zona noreste de la comarca, como canalizador en muchos casos de tormentas provenientes del Vallès.

- Por el contrario, la zona de Sants, al suroeste de la comarca es el punto más seco con una media en el periodo 2000-2005 de 445,7mm.

- La vegetación, como ha sido comprobado, se distribuye según las peculiaridades climatológicas y litológicas del terreno. Cada especie tiene su óptimo pluviométrico anual. En el Barcelonés se observa como entre un límite de 600mm, cada especie Quercus humilis/cerrioides y Quercus Ilex, ocupan su hábitat que más le favorece.

Bibliografía

*Internet:

• Servei Meteorològic de Catalunya: www.meteo.cat
• Instituto Nacional de Meteorología: www.inm.es
• Infomet: www.infomet.fcr.es
• Meteoclimatic: www.meteoclimatic.com
• RAM-Revista del Aficionado a la Meteorología: www.tiempo.com/ram/
• Dundee, Satelital Imagery
• Eumetsat :www.eumetsat.int
• Joan Arús-Pàgina web personal.: www.geocities.com/jarus.geo/

*Libros:

• Los Bosques ibéricos, una interpretación Geobotánica:
• Ed. Planeta, 4ª Edición, varios Autores
• Flora Manual dels Paisos Catalans: Autores: Oriol de Bolós, Josep Vigo, Ramon.Masalles, Josep Mª Ninot. Ed.Pòrtic,3ª Edición ampliada y revisada,
• Mapas del tiempo, fundamentos, interpretación e imágenes de satélite: Autor: Javier Martín Vide Ed Oikos- Tau,2ª Edición
• La meteorología a Catalunya: Autor: Jordi Sacasas i Lluís, Ed Terra Nostra, 1ª Edición.

*Agradecimientos:

• Observatori Fabra
• Roberto Sáez
• Lluis Miquel Pérez
• Eloi Cordomí
• Alfred Rodríguez Picó
• Xavi Abajo
• Francisco Martín León
• Joan Arús