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Cómo los modelos predicen las tendencias del tiempo invernal en Europa

El ECMWF produce no solo pronósticos meteorológicos de medio plazo, sino también pronósticos de rango extendido con hasta seis semanas de anticipación, y pronósticos estacionales con hasta siete meses de anticipación. Estos últimos contribuyen a las predicciones proporcionadas por el Servicio de Cambio Climático Copernicus (C3S) de la UE dirigido por ECMWF, en particular mostrando las tendencias para este invierno que se avecina

Pendientes del tiempo invernal para 2022-2023. Imagen para ilustración de PXHERE

Notas. Se muestra un breve artículo resumido del ECMWF de cómo se realizan las predicciones estacionales y se dan algunas ideas de cómo será el invierno de 2022-23.


¿Qué nos pueden decir estos pronósticos sobre el tiempo en las próximas semanas y meses?

Lo primero que hay que tener en cuenta es que todos estos son pronósticos por conjuntos, en otras palabras, predicen una variedad de condiciones posibles. Esto luego se compara con el rango de condiciones típicamente vistas en el pasado.

Las predicciones también se promedian durante períodos que van desde una semana para pronósticos de rango extendido hasta uno a tres meses para pronósticos estacionales. Las fluctuaciones más breves del tiempo invernal europeo no se consideran porque son impredecibles en estas escalas de tiempo.

Se pueden hacer pronósticos de este tipo debido a los factores meteorológicos a largo plazo. Estos incluyen condiciones de:

- La Niña o El Niño en el Océano Pacífico ecuatorial y,

- La Oscilación de Madden-Julian (MJO) en los trópicos.

En los últimos años, la señal del cambio climático también ha estado actuando como un factor de previsibilidad en escalas de tiempo estacionales.

Dichos pronósticos tienen una habilidad diferente para las diferentes regiones del mundo.

Europa es una región donde la habilidad de las predicciones estacionales es relativamente baja, como se muestra aquí para los pronósticos de precipitación invernal de noviembre del ECMWF .

La previsibilidad de las tendencias meteorológicas en esta región varía de un año a otro y, en promedio, es baja. “En el invierno del hemisferio norte, Europa y gran parte del norte de Asia son algunas de las partes menos predecibles del mundo”, dice el científico de ECMWF Tim Stockdale.

El invierno 2022/23 en Europa

Veamos ahora una predicción multicéntrica de la temperatura a 2 metros para diciembre-enero-febrero de 2022/23 que se emitió en noviembre, según informó C3S.

Pronóstico estacional multisistema C3S de temperatura a 2 metros desde noviembre de 2022 para diciembre-enero-febrero de 2022/23, que combina las predicciones de ECMWF, la Oficina Meteorológica del Reino Unido, Météo-France, el Centro Euromediterráneo sobre el Cambio Climático (CMCC) , el Servicio Meteorológico Nacional de Alemania (DWD), los Centros Nacionales de Predicción Ambiental (NCEP) de EE. UU., la Agencia Meteorológica de Japón (JMA) y Medio Ambiente y Cambio Climático de Canadá (ECCC).

El gráfico describe, como un promedio de varios sistemas de pronóstico, dónde los miembros del conjunto de cada pronóstico tienden a caer en relación con su propia climatología: los tonos de amarillo a rojo indican áreas en las que los miembros del conjunto se encuentran predominantemente en el tercio superior de la climatología (relativamente cálidas), mientras que tonos de azul claro a oscuro indican zonas en las que se encuentran en el tercio inferior de la climatología (relativamente frías).

El resto de zonas, es decir, zonas donde no hay predominio de miembros del conjunto en el tercio inferior o superior de la climatología, se dejan en blanco. Esto podría significar que los miembros del conjunto caen aproximadamente por igual en las diferentes categorías de temperatura, o que se concentran en la categoría media de temperaturas casi normales; hay gráficos separados de las probabilidades de cada categoría que se pueden consultar para verificar esto. posibilidad.

Se muestra el promedio de las probabilidades de diferentes sistemas, por lo que las probabilidades altas solo son posibles si existe un buen acuerdo entre los diferentes sistemas. Dado que cada conjunto de pronósticos está referenciado a su propia climatología, cualquier sesgo sistemático en los pronósticos se elimina antes de combinar los diferentes sistemas.

El pronóstico favorece condiciones frías sobre el Pacífico tropical debido a La Niña, pero aparte de esto predominan los colores amarillo y rojo. Esta es una señal de un mundo en calentamiento, ya que la climatología se basa en un período pasado (1993-2016).

Centrándonos en Europa, se observa una señal relativamente débil de condiciones más cálidas en comparación con la climatología, con alrededor del 40-60 % de los miembros del conjunto en la categoría del tercil superior, en lugar del 33 % previsto en el pronóstico climatológico. Aunque significativo, vale la pena recordar que el 60-40% de los miembros del conjunto están por debajo del tercil superior.

Si observamos el mismo pronóstico solo del ECMWF, se puede ver una imagen bastante similar:

Pronóstico estacional del ECMWF de temperatura de 2 metros a partir de noviembre de 2022 para diciembre-enero-febrero de 2022/23.

Sin embargo, para una parte de Europa, el porcentaje de miembros del conjunto que se encuentran en el tercil superior de la climatología es algo más bajo (sobre todo en la Península Ibérica) o algo más alto (sobre todo en Escandinavia). “Es recomendable mirar los pronósticos de los centros individuales que contribuyen a C3S, uno al lado del otro, para tener una idea de la variedad de posibilidades”, dice la experta en predicción estacional de C3S, Anca Brookshaw.

"También es importante recordar que ninguno de los modelos es perfecto y que las probabilidades que estiman no siempre son confiables", dice Tim Stockdale. La fiabilidad de los pronósticos de probabilidad se puede estimar observando el desempeño anterior, pero esto puede ser más difícil de lo que parece: el número de casos anteriores es demasiado pequeño, los sistemas de pronóstico pueden funcionar mucho mejor en algunas situaciones que en otras, los tamaños de los conjuntos no siempre son lo suficientemente grandes y el clima de la Tierra está cambiando.

Hay muchas maneras de calibrar los pronósticos para tener en cuenta tanto el desempeño anterior del sistema como los factores de forzamiento conocidos, como el estado de los océanos tropicales y la estratosfera. Esta es la razón por la que todos los resultados del modelo de C3S se ponen a disposición del público, para que otros grupos puedan trabajar con los datos de la manera que prefieran.

C3S ofrece una amplia gama de pronósticos para diferentes parámetros en su página de pronósticos estacionales. Cada mes se emiten nuevas previsiones. Estos incluyen pronósticos de presión media a nivel del mar, que pueden dar una indicación de la circulación atmosférica esperada. Para el invierno europeo, la fuerza y la dirección de los vientos modulan fuertemente las anomalías de temperatura y precipitación, lo que influye significativamente tanto en el consumo de energía como en el potencial de generación.

Los gráficos C3S también incluyen pronósticos de la probabilidad de condiciones de La Niña o El Niño. Esto se hace mediante la presentación de anomalías previstas en la temperatura de la superficie del mar en diferentes regiones del Océano Pacífico ecuatorial. Estas anomalías pueden tener efectos duraderos en la circulación atmosférica en todo el mundo.

Pronóstico multimodelo de anomalías de SST, de ECMWF, la Oficina Meteorológica del Reino Unido, Météo-France, CMCC, DWD, NCEP, JMA y ECCC, en la región NINO3.4 a partir del 1 de noviembre de 2022.

En la figura anterior, los pronósticos del conjunto de los diferentes modelos coinciden en que las condiciones de La Niña continuarán durante el invierno, probablemente volviendo a la normalidad para cuando lleguemos a abril. Sin embargo, existe un desacuerdo sustancial sobre el tamaño de las anomalías.

El pronóstico del ECMWF, por el contrario, tiene un rango relativamente estrecho de valores pronosticados y es posible que no capture el rango completo de incertidumbre en el pronóstico.

Pronóstico del ECMWF de anomalías de SST/TSM en la región NINO3.4 a partir del 1 de noviembre de 2022.

Más recursos

Se puede acceder a los pronósticos estacionales multimodelo de C3S en el sitio web de C3S y se puede acceder a los pronósticos de rango extendido de ECMWF en el sitio web de ECMWF.

Anexo: Pronóstico estacional de la temperatura a 2 m y precipitación por sistemas multimodelos más probables para el inverno 2022-2023, diciembre, enero y febrero, DJF.

Temperatura a 2 m
Precipitación

Como se puede observar el invierno podría ser probablemente más cálido de lo normal y no hay señales en la precipitación salvo en Baleares, costa levantina y zonas de Canarias con probabilidades por encima de la media o relativamente húmedas.

ECMWF

Esta entrada se publicó en Noticias en 25 Nov 2022 por Francisco Martín León