Las temperaturas extremadamente altas tienen un impacto muy grande en la salud de las personas, sobre todo en aquellas que sufren de alguna dolencia crónica, complicando o agravando los síntomas, así como personas mayores y bebés. Por este motivo, en verano, período del año más cálido en España peninsular y Mediterráneo, cobra gran relevancia conocer el impacto de las temperaturas extremadamente altas, sobre todo en un escenario de calentamiento global acelerado por la mano del hombre, aunque también son relevantes otros fenómenos atmosféricos.
Desde el año 2021, Meteoclim ha trabajado conjuntamente con personal de la Generalitat Valenciana para implementar un sistema de alertas por temperaturas extremadamente altas a nivel municipal en esta comunidad. En esta nueva entrada del blog os invitamos a conocer más este sistema y los resultados de la validación de dicho sistema para el verano de 2023.
Un verano de cada vez más caluroso
En la Figura 1 se puede apreciar la tendencia al alza de la temperatura media en superficie en Europa, sobre todo durante los últimos 20 años. En concreto, el verano de 2023 tuvo una temperatura media de 19.63 °C, 0.83 °C por encima de la media del período de referencia 1991-2020, un valor muy por encima de los valores habituales para la época del año, pero sin tener el carácter extremadamente cálido del año 2022, con lo que el año 2023 no ha roto récords de temperatura media en superficie.
Atendiendo a los datos proporcionados por Copernicus, Europa ha experimentado el 5° verano más cálido desde que existen registros de temperatura. Además, a lo largo del continente europeo se han producido múltiples fenómenos extremos, entre ellos olas de calor extremas, incendios y eventos de inundaciones súbitas. Otros aspectos importantes para destacar son los siguientes:
- Junio fue un mes más frío de lo habitual en el sur de Europa. Sin embargo, en Julio se registró una temperatura media de 25.6 °C, 0.3 °C por encima de los dos valores más altos registrados (julio de 2015 y de 2022) y 5 °C por encima de la media europea.
- En agosto se produjeron olas de calor que se extendieron desde Portugal hasta Francia, así como en Italia y Magreb. Estas olas de calor generaron condiciones de sequedad persistente, registrándose también múltiples incendios forestales.
- En regiones como el sur de España, se registraron más de 60 días con temperaturas de sensación entre 38 y 46 °C, condiciones de estrés térmico muy alto para el cuerpo.
- El mar Mediterráneo ha experimentado anomalías de temperatura superficial del agua del mar muy significativas. En Julio, las anomalías oscilaron entre 3 °C y 5.5 °C. Estos valores, que son récord, están muy probablemente relacionados con las olas de calor extremas que han afectado al sur de Europa. En agosto se produjo una ola de calor marina muy intensa que persistió hasta mitad del mes.
Verano de 2023 en la Comunidad Valenciana
El calor extremo no sólo ha afectado a gran parte de Europa, sino que también ha tenido un alto impacto en la Comunidad Valenciana, rompiendo por un gran margen algunos récords. Durante el verano de 2023 se han batido récords de temperatura máxima absoluta en dos estaciones de la Comunitat Valenciana. Los datos se adjuntan en la Tabla 1:
| Estación AEMET | Temperatura máxima verano 2023 (°C) | Anterior récord (°C) |
| València Viveros | 44.5 | 43.0 |
| València Manises (Aeropuerto) | 46.8 | 43.4 |
Es muy destacable el hecho de que el nuevo récord de temperatura máxima absoluta se haya batido por márgenes tan elevados. En el caso de València Viveros, el récord nuevo ha superado el anterior por un margen de 1.5 ºC, mientras que en la estación de València Manises ha aplastado su anterior récord por un margen de nada menos que 3.4 ºC.
Evolución de las temperaturas en varias estaciones meteorológicas
A continuación, se muestra la evolución diaria de las temperaturas máximas y mínimas durante el año 2023 con su comparativa climatológica representada por los percentiles 95 (parte superior sombreada) y 5 (parte inferior sombreada) de las temperaturas máximas y mínimas para una selección de estaciones representativas de cada provincia de la CV. En la Figura 2 se muestra la evolución de las temperaturas máximas y mínimas diarias y su comparación estadística para la estación de València Aeropuerto. Valores por encima del percentil 95 se consideran extremadamente altos y valores por debajo del percentil 5 se consideran extremadamente bajos.
En la estación de València Aeropuerto se puede observar que durante los meses de verano las temperaturas máximas y mínimas han sido superiores a los valores habituales para la época (línea punteada). En particular, las temperaturas mínimas han sido extremadamente altas durante el mes de julio y días puntuales de junio y agosto. Las temperaturas máximas han sido superiores a la climatología normal, destacando una punta extremadamente cálida el día 10 de agosto, día en que la temperatura máxima alcanzó los 46.8 °C, superando el récord de temperatura máxima absoluta anterior por 3.4 °C.
El comportamiento de las temperaturas máximas diarias en Alacant indica que, en general, han sido muy superiores a la climatología normal durante los meses de junio, julio y agosto, superándose el percentil 95 de la temperatura máxima durante varios días de los meses de verano. Durante el mes de agosto, ha habido días puntuales en que las temperaturas han sido muy superiores a los valores climatológicos normales y no ha sido hasta septiembre que las temperaturas máximas se normalizaron. En cuanto a las temperaturas mínimas, fueron extremadamente elevadas, superando el percentil 95 durante gran parte del mes de junio, todo el mes de julio y algunos días puntuales de agosto y septiembre. No ha sido hasta mediados de septiembre en que las temperaturas mínimas se normalizaron hasta alcanzar valores dentro de la climatología normal de la estación.
De manera similar a las estaciones de València y Alacant, la estación de Castelló también se suma a la tendencia descrita anteriormente para las 2 estaciones anteriormente mencionadas. Las temperaturas máximas en Castelló-Almassora fueron superiores a la climatología normal de la estación durante los meses de junio, julio y agosto, con un cambio de tendencia durante el mes de septiembre, cuando las temperaturas máximas estuvieron incluso por debajo de la climatología normal. A diferencia de València y Alacant, en Castelló la mayoría de los días de verano la temperatura máxima fue superior a lo que es habitual, pero sin estar por encima del percentil 95 (extremadamente cálido). Sin embargo, conviene destacar una punta extremadamente cálida durante la segunda mitad de agosto, en que se alcanzaron los 38 °C. En cuanto a las temperaturas mínimas, estuvieron por encima del percentil 95 durante gran parte de junio, julio y algunos días puntuales de agosto y septiembre, superándose de manera puntual los 25 °C durante algunos días de julio y agosto.
Como comentario adicional, cabe destacar que en las 3 estaciones analizadas se ha producido una persistencia muy marcada de las noches tropicales. Esto se puede apreciar en la evolución de las temperaturas mínimas, sobre todo durante los meses de julio, agosto y septiembre, en los que la temperatura mínima no bajó de los 20°C. De manera puntual también se han superado los 25 °C de temperatura mínima (noche ecuatorial) durante múltiples jornadas consecutivas en las 3 estaciones seleccionadas.
Modelo meteorológico de alta resolución
Llevar a cabo un sistema de avisos municipales requiere realizar los cálculos necesarios de las variables meteorológicas con el mayor grado de detalle posible. Por ello, en Meteoclim hemos implementado un modelo meteorológico de alta resolución espacial (1 km) para la Comunitat Valenciana con su propia configuración. Algunos de los resultados de las previsiones del modelo se muestran en las siguientes gráficas.
Otra característica importante de WRF es que consiste en un modelo mesoescalar, es decir, es capaz de resolver una amplia gama de circulaciones atmosféricas que suceden en escalas espaciales que van desde unos cientos de metros hasta los 2000 km y en escalas temporales que abarcan desde unos pocos minutos hasta varias horas. Dentro de la gama de circulaciones atmosféricas, el WRF es capaz de predecir patrones de circulación a nivel local. Entre estos patrones, los más interesantes son la brisa (mecanismo de regulación térmico) o las tormentas. En Meteoclim, generamos nuestras predicciones en la Comunitat Valenciana con el modelo WRF a 1 km de resolución. Esto nos permite detectar a escala local, pequeños cambios en la circulación atmosférica que otros modelos de más baja resolución no son capaces de simular. El más relevante de ellos en vista a esta validación es la longitud de penetración de mar a tierra de la brisa marina, crucial en la época veraniega cuando se registran las temperaturas más elevadas.
Dado que en Meteoclim trabajamos con diferentes configuraciones del WRF, ajustándolas a los procesos meteorológicos que determinan la simulación en cuestión (en este caso las olas de calor), es posible obtener predicciones meteorológicas aún más fiables. Una muestra de ello se puede apreciar en las diversas comparaciones entre las temperaturas máximas previstas por el modelo y las temperaturas máximas observadas:
Avisos a nivel municipal
A partir de los datos previstos de temperatura máxima del modelo de alta resolución con configuración propia de la Comunidad Valenciana, se generan avisos a nivel municipal extrayendo el valor de temperatura máxima prevista por el modelo para cada municipio de la Comunidad Valenciana. Estos valores de temperatura son ponderados diariamente para los próximos 3 días mediante un factor específico para cada día, a partir del cual se calcula el nivel de riesgo para cada municipio, con ayuda del modelo de alta resolución descrito anteriormente. El resultado de este proceso genera un mapa de avisos como el que se representa en la Figura 10:
Una descripción del significado de los avisos municipales se puede encontrar aquí. Una vez calculados dichos niveles de riesgo, distintos para cada municipio, los datos se almacenan para ser posteriormente representados mediante un mapa diferenciado por colores y por municipios. Estos dos pasos conforman la parte cuantitativa de la generación del mapa de alertas por temperaturas extremas. Sin embargo, en ocasiones existe una parte cualitativa de la generación de los mapas. En función del criterio del meteorólogo y tras un análisis profundo de la situación meteorológica si ésta lo requiere, existe un proceso de modificación manual del sistema de avisos sólo para aquellos municipios en los que sea necesario realizar cambios.
Validación de las previsiones
Con la finalidad de evaluar la concordancia entre los avisos emitidos por Meteoclim y los observados a partir de los datos de AEMET, se han llevado a cabo pruebas numéricas de validación de los avisos por temperaturas máximas y mínimas desde la segunda mitad de mayo hasta final de septiembre del año 2023. Para este análisis, se han obtenido datos horarios de AEMET y la salida del modelo WRF operativo de Meteoclim para la Comunitat Valenciana. Se utiliza la tasa de acierto como método de validación para evaluar las predicciones.
Los resultados de la validación indican que la capacidad del modelo para predecir los avisos agrupados (niveles de riesgo naranja y rojo) con dos días de antelación es muy alta, registrando un 92% de tasa de acierto. Al examinar la tasa de acierto para la predicción del día siguiente, se observa un aumento, alcanzando un 94%. Este resultado señala que el modelo predice con una alta fiabilidad las alarmas (riesgo elevado) y en consecuencia pronostica con precisión las alertas sanitarias resultantes de su combinación y persistencia. A continuación se muestra la validación de los avisos emitidos por noches tropicales, ecuatoriales y tórridas:
Según los resultados mostrados en la Figura 45, el modelo presenta una alta capacidad para predecir los avisos por temperaturas mínimas tanto para el día de predicción D+2 como para D+1, registrando tasas de acierto bastante similares del 80% y 84%, respectivamente. Estos resultados indican que el modelo tiene una alta fiabilidad para anticipar los avisos por temperaturas mínimas tanto con un día como con dos días de antelación.
Conclusiones
- Las evaluaciones de las predicciones de temperaturas máximas, clasificadas por niveles de riesgo, destacan la gran capacidad del modelo para predecir las alarmas (riesgo elevado) y, por ende, las alertas sanitarias resultantes de su combinación y persistencia.
- Las validaciones de las predicciones de temperaturas mínimas evidencian la alta capacidad del modelo para anticipar avisos en situaciones de noches tropicales, ecuatoriales o tórridas. El modelo predice con alta fiabilidad las alarmas por temperaturas mínimas (noches tórridas) y, en consecuencia, las alertas sanitarias derivadas.
- Los análisis estadísticos del presente informe indican que el modelo WRF es un sistema de alta fiabilidad para predecir las temperaturas elevadas y los niveles de riesgo. Sin embargo, hay diversos factores que pueden estar afectando las tasas de acierto: posibles errores derivados de la distancia entre los puntos de comparación, incertidumbre en el cálculo de la temperatura máxima observada a partir de registros horarios, la falta de inclusiones de modificaciones por parte de los meteorólogos para el servicio y la inherente incertidumbre derivada de la predicción meteorológica, que involucra factores intrínsecos al modelo y características deterministas de la predicción.
