Sistema Predicción de galernas - Isabel Lete

MODELIZANDO LA GALERNA AGEOSTRÓFICA DEL CANTÁBRICO

Isabel Lete 2013

MODELIZANDO LA GALERNA
AGEOSTRÓFICA DEL
CANTÁBRICO

Getxo, 2013
Autora: Isabel Lete
1


Isabel Lete 2013

RESUMEN .......................................................................................................................................................... 3
OBJETIVO .......................................................................................................................................................... 4
FENOMENOLOGÍA ........................................................................................................................................... 5
DESCRIPCIÓN DE LA HERRAMIENTA ....................................................................................................... 10
VARIABLES METEOROLÓGICAS Y OCEANOGRÁFICAS .................................................................................................. 10
FUENTES EXTERNAS ....................................................................................................................................................................... 11
RECOGIDA DE DATOS: ENLACES ............................................................................................................................................... 12
FUENTES PROPIAS ............................................................................................................................................................................ 13
IONIZACIÓN DEL AIRE............................................................................................................................13
DESVÍO MAGNÉTICO .............................................................................................................................13
EQUIPAMIENTO RAYMARINE ................................................................................................................14
ESTACIÓN METEOROLÓGICA .................................................................................................................15
TOMA DE DATOS ........................................................................................................................................... 17
FORMULACIÓN UTILIZADA ........................................................................................................................ 25
DISTANCIA RECORRIDA POR LA PERTURBACIÓN ....................................................................................25
VELOCIDAD DE PROPAGACIÓN DE LA PERTURBACIÓN ...........................................................................25
INTENSIDAD DEL VIENTO.......................................................................................................................26
VIENTO AGEOSTRÓFICO ........................................................................................................................28
ALGORITMOS Y CORRECCIONES ............................................................................................................30
ECUACIONES DE LA HIDROSTÁTICA .......................................................................................................31
CALCULADORAS ............................................................................................................................................ 32
ANÁLISIS DE LOS DATOS: BALANCE MESOESCALAR ........................................................................... 34
ANÁLISIS DE LOS DATOS: BALANCE LOCAL ........................................................................................... 34
RESULTADOS: CRITERIOS DE ALARMAS ................................................................................................ 35
PROCEDIMIENTO DE PREDICCIÓN ........................................................................................................... 38
CONCLUSIONES .............................................................................................................................................. 38
BIBLIOGRAFÍA ............................................................................................................................................... 40
GLOSARIO ....................................................................................................................................................... 41
LISTADO DE FIGURAS .................................................................................................................................. 42

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Isabel Lete 2013

RESUMEN

La galerna ageostrófica del Cantábrico es un fenómeno adverso englobado en las perturbaciones atrapadas
en la costa (Coastally Trapped Disturbances, CTD) que lanza a lo largo de la costa cantábrica un chorro de
ráfagas de viento súbito y violento de componente WNW y que se desplaza de oeste a este entre los meses
de mayo a octubre intensificándose en el Cantábrico oriental (figura 7) ; su peligrosidad viene dada por la
dificultad de su predicción ya que tanto la dirección de las violentas rachas de viento como su
desplazamiento son ageostróficas, esto es, perpendicular al gradiente de presión mesoescalar.
La galerna ageostrófica aparece en el momento en que por la mar entra una masa de aire fría y húmeda
(Marine Boundary Layer, MBL) y sobre ella, procedente de tierra, otra masa de aire caliente y menos
húmeda que ejerce de tapón. En el caso de que se den ciertos factores generadores se desarrolla la
perturbación en la MBL (figura 2).
Las perturbaciones californianas conocidas como “southerlies”, “Californian Eddies” o “Wind Reversals” han
sido profusamente estudiadas durante las últimas décadas (Reason. et alter, 1999) y después de varias
hipótesis, han llegado a la conclusión de que dichas perturbaciones se propagan como una onda de Kelvin
con tres capas atmosféricas, en nuestro caso, estudiamos también la capa superficial marina, el afloramiento
de aguas profundas (upwelling) que antecede a la perturbación, y su interacción con la capa adyacente
atmosférica por su importancia a nivel conceptual en cuanto a la comprensión de la génesis del fenómeno.
El estudio de campo consiste en dos campañas de recogida de datos (atmosféricos: Presión a nivel de mar
(SLP), Temperatura del aire a nivel de mar (SLT), humedad relativa a nivel de mar (SLh), dirección del viento
(Wdir), velocidad del viento (Wsp), dirección de las rachas (gust dir), intensidad de las rachas (gust sp),
ionización del aire (Ion-), y oceanográficos: SST, SSS, marea y estado de la mar, olas, nubes, lluvia y
visibilidad) de diferentes fuentes y de una estación colocada a bordo del “Lete V” que nos proporciona datos
minutales en diferentes puntos de la costa vasca y su posterior análisis.
Debido a la naturaleza del fenómeno, el hecho de que estas rachas de viento ageostrófico no se
correspondan con el balance geostrófico ni en intensidad, ni en dirección ni en velocidad de desplazamiento,
los datos obtenidos a bordo del “Lete V” son de gran valor, ya que no hay otros registros con la frecuencia
adaptada a la duración de las rachas (entre 2 y 5 minutos) en las que la intensidad del viento pasa de 0 hasta
100 km h-1 en pocos segundos para ir decayendo paulatinamente (figura 4). La frecuencia de recogida de
datos en nuestra estación es de cada 1 minuto, mientras que en las estaciones fijas de EUSKALMET es de 10
minutos y en las de AEMET de 30 minutos.
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OBJETIV O

El objeto del presente trabajo es el diseño de un sistema complejo de predicción de las galernas con el
tiempo suficiente (3 horas) para la prevención de la población costera y la minimización de sus efectos
adversos. Dicho sistema tiene en cuenta la combinación de la variación de las variables a niveles sinóptico,
mesoescalar y local.
El sistema estaría basado en una aplicación pública que incluyese el balance mesoescalar de la evolución de
las variables meteorológicas y oceanográficas proporcionadas por las estaciones fijas costeras, boyas,
sondeos y satelitales, al que cada usuario pudiese conectar su estación local y sensores propios y obtener
como resultado la previsión del fenómeno adverso en tiempo e intensidad en su localidad.

figura 1: sistema de predicción de la galerna ageostrófica
La herramienta que describiré a continuación es la que nos facilitará los balances mesoescalar y locales y es
la que estaría integrada en la aplicación con acceso público, y ha de estar, por lo tanto, alimentada y
actualizada “on line” de los datos proporcionados por las diversas estaciones. La importancia de esta
herramienta son los algoritmos, las ecuaciones y los criterios de alarmas elaborados para el cálculo de las
tendencias de las diferentes variables y los gradientes que se describen en el capítulo “formulación
utilizada”.

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FENOM ENOLOGÍA

La galerna ageostrófica aparece en el momento en que por la mar entra una masa de aire fría y húmeda
(MBL) y sobre ella, procedente de tierra, otra masa de aire caliente y menos húmeda que ejerce de tapón.
Durante el día la tierra se calienta y por el efecto Föehn el aire que entra por Cádiz asciende sufriendo un
enfriamiento adiabático seco (-1º/100m) y perdiendo humedad, para seguir su ascenso por un proceso
adiabático saturado (-0,5ºC/100m). Atraviesa la meseta castellana en dirección Burdeos y al bajar por la
cornisa cantábrica, desciende sufriendo un calentamiento adiabático saturado (+1º/100m) por el que esta
masa de aire es más caliente y menos húmeda que cuando entró por Cádiz. Este proceso convectivo hace
que se produzca una baja térmica mesoescalar sobre tierra que tiende a rellenarse por una advección de aire
más frío y húmedo procedente de la mar. Este transporte de aire es el viento de la galerna.

figura 2: Efecto Föehn y advección del aire marino frío y húmedo MBL.
El viento de la galerna es un flujo ageostrófico que responde a los intensos gradientes mesoescalares de
presión que se producen a lo largo de la costa. P  al W y P al E. Esta tendencia barométrica opuesta es
debida al flujo a escala sinóptica a 850 mb y a la advección de masas de aire frío del NW y cálido del SW con
fuerte contraste térmico en la interfase, sobre el Cantábrico.

figura 3: mesobaja
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Figura 4: rachas de viento ageostrófico
Este comportamiento ageostrófico del viento se puede apreciar en las siguientes perturbaciones, cuya
clasificación propongo:
1. Galerna ageostrófica pura
2. Dos Subtipos: comportamiento ageostrófico de temporales:
2.1. Frente Frío: incremento de la intensidad del viento.
2.2. Línea de turbonada: caída de la dirección hacia el W, WNW e incremento en la intensidad.
La galerna corta de manera brusca un caluroso y apacible día de verano, su disparo supone el rápido role del
viento de sures flojos y variables al oeste y noroeste, un descenso brusco del termómetro de más de 7 en
20 minutos y un ascenso igualmente precipitado de la humedad. Definida como un viento muy fuerte y
racheado de F>7 (>60 km h-1 >30 nudos >14 m s-1), acompañado o no de precipitaciones, se puede producir
en la costa cantábrica asociada a fenómenos de ciclogénesis, líneas de turbonada, frentes fríos y cálidos y
también por un proceso ageostrófico mesoescalar que vamos a definir aquí como “la galerna ageostrófica
del Cantábrico”, y cuyas características son las siguientes:
Diferencia entre la temperatura del aire y la del agua > 8  formación de estratos
SST/air T >8 y SST cayendo 1 /12h y upwelling; Tª aire en rápido ascenso desde la mañana y
formación de Str y Cu sobre Matxitxako.
Nubes altas previas: Cs densos; CiCu muy abundantes; CiSt que acompañan al chorro en altura y
yunque de CuNb sin base. Bochorno. Aparecer una pared de bruma unas 10 millas mar adentro.
Pueden aparecer cúmulos en la vertical de Cabo Matxitxako, que se deshacen y vuelven a generase.
Unos 20 ó 30 minutos antes de la galerna, penetran estratos bajos desde la mar hacia tierra.
De mar llana a mar gruesa.
Tª del aire: superior a 27 C junio, 30 C julio y agosto y 29 C septiembre
Humedad relativa en descenso hasta: h: en torno al 40%.
Se produce después de dos días de NE con upwelling.

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Viento débil terrestre muy caliente, de dirección variable de componente sur con sensación de
bochorno (h>40%). Al ascender rápidamente genera P
entrando el chorro de aire frío y
húmedo del NW.
A escala sinóptica: SL: B1 frente a Finisterre (aire caliente SW) y B2 sobre cantábrico (cuña aire frío
NW)
Nube rollo al aproximarse-generarse (shelf cloud)
Al nivel de 850 mb: ∆T Finisterre – Higer => 8 C
Al nivel de 500 mb: ∆T Finisterre – Higer => 4 C
Al nivel de 300 mb: convergencia ondulatoria aire frío /cálido ; chorro del SW Algarbe – Burdeos
Velocidad de la propagación: U: desde 6 8 ms-1 en Asturias hasta 20 ms-1 en Donostia
Intensidad del viento: v: velocidad del viento mayor de 20 ms-1.
Dirección de propagación: a lo largo de la costa cantábrica de W a E.
Proveniencia del viento: WNW-NW
Gradiente de Presión y tendencia: P: 5 mb en 50 km y descenso de 6mb en 6 h. antes.
Gradiente de Temperatura y tendencia: T: 13 C en 30 km y descenso de 20 C en 20 m después.
Altura del chorro: z: el alcance vertical no supera los 500 – 600 m
Caída pronunciada de Presión = 6mb en 6h anteriores al disparo de la perturbación con vientos
flojos de componente sur.

figura 5: SSP
Evolución de la presión atmosférica a nivel del mar SSP al paso de una galerna en un punto de la costa vasca
(04042006 – 08028 San Sebastián AEMET).
La galerna ageostrófica recorre 450 km en unas 6 h. Se pueden distinguir tres zonas. La primera, entre Avilés
y Cabo Mayor: la zona de desarrollo, en la que el viento no llega a la escala de fuerte. Entre Oriñón y Biarritz
se encuentra la zona de máxima intensidad. En ella el viento medio en la costa alcanza los 80 km h-1, con
rachas cercanas a 100 km h-1 y descensos de temperatura de 12 en 20 minutos. A partir de Biarritz la
galerna entra en su fase de disipación. La velocidad de desplazamiento de la galerna aumenta conforme se
propaga hacia el este, a 6 m s-1 entre Avilés y san Vicente y 8 m s-1 entre Santander y Biarritz, alcanzando su
valor máximo, 20 m s-1, en Zarautz y Donostia, disminuyendo posteriormente. Su mayor intensidad se
produce en la línea costera, disminuyendo rápidamente hacia el interior. Mar adentro la galerna afecta a una
extensión de no más de 20 millas a partir de Cabo Higer descendiendo su intensidad muy rápidamente según
nos alejamos de la línea costera.

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figura 6: área de propagación de una galerna ageostrófica
La galerna ageostrófica es bastante superficial. Está limitada a la parte más baja de la troposfera, por debajo,
de los 600 m. El viento es máximo en los niveles inferiores, disminuyendo con la altura.

figura 7: onda de Kelvin de tres capas y superficie marina.
El chorro costero es debido a la persistencia de una estructura baroclínica en el nivel más bajo de la
atmósfera y su estructura está en función de la pendiente de la fuerte inversión que indica el espesor entre
las capas atmosféricas. Si enfrentamos las dos capas (MBL: desde la superficie de la mar hasta los 850 hPa y
la inversión: desde los 850 hPa hasta los 500 hPa), es evidente que existe un gradiente térmico en tierra que
en condiciones normales provoca las brisas del NE. Sin embargo, es el gradiente térmico de la capa más baja
lo que transforma el transporte del aire en un chorro ageostrófico constituyendo el efecto costero llamado
galerna.

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figura 8: estructura del jet costero: MBL, inversión, superficie marina, orografía costera
En el recorrido que efectúa la galerna a lo largo de la costa cantábrica de oeste a este, el viento tiende a
acelerarse en los lugares en los que la costa se separa de la dirección del flujo, a la salida de los cabos, lo que
aumenta la mesobaja y hace que tanto la velocidad del desplazamiento de la perturbación como la
intensidad del viento vayan en aumento apreciándose su mayor velocidad entre Zarautz y Donostia.

figura 9: desplazamiento de la galerna ageostrófica
La estructura térmica también juega un rol predominante en la generación de la galerna, aumentando su
intensidad por el efecto topográfico.

figura 10: estructura térmica

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DESCRIPCIÓN DE LA H E RRAMIENTA

La herramienta que he elaborado para el análisis de los datos de este estudio, está basada en un estudio
empírico de la variación de las variables atmosféricas y oceanográficas intervinientes en la generación de
este fenómeno en tiempo y distancia y consiste básicamente en unas hojas EXCEL con tablas
correspondientes para la recogida de datos (fuentes y variables) y el análisis de los datos (balances
mesoescalar y locales) para la predicción del advenimiento de una perturbación en tiempo e intensidad.

VARIABLES METEOROLÓGICAS Y OCEANOGRÁFICAS
Siendo las variables meteorológicas a nivel de la superficie de la mar: Presión, Temperatura, Humedad
relativa, Dirección del viento, Velocidad de la racha de viento; las variables oceanográficas: estado de la
marea, temperatura de la superficie del agua, salinidad de la superficie del agua; calidad del aire:
concentración de iones negativos; y estado de la mar, olas, nubes, lluvia y visibilidad.
Hay dos tablas para cada mes, una para el balance mesoescalar y otra para el balance local con una
periodicidad de desde cada 6 horas hasta cada 1 minuto según se aproxime la perturbación.
A continuación mostramos la imagen de la hoja correspondiente a los datos locales: las filas en las que
aparecen las variables y las tendencias de evolución en el tiempo de la Presión, la Temperatura y la
Humedad relativa, y las columnas en las que se van introduciendo los valores en cada momento, (figura 11).
SL LETE V data

RCMA
20130501

[hh,00] P
T
h Wdir Wsp gust gust
UTC [mb] [ºC] [%] [º] [m/s] [º] [m/s]
8,5 1014

P/h

h

AIR
SST pH-15cm SST SST
h/h ION + /air T ASPECT -80cm sat

9 80

SST
/air T

tide clouds/ rain/
sea dir/
UTC cover visIb[nm] height
high

figura 11: variables locales

Seguidamente mostramos la imagen de la hoja correspondiente a los datos mesoescalares: las filas en las
que aparecen las variables de la Presión, la Temperatura, la Humedad relativa reducidas a nivel de mar y la
dirección e intensidad del viento y la Temperatura a 850 hPa y 500 hPa; y en las columnas se van
introduciendo los valores en cada momento, (figura 12). Los datos provienen de los sondeos hidrostáticos de
A Coruña, Santander y Arteaga y de las estaciones fijas en Punta Galea de EUSKALMET y AEMET. Estos
últimos datos serán substituidos por los propios de abordo cuando se aproxime un evento debido a la
periodicidad de la obtención de los mismos que con el equipo de abordo llega hasta 1 minuto, lo que es
imprescindible para detectar y analizar las rachas que constituyen el fenómeno de la galerna.

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08001 A Coruña 67m
08023 Santander 59m
Punta Galea 1,2m+63???
2013 SLP SLT SLh SLWdir SLWsp 850 T 500 T SLP SLT SLh SLWdir SLWsp 850 T 500 T SLP
SLT SLh SLWdir SLWsp
mdd hh hPa ºC %
º
knot
hPa ºC %
º
knot
hPa
ºC
%
º
km/h
501 00Z 1011 11,4
82
35
17 0,2 -19,1 1009 9,4 73
220
6
3 -26,3 1007,5 9,7 83
139
19,4

figura 12: datos mesoescalares
En la tabla siguiente, se efectúa el cálculo de los gradientes y las tendencias de la Presión y la Temperatura,
(figura 13). Los algoritmos utilizados se explican en el capítulo de formulación.
SLP
SLT
SLP
SLT
850 T
500 T
ARTEAGA 25m
Std-A Cor Std-A Cor Galea-Std Galea-Std Std/A Cor Std/A Cor 2013 SLP
SLT SLh SLWdir SLWsp 850 T 500 T
365 km
63 km
365 km
mdd hh hPa
ºC %
º
knot
-3,5
-2
-0,5
-0,2
2,8
-7,2 501 00Z
-4,5
1,4
-0,8
1,6
0,6
-4,6
12Z 1013,1 16,6
43 142,5
1,9 2,4 -24,5

P/h

T/h

SLP
SLT
850 T
500 T
SLP
SLT
850 T
500 T
h/h Art-Std Art-Std Art-Std Art-Std Art-A Cor Art-A Cor Art-A Cor Ar-A Cor
95 km
460 km
-1,9

4,1

0,8

0,6

-6,4

5,5

1,4

-4

figura 13: gradientes y tendencias mesoescalares
A continuación mostramos los cálculos de los gradientes mesoescalares entre A Coruña y Punta Galea,
(figura 14). Cuando hay 4 hPa menos en la estación más hacia el oeste, iniciamos el estado de alerta.
SLP
SLT
SLP
SLT
850 T
500 T
Std-A Cor Std-A Cor Galea-Std Galea-Std Std/A Cor Std/A Cor 2013
365 km
63 km
365 km
mdd hh
-3,5
-2
-0,5
-0,2
2,8
-7,2 501 00Z

figura 14: gradiente mesoescalar
En la estación de Arteaga sólo se lanza un sondeo diario a las 12:00, por lo que no sirven para la predicción
pero sí para el análisis posterior de la situación de la atmósfera ante una perturbación. En la tabla a
continuación aparecen la toma de datos y el cálculo de los gradientes con las estaciones hacia el oeste,
(figura 15).
ARTEAGA 25m
2013 SLP
SLT SLh SLWdir SLWsp 850 T 500 T
mdd hh hPa
ºC %
º
knot
501 00Z
12Z 1013,1 16,6
43 142,5
1,9 2,4 -24,5

P/h

T/h

SLP
SLT
850 T
500 T
SLP
SLT
850 T
500 T
h/h Art-Std Art-Std Art-Std Art-Std Art-A Cor Art-A Cor Art-A Cor Ar-A Cor
95 km
460 km
-1,9

4,1

0,8

0,6

-6,4

5,5

1,4

-4

figura 15: datos y gradientes en Arteaga
FUENTES EXTERNAS
El estudio práctico incluye la toma de datos diarios sistemáticos de imágenes satelitales, y datos sobre la
Presión a nivel de la mar, y la Temperatura y salinidad de la superficie de la mar proporcionados por
diferentes satélites; de los sondeos en A Coruña, Santander y Arteaga a nivel de 850 mb y 500 mb; de las
estaciones fijas a nivel de mar en A Coruña, Santander, Arteaga y Punta Galea, de estaciones fijas en puertos
y boyas que sean interesantes coyunturalmente, y propios a bordo del motovelero Lete V. En el siguiente
apartado incluyo los enlaces a las diferentes fuentes que proporcionan estos datos públicamente.

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RECOGIDA DE DATOS: ENLACES
http://www.aemet.es/es/eltiempo/observacion/ultimosdatos?k=pva&l=1059X&w=0&datos=img&x=h24&f=Todas (sólo día y
resumen 7 días)
http://www.aemet.es/es/eltiempo/observacion/satelite/masas (eumesat + Tª mar)
http://www.wetterzentrale.de/pics/m7slp.html (SLP + satellite image)
http://www.wetterzentrale.de/topkarten/fsngpeur.html

(día en curso NAVGEM 850 - 500)

http://www.euskalmet.euskadi.net/s07-5853x/es/meteorologia/arteaga.apl?e=5 (7 currrent days at 12:00)
http://www.euskalmet.euskadi.net/s07-5853x/es/meteorologia/lectur.apl?e=5&campo=C042-Punta%20Galea
http://weather.uwyo.edu/upperair/sounding.html
http://www.ogimet.com/
http://www.euskalmet.euskadi.net/s07-5853x/es/contenidos/informacion/cli_2012/es_clieus/es_me2012.html (informe
mensual)
http://www.wetterzentrale.de/topkarten/fsreaeur.html (histórico 850/500)
http://www.wetterzentrale.de/topkarten/fssatms1.html (imágenes satelitales)
http://imkhp2.physik.uni-karlsruhe.de/~muehr/archive.html

Meteosat-Archive (Uni KA)

http://www.aemet.es/es/eltiempo/prediccion/maritima?opc1=0&opc2=0&zona=can1 (predicc. marítima 3 días)
http://www.euskalmet.euskadi.net/s07-5853x/es/meteorologia/selsensorB.apl?e=5&cod_esta=Y001&tipo=s (SS salinidad)
http://www.euskalmet.euskadi.net/s07-5853x/es/meteorologia/selsensorB.apl?e=5&cod_esta=Y001&tipo=m (Matxitxako
buia P, T, W, 3 días en curso)
http://www.euskalmet.euskadi.net/s07-5853x/es/meteorologia/oceano/itsas.apl?e=5 (predicción eusk. + SL)
http://www.aemet.es/es/eltiempo/prediccion/modelosnumericos/hirlam (SLP aemet)
http://calipso.puertos.es/Mareas/Principal.php?Estacion=3110&Lenguaje=eng (Bilbao marea)
http://www.tablademareas.com/es/vizcaya/bilbao (buen diseño web: tide/P/T/h/wind UTC+2)
http://www.nwcsaf.org/HD/MainNS.jsp (satélites)
http://www.ecmwf.int/samples/d/inspect/catalog/samplers/banner/mean_sea_level_pressure_and_24h_cumulated_precipit
ations!228!Europe!msl!pop!od!oper!w_mslrain!2011043000!!/ (ECMWF EFI índice de rareza)
http://www.euskalmet.euskadi.net/s07-5853x/es/meteorologia/selsensorB.apl?e=5&cod_esta=Y002&tipo=m (presión boya
Donostia)
http://www.meteociel.fr/modeles/archives/archives.php?day=12&month=8&year=1912&hour=12&map=0&mode=0
(historico)
http://www.weatheronline.co.uk/cgibin/expertcharts?LANG=en&MENU=0000000000&CONT=euro&MODELL=nogaps&MODELLTYP=1&VAR=atlwest&HH=6
&BASE=-&WMO=03238&ZOOM=0
http://www.meteociel.fr/observations-meteo/pression.php (mesobaja)
http://www.puertos.es/oceanografia_y_meteorologia/redes_de_medida/index.html (SS salinity)

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FUENTES PROPIAS
A bordo del motovelero “Lete V” contamos con el siguiente equipamiento para la toma de datos de las
variables atmosféricas y oceanográficas:
IONIZACIÓN DEL AIRE
El medidor de la concentración de Iones nos indica la diferencia de potencial que se está produciendo en la
MBL entre la base de las nubes y la superficie marina – costera (figura 16). En función de la
electronegatividad del aire circundante, se podría llegar a predecir en tiempo e intensidad el advenimiento
de una perturbación. Como ejemplo indicar que valores entre 0 y -6 indican una atmósfera estable, sin riesgo
de perturbación; valores entre -10 y -30 indican que el tiempo está empeorando paulatinamente y valores
entre -60 y -120 la inminencia de una perturbación. Estos valores son meramente orientativos, y para poder
basar la previsión en esta variable haría falta otro equipamiento más veraz, mejor calibrado, de mayor
calidad y que incluso proporcionase el tipo de Iones y la concentración que preceden a una perturbación.

figura 16: Ionización del aire previo a la perturbación
El aparato que utilizamos abordo es un KT-401P AIR ION TESTER (P.H)

figura 17: medidor de Iones
DESVÍO MAGNÉTICO
Ante la posibilidad de que el paso de la galerna provoque una perturbación electromagnética, se realizarán
comprobaciones de las variaciones del compás magnético comparándolas con la orientación proporcionada
por el sistema no magnético basado en la tecnología GPS – cartografía electrónica ECDIS. Hay que reseñar la
dificultad de esta medición debido a los movimientos del propio barco y a la pequeña escala previsible de
esta variación.

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EQUIPAMIENTO RAYMARINE

El barco cuenta con un sistema de navegación meteorológica, el DISPLAY SERIE-C de RAYMARINE que entre
otros está compuesto de los siguientes sensores: anemómetro, termómetro de agua situado a -80 cm,
corredera, posicionamiento GPS, cartografía electrónica, Radar, sonda, piloto automático y VHF con DSC y
dos compases magnético y giroscópico.

figura 18: diagrama del equipo Raymarine

figura 19: salida de datos del equipo Raymarine

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ESTACIÓN METEOROLÓGICA

Hemos instalado abordo una estación meteorológica americana diseñada y ampliamente utilizada para la
medición de este tipo de fenómenos adversos en las costas californianas. Su calibración es encomiable y los
datos que proporciona congruentes con los proporcionados por diversas fuentes. Por su capacidad, calidad y
exactitud de recogida de datos y su fiabilidad, constituye el instrumento principal de este estudio.
Es un sistema de Weather Wise Instruments constituido por un grupo de sensores (figura 20) que cuenta con
termómetro de aire, anemómetro, barómetro, pluviómetro, higrómetro y alimentador solar conectado vía
wifi con una pantalla táctil de salida de datos (figura 21) y un software de control instalado en un PC desde
donde se ajusta el equipo y se accede a los datos (figura 22).

figura 20: sensores de Weather Wise

figura 21: pantalla de la estación Weather Wise

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figura 22: salida a PC de la estación Weather Wise
A continuación mostramos toda la serie de datos que nos proporciona la estación Weather Wise y cómo los
almacenamos en archivos EXCEL en el PC (figura 23); de este almacenamiento extraemos sólo los datos
relevantes para nuestro estudio.

No

Time

RCMA
RCMA

No
RCMA
RCMA

interval
min

01/06/2013 0:22
01/06/2013 0:32

Time
01/06/2013 0:22
01/06/2013 0:32

interval
min
10
10

indoor h
[%]

10
10

indoor h
[%]

indoor T
[ºC]

57 17.2
57 17.1

indoor T
[ºC]

at RCMA
outdoor h outdoor T Absolute P
N+90=ERelative P
[%]
[ºC]
[Hpa]
wind [knt] gust [knt] direction
[Hpa]

57 17.2
57 17.1

85 13.9
86 13.9

1026.1
1026.3

at RCMA
outdoor h outdoor T Absolute P
N+90=ERelative P Dewpoint
[%]
[ºC]
[Hpa]
wind [knt] gust [knt] direction
[Hpa]
[ºC]
85 13.9
86 13.9

1026.1
1026.3

5.2
3.9

9.3
7.2

SW
SW

1020.9
1021.1

11.4
11.6

Windchil
[ºC]
11.7
13.0

5.2
3.9

Rainfall
[mm/h]
0.0
0.0

9.3
7.2

Rainfall
Total
Rainfall
Rainfall [mm/mont
Rainfall
[mm/24h] [mm/week]
h]
[mm]
1.5
66.9
157.2
594.9
1.5
66.9
156.9
594.9

figura 23: datos proporcionados por la estación Weather Wise

16

SW
SW

1020.9
1021.1

Wind [bft] Gust [bft]
2
3
2
3


Isabel Lete 2013

TOMA DE DA TOS

La toma de datos se realiza cada 6 horas los datos sinópticos y mesoescalares y cada 10 minutos los locales
en los días sin riesgo de galernas, y llegando los locales hasta cada 1 minuto cuando se pueda producir un
evento, principalmente desde la madrugada hasta el mediodía ya que es cuando se producen las variaciones
locales de las variables meteorológicas y oceanográficas que nos pueden indicar la proximidad de una
galerna.

Diferencias de medición entre estaciones: Se ha comprobado que la diferencia en los valores de los datos
proporcionados por diferentes fuentes son congruentes y que los datos tomados con el instrumental de
abordo son consistentes con el resto (los valores proporcionados por EUSKALMET son dudosos en
ocasiones). En el apartado de formulación, se indican los cálculos de reducción a nivel de la mar de las
Presiones y temperaturas tomados a diferentes alturas, donde están situadas las estaciones fijas costeras,
para poder realizar el cálculo de los gradientes mesoescalares.

En las tablas de datos figuran (tabla estaciones fijas 10082012):
El valor de la variable en lugar y hora
La variación de la variable en lugar y tiempo (ej.: variación horaria de la presión al nivel del mar en la
estación fija de EUSKALMET en Punta Galea ( SSP/h Galea))
La diferencia del valor de la variable entre diferentes estaciones(ej.: diferencia de la presión medida
al nivel del mar a la misma hora, entre las estaciones fijas de Punta Galea y Santander (

SSP

Galea/Std))
Se ha incluido una graduación de colores que van desde el blanco al granate según el valor de la
variable se vaya aproximando a valores de riesgo de advenimiento de una perturbación

Datos de los sondeos y las estaciones fijas: La tabla adjunta es un ejemplo de cómo se van introduciendo los
datos obtenidos de los sondeos en A Coruña, Santander y Arteaga; cada 12 horas en A Coruña, Santander y
cada 24 horas en Arteaga. Se calcula la variación horaria de cada variable y la diferencia entre los diferentes
sondeos (Tabla de datos de los sondeos).

17

gale Matxitxako
22:30/25052012
SLP Std/A Cor
SLT Std/A Cor
A Coruña 850 T
Santander 850 T
850 T Std/A Cor
A Coruña 500 T
Santander 500 T
500 T Std/A Cor
ARTEAGA SLP
ARTEAGA SLT
ARTEAGA SLh
ARTEAGA SLWdir
ARTEAGA SLWsp
P/h ARTEAGA
T/h ARTEAGA
h/h ARTEAGA
SLP Arteaga/Std
SLT Arteaga/Std
ARTEAGA 850 T
850 T Arteaga/Std
ARTEAGA 500 T
500 T Arteaga/Std
SLP Arteaga/ A Cor
SLT Arteaga/A Cor
850 T Arteaga/A Cor
500 T Arteaga/A Cor

Isabel Lete 2013

24052012 25052012 25052012 26052012 26052012
12:00
00:00
12:00
00:00
12:00
4
-3,8
15,4
14,4
-1
-14,7
-13,3
1,4
1021,4
20,8
44
37
5,2

2
-0,4
16
15,8
-0,2
-14,7
-13,5
1,2

11,4
6,2
12,35
-3,45
-12,85
0,65
13,4
5,8
-3,65
1,85

0
3
13,2
18,2
5
-15,5
-13,5
2
1006
26,1
54
10
2,2
-0,6416667
0,22083333
0,41666667
2
4,9
17,45
-0,75
-13,55
-0,05
2
7,9
4,25
1,95

2
-0,4
4,6
11,4
6,8
-23,9
-14,5
9,4

4
2,8
4,2
6,8
2,6
-22,1
-15,5
6,6
1015,9
25,5
31
55
5,9
0,4125
-0,025
-0,9583333
3,9
6,3
7,45
0,65
-15,85
-0,35
7,9
9,1
3,25
6,25

figura 24: Tabla de datos de los sondeos
Tabla de datos de los sondeos en A Coruña, Santander y Arteaga los días 24, 25 y 26 de mayo de 2012,
incluyendo la evolución horaria de las variables y las diferencias de las variables entre las estaciones
Se actúa análogamente con las estaciones fijas. La periodicidad de la toma de datos (cada 12 h.) se puede ver
incrementada dependiendo de la posibilidad de aproximación de una perturbación (de hasta cada 20
minutos) y de la estación local de hasta 1 minuto. (Tabla de datos de las estaciones fijas).

18

galerna típica

24052012 25052012
12.24.05 0.25.05
12.25.05

Isabel Lete 2013
26052012
0.26.06

EUSKALMET FS
Punta Galea SLP
1012,2
1005,1
1003
999
Punta Galea SLT
18,6
27
29
30
Punta Galea SLh
82
30
50
40
Punta Galea SLWdir
275
180
320
30
Punta Galea SLWsp
3
6
9
13
SLP Galea/Std
-2,8
-4,9
-1
-9
SLT Galea/Std
1,4
12,4
7,8
16
WYOMING SL
12.24.05 0.25.05
12.25.05 0.26.06
08001 A Coruña SLP
1011
1008
1004
1006
A Coruña SLT
21
15
18,2
14,4
A Coruña SLh
64
96
75
67
A Coruña SLWdir
275
270
290
200
A Coruña SLWsp
4,11
5,14
2,05
4,11
08023 Santander SLP
1015
1010
1004
1008
Santander SLT
17,2
14,6
21,2
14
Santander SLh
88
94
81
91
Santander SLWdir
85
100
90
235
Santander SLWsp
5,14
5,14
5,14
5,14
SLP Std/A Cor
4
2
0
2
SLT Std/A Cor
-3,8
-0,4
3
-0,4
A Coruña 850 T
15,4
16
13,2
4,6
figura 25: Tabla de datos de las estaciones fijas
Santander 850 T
14,4
15,8
18,2
11,4
850 T Std/A Cor
-1
5
6,8
Tabla de datos de las estaciones fijas en A Coruña, Santander y -0,2 Galea los días 24, 25 y 26 de mayo de
Punta
A Coruña 500 T
-14,7
-14,7
-15,5
-23,9
2012, incluyendo la evolución horaria de las variables y las diferencias de las variables entre las estaciones.
Santander 500 T
-13,3
-13,5
-13,5
-14,5
En ella se puede apreciar la Std/A Cor de Tª entre estaciones (12,4; 7,8; 3) y la diferencia de SSP entre Punta
diferencia
500 T
1,4
1,2
2
9,4

Galea y Santander de casi 5 mb en las horas previas a la galerna.

19

date
EUSKALMET FS
Punta Galea SLP
Punta Galea SLT
Punta Galea SLh
Punta Galea SLWdir
Punta Galea SLWsp
SLP Galea/Std
SLT Galea/Std
WYOMING SL
08001 A Coruña SLP
A Coruña SLT
A Coruña SLh
A Coruña SLWdir
A Coruña SLWsp
08023 Santander SLP
Santander SLT
Santander SLh
Santander SLWdir
Santander SLWsp
SLP Std/A Cor
SLT Std/A Cor
A Coruña 850 T
Santander 850 T
850 T Std/A Cor
A Coruña 500 T
Santander 500 T
500 T Std/A Cor
ARTEAGA SLP
ARTEAGA SLT
ARTEAGA SLh
ARTEAGA SLWdir
ARTEAGA SLWsp
P/h ARTEAGA
T/h ARTEAGA
h/h ARTEAGA
SLP Arteaga/Std
SLT Arteaga/Std
ARTEAGA 850 T
850 T Arteaga/Std
ARTEAGA 500 T
500 T Arteaga/Std
SLP Arteaga/ A Cor
SLT Arteaga/A Cor
850 T Arteaga/A Cor
500 T Arteaga/A Cor

8082012
0.08.08
12.08.08
1012,6
20,5
91
277
3,5
-2,4
1,1

0.08.08
1010
18,8
83
90
1,6
1015
19,4
94
100
1
5
0,6
17,6
17,6
0
-11,1
-10,5
0,6
1019
26,2
32
24
3,7

1009,5
29,8
49
64
5,5
-2,5
4,2

12.08.08
1009
26,2
54
40
1,6
1012
25,6
79
80
5,6
3
-0,6
18,4
21,4
3
-10,5
-9,9
0,6
1015,5
27,6
46
344
3,8
-0,1458333
0,05833333
0,58333333
3,5
2
20,15
-1,25
-9,8
0,1
6,5
1,4
1,75
0,7

9082012
0.09.08
12.09.08
1010,1
21,8
93
281
2
-1,9
0,6

0.09.08
1009
26,2
54
40
1,6
1012
21,2
93
230
2,1
3
-5
18,4
21,2
2,8
-10,5
-9,5
1

1011,3
20,9
99
359
4
-1,7
-0,5

12.09.08

Isabel Lete 2013

10082012
0.10.08
12.10.08
1011,7
20,8
99
140
5,5
-1,3
0,4

0.10.08

1011
21
74
355
2,1
1013
21,4
93
290
3,7
2
0,4
18,6
21,8
3,2
-10,7
-10,7
0
1015,5
28,9
51
340
3,1
0
0,05416667
0,20833333
2,5
7,5
22,45
0,65
-10,75
-0,05
4,5
7,9
3,85
-0,05

1010
18,4
86
35
1
1013
20,4
92
268
1
3
2
20
22,2
2,2
-8,9
-8,7
0,2

1009
24
89
300
6
-2
1,2

12.10.08
1010
20,8
80
285
3,1
1011
22,8
96
70
4,2
1
2
21
24,4
3,4
-10,5
-11,3
-0,8
1015
29,4
47
330
1,2
-0,0208333
0,02083333
-0,1666667
4
6,6
24,45
0,05
-10,75
0,55
5
8,6
3,45
-0,25

11082012
0.11.08
1011,8
21,4
90
300
5,5
-2,2
1,2

0.11.08
1012
20,6
60
195
2,6
1014
20,2
94
260
3,6
2
-0,4
12,2
23,2
11
-9,9
-11,3
-1,4

figura 26: tabla estaciones fijas 10082012
Tabla incluyendo los datos de los sondeos y de las estaciones fijas de A Coruña, Santander, Punta Galea y
Arteaga el día 10082012 donde se aprecia la diferencia positiva hacia el este en la presión entre estaciones
(para dar lugar a una galerna, la diferencia debería haber sido negativa hacia el este)

20


Isabel Lete 2013

Datos de abordo: Se efectúa la toma de datos a bordo del Lete V diariamente cada 10 minutos en situaciones
sin riesgo de advenimiento de perturbación, de esta forma se tienen recogidos todos los datos de todas las
galernas frontales de los veranos 2012 y 2013 y nordestes fuertes (propios del sector cálido), cuando hay
previsión de vientos superiores a 35 nudos aunque no sean originados por una galerna típica. Esta
periodicidad se eleva hasta la toma de datos minutales las mañanas con posibilidades de galerna hasta que
se disipe el riesgo (tabla de datos de a bordo).
Sea Level Onboard
t [hh,00] UTC
8
P [mb]
1007
T [ºC]
27,4
h [%]
30
W dir [º]
140
W speed [m/s]
7
sea direction/height
tide UTC
up
up
clouds/coverage
alt 1/8
=
rain/visibility [nm]
no/5'
=
P/h
h
h/h
SEA SURFACE
pH -15 cm
pH -50 cm
SST -80 cm
SS aspect
AIR ION +
SST
SST/air T

10

12

13

16

1010
34,4
21
135
4

1012
34
25
135
3

1012
26
64
320
8

1011
24,6
62
315
5

high

1,5
3,5
-4,5
11,4

22

1
-0,2
2
10

23

5,4

clear

down

24

down

0 -0,3333333
-8 -0,4666667
39 -0,6666667
3
0,6

23

24

-2

-4

0

0

=
-5
23
-5,1

-2
23
-1,3

0

figura 27: tabla de datos de a bordo

Datos obtenidos a bordo el día 27082012 donde se aprecia a las 13 horas UTC el salto del viento al NW (Wind
direction 320 ) y su velocidad (Wind speed 8 m s-1) y la bajada de temperatura (T 26 C) y aumento de la
humedad relativa (h 64%) lo que indica la entrada del flujo de aire fresco y húmedo procedente de la mar
(MBL) desplazando a la masa de aire cálido y seco procedente de tierra (inversión). La diferencia de
temperatura entre la superficie de la mar y el aire (Sea Surface 10 C , 3 C) desciende 7 C en 1 hora.

Datos on-line: Las estaciones de EUSKALMET proporcionan datos diezminutales acumulados de varios años
pero no cuentan con sensores de todas las variables (barómetros, …) en todas las estaciones costeras,
puertos y boyas y no siempre funcionan, por lo que sus datos son meramente orientativos.
Las estaciones de AEMET proporcionan datos horarios pero sólo los acumula una semana y algunos gráficos
sólo los resúmenes de los tres días en curso.
Los sondeos de ARTEAGA son accesibles durante 7 días; comenzaron en abril de 2012 y han tenido la
amabilidad de remitirnos los de la galerna de mayo 2012, con la salvedad del día 24 que falló el globo sonda.
Los sondeos de A CORUÑA Y SANTANDER se han obtenido a través de la página de la universidad de
Wyoming excepto los días que han fallado.
21


Isabel Lete 2013

Y por último, para los NCEP y REANÁLISIS a 850 mb y 500 mb WETTERZENTRALE tiene un período de los 2
últimos meses en curso en que no proporciona datos, han de ser anteriores o del día en curso y predicción
hasta 144 horas.
Para poder hacer los cálculos de las tendencias y las variaciones horarias de las variables, los días en los que
no se han proporcionado los datos, se han incluido en azul los últimos datos emitidos y se han dividido por el
tiempo transcurrido: en lugar de hallar la variación en las últimas 12 horas, se ha calculado en las últimas 24
horas (tabla estaciones fijas 10082012).
Datos visuales de abordo: En este apartado se incluye el estado de la mar y del aire avistado desde el barco,
indicativo del tiempo que se aproxima (tabla de datos visuales del día 09092012).

visual data 9092012
[hh,00] UTC
tide UTC
clouds/coverage

Izaro

Matxitxako
6,8
7,5

NW 0,3
up
mist 7/8
no 4'

NW 0,3
up
mist 7/8
no 4'

RCMA
10,66
NW 0,1
down
mist 8/8
no 2,5'

figura 28: tabla de datos visuales del día 09092012
Datos visuales tomados a bordo el día 9092012 en navegación desde Elantxobe hasta el Abra de Bilbao en los
que se puede apreciar el estado de la mar a la altura de la isla de Izaro, el cabo Matxitxako y a la llegada al
real Club marítimo del Abra. La mar de fondo es del noroeste con altura de ola descendiendo desde 0,3 m
hasta casi inexistente, sin mar de viento, con la marea alta. El horizonte está cubierto prácticamente en su
totalidad 7/8 por bruma marina que reduce la visibilidad hasta 2,5 millas de alcance y sin lluvia en todo el
trayecto.

Medidas del estado de la mar desde el barco: En el apartado SEA SURFACE se incluye la diferencia en la Tª
del aire y del agua medida con el instrumental de abordo en la proximidad de eventos interesantes, para
contrastarlo con el apartado
aire) y AEMET-NOAA-19), (:

SST/air T cuyos datos son los proporcionados por EUSKALMET La Galea (T
SST / air T):

SEA SURFACE 10082012

Zumaia

[hh,00] UTC
air T [ºC] onboard
h
SST -80 cm onboard
SS aspect
clear
SST/air T onboard
SST NOAA
SST/air T NOAA/Galea
Punta Galea SLT EUSKALMET

Lekeitio
7

Ogoño
8,5

24

28
2,666666667
24,6
24,6
clear
clear
-0,6
3,4
23,5
23,5
-3
6,3
20,5
29,8

figura 29:

9,5

Matxitxako Plentzia
Getxo
10,5
12

27,5
-0,5
24,6

27,3
-0,2
24,6
clear

2,9
23,5
-1,7
21,8

SST / air T
22

30
1,8
24,6
clear

2,7
23,5
-2,6
20,9

14
25,4
-2,3
24,6

clear
5,4
23,5
-2,7
20,8

0,8
23,5
0,5
24


Isabel Lete 2013

Tabla de datos sobre la superficie de la mar del día 10082012 en la que se puede apreciar la diferencia de Tª
de la superficie de la mar en distintos puntos de la costa vasca. A destacar la diferencia de Tª a las 08:30 UTC
(2,6 en la medición local; 6,3 medida por el satélite)
En las figuras siguientes se incluyen el origen de los datos de temperatura de las estaciones fijas ( NOAA Tª;
Galea Tª):

figura 30: NOAA Tª
Obtención de la temperatura de la superficie de la mar proporcionada por el canal IR del satélite NOAA-19
través de la página de AEMET.

figura 31: Galea Tª
Gráfico de la estación de EUSKALMET en Punta Galea de donde se han obtenido los datos de Tª y humedad
relativa del aire donde se aprecian los errores de las medidas por ser éstas extremas (hasta 35ºC y 21%)

SEA SURFACE
salinity
density
pH
SS Temperature
SS aspect

0

6

8

figura 32: gale sea surface

23

10

12


Isabel Lete 2013

Tabla a cumplimentar en caso de galerna ageostrófica con datos de estaciones fijas.

figura 33: mesobaja 25052012 AEMET
Mesobaja desplazándose por el litoral cantábrico en dirección hacia el este y situada sobre el cabo Higer a las
18 UTC. AEMET

24


Isabel Lete 2013

FORMULACIÓN UTILIZAD A

DISTANCIA RECORRIDA POR LA PERTURBACIÓN
Para el cálculo de la distancia recorrida por la galerna (figura 6 y 34), se han utilizado las fórmulas de la
navegación loxodrómica entre puntos próximos (distancia menor de 400 millas) y cuya diferencia de
latitudes es muy pequeña, menor a 1 ( l<1 ) en cuyo caso el cálculo de la distancia se ve reducido al del
apartamiento:
, siendo:

(la diferencia en minutos de Longitud (

por el coseno de la latitud media en grados (

para

obtener el apartamiento en millas náuticas (Ap))
distance NM km
ESTACA DE BARES - AEMET
CABO BUSTO
CABO PEÑAS
LLANES
CABO MAYOR
SANTANDER AEROPUERTO
PUNTA GALEA - AEMET
PUNTA GALEA - EUSKALMET
DONOSTIA Aero - AEMET
DONOSTIA BUIA - EUSKALMET
total distance

57,47
30,34
52,73
43,63

106,43
56,19
97,66
80,8

36,89

68,32

61,31

113,54

282,37

522,94

figura 34: distancias medidas entre varios puntos de la costa

VELOCIDAD DE PROPAGACIÓN DE LA PERTURBACIÓN
Para el cálculo de la velocidad de desplazamiento de la perturbación (U) utilizamos la fórmula:

Esta fórmula es válida para el análisis de la perturbación una vez producida, y sirve para ver la velocidad real
desarrollada por la perturbación. Al contrastarla con la velocidad de desplazamiento de la perturbación
prevista por el balance geostrófico comprobaremos que es superior y que se acelera según la perturbación
se va desarrollando hacia el este, por lo que para su previsión será necesario utilizar otra formulación basada
en un balance ageostrófico.
25


Isabel Lete 2013

INTENSIDAD DEL VIENTO
A continuación vamos a realizar el cálculo de la intensidad del viento esperado en superficie aplicando el
balance geostrófico, y comprobaremos que es menor al viento real medido el 25052012, de lo que podemos
deducir que existió un comportamiento ageostrófico y que para la predicción de este fenómeno tendremos
que aplicar otra formulación.
En navegación marítima, se considera que el viento en la superficie de la mar es el 65% del viento
geostrófico; en unidades náuticas:

Aproximación para la cornisa cantábrica:
Siendo = 43 30’para la cornisa cantábrica, y por consiguiente (sin =0,688)
N = distancia en grados entre isóbaras de 4 mb (medida en la escala de las latitudes aumentadas en las
cartas de navegación marítima). En nuestro caso N = 2,76 (distancia entre Gijón y Zarautz).

figura 35: medición del parámetro N
Modo de medición del parámetro N: distancia medida en grados de latitudes aumentadas entre dos isóbaras
en superficie con una diferencia de 4 milibares.

2
Velocidad angular de la Tierra:

=

366 1
4
365 1
4

rad·dia-1 =7,29·10-5rad·s-1

Fuerza de Coriolis en la latitud de BIO:
Valores tomados: = 43 30’ ;

;

= 7,29·10-5rad·s-1 ;

26

= 1,023 Kg m-3; N = 2,76


Isabel Lete 2013

GEOSTROPHIC AND SEA LEVEL WIND SPEED CALCULATOR
f coriolis=
m (rad)=
sen =
(gr/m3)=
(rad/s)=
(º/s)=
N(º)=
vg=
vSL= 0,65*vg=

0,00010036
0,75921822
0,68835458
1023
0,0000729
1,2723E-06
2,76 [knt]
[m/s]
[km/h]
14,1158017 7,26179512 26,1424647
9,17527109 4,72016683 16,9926021

figura 36: cálculo de la velocidad del viento geostrófico y en superficie
El viento real medido el 25052012 es muy superior a este valor, como se puede apreciar en la (figura 37).
Vel.Med

punta galea
de 18:20 a 22:20
matxitxako
20 a 24
getaria

18 :3 0
19 :4 0
19 :5 0
2 0 :4 0
2 0 :10
2 1:2 0

Almike Bermeo
Pto. Pasaia
Pto. Hondarribia
Sta. Clara

2 2 :3 0
2 0 :4 0
2 0 :4 0
2 0 :4 0

Vel.Max

km/h
Hora TMG

Dir.Med
°

km/h

(12 m)

(12 m)

(12 m)

42,3
55,5
49
59,6
32,7
19,3
27,9
57,6
57,6
56,4

331
325
259
255
291
300
284
310
310
286

64,9
75,5
63,5
80,8
58,2
50,4
64,2
79,5
79,5
91,7

figura 37: intensidades del viento medidas el 25052012 por las estaciones de EUSKALMET
De la ¡Error! No se encuentra el origen de la referencia. extraemos el dato de la diferencia de presión entre
arautz (1007 mb) y Gijón (1011 mb), y siendo la distancia que separa estos dos puntos de 166 millas náuticas
(307,5 km) la velocidad del viento geostrófico esperado para la zona sería de 4,72 m s-1, muy inferior a las
velocidades de viento registradas (en torno a los 20 m s-1). Esto unido a que la dirección del viento no va más
o menos paralela al gradiente de presión, sino por el contrario perpendicular nos indica que se ha producido
un fenómeno ageostrófico.
1

Ley de Buys-Ballot: "Un observador colocado de espaldas al viento en el hemisferio norte tiene las bajas
presiones a su izquierda y un poco hacia delante de él. Debido a la fricción con la superficie de la mar, hace
que no fluya paralelamente a las isobaras, sino formando un ángulo con ellas y orientándose hacia dentro en
las bajas presiones y hacia fuera en las altas.

a 2

sin

V; a

f V

V real = 65% V geostrófico y un velero navega con el viento aparente = v real + v desplazamiento. Los valores
representativos del vector viento aparente están indicados a bordo por el humo de la chimenea, banderas,
veleta o anemómetro.
27


Isabel Lete 2013

VIENTO AGEOSTRÓFICO
El perfil logarítmico de la velocidad del viento (http://en.wikipedia.org/wiki/Log_wind_profile) está limitado
generalmente a los 100 m más bajos de la atmósfera (lo que incluye la capa superficial de la MBL). En el
resto de la atmósfera compuesta del aire que queda en la MBL, la capa de inversión y la troposfera libre se
pueden utilizar las relaciones del viento geostrófico.
En la capa de fricción con la superficie marina costera, la ecuación apropiada para estimar la velocidad de
desplazamiento media (u) a una altura sobre el nivel medio de la mar en metros (z) es:

Donde (u*) es la velocidad de fricción (m s-1); (k) es la constante de Von Kármán (~0.41); (d) es el desvío del
nivel 0, donde la velocidad del viento es 0 debido a los obstáculos, y es generalmente 2/3 de la altura media
de los obstáculos; (z0) es la superficie (en metros) y es una corrección por la aspereza de la superficie sobre la
que sopla el viento, su valor sobre el océano es aproximadamente 0,0002 m; y (ψ) es un término de
estabilidad donde (L) es el parámetro de estabilidad Monin-Obukhov. Bajo condiciones de estabilidad
neutra, z/L=0 y ψ se elimina.

Para los 10 – 20 m más bajos de la capa límite atmosférica, se considera más fiable el perfil logarítmico del
viento que el balance geostrófico del perfil del viento. Entre los 20 m y 100 m ambos métodos pueden
producir predicciones razonables de la velocidad media del viento en condiciones de una atmósfera neutra.
Desde los 100 m hasta el techo de la capa superficial proporciona mejores resultados el balance geostrófico
del perfil del viento en condiciones de una atmósfera neutra.
La asunción de una estabilidad atmosférica neutra es razonable cuando la velocidad media horaria a una
altura de 10 m excede los 10 m s-1, donde la mezcla turbulenta supera la inestabilidad atmosférica.
La ley de potencia del perfil del viento es la relación entre las velocidades del viento a una altura y las
velocidades a otra altura:

28


Isabel Lete 2013

Donde (u) es la velocidad del viento expresada en m s-1 a una altura (z) en m, y (ur) es la velocidad del viento
conocida a una altura de referencia (zr). El exponente ( ) es un coeficiente derivado empíricamente que
varía dependiendo de la estabilidad de la atmósfera. Para condiciones de estabilidad neutra,

es

aproximadamente 1/7 o 0,143. Incluso bajo condiciones de estabilidad neutra, para la superficie oceánica un
exponente de 0,11 es más apropiado. Por lo tanto:

Utilizando la ley de potencia del perfil del viento para estabilidad neutra, el viento a una altura de 150 m
sería de 25,76 m s-1 cuando al nivel de la mar (15 m) fuese 20 m s-1. ¡lo que no es cierto durante una galerna
ageostrófica!
Para el cálculo del perfil del viento ageostrófico, el profesor Scott (Scott M. Rochette, 1999) propone la
ecuación:

Tendremos en cuenta estos criterios a la hora de elaborar el modelo matemático para la predicción de la
perturbación. Por el momento, lo que estamos estudiando es el modelo fenomenológico estadístico basado
en la observación empírica de las variables afectadas antes y durante el fenómeno, que es la base de la
herramienta que estamos describiendo.

29


Isabel Lete 2013

ALGORITMOS Y CORRECCIONES

A continuación exponemos los algoritmos utilizados para el cálculo de las tendencias, gradientes y
diferencias de las variables.
algorithms
tendencia
P/Hour Galea
tendencia
T/Hour Galea
tendencia h/Hour Galea
SL P Galea/Std
SL T Galea/Std
SST/air T
850mb T Std/A Cor
500mb T Std/A Cor

tendencia horaria de la Presión en un punto =
(P2-P1)/(H2-H1)
tendencia horaria de la Temperatura en un punto =
(T2-T1)/(H2-H1)
tendencia horaria de la humedad en un punto =
(h2-h1)/(H2-H1)
gradiente de Presión entre dos puntos=
(P2+corr2)-(P1+corr1)
gradiente de Temperatura entre dos puntos=
(T2+corr2)-(T1+corr1)
diferencia de Temperatura entre la superficie de la mar y el aire=
(air T - SST)
diferencia de Temperatura a 850 mb de altura entre dos puntos=
(T2-T1)
diferencia de Temperatura a 500 mb de altura entre dos puntos=
(T2-T1)

figura 38: algoritmos de tendencias, gradientes y diferencias
Las correcciones aplicadas a las Presiones y temperaturas están en función de la altura a la que haya sido
tomada la medida. Hemos aplicado la fórmula barométrica para su cálculo, y hemos llegado a la conclusión
que la aproximación 1 mb por cada 8 m y 1 C por cada 100 m es perfectamente aplicable dentro de los 100
metros más bajos de la capa atmosférica límite.
08001 A Coruña
08023 Santander
Euskalmet Punta Galea
ARTEAGA SOND
height above sea level [m]
67
59
63+1,2??
25
correction SLP value [mb]
add 8,5
add 7
add 8,5
add 3 ( 1 mb per every 8 m)
correction SLT value [ C]
add 0,5
add 0,5
( 1ºC per every 100 m)
distance [km] A Cor-Std 365
Std-Galea 63
Std-Arteaga 95
A Cor-Arteaga 460

figura 39: correcciones aplicadas a las Presiones y temperaturas

30


Isabel Lete 2013

ECUACIONES DE LA HIDROSTÁTICA
Ecuación del gradiente vertical de la presión:

dp
dz

g

Ecuación de los gases perfectos: P/δ = RT R = cte = 288 J x Kg x K
Fórmula barométrica: ln p 2

g

ln p1

RT

( z1

z 2 ) → ∆P = 3,48 mb = 1mb x 8 m

Pendiente = tg α = sen / cos = ∆z / ∆x = 8 . 0,8 / 60 . 1852 = 6,4 >> α = 0º
Gradiente térmico estático α: Tª al nivel del mar hasta 12 Km: 0,6ºC por cada 100 m de elevación

t0

t

z

a nivel del mar: to = 18 + 0,6 x 7 = 22,2ºC ( 7 corresponde a 700 m de altitud)

vapor H2O 1% - 4% : a 0ºC → 100% humedad relativa → 3,5 gr de H 2O
a 20ºC → 20% humedad relativa → 3,5 gr de H2O
760 mm = 1013,2 mb (cambia x la Tª, humedad y δ del aire)
A nivel del mar P normal = 1012 mb
de mmHg a mb → mmHg x 4/3

1 Pa = 1 Nw / m2

de mb a mmHg → mb x ¾

1 mb = 1 hecto Pa = 100 Pa

1 mb = 10-3 bar

g h (13595Kg / m 3 ) (9,80665m / s 2 ) (0,76m) 101320 Pa 1013,2hPa 1013,2mb

P

Atmósfera técnica = 101320 Pa = 10132 Kg/m2 = 1,01 Kg/cm2 = 1013,2 mb
1 mb = 3/4 mm Hg ; 1 mm Hg = 4/3 mb
C
100

F 32
180

F

2C

32; C

F

32

cero absoluto se halla a -273ºC o -459ºF

2

PV=NRT
=PMm/RT
P(z) = Z ∞z grdz
Z2 − Z1 =Rd/g0 (Z P1P2)Tv*dP/P
atmósfera isoterma (T(z) = T0)
Z2 − Z1 = H ln(P1/P2)
P2 = P1 exp (−(Z2-Z1)/H)
H = RdTv/go 8000

31


Isabel Lete 2013

CALCULADORAS

Calculadoras elaboradas para intercambio de unidades y cálculo de valores en base a ecuaciones universales.
WIND SPEED CALCULATOR
knot
m/s

km/h

27
13,8899988
32,397408
35

FORCE

60
16,666668
64,82

7
18,005554

figura 40: calculadora de velocidades del viento.
Debido a que las diferentes fuentes proporcionan la velocidad del viento en diferentes unidades, esta
calculadora nos realiza las transformaciones entre ellas.
TEMPERATURE CALC.
kelvin
240,4
-32,75

ºC

figura 41: calculadora de Temperaturas.
Esta calculadora nos transforma las unidades de las temperaturas proporcionadas.
GEOSTROPHIC AND SEA LEVEL WIND SPEED CALCULATOR
f coriolis=
m (rad)=
sen =
(gr/m3)=
(rad/s)=
(º/s)=
N(º)=
vg=
vSL= 0,65*vg=

9,9992E-05
0,75572757
0,68581835
1200
0,0000729
1,2723E-06
2,76 [knt]
[m/s]
[km/h]
12,0782228 6,21357408 22,3688686
7,85084482 4,03882315 14,5397646

figura 42: Calculadora del viento geostrófico y en superficie
ecuació hidrostática

reducción a nivel del mar

dP = − gdz
T2ºC=
T1ºC=
T=(T1+T2)/2
T:(273+ºC)=
∗
H=RT/gMm
R =
g=
Mm =
P1=

13
[ºC]
18,1
[ºC]
15,55
[ºC]
288,55
[ºK]
8444,60237
[m]
8,3143 [J K-1mol-1]
9,81
[ms-2]
0,02896
[kg/mol]
1030
[mb]
P2 = P1 exp (−(Z2-Z1)/H)= 969,635739 [mb]
Z1=
0
Z2=
510
[m]
−(Z2-Z1)/H= -0,06039361

T2ºC=
T0ºC=

7,7
8,5

8,5

SLT

P0 = P2/ exp (−(Z2-Z1)/H)= 1009,97398

[mb] SLP

TmºK=

281,1

P2=

1000,2

H=
−(Z2-Z0)/H=

8226,5733 8194,38109
-0,00972458 -0,00976279 1010,01256

Z0=
Z2=
<T>=
P0=P2+1*(Z2/8)

0
80 [m]
280
1010,2

introducir la Tª en ºC, la P1 en mb y la altura en m

figura 43: calculadora de la ecuación hidrostática

32


Isabel Lete 2013

conversión Presiones
atm=

1

mm Hg=

960

bar=

1,01325

bar=

1,27989504

mb=

1013,25

mb=

1279,89504

mm Hg=

760

atm=

1,26315744

Pa=

101325

Pa=

127989,504

kg/m2=

10332,27

kg/m2=

13051,296

mb=

1012

Pa=

100000

bar=

1,012

bar=

1

atm=

0,99876638

atm=

0,9869233

mm Hg=

759,06244

mm Hg=

750,0617

Pa=

101200

mb=

1000

kg/m2=

10319,5259

kg/m2=

10197,16

figura 44: calculadora de transformación de unidades de la Presión
aire seco Tierra

aire húmedo Tierra

dP = − gdz

dP = − gdz

T1=T2+Z2/100=
T2=
T=(T1+T2)/2
Tv=
∗
H=RTv/gMm=
R =
g=
Mm aire seco=
P2=

T1=T2+Z2/100=
8,5
[ºC]
T2=
7,7
[ºC]
T=(T1+T2)/2
8,1
[ºC]
Tv=
281,1
[ºK]
∗
H=RTv/gMm= 13235,6424
[m]
R =
8,3143 [J K-1mol-1]
g=
9,81
[ms-2]
Mm H2O=
0,018
[kg/mol]
P2=
1000,2
[mb]
P1 = P2/ exp (−(Z2-Z1)/H)=
1006,2638 [mb]
Z1=
0
Z2=
80
[m]
−(Z2-Z1)/H=
-0,00604429

8,5
[ºC]
7,7
[ºC]
8,1
[ºC]
281,1
[ºK]
8260,80314
[m]
8,3143 [J K-1mol-1]
9,81
[ms-2]
0,02884
[kg/mol]
1000,2
[mb]
P1= P2/ exp (−(Z2-Z1)/H)=
1009,93328 [mb]
Z1=
0
Z2=
80
[m]
−(Z2-Z1)/H=
-0,00968429

P0=P2+1*(Z2/8)

1010,2

figura 45: calculadora de la presión hidrostática en función de la humedad del aire

33


Isabel Lete 2013

ANÁLISIS DE LOS DA TO S : BALANCE MESOESC AL AR

En el apartado de análisis de los datos, lo que se busca es la combinación de la evolución de las variables en
superficie, altura espacio y tiempo con la que 6 horas, o al menos 3 horas después se producirá una galerna
ageostrófica. Por ello la herramienta contiene los cálculos de reducción de los valores de las variables a nivel
de mar para posteriormente poder calcular los gradientes, diferencias y diferenciales y proporcionar los
balances mesoescalar y locales.
A la espera de realizar un modelo matemático que reproduzca y prediga estos fenómenos adversos,
presentamos el balance mesoescalar y local como herramientas alternativas.
Los valores de los balances se encuentran en el apartado resultados. Criterios de alarmas.

ANÁLISIS DE LOS DA TO S : BALANCE L OCAL

En la predicción de este tipo de fenómenos adversos basada en los valores estadísticos de la evolución de las
variables atmosféricas y oceanográficas, cuentan los valores derivados de los balances mesoescalares y
locales. Estos valores se encuentran en el apartado resultados. Criterios de alarmas.

34


Isabel Lete 2013

RESULTAD OS : CRITERI O S DE ALARMAS

Las alarmas están diseñadas por graduación de colores: de amarillo a rojo según sea la probabilidad del
fenómeno. En el modelo final, sería conveniente incluir señales sonoras, y por supuesto, entradas directas al
sistema de los sensores de las variables locales y de las fuentes ajenas que proporcionan los datos de otras
estaciones fijas.

Los algoritmos de las alarmas son el objeto del presente estudio, partimos de los datos proporcionados por
(Martín, 2012), e incluimos la evolución en el tiempo (tendencia local para cada estación) y en la distancia
(entre las diferentes estaciones) de cada variable y la coincidencia entre ellas.

Las tablas subsiguientes muestran ejemplos reales de la toma de datos en las diferentes estaciones y sus
comparaciones y los criterios para las alertas (: Tabla de criterios para las alarmas (ajustables)).
Presión:
o Blanco: valor superior a 1005 mb
o Naranja: valor comprendido entre 1005 y 1000 mb
o Rojo: valor inferior a 1000 mb
Temperatura:
o Blanco: valor inferior a 27 C
o Naranja: valor comprendido entre 27 C y 29 C
o Rojo: valor superior a29 C
Humedad relativa:
o Blanco: valor superior a 50%
o Naranja: valor comprendido entre 50% y 40%
o Rojo: valor inferior a 40%
Dirección de procedencia del viento:
o Blanco: valor comprendido entre 199 y 351
o Amarillo: valor comprendido entre 200 y 350
Velocidad del viento:
o Blanco: valor inferior a 8 m s-1
o Naranja: valor comprendido entre 8 m s-1 y 13 m s-1
o Rojo: valor superior a 13 m s-1
Disminución de la presión por hora:
o Blanco: valor superior a -0,5 mb h-1
35


Isabel Lete 2013

o Naranja: valor comprendido entre -0,5 mb h-1 y -1 mb h-1
o Rojo: valor inferior a -1 mb h-1
Aumento de la temperatura por hora:
o Blanco: valor inferior a 0,9 h-1
o Naranja: valor comprendido entre 0,9 h-1 y 1,5 h-1
o Rojo: valor superior a 1,5 h-1
Disminución de la humedad relativa por hora:
o Blanco: valor superior a -4,5% h-1
o Naranja: valor comprendido entre -4,5% h-1 y -9,5% h-1
o Rojo: valor inferior a -9,5% h-1
Diferencia de presión a nivel del mar entre las estaciones fijas de Punta Galea y Santander:
o Blanco: valor superior a -2 mb
o Naranja: valor comprendido entre -2 y -4 mb
o Rojo: valor inferior a -4 mb
Diferencia de temperatura a nivel del mar entre las estaciones fijas de Punta Galea y Santander:
o Blanco: valor inferior a 4,4 C
o Naranja: valor comprendido entre 4,4 C y 8,9 C
o Rojo: valor superior a 9 C
Temperatura de la superficie de la mar:
o Naranja: valor superior a 19 C
Diferencia de temperatura entre la superficie de la mar y el aire:
Diferencia de temperatura a nivel de 850 mb entre los sondeos de Santander y A Coruña:
Diferencia de temperatura a nivel de 500 mb entre los sondeos de Santander y A Coruña:
o Blanco: valor inferior a 1,5 C
o Naranja: valor comprendido entre 1,5 C y 3 C

36

UNITS

Isabel Lete 2013

example

alert criteria ddmmyyyy
2 events
hour UTC

24052012
12,76

14

18,7

22

<1005, 1000 Pressure SLP [mb]
1012,2
1005,1
1003
999 valor menor de
27, 30, 29
Temperature SLT [ºC]
18,6
27
29
30 valor mayor de
<50
relative humidity h [%]
82
30
50
40 valor menor de
200-350
wind procedure Wdir [360º]
275
180
320
30
12 wind gust speed Wsp [m/s]
3
6
9
13 valor mayor de
>6mb/6h
tendencia
P/hour Galea
2
0
-0,6
-1,2 valor menor de
>3º/3h 4,5 9 tendencia
T/hour Galea
-1
0,5
1
1,6 valor mayor de
3, 5
tendencia h/hour Galea
5
-3
-5
-10 valor menor de
2, 4
SL P Galea/Std
2,1
-1
-2,1
-4,1 valor menor de
4,5, 9
SL T Galea/Std
2
3
4,6
9,1 valor mayor de
<1º/12h
Sea Surface Tª SST
18
19
19,5
21 valor mayor de
>8
SST/air T
8,1
6
4
2 valor mayor de
WYOMING SL hhddmm 12.24.05 0.25.05
12.26.05 0.27.05
2, 4
SLP Std/A Cor
3
-3,2
-2,1
4 valor menor de
4,5, 9
SLT Std/A Cor
3
4
7
10 valor mayor de
3, 7
850mb T Std/A Cor
1
2
4
7 valor mayor de
1,5, 3
500mb T Std/A Cor
1
2,8
1,5
3 valor mayor de

999,9 valor comprendido entre
39,9 valor menor de
valor comprendido entre
13 valor comprendido entre
-1,1 valor comprendido entre
9,1 valor mayor de
19,2
5,9 valor mayor de

1000
27
49,9
200
8
-0,5
0,9
-4,5
-2
4,5

-6 valor comprendido entre
9,1 valor mayor de

-2,9
4,5
2,9
1,4

1005
29
350
12,9
-1
1,5
-9,5
-4

8
-5,9
6,9
2,9

figura 46: Tabla de criterios para las alarmas (ajustables)
Los datos en azul muestran los datos de la medición inmediata anterior, por falta o fallo en los datos
correspondientes.
Este sistema nos proporciona los indicios de que el evento se puede producir combinando valores locales y
mesoescalares. Ampliando el estudio con un número suficiente de casos, podría ser útil para la predicción
del fenómeno.
Por ejemplo, el día 10 de agosto de 2012, aunque la situación de las variables locales (en Getaria) indicaba
que se podía producir una galerna por la tarde no saltó ya que no se dio la evolución necesaria de las
variables mesoescalares:
10082012 3th hot day no gale for lack of

RCMA
Sea Level Onboard
t [hh,00] UTC
P [mb]
T [ºC]
h [%]
W dir [º]
W speed [m/s]
tide UTC
clouds/coverage
P/h
h
h/h
SEA SURFACE T
SST -80 cm
AIR ION +
SST
SST/air T

date
EUSKALMET FS
Punta Galea SLP
Punta Galea SLT
Punta Galea SLh
Punta Galea SLWdir
Punta Galea SLWsp

Zumaia

Lekeitio
7

Ogoño

8,5

SST/air T and fog

MatxitxakoPlentzia
9,5

10,5

Getxo
12

14

1014
1013
1014
1014
1013
1014
24
28
27,5
27,3
30
25,4
79
64
68
68
60
98
145
145
145
60
160
250
3
3
3
6
4
5
NW 0,3
NW 0,3
NW 0,3
NW0,3/E0,3 NW0,3/E0,3 NW0,3/E0,3
up
up
high
down
down
down
fog
fog
fog
fog
fog
fog/str
no/3'
no/3'
no/3'
no/3'
no/3'
no/3'
-0,6666667
1
0 -0,6666667
0,5
2,66666667
-0,5
-0,2
1,8
-2,3
-10
4
0 -5,3333333
19
-0,6
3,4
2,9
2,7
5,4
0,8
24,6
24,6
24,6
24,6
24,6
24,6
23,5
-3

23,5
6,3

8082012
0.08.08
12.08.08
1012,6
20,5
91
277
3,5

1009,5
29,8
49
64
5,5

23,5
-1,7

23,5
-2,6

9082012
0.09.08
12.09.08
1010,1
21,8
93
281
2

1011,3
20,9
99
359
4

23,5
-2,7

23,5
0,5

10082012
0.10.08
12.10.08
1011,7
20,8
99
140
5,5

1009
24
89
300
6

23
-1,6

11082012
0.11.08
1011,8
21,4
90
300
5,5

figura 47: datos EUSKALMET 10082012
Datos tomados el 10082012 abordo y en la estación fija de EUSKALMET en Punta Galea

37


Isabel Lete 2013

PROC EDIM IENTO D E PRE D ICCIÓN

Comenzaremos con determinar la escala sinóptica asociada que podría forzar la perturbación, si vemos que
esta situación es congruente con los resultados de diversos estudios seguidos por diferentes autores,
pasamos a analizar el balance mesoescalar. Si se dan los valores de los gradientes y las tendencias de las
variables elaboradas, seguidamente estudiaremos los valores y las tendencias locales y de esta manera
elaboraremos la predicción en tiempo e intensidad.

CONCLUSIO NES

Hemos descrito la herramienta creada en EXCEL para realizar los balances mesoescalares y locales de las
variables atmosféricas y oceanográficas afectadas antes y durante una perturbación del tipo galerna
ageostrófica.

Independientemente de otras clasificaciones, el objeto de este estudio son las galernas ageostróficas del
cantábrico consideradas como perturbaciones atrapadas en la costa (CTD) y por tanto, para su
parametrización, en principio, las consideraremos como ondas de Kelvin con tres capas atmosféricas: una
capa marina fría y húmeda del noroeste que penetra como una cizalla por debajo de la masa de aire
recalentada y menos húmeda proveniente de la meseta que genera vientos muy suaves y variables en la
costa de componente sur, la troposfera libre y su interacción con la capa superficial oceánica.

Esta herramienta puede constituir la base de un programa más complejo para la predicción de este tipo de
fenómenos adversos costeros. En dicho programa o aplicación, deberían entrar directamente los datos de las
estaciones fijas para poder realizar los balances y pronósticos on line.

Este sistema también es válido para predecir el momento y la intensidad de otros fenómenos adversos
costeros que, no siendo galernas ageostróficas puras, sí tienen un comportamiento ageostrófico, como son
las líneas de turbonada y los frentes fríos.

Queda pendiente la resolución de cómo interaccionan el océano y la capa límite atmosférica. Para
profundizar en este estudio, es necesaria la colaboración de instituciones y empresas en las que realizan
observaciones del medio marino en estaciones océano-meteorológicas y aplicando tecnologías satelitales
(SAR, LIDAR, MIRAS) para la observación y análisis de los cambios en la superficie del Cantábrico en cuanto a
variaciones en la temperatura (SST), salinidad (SSS), altura, afloramientos (upwelling), concentración de
38


Isabel Lete 2013

plancton, etc. Basándonos es este estudio, se podría utilizar alguno de los parámetros como medida para la
predicción del advenimiento del fenómeno adverso, puesto que estos cambios se producen con antelación.

En lo que respecta a la modelización matemática del fenómeno, y siguiendo las últimas tendencias seguidas
por los expertos californianos (BOÉ, 2011), parece que lo más apropiado será aplicar un modelo dual
((UMCM) que mezcle el modelo numérico atmosférico a mesoescala WRF con el modelo oceánico ROMS y
que tengan en cuenta tanto los efectos de la conexión SST/viento como la orografía costera en las
variaciones ageostróficas asociadas a las anomalías mesoescalares. Esto constituirá la última parte del
presente estudio.

La herramienta aquí presentada no es concluyente, es parte de un estudio en marcha sobre una
perturbación costera muy particular que se da en el cantábrico oriental los meses de verano y que por su
peligrosidad merece ser investigada al objeto de su predicción con exactitud y prontitud.

Gracias a todas las personas y entidades que me están ayudado en este proceso. Es un lujo y un auténtico
placer contar con su colaboración.

39


Isabel Lete 2013

BIBLIO GRAFÍA
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meteorología .
ARTECHE, J. L. (2012). “LA METEOROLOGÍA DE LA GALERNA DEL CANTABRICO”. “El Puertuco” nº 36,
julio 2012 , 16-27.
BOÉ, J. (2011). WHAT SHAPES MESOSCALE WIND ANOMALIES IN COASTAL UPWELLING ZONES?
Climatology Dynamics , 13.
Bond, N. (1996). Coastally Trapped Wind Reversal. Monthly Weather review .
ECMWF. (2012). EXTREME FORECAST INDEX.
EUSKALMET. (2012). EPISODIO DE GALERNA MODERADA-FUERTE DEL 25.
http://en.wikipedia.org/wiki/Log_wind_profile.
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Jansá. (1990).
Markel García Diez, L. Fita y J. Fernández. (1995). Estudio de una galerna del Cantábrico con el modelo
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http://www.meteociel.fr/modeles/hirlam_cartes.php
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http://eumetrain.org/eport/archive_euro.html?width=1280&height=800, de
http://www.tiempo.com/ram/23428/una-galerna-tipica-vista-por-satelite-25-de-mayo-de-2012/
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hasta 70 km/h en el litoral vasco EUROPA PRESS - Viernes, 25 de Mayo de 2012.
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WETTERZENTRALE. (s.f.). http://www.wetterzentrale.de/topkarten/fsreaeur.html. Obtenido de
http://www.wetterzentrale.de/topkarten/fsreaeur.html

40


Isabel Lete 2013

GLOSARIO
AEMET

Agencia Estatal de Meteorología

AROME

Applications of Research to Operations at Mesoscale

CEPPM

Centro Europeo de Predicción a plazo medio (modelo numérico AEMET)

CTD

Coastally Trapped Disturbances

CTWR

Coastally Trapped Wind reversal

DANA

Depresión Aislada a Niveles Altos

EFI

Extreme Forecast Index

ECMWF

European Centre for Medium-Range Weather Forecasts

EUSKALMET

Agencia Vasca de Meteorología

FTL

Free tropospheric layer

HIRLAM

High-Resolution Limited Area Model (METEOCIEL weather model software, AEMET viento)

HRVIS

High Resolution Visual Imaging System

LIDAR

Laser Imaging Detection and Ranging (system)

MBL

Marine Boundary Layer

MCYTE

Máster en Ciencia y Tecnología Espacial

NCEP

National Centers for Environmental Prediction

NOAA

National Oceanic and Atmospheric Administration

NOGAPS

Navy Operational Global Atmospheric Prediction System

NW

North West (northwesterly wind)

PV

Potential Vorticity

RGB

Red Green Blue (Canal METEOSAT)

SAR

Search And Rescue

SS / SSP /SST

Sea Surface / Sea Surface Pressure / Sea Surface Temperature

SSW

South South West

str

estratos

RAMS

Reliability, Availability, Maintenance and Safety

RQT

Reliability Quality Testing

U

Velocidad de propagación de la galerna

UPV-EHU

Universidad del País Vasco - Euskal herriko Unibertsitatea

UTC

Universal Time Coordinated

v

Velocidad del viento en la galerna

WNW

West North Westerly

41

(Modelo no hidrostático)


Isabel Lete 2013

LISTADO D E FIGURAS
figura 1: sistema de predicción de la galerna ageostrófica ..................................................................... 4
figura 2: Efecto Föehn y advección del aire marino frío y húmedo MBL. .............................................. 5
figura 3: mesobaja ...................................................................................................................................... 5
Figura 4: rachas de viento ageostrófico .................................................................................................... 6
figura 5: SSP ............................................................................................................................................... 7
figura 6: área de propagación de una galerna ageostrófica .................................................................... 8
figura 7: onda de Kelvin de tres capas y superficie marina..................................................................... 8
figura 8: estructura del jet costero: MBL, inversión, superficie marina, orografía costera .................... 9
figura 9: desplazamiento de la galerna ageostrófica ............................................................................... 9
figura 10: estructura térmica ...................................................................................................................... 9
figura 11: variables locales....................................................................................................................... 10
figura 12: datos mesoescalares ............................................................................................................... 11
figura 13: gradientes y tendencias mesoescalares ................................................................................ 11
figura 14: gradiente mesoescalar ............................................................................................................ 11
figura 15: datos y gradientes en Arteaga ................................................................................................ 11
figura 16: Ionización del aire previo a la perturbación ........................................................................... 13
figura 17: medidor de Iones ..................................................................................................................... 13
figura 18: diagrama del equipo Raymarine ............................................................................................. 14
figura 19: salida de datos del equipo Raymarine ................................................................................... 14
figura 20: sensores de Weather Wise ..................................................................................................... 15
figura 21: pantalla de la estación Weather Wise .................................................................................... 15
figura 22: salida a PC de la estación Weather Wise .............................................................................. 16
figura 23: datos proporcionados por la estación Weather Wise ........................................................... 16
figura 24: Tabla de datos de los sondeos ............................................................................................... 18
figura 25: Tabla de datos de las estaciones fijas ................................................................................... 19
figura 26: tabla estaciones fijas 10082012 ............................................................................................. 20
figura 27: tabla de datos de a bordo........................................................................................................ 21
figura 28: tabla de datos visuales del día 09092012.............................................................................. 22
figura 29: SST / air T ............................................................................................................................. 22
figura 30: NOAA Tª ................................................................................................................................... 23
figura 31: Galea Tª .................................................................................................................................... 23
figura 32: gale sea surface ...................................................................................................................... 23
figura 33: mesobaja 25052012 AEMET .................................................................................................. 24
figura 34: distancias medidas entre varios puntos de la costa ............................................................. 25
figura 35: medición del parámetro N ....................................................................................................... 26
figura 36: cálculo de la velocidad del viento geostrófico y en superficie .............................................. 27
figura 37: intensidades del viento medidas el 25052012 por las estaciones de EUSKALMET ......... 27
figura 38: algoritmos de tendencias, gradientes y diferencias .............................................................. 30
figura 39: correcciones aplicadas a las Presiones y temperaturas ...................................................... 30
figura 40: calculadora de velocidades del viento. .................................................................................. 32
figura 41: calculadora de Temperaturas. ................................................................................................ 32
figura 42: Calculadora del viento geostrófico y en superficie ................................................................ 32
figura 43: calculadora de la ecuación hidrostática ................................................................................. 32
figura 44: calculadora de transformación de unidades de la Presión................................................... 33
figura 45: calculadora de la presión hidrostática en función de la humedad del aire ......................... 33
figura 46: Tabla de criterios para las alarmas (ajustables) ................................................................... 37
figura 47: datos EUSKALMET 10082012 ............................................................................................... 37
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