Climatología y observaciones 9DOI: 10.31978/014-18-009-X.09

::chapaginaini::9::117::ANDRÉS CHAZARRA BERNABÉ, CÉSAR RODRÍGUEZ BALLESTEROS Y CELIA MILAGROS FLORES HERRÁEZÁrea de Climatología y Aplicaciones Operativas, Agencia Estatal de Meteorología (AEMET)

La palabra Clima, etimológicamente, significa inclinación, y se refiere ala oblicuidad de los rayos solares que llegan al suelo, la cual varía segúnlas horas del día, la época del año y la latitud del lugar.

Curso de climatología – J. M. JANSÀ GUARDIOLA

Un ingrediente esencial para la elaboración de predicciones acertadas es un conocimiento preciso y lo más exactoposible del estado actual de la atmósfera. Los sistemas de observación son, por tanto, esenciales para los sistemasde predicción. La predecibilidad, que tiene que ver con la capacidad para predecir el tiempo correspondiente acada día y lugar, depende de las situaciones o configuraciones atmosféricas y, así mismo, el contraste de estasconfiguraciones con la climatología aumenta nuestro conocimiento de esa predecibilidad y puede ayudar amejorar su formulación. De este modo, la predecibilidad está relacionada en cierta medida con la geografía ycon la climatología correspondientes al fenómeno y al lugar donde realizamos la predicción. Climatología ypredecibilidad guardan así una relación a la que se debe prestar atención. Nos acercamos en este capítulo a laclimatología y a algunas de las redes de observación utilizadas en AEMET con fines climatológicos.

Palabras clave: climatología, observación de la atmósfera, redes de observación, normales climatológicas, Banco Nacionalde Datos Climatológicos, control de calidad y almacenamiento de datos climatológicos.

Imagen parte superior: jardín meteorológico de AEMET en la Antártida en su antigua ubicación, en segundo plano el buque Las Palmasen medio del brash, 8 de enero de 2007, Base Antártica Española Juan Carlos I, isla Livingston, South Shetland, Antártida. El jardín setrasladó posteriormente durante la campaña 2008-2009 con motivo de las obras de la nueva base. Fotografía tomada por FRANCISCO

VASALLO LÓPEZ.

118 Física del caos en la predicción meteorológica Capítulo 9. Climatología y observaciones

Figura 9.1: Mapa de la precipitación media anual en España correspondiente al período 1981-2010. Fuente: AgenciaEstatal de Meteorología (AEMET).

9.1 Climatología y clima

Según la definición de la Guía de Prácticas Climato-lógicas de la Organización Meteorológica Mundial[5], la climatología consiste en el estudio del clima,sus variaciones y extremos y su influencia en variasactividades, sobre todo (aunque no exclusivamente)en los ámbitos de la salud, la seguridad y el bienestarhumanos.

A su vez, se entiende por clima las condiciones me-teorológicas normales correspondientes a un lugar ya un período de tiempo determinados.

Conviene tener presente la diferencia entre tiempo yclima: el tiempo es el estado atmosférico en un mo-mento y lugar concretos, tiene por tanto un carácterinstantáneo, mientras que el clima hace referencia alestado medio del tiempo, así como sus variacionesy extremos, en un lugar y un periodo de tiempo de-terminados. Es decir, el clima es una síntesis de losdiferentes tiempos o estados atmosféricos que pode-mos esperar que ocurran en cada lugar y momento.Así, cuando calificamos el clima actual del sureste dela península ibérica como seco, nos estamos refiriendoa que las precipitaciones son generalmente escasas encomparación con otras regiones, pero evidentementepodrá haber días en los que el tiempo sea lluvioso yse registren precipitaciones abundantes e intensas.

Para describir el clima de un lugar se utilizan descrip-

ciones estadísticas de los valores que toman los prin-cipales elementos climáticos como la temperatura delaire, la precipitación, la humedad, el viento, la insola-ción, etc., las cuales permiten caracterizar tanto el es-tado medio del tiempo como su variabilidad y sus ten-dencias en un periodo de tiempo determinado. Así, elclima de un lugar queda caracterizado mediante valo-res medios, máximos, mínimos, distribuciones de pro-babilidad y otros estadísticos de magnitudes mediblesrelacionadas con los elementos climáticos (ejemplosen Figura 9.1 y en el Atlas Climático Ibérico [1] http://www.aemet.es/documentos/es/conocermas/recursos_en_linea/publicaciones_y_estudios/publicaciones/Atlas-climatologico/Atlas.pdf).

Hasta bien entrado el siglo XX se consideraba que lasvariaciones del clima eran generalmente lentas y gra-duales, siendo frecuentes en los textos de climatologíade la época las referencias al clima de un lugar comouna característica apenas invariante en el tiempo. Sinembargo, el cambio climático observado en los últi-mos decenios del siglo XX, el cual ha dado lugar auna notable variación estadística tanto del estado habi-tual del clima como de su variabilidad a escala global,ha supuesto un reto para los climatólogos. A partirde entonces, se ha comenzado a considerar el clima ysus variaciones como una consecuencia de las inter-acciones entre los componentes del sistema climático,el cual está formado por la atmósfera, la superficie

9.2 Caracterización del clima a partir de datos climatológicos 119

terrestre, la nieve y el hielo, los océanos y otras masasde agua y los organismos vivos. El sistema climáticopresenta una variabilidad interna debida a las interac-ciones entre los componentes del sistema climático,las cuales ocurren a todas las escalas espaciales y tem-porales y, por otro lado, una variabilidad externa quedepende de factores externos al sistema, tanto natura-les (variaciones solares, erupciones volcánicas, etc.)como antropogénicos (alteraciones de la composiciónde la atmósfera y de la superficie terrestre).

9.2 Caracterización del clima apartir de datos climatológicos

La caracterización del clima se realiza a partir de losdatos recogidos en las redes de estaciones climáticas.La abundante información almacenada en las bases dedatos climáticos es analizada y resumida en un núme-ro relativamente pequeño de valores que se obtienen alaplicar métodos estadísticos. Si se escogen de formaadecuada, estos valores estadísticos permiten resaltary poner de manifiesto las principales característicasdel clima de forma sencilla y fácilmente interpretable.

Son muchos los estadísticos que pueden calcularsea partir de los conjuntos de datos y que resultan deutilidad para la descripción del clima. Los más ha-bitualmente empleados en climatología comprenden:medidas de tendencia central, como la media y la me-diana, las cuales indican un valor central alrededor delcual tienden agruparse los datos de una variable cli-mática; medidas de variabilidad, como la desviacióntípica y el rango de los datos (diferencia entre el valormáximo y el mínimo); distribuciones de probabilidad,percentiles, valores extremos, etc.

También es habitual el empleo de índices climáticos,los cuales sintetizan en un único valor numérico rela-ciones más o menos complejas entre elementos climá-ticos que conservan cierto sentido físico y que puedenutilizarse para el seguimiento de un proceso determi-nado, como por ejemplo el índice de PALMER para lagravedad de la sequía o los índices utilizados en lasclasificaciones climáticas (OMM, Guía de PrácticasClimatológicas 2011 [5]). Además, el estudio de lasseries temporales, formadas por las observaciones or-denadas según la secuencia en la que se efectuaron,permite determinar de forma cualitativa y cuantitativalas variaciones del clima en el tiempo [3].

A la hora de presentar los resultados, en climatologíase utilizan con frecuencia tablas, series de datos, ma-pas climáticos y gráficos con el objeto de mostrar ysintetizar de la manera más clara e intuitiva posible lainformación contenida en los conjuntos de datos y enlos estadísticos derivados de ellos.

Para que los valores estadísticos de las observacionesrealizadas en observatorios distintos sean compara-bles debe tenerse especial cuidado en que las medidasse hayan realizado mediante procedimientos análogos,empleando instrumentos y métodos de medida com-patibles entre sí y, además, que el periodo de tiempoa lo largo del cual se han realizado las medidas seael mismo ya que, como hemos visto, el clima y, portanto, los valores que toman los elementos climáticosen cada lugar pueden variar de forma significativa a lolargo del tiempo. Por ello, tiene especial importanciaen climatología el concepto de normal climatológicaque vemos a continuación.

Figura 9.2: Valores climatológicos normales del período 1981-2010 del observatorio del Puerto de Navacerrada.Fuente: AEMET.

120 Física del caos en la predicción meteorológica Capítulo 9. Climatología y observaciones

Figura 9.3: Mapa de anomalías de la temperatura media de septiembre de 2017 respecto de los valores normales delperiodo 1981-2010. Uno de los fines principales de los valores normales es servir de referencia para evaluar lascondiciones climáticas observadas en una fecha o un período de tiempo determinados. Fuente: AEMET.

9.3 Normales climatológicas

Las normales climatológicas son las medias de losdatos climatológicos calculadas para un periodo uni-forme y relativamente largo que comprende al menostres periodos consecutivos de diez años (ejemplo enFigura 9.2 en la página anterior). Según la Organiza-ción Meteorológica Mundial, el uso de normales tienedos finalidades principales:

Constituyen una referencia para evaluar las condi-ciones climáticas actuales o recientes, permitiendoobtener, por ejemplo, anomalías térmicas (diferen-cias de la temperatura observada en un lugar de-terminado respecto de la normal en ese lugar) quepueden compararse con las calculadas en otro lugardistinto, siempre que el periodo de referencia seael mismo (ver Figura 9.3).Se utilizan además con fines de predicción, comoindicadores de las condiciones que es probable quese observen en un determinado lugar en el futuro.

Las normales climatológicas reglamentarias o están-dares se establecieron por la Organización Meteoroló-gica Mundial a comienzos del siglo XX con el objetode que los servicios meteorológicos de los distintospaíses utilizaran los mismos periodos de referencia,de forma que los valores normales y las anomalíasfueran comparables en todo el mundo. Inicialmente,

se escogieron periodos consecutivos de 30 años, co-menzando en el primer día del siglo XX: 1 de enerode 1901 a 31 de diciembre de 1930, 1 de enero de1931 a 31 de diciembre de 1960, 1 de enero de 1961 a31 de diciembre de 1990, etc.

Hasta bien entrado el siglo pasado se consideraba queel clima es fundamentalmente constante para escalastemporales de décadas a siglos y que las variacionesobservadas respecto de ese estado medio se debíanprincipalmente al método de muestreo. Por tanto, losvalores medios debían converger a ese estado medioal tomar periodos de tiempo suficientemente largos,y se consideró que treinta años eran suficientes parafiltrar las fluctuaciones.

Sin embargo, durante la segunda mitad del siglo XXfueron cada vez mayores las evidencias de que el cli-ma es cambiante (IPCC, 2014 [2]), por lo que losvalores normales dejan pronto de tener validez co-mo indicadores del clima presente y futuro [4] (verFigura 9.4 en la página siguiente). Por este motivo,la Organización Meteorológica Mundial modificó re-cientemente los periodos de referencia para el cálculode las normales climatológicas reglamentarias, de for-ma que siguen siendo períodos consecutivos de treintaaños, pero pasando a actualizarse cada diez años, abar-cando desde un año que termina en 1 hasta un añoterminado en 0. Es decir, ahora las normales reglamen-tarias incluyen periodos de treinta años que van del

9.4 La importancia de las observaciones climatológicas 121

1 de enero de 1981 al 31 de diciembre de 2010, del1 de enero de 1991 al 31 de diciembre de 2020, y asísucesivamente. Los organismos responsables debencalcular las normales climatológicas reglamentarias lomás pronto posible una vez finalizado cada decenio ylos períodos de las normales climatológicas reglamen-tarias deben respetarse siempre que sea posible a finde ofrecer una base uniforme para las comparacionesde valores en todo el mundo.

Una cuestión planteada a menudo a los climatólogoses por qué no se actualizan las normales climatoló-gicas con una frecuencia mayor, por ejemplo, cadaaño. Si bien es cierto que podría mejorarse ligera-mente la capacidad predictiva de los valores normalesal utilizarse así siempre el periodo de treinta añosmás reciente, una actualización frecuente tiene el in-conveniente de que es necesario volver a calcular nosolo los propios valores normales, sino también todosaquellos conjuntos de datos y productos que utilizanlas normales como referencia, resultando un proce-so excesivamente costoso en esfuerzo y tiempo. Porotra parte, cuando las normales se utilizan como refe-rencia para la vigilancia y el análisis del clima, unaactualización demasiado frecuente de las normalesresultaría más un inconveniente que una ventaja yaque, al cambiar continuamente los valores de referen-cia, no resultarían comparables las anomalías y otrosestadísticos calculados en diferentes estudios. Por este

motivo, la Organización Meteorológica Mundial haestablecido el 1961-1990 como periodo de referenciafijo para la evaluación a largo plazo del cambio climá-tico y de la variabilidad del clima, de forma que todoslos estudios sobre cambio climático que se realicenofrezcan resultados comparables entre sí. Este períodopermanecerá en principio fijo para siempre, o al me-nos hasta que exista un motivo científico convincentepara cambiarlo, según la OMM.

9.4 La importancia de las obser-vaciones climatológicas

Prácticamente todos los estudios climatológicos uti-lizan datos procedentes de las redes de observaciónclimatológicas, ya sean medidas directas registradasen un momento determinado o bien valores norma-les u otros estadísticos obtenidos a partir de series deobservaciones. Resulta evidente que la calidad de losresultados que se obtengan dependerá en gran medidade la calidad de los datos originales, siendo por tan-to fundamental procurar que las medidas se realicensiguiendo los requerimientos y recomendaciones dela Organización Meteorológica Mundial para que losdatos de los distintos observatorios sean comparablesentre sí y ofrezcan la calidad necesaria para realizarlos estudios climatológicos a partir de ellos.

Figura 9.4: Temperatura media mensual de enero en el observatorio de Madrid-Retiro desde 1984. Las series largasde observaciones resultan fundamentales para el estudio de la variabilidad climática. Fuente: AEMET.

122 Física del caos en la predicción meteorológica Capítulo 9. Climatología y observaciones

En la medida de lo posible, los datos que se empleenpara calcular normales y otros estadísticos climato-lógicos deben ser homogéneos, prestando especialatención a la posibilidad de que haya habido duran-te el periodo considerado factores que hayan altera-do la homogeneidad de la serie de datos, como pue-den ser cambios de emplazamiento, cambios en elentorno, cambios en el procedimiento de observación(por ejemplo, en la hora de observación), cambios enlos tipos de instrumentos o en su exposición y cambiosen el proceso de datos. La mejor manera de preservarla homogeneidad de un registro es evitar en la medidade lo posible todos estos cambios. Sin embargo, lamayoría de las series climáticas de larga duración seven afectadas en menor o mayor medida por facto-res como los anteriormente mencionados que puedenocasionar heterogeneidades en las series. Existen mé-todos estadísticos para estudiar la homogeneidad deun conjunto de datos y es posible realizar correccionesen las series de datos para eliminar las inhomogenei-dades detectadas, especialmente cuando se disponede información (metadatos) acerca de las fechas delos cambios y se dispone además de series paralelassuficientemente largas para comparar y corregir losdatos antes y después de los cambios. También existenmétodos estadísticos que utilizan series de referenciahomogéneas para comparar con las series que pre-sentan problemas de homogeneidad y proceder a sucorrección.

Así mismo, a menudo existen lagunas en las seriesde datos que pueden distorsionar de forma significa-tiva los resultados a la hora de calcular estadísticosclimatológicos. Si, por ejemplo, calculamos el valornormal de la precipitación anual de una estación enla que falta el valor de un año que fue especialmentelluvioso, el resultado será inferior al que se obtendríasi se considerara ese valor. Como es habitual que exis-ta correlación entre los datos climáticos a lo largodel tiempo, la falta consecutiva de observaciones sue-le tener una mayor repercusión a la hora de calcularestadísticos que la falta del mismo número de obser-vaciones aleatoriamente repartidas durante el mismoperíodo de tiempo. En esos casos es recomendableefectuar, previamente al cálculo de los valores norma-les y de otros estadísticos, un relleno de las lagunasen el que se estiman los datos faltantes a partir de losvalores observados en estaciones cercanas.

9.5 El Banco Nacional de DatosClimatológicos de AEMET

El Banco Nacional de Datos Climatológicos de AE-MET es una herramienta fundamental en todos losprocesos relacionados tanto con la caracterización cli-mática de un lugar como con las labores de Vigilanciadel Clima en tiempo cuasi-real o la generación deaplicaciones dirigidas a dar respuesta a las demandasde diferentes sectores de la sociedad. En él se archi-van y gestionan principalmente datos meteorológicosprocedentes de las diferentes redes de observación desuperficie.

AEMET, por su pertenencia a la OMM (OrganizaciónMeteorológica Mundial), cumple con los requisitosestablecidos por el Sistema Mundial de Observación(SMO) que pertenece al Programa para la VigilanciaMeteorológica Mundial de la OMM [6]. Las observa-ciones meteorológicas de superficie forman parte delSMO y en ellas se registra información de diferentesvariables meteorológicas como son presión, viento,temperatura, humedad relativa, etc. Las distintas redesde observación meteorológica de superficie respondena las diferentes escalas de los fenómenos meteoroló-gicos y a la necesidad de conseguir una buena obser-vación. Por definición, la observación meteorológicaconsiste en la evaluación o medida de los distintoselementos meteorológicos con el fin de caracterizar elestado físico de la atmósfera en un lugar y momentodeterminados. Los requisitos referentes a la precisiónde los datos, la frecuencia de las observaciones, ladistribución espacial de las estaciones así como sudensidad, dependen de las diferentes escalas de losfenómenos meteorológicos que han de analizarse. Lasescalas horizontales están estrechamente relacionadascon las escalas de tiempo de los fenómenos, por lo queexistirán redes de superficie que van desde una escalaplanetaria (> 3 000 km) relacionada con las ondaslargas de la troposfera superior hasta la microescala(< 100 m) relacionada con la meteorología agrícola,la evaporación u otros efectos microclimáticos.

Para garantizar la calidad de las observaciones y pro-mover la compatibilidad y estandarización internacio-nal de la instrumentación y de los métodos de obser-vación utilizados, está el Programa de Instrumentos yMétodos de Observación de la OMM que se lleva a ca-bo a través de la Comisión de Instrumentos y Métodosde Observación (CIMO [6]).

9.5 El Banco Nacional de Datos Climatológicos de AEMET 123

Figura 9.5: Mapa con la temperatura a dos metros del suelo observada en la red de estaciones sinópticas de superficieque se utiliza en el sistema de asimilación de datos del ECMWF. Fuente: ECMWF.

Como resultado de las necesidades planteadas, de losrequisitos de intercambio de información mundial tan-to meteorológica como climatológica y la necesidadde caracterizar lo mejor posible la climatología de unlugar, surgen las diferentes redes de observación desuperficie en AEMET.

Para el intercambio de datos de estaciones meteoro-lógicas de superficie a nivel mundial (Figura 9.5) entiempo real y asociado a las necesidades de la RegiónVI de la OMM, España dispone de la Red SinópticaBásica Regional (RSBR) y varias de dichas estacio-nes forman parte a su vez de la Red ClimatológicaPrincipal.

La RSBR de superficie está formada por un conjuntode estaciones dotadas de personal, con una resolu-ción espacial entre 100 y 150 km, que miden presión,temperatura, viento, humedad, precipitación, tiem-po presente, visibilidad, nubosidad, temperatura delsuelo y del subsuelo, insolación, estado del suelo y,en el caso de las estaciones costeras, temperatura delagua del mar, oleaje y estado del mar. La frecuenciade transmisión de la información es horaria. El objetode la red es atender el Programa de la VigilanciaMeteorológica Mundial de la OMM y el progra-ma EUCOS de EUMETNET (http://eumetnet.

eu/activities/observations-programme/current-activities/programme-management/),así como su utilización en modelos numéricos glo-bales y regionales (sec. 10.1 en la página 130). Lanecesidad de conseguir una adecuada representati-vidad de las estaciones de la RSBR supone que laubicación de las mismas, su entorno y la exposiciónde los instrumentos sean adecuados y esté garantizadasu permanencia durante, al menos, 30 años.

La red RSBR se complementa a su vez con la RedSinóptica Complementaria (RSC). El conjunto de lasestaciones que forman parte de la RSC y las de laRSBR, permiten cubrir todo el territorio nacional conuna resolución espacial inferior a 80 km, y en con-junto forman la Red Sinóptica Nacional (RSN). Suobjetivo es la vigilancia meteorológica y el intercam-bio de datos con otros países e instituciones, así comosu utilización en modelos numéricos de área limitada(sec. 10.1 en la página 130).

No obstante, como los requerimientos de informaciónmeteorológica son cada vez mayores, estas dos redesanteriores se complementan con una red Mesoesca-lar capaz de proporcionar información de estacionesmeteorológicas con una mayor resolución tanto es-pacial como temporal. La Red Mesoescalar o Red

124 Física del caos en la predicción meteorológica Capítulo 9. Climatología y observaciones

Nacional de Observación Meteorológica de Superficie(RENOMS) en AEMET incluye las redes anteriormen-te citadas más una serie de Estaciones MeteorológicasAutomáticas (EMA) que observan presión, temperatu-ra, viento, humedad, precipitación y tiempo presentey, en el caso de estaciones costeras, temperatura delagua del mar y oleaje, transmitiendo la informacióncada 10 minutos. La distancia entre estaciones es de30 a 60 km.

Además AEMET dispone de más estaciones de super-ficie que junto con las anteriores conforman la RedClimatológica Ordinaria (RCO). En la actualidad lacomponen aproximadamente 3300 estaciones en fun-cionamiento que facilitan datos de distintas variablesy con distinta periodicidad.

Las estaciones automáticas suministran cada 10 mi-nutos datos de temperatura, precipitación, direccióny velocidad del viento, presión, humedad e insola-ción. Por otra parte, las estaciones termométricas ypluviométricas, atendidas por personal colaborador,anotan diariamente las temperaturas extremas y laprecipitación junto con los meteoros observados y,habitualmente, transmiten sus datos en los primerosdías del mes siguiente.

Este elevado número de puntos de observación permi-ten a AEMET mantener su operatividad diaria en ma-teria de observación, vigilancia y climatología, cum-plir con los compromisos nacionales e internacionalesen materia de intercambio de datos y facilitar a la so-ciedad una gran variedad de productos y servicios entiempo real o casi real a través de su página web y lasredes sociales.

Red Climatológica Ordinaria (RCO): A fecha 11de octubre de 2017 la RCO está constituida por 2902estaciones, atendidas por personal colaborador; deellas, 563 son automáticas y las 2339 restantes ma-nuales. Podemos ver su ubicación en el mapa de laFigura 9.6. Las 2339 estaciones manuales registrandiariamente la precipitación recogida y los meteorosobservados y en aproximadamente 1000 de estas 2339estaciones se anota también la temperatura máximay mínima diaria. Las automáticas obtienen al menosdatos de temperatura y precipitación, incorporandohabitualmente otras variables, principalmente vientoy humedad. La frecuencia de observación es diezmi-nutal y la de transmisión cada 4 horas, aunque enalgunos casos se transmiten cada hora.

Figura 9.6: Estaciones de la Red Climatológica Ordina-ria. Fuente: AEMET.

Su finalidad es constituir una red mínima que permitacaracterizar las zonas climáticas del país.

Si nos atenemos a consideraciones climatológicas ta-les como variables medidas en los distintos tipos deestaciones, presencia o no de personal de AEMET,métodos y periodicidad de transmisión de la informa-ción, cabe establecer tres categorías de estaciones:

Estaciones de la red principal: La OMM consideraestación principal a las estaciones climatológicas enlas que se hacen lecturas horarias, u observaciones,por lo menos tres veces por día, además de la tabula-ción horaria de las lecturas de los registradores. EnAEMET son las estaciones de la RSBR y parte delas de RSC y están dotadas de personal. Envían susdatos diariamente cuando son grabados y validadosen el programa del que disponen, Climatología Sis-temas Semi-automáticos (CLISSA) o ClimatologíaEstaciones Completas (CLESCOM). A fecha 11 deoctubre de 2017 son 92 estaciones y las podemos verrepresentadas en el mapa de la Figura 9.7.

Figura 9.7: Estaciones principales de AEMET. Fuente:AEMET.

9.5 El Banco Nacional de Datos Climatológicos de AEMET 125

Figura 9.8: Estaciones automáticas de AEMET. Fuente:AEMET.

Estaciones automáticas: Estas estaciones adquierendatos cada 10 minutos que envían al Sistema inte-grado para la Gestión de las Redes de Observación(SIGROBS) actual concentrador de estaciones auto-máticas, desde el que son distribuidos a las distintasunidades de AEMET que los demandan, entre ellas elBanco Nacional de Datos Climatológicos. A fecha 11de octubre de 2017 hay 863 estaciones automáticas enfuncionamiento, pertenecientes a la RSC y a la RCO,así como algunas instaladas en estaciones de la RSBR.El mapa de la Figura 9.8 recoge la localización deestas estaciones.

Estaciones termopluviométricas: Son estacionesatendidas por colaboradores, pertenecientes a la RCO.A fecha 11 de octubre de 2017 la componen 2339estaciones, que anotan diariamente la precipitacióndiaria y los meteoros observados; de ellas 994 son a lavez termométricas y registran también la temperaturamáxima y mínima diaria. Aunque algunas disponende un software desarrollado por AEMET que les per-mite mandar los datos en el momento de grabarlos,lo habitual es que los manden en los primeros díasdel mes siguiente mediante un impreso que una vezescaneado permite extraer los datos mediante OCR(reconocimiento óptico de caracteres). En el mapa dela Figura 9.9 podemos ver la localización de estasestaciones.

El número de estaciones de cada tipo ha ido variandocon el tiempo, especialmente las termopluviométri-cas, tal como recoge el gráfico de la Figura 9.10 en lapágina siguiente. El número de estaciones pluviomé-tricas aumenta rápidamente desde final de la guerracivil hasta mediados de la década de los 70, pasandode 594 estaciones en 1939 a 5589 en 1976, cayendonotablemente su número posteriormente, lo que nosha llevado a pasar de 5022 estaciones en 1993 a las2339 actuales. El número de estaciones termométricases notablemente menor, ya que la temperatura precisade un menor número de estaciones para su correctaobservación, alcanzándose el máximo en el año 1994con 2047 estaciones, disminuyendo posteriormentehasta las 994 actuales. El descenso en el número de es-taciones termopluviométricas que se observa a partirde los años 90 coincide con la aparición de las esta-ciones automáticas que, como puede observarse en elgráfico, aumenta muy rápidamente, pasando de 75 en1996 a 897 en 2014, año en que se alcanza el númeromáximo, con una ligera disminución posterior hastalas 863 con las que se cuenta a 11 de octubre de 2017.

Estaciones de la red secundaria: La estaciones au-tomáticas y las termopluviométricas conforman la redsecundaria de estaciones de AEMET, que a fecha 11de octubre de 2017 suman 3202 estaciones.

Figura 9.9: Estaciones termopluviométricas de AEMET.Fuente: AEMET.

126 Física del caos en la predicción meteorológica Capítulo 9. Climatología y observaciones

Figura 9.10: Evolución del número de estaciones meteorológicas en AEMET (o INM) desde 1 900. Fuente: AEMET.

9.6 Almacenamiento de datos ycontrol de calidad

Los datos procedentes de las distintas estaciones sealmacenan en la Base Climatológica, que resulta serfuente básica de información para el desarrollo deproductos y aplicaciones y para la atención de losServicios Climatológicos ofrecidos por AEMET.

La calidad de la información y de los productos gene-rados depende de la de los datos empleados. Una delas principales preocupaciones del Servicio del Ban-co Nacional de Datos Climatológicos es asegurar laintegridad y calidad de la información que almacena,por eso ha desarrollado un conjunto de procesos decontrol que, aplicados a los datos antes o después desu incorporación a la Base evitan, en lo posible, laexistencia de errores:

Antes de su almacenamiento en las bases de da-tos:

• Los datos de estaciones principales y se-cundarias se controlan a través de los pro-gramas de captura que incluyen depuracionesencaminadas a localizar datos que presentenerrores de consistencia, continuidad temporalo superen los límites de intervalos de valoresposibles, avisan de los errores y permiten su

corrección, evitando que se introduzcan en laBase.

• Los datos de las estaciones automáticas nopasan validaciones previas a su carga en laBase para evitar retrasos en su disponibilidad,aunque dentro de las 24 horas posteriores a sucarga en la base son tratados por un procesoautomático que localiza posibles errores queson validados a diario por personal cualifica-do.

Una vez en las bases de datos, los datos se some-ten a distintos procesos automáticos o manualespara la localización de posibles errores que son es-tudiados, corregidos o eliminados por el personaltécnico de AEMET:

• Control de superación de efemérides con elque se localizan los datos que, cargados duran-te un día, han superado los valores extremosde la serie a la que pertenezcan.

• Proceso diario automático de depuraciónde datos diezminutales que localiza erroresde los datos de estaciones automáticas alma-cenados en el día anterior

• Control de coherencia espacial para la loca-lización de datos diarios con coherencia espa-cial dudosa. Este control se aplica de formaautomática a los datos almacenados cada día,pero puede realizarse también de forma ma-

9.6 Almacenamiento de datos y control de calidad 127

nual a cualquier periodo de tiempo lo quepermite localizar datos históricos que puedanestar afectados de este tipo de error. Existeuna versión manual del programa aplicable adatos mensuales.

• Controles ocasionales cuando se sospechade algún dato como resultado de su aplica-ción en determinados estudios o tratamientosestadísticos (como por ejemplo estudios dehomogeneidad de series). Los errores loca-lizados en estos casos suelen corresponder adatos históricos almacenados con anterioridada 1995, no sometidos a los actuales controlesde calidad.

Tan importante es la localización de errores como suestudio y verificación por el personal de Climatolo-gía. Para ello se dispone de varias herramientas quefacilitan esta labor como las gráficas de evolución

temporal de distintas variables que pueden mostrar laincoherencia de las observaciones como resultado deun dato incorrecto, imágenes de satélites, radar, mapasde isolíneas, etc. (Figura 9.11).

Actualmente, el Banco Nacional de Datos Climatoló-gicos ofrece información climatológica básica y ela-borada a través de la web de AEMET, proporcionaa los usuarios información más personalizada y acor-de a sus necesidades suministrando los datos necesa-rios para la elaboración de certificados e informes yatendiendo las solicitudes que por su complejidad ovolumen requieren un tratamiento especial, desarro-lla nuevos productos, colabora con otras unidades deAEMET en tareas de vigilancia, verificación e infor-mación climatológica, y con organismos nacionales einternacionales de manera puntual o continua, propor-cionando, por ejemplo:

Figura 9.11: Entre las herramientas utilizadas para la detección de errores en las observaciones se encuentran lasimágenes de radar y de satélite, los mapas de isolíneas y las gráficas de evolución temporal de distintas variables(fuente: AEMET).

128 Física del caos en la predicción meteorológica Capítulo 9. Climatología y observaciones

Figura 9.12: Jardín meteorológico de AEMET.

Datos diarios de 115 estaciones para el proyectoECA&D (European Climate Assessment & DatasetProject) de EUMETNET, cuyo objetivo es el filtra-do de las series diarias de observaciones, controlde calidad, análisis de extremos, difundiendo tantolos datos de las series (de acuerdo a la política dedatos del organismo o estado de origen), como losresultados de los análisis.Datos diarios de precipitación de casi 1300 esta-ciones al GPCC (Global Precipitation ClimatologyCentre). Este centro está al servicio de los intere-ses científicos internacionales en lo que se refierea la vigilancia del ciclo del agua y del clima. Sutarea principal consiste en recopilar y analizar losdatos de observaciones convencionales de las pre-cipitaciones, permitiendo la consulta gratuita deproductos.Datos diarios y mensuales de distintas variables pa-ra el grupo WWR (World Weather Records) de laOMM, para su registro y difusión.

Información fenológica al Pan European PhenologyProject.Colaboraciones para la determinación del EstadoMundial del Clima de la OMM y publicacionesrelacionadas.

A pesar de la continua vigilancia realizada sobre losdatos almacenados en la Base Climatológica, la fuertedemanda de información, sobre todo en tiempo real,impide realizar controles suficientes que eviten la di-fusión de errores en algunas ocasiones. Es primordialevitarlo y por eso se sigue trabajando en las tareas decontrol, mejorándolas de forma continua, añadiendonuevas pruebas y sometiendo a los datos a tantas depu-raciones como se crea necesario. Como consecuenciade ésto, la Base Climatológica puede considerarse unsistema de almacenamiento vivo, cuya informaciónpuede variar en cualquier instante como resultado deestos chequeos continuos y siempre con el resultadode una mejora de la calidad del dato.

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9.7 Referencias a

9.7 Referencias

[1] AEMET/IM. Atlas climático ibérico. Tem-peratura del aire y precipitación (1971-2000). Agencia Estatal de Meteorología. Mi-nisterio de Medio Ambiente y Medio Ruraly Marino, 2011 (citado en página 118).

[2] PACHAURI, Rajendra K y col. Climate chan-ge 2014: synthesis report. Contribution ofWorking Groups I, II and III to the fifth as-sessment report of the Intergovernmental Pa-nel on Climate Change. IPCC, 2014 (citadoen página 120).

[3] SNEYERS, Raymond y col. On the statisti-cal analysis of series of observations. 143.World Meteorological Organization (WMO),

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[4] TREWIN, Blair C. “The role of climato-logical normals in a changing climate”.En: WMO-TD 1377 (2007) (citado en pá-gina 120).

[5] WMO. Guide to climatological practices.third. WMO. World Meteorological Organi-zation, 2011. ISBN: 9789263101006. URL:http://library.wmo.int/pmb_ged/wmo_100_en.pdf (citado en páginas 118,119).

[6] WMO. Global Observing System Compo-nents, WMO. 2017. URL: https://www.wmo.int/pages/prog//www/OSY/Gos-components.html (visitado 16-11-2017)(citado en página 122).