Abstract:
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La costa catalana es una zona densamente poblada, en la cual se desarrollan una gran cantidad de actividades, como la pesca, la navegación, el turismo, la gestión costera, etc. Debido a que estas actividades pueden ser vulnerables a condiciones climáticas extremas, son necesarios sistemas capaces de predecir el oleaje. Por desgracia el Mar Mediterráneo Occidental es una zona altamente heterogénea y con una gran variabilidad, y como resultado la predicción del oleaje es complicada de realizar. Actualmente la mayoría de los métodos de predicción del oleaje son deterministas, los cuales generan una única salida a partir de la predicción de un único campo de viento. Pero cualquier predicción del viento contendrá cierto grado de incertidumbre, imposible de gestionar con estos métodos y que conducirá a errores de predicción, ya que la predicción del oleaje es penalizada por un mal pronóstico del campo de viento. Un enfoque alternativo, actualmente aplicado con éxito en la predicción meteorológica, es considerar una predicción mediante técnicas de conjuntos. Estas técnicas se utilizan para hacer frente a la incertidumbre en las condiciones iniciales, que es una de las principales fuentes de error cuando se pretende predecir la evolución de un sistema caótico. Tomando inspiración de este enfoque, en esta tesina se propone aplicar las técnicas de conjuntos para la predicción del oleaje. Con este objetivo, se ha implementado el modelo SWAN en el mar Mediterráneo Occidental con una resolución espacial de 15 km., y alimentado por un conjunto de campos de viento de la Global Ensemble Forecast System (NOOA), que tienen una resolución espacial de 100 km. y una resolución temporal de 6 horas. Este conjunto de campos de viento incluye una previsión denominada control, además de 10 miembros adicionales y la media de éstos. Para evaluar la calidad de predicciones se han validado con los datos cinco boyas de Puertos del Estado, situadas en el área de estudio y amarradas en aguas profundas y costeras. Se han considerado dos episodios de temporal, marzo 2013 y enero de 2015, respectivamente. Los resultados de las simulaciones incluyen mapas de altura de olas, mapas de probabilidad y series temporales de la altura de ola y el periodo. Los miembros del conjunto han mostrado el comportamiento esperado, mostrado más acuerdo entre sí cuando el horizonte de pronóstico es más reducido. Desafortunadamente, la comparación con los datos reales de las boyas muestra que a pesar de que los picos del temporal se detectaron con éxito, existe una infravaloración de la altura del oleaje y de la duración del temporal. La predicción del periodo fue satisfactoria. De estos resultados se pudo concluir que la mala resolución del campo de viento es la principal causa de la subestimación de la altura de ola, a pesar de que los campos de viento presentan bastante exactitud en las posiciones de boyas. Este comportamiento se explica por la reducción de la transferencia de energía del viento mar. Esta subestimación introduce un handicap en la utilización de los mapas de probabilidad que era la principal ventaja de la predicción por conjuntos. Por esta razón, la conclusión de esta tesis es que serían necesarios campos de viento de mayor resolución para aplicar estas técnicas. Desafortunadamente conjuntos de viento de esta resolución por lo general no están disponibles. |