Análisis y caracterización del viento a lo largo de la costa catalana combinando datos modelados y observaciones

Abstract

Aquest treball estudia l’evolució temporal i espacial del vent a la costa catalana utilitzant dades modelades calibrades amb observacions. S’han processat sèries temporals des del 1959 fins al 2022, aplicant mètodes d’agrupament jeràrquic i tècniques estadístiques per a l’anàlisi de tendències, amb l’objectiu de classificar zones amb comportaments similars. A més, s’ha estudiat l’existència de patrons predominants i possibles cicles en diferents àrees del litoral. L’objectiu és caracteritzar el comportament del vent al llarg del temps i aportar una base sòlida per a futurs estudis relacionats amb la dinàmica costanera i la variabilitat climàtica regional.

Este trabajo analiza la variabilidad espacial y temporal del viento en la costa catalana a partir de datos de modelado numérico provenientes del ECMWF y de Puertos del Estado (SIMAR). Se utilizan técnicas estadísticas y de agrupamiento jerárquico para zonificar el litoral en sectores con patrones de viento homogéneos, seleccionando nodos representativos mediante métricas de similitud (RMSE). Posteriormente, se caracteriza la dirección e intensidad del viento, se calculan medias mensuales y se aplican métodos de tendencia (prueba de Mann-Kendall, pendiente de Sen y filtro de Hodrick-Prescott) y análisis espectral para detectar ciclos significativos. Los resultados muestran una marcada estacionalidad, con velocidades más altas en invierno y una rotación de la dirección hacia sectores sur y sureste en los meses cálidos, especialmente en las zonas centro y sur. Las tendencias detectadas son en su mayoría no significativas en el conjunto de la serie, aunque se observan indicios de aumento de la velocidad en periodos cálidos en datos de PdE. Este estudio contribuye a mejorar la comprensión del régimen de viento en la costa catalana, ofreciendo información útil para la planificación costera y la evaluación de impactos del cambio climático.

This study analyzes the spatial and temporal variability of wind patterns along the Catalan coast using numerical modeling data from ECMWF and Puertos del Estado (SIMAR). Statistical and hierarchical clustering techniques are applied to divide the coastline into sectors with homogeneous wind behavior, selecting representative nodes based on similarity metrics (RMSE). Wind direction and speed are characterized, monthly means are calculated, and trend analyses (Mann-Kendall test, Sen’s slope, and Hodrick-Prescott filter) and spectral analyses are performed to identify significant cycles. Results reveal clear seasonality, with higher wind speeds during winter and a directional shift towards the south and southeast in warmer months, especially in central and southern areas. Overall trends are mostly non-significant for the complete time series, though some evidence suggests increased wind speed during warm periods in PdE data. This work enhances the understanding of wind regimes along the Catalan coast, providing valuable insights for coastal planning and climate change impact assessment.

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