Analysis of surface wind over complex terraina dynamical downscaling study with the WRF model

Resumen

El objetivo principal de este trabajo es analizar la capacidad del modelo mesoscalar para la investigación y predicción del tiempo (WRF, Skamarock et al., 2005) de reproducir la variabilidad y la climatología de las circulaciones superficiales en una zona de terreno complejo. Para ello se ha realizado una simulación en alta resolución espacial que cubre un intervalo temporal de trece años. El análisis se lleva a cabo con medias diarias del viento. Esta decisión filtra parcialmente los efectos asociados con forzamientos térmicos, y permite centrar el estudio en la influencia de los forzamientos dinámicos asociados a la interación de la dinámica atmosférica a escala sinóptica con la orografía regional. Para proporcionar una evaluación adecuada es necesario entender el comportamiento del viento sobre la zona. Por lo tanto, este trabajo analiza primero la variabilidad y la climatología del viento en superficie con observaciones in situ para seguidamente analizar la habilidad de la simulación numérica en reproducir el comportamiento del viento observado. Con este propósito, los análisis realizados con las observaciones están orientados a entender las circulaciones superficiales sobre la zona de estudio y a la vez proporcionar un marco adecuado para la evaluación. Por tanto, hay dos objetivos parciales en la Tesis: i) analizar la variabilidad y climatología del viento superficial en una zona de terreno complejo y ii) evaluar la capacidad de reproducir el comportamiento observado mediante una simulación regional realizada con el modelo WRF. El área de estudio seleccionada es la Comunidad Foral de Navarra (CFN), una región de terreno complejo situada en el noreste de la Península Ibérica (IP, Fig. 1.2). La CFN se caracteriza por sus altas velocidades de viento que han favorecido la instalación de numerosos parques eólicos sobre la zona en los últimos años (Fairless, 2007; García-Bustamante et al., 2008, 2009). La CFN tiene una red de estaciones meteorológicas razonablemente densa con observaciones de viento disponibles desde 1992 lo que ha permitido llevar a cabo varios análisis del viento en la zona (García et al., 1998; Torres et al., 1999, 2005; Jiménez et al., 2008, 2009b). Dada la existencia de una orografía relativamente compleja y una buena red de observaciones, la CFN constituye un área interesante para evaluar la capacidad de reproducir el viento en superficie mediante simulaciones regionales.