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EPISODIOS DE PRECIPITACIÓN TORRENCIAL EN EL ESTE Y SURESTE IBÉRICOS Y SU RELACIÓN CON LA VARIABILIDAD INTRAANUAL DE LA OSCILACIÓN DEL MEDITERRÁNEO OCCIDENTAL (WeMO) ENTRE 1950 Y 2016

Abstract and Figures

The relationship of the Western Mediterranean Oscillation (WeMO) with the intensity of precipitation in the Mediterranean coast of the Iberian Peninsula has been demonstrated in several works. Between 1950 and 2016, 239 episodes of extreme torrential rainfall mm/24 hours) were registered in the Júcar and Segura hydrographic basins (3.6 cases per year). The 29.3% of these events took place with a highly negative WeMO phase, the 37.5% of the cases in a negative phase, and the 28.3% of the cases in a lightly negative phase. Only the 7.9% of the events occurred in a WeMO positive phase. A change on the calendar of the minimum values of the WeMO was identified, happening now in the last weeks of August and beginning of November instead of in the first weeks of October. This extended period might be related to a new temporal distribution of the extremely torrential events of precipitation. The WeMO is shown as a good indicator to analyse the torrential precipitation events in the east of the Iberian Peninsula.
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EPISODIOS DE PRECIPITACIÓN TORRENCIAL EN EL ESTE Y
SURESTE IBÉRICOS Y SU RELACIÓN CON LA VARIABILIDAD
INTRAANUAL DE LA OSCILACIÓN DEL MEDITERRÁNEO
OCCIDENTAL (WeMO) ENTRE 1950 Y 2016
Óliver MESEGUER-RUIZ1,2, Joan Albert LOPEZ-BUSTINS2,LaiaARBIOL-
ROCA2, Javier MARTIN-VIDE2, Javier MIRÓ3, María José ESTRELA4
1Departamento de Ciencias Históricas y Geográficas, Universidad de Tarapacá
(Chile)
2Grup de Climatologia, Departament de Geografia, Universitat de Barcelona
(España)
3Departament de Física de la Terra i Termodinàmica, Universitat de València
(España)
4Departament de Geografia, Universitat de València (España)
omeseguer@academicos.uta.cl, jlopezbustins@ub.edu, larbiol@ub.edu,
jmartinvide@ub.edu, javier.miro-perez@uv.es, majoesna@uv.es
RESUMEN
La relación de la Oscilación del Mediterráneo Occidental (WeMO) con la ocurrencia
e intensidad de las precipitaciones en el litoral mediterráneo ibérico ha sido
demostrada en numerosos trabajos. Entre 1950 y 2016 se registraron 239 episodios de
precipitación torrencial extrema mm/24 horas) en las cuencas hidrográficas del
Júcar y del Segura (3,6 casos al año). El 29,3% de estos eventos tuvieron lugar con
una fase de la WeMO fuertemente negativa, el 37,5% en una fase negativa y el 28,3%
en una fase ligeramente negativa. Solo el 7,9% de los episodios tuvieron lugar en una
fase positiva de la WeMO. Se evidenció un cambio en el calendario de los valores
mínimos de la WeMO, pasando de las primeras semanas de octubre a un período más
amplio que abarca desde finales de agosto hasta principios de noviembre. Esta
extensión del período más negativo de la WeMO podría estar relacionada con una
nueva distribución temporal de los eventos de precipitación torrencial. Puede
considerarse la WeMO como un buen indicador de la ocurrencia de precipitación
torrencial en la fachada oriental de la Península Ibérica.
Palabras clave: Júcar, Mediterráneo occidental, Precipitación torrencial, Segura,
Transformada de Fourier
ABSTRACT
The relationship of the Western Mediterranean Oscillation (WeMO) with the intensity
of precipitation in the Mediterranean coast of the Iberian Peninsula has been
demonstrated in several works. Between 1950 and 2016, 239 episodes of extreme
torrential rainfall mm/24 hours) were registered in the Júcar and Segura
hydrographic basins (3.6 cases per year). The 29.3% of these events took place with
a highly negative WeMO phase, the 37.5% of the cases in a negative phase, and the
28.3% of the cases in a lightly negative phase. Only the 7.9% of the events occurred
in a WeMO positive phase. A change on the calendar of the minimum values of the
WeMO was identified, happening now in the last weeks of August and beginning of
November instead of in the first weeks of October. This extended period might be
related to a new temporal distribution of the extremely torrential events of
precipitation. The WeMO is shown as a good indicator to analyse the torrential
precipitation events in the east of the Iberian Peninsula.
Key words: Fourier transform, Júcar, Segura, Torrential precipitation, western
Mediterranean
1. INTRODUCCIÓN
La irregularidad en la distribución de las precipitaciones a nivel intraanual es una de
las características primordiales de los climas mediterráneos, siendo estas más escasas
o prácticamente nulas durante la época estival (Kottek et al., 2006). Esta irregularidad
ha sido ampliamente estudiada en el área mediterránea y en la Península Ibérica
mediante distintas metodologías (Cortesi et al., 2012; Benhamrouche et al., 2015;
Serrano-Notivoli et al., 2018), lo que demuestra la prioridad de su análisis en un área
donde las precipitaciones suponen el principal aporte hídrico (Olcina Cantos, 2006).
Como ya se ha señalado en trabajos previos, en el litoral y prelitoral mediterráneos de
la fachada oriental de la Península Ibérica los máximos pluviométricos tienen lugar
en las estaciones equinocciales, siendo sensiblemente mayores en otoño que en
primavera (De Luis et al., 2010; López-Bustins et al.,2016).Enlosmesesotoñales,
en esta área suelen ocurrir episodios de precipitación intensa, vinculados a unas
temperaturas superficiales del mar elevadas (que se dan en los meses tardoestivales)
y unas condiciones sinópticas particulares que favorecen los movimientos convectivos
(López-Bustins et al., 2016). Es por esto que es de especial interés identificar qué
mecanismos tienen lugar a nivel sinóptico para poder anticiparse a la ocurrencia de
estos eventos que pueden ocasionar pérdidas económicas considerables (Olcina
Cantos, 2006).
Un buen indicador de la ocurrencia de estoseventos es la Oscilación del Mediterráneo
Occidental (WeMO, por sus siglas en inglés), cuyo índice (WeMOi) presenta una
correlación negativa y estadísticamente significativa con la precipitación acumulada
en los meses otoñales, siendo la correlación mejor que con los índices de la Oscilación
del Atlántico Norte (NAOi) y de la Oscilación del Mediterráneo (MOi) (Martín-Vide,
2002; Martín-Vide y López-Bustins, 2006).
En un contexto de cambio climático, evidenciado por un aumento de las temperaturas
(IPCC, 2014), se espera una mayor cantidad de vapor de agua en la atmósfera, lo que
provocaría una intensificación de los eventos extremos de precipitación (Matthews,
2018). En este sentido, también podría extenderse temporalmente la estación de
lluvias otoñales, hacia el mes siguiente (noviembre), así como adelantarse (septiembre
o, incluso, finales de agosto) por alcanzrse unas temperaturas superficiales del mar
superiores a las normales.
En el presente trabajo se relaciona la variabilidad intraanual del WeMOi con la
ocurrencia de episodios torrenciales extremos mm/24 horas) a lo largo del año.
3 1IWIKYIV6YM^ .% 0STI^&YWXMRW 0 %VFMSP 
Por la realidad climática y geográfica señalada anteriormente, el desplazamiento de la
temporada de lluvias torrenciales en esta región del Mediterráneo puede tener
consecuencias directas en la planificación de actividades económicas (sobre todo las
relacionadas con el turismo) y con los riesgos naturales asociados.
2. MÉTODOS
2.1. Datos utilizados
Se ha utilizado la serie de episodios extremadamente torrenciales (superior o igual a
200 mm en 24 horas) que tuvieron lugar en las Confederaciones Hidrográficas de los
ríos Júcar y Segura en el período 1950-2016 (Miró et al., 2016), cuyas cuencas
comprenden la mayor parte de las regiones este y sureste de la Península Ibérica. En
este período de 67 años se utilizaron datos de estaciones meteorológicas de la red de
la Agencia Estatal de Meteorología (AEMet) y del Sistema de Información
Agroclimática para el Regadío del Instituto Valenciano de Investigaciones Agrarias
(IVIA-SIAR) (Figura 1).
Fig. 1: Localización de los observatorios en los que se han registrado al menos una
vez una cantidad de 200 mm o más en 24 horas a lo largo del período de estudio.
Para el cálculo del WeMOi, se utilizaron las series diarias de presión atmosférica de
los observatorios de San Fernando, al suroeste de la Península Ibérica, y Padua, en el
noreste de Italia. Dichas series fueron normalizadas y posteriormente restadas,
distinguiendo así una fase positiva y una negativa.
 )TMWSHMSW HI TVIGMTMXEGMSR XSVVIRGMEP IR IP IWXI ]   
2.2. Calendarios del WeMOi
Para el estudio de la variabilidad intraanual de los episodios torrenciales se opta por
la construcción de calendarios pluviométricos (Soler y Martín-Vide, 2002). Se
cuantifica el número de casos que se acumulan en un determinado espacio temporal
del calendario. Este intervalo temporal puede ser de un mes, 15 días, 10 días o menos.
En este trabajo se considera el intervalo de 10 días, el cual se corresponde
aproximadamente con el período máximo de predicción baroclínica. Se contabilizan
las frecuencias de los episodios de mm por períodos de diez días, que
constituyen 36 decenas de días (en adelante, decenas) a lo largo del año, del período
1950-2016. Estos calendarios pluviométricos permiten delimitar con más precisión
que la escala mensual el período de lluvias torrenciales. Asimismo, se contemplan dos
subperíodos de 33 y 34 años (1950-1982 y1983-2016) para evaluar posibles
desplazamientos temporales en el calendario de lluvias torrenciales en el área de
estudio. También se realizan los mismos calendarios para el WeMOi a partir de los
valores diarios del índice promediados por períodos de diez días. Finalmente, se
solapan los calendarios del WeMOi y de los episodios de precipitación torrencial con
el fin de hallar coincidencias en la evolución intraanual de ambos fenómenos.
2.3. Análisis de Fourier
Los valores medios por períodos de 10 días del WeMOi -que puede considerarse que
se repiten año tras año- admiten descomposición en suma de funciones sinusoidales,
como las series de Fourier. Para un determinado número de armónicos suponen un
buen ajuste del citado índice. El mínimo detectado en una simple representación
gráfica delatará en el calendario medio el período de 10 días con un valor más negativo
del WeMOi, lo que puede hacerse para cada uno de los subperíodos.
3. RESULTADOS
Durante el período de estudio, se contabilizaron 239 episodios torrenciales en algún
punto del área de estudio, arrojando un promedio de 3,6 casos al año (Tabla 1). El
número absoluto de episodios extremadamente torrenciales se sitúa siempre por
encima de los 10 desde la tercera decena de septiembre hasta la segunda de noviembre
(Figura 3).
Durante el resto del año, el número de casos es inferior a 10, con la excepción de la
primera decena de septiembre y las dos primeras de diciembre. Los valores decadales
del WeMOi son muy positivos al principio del año, hasta la llegada de la primavera,
en que se sitúa en torno al valor neutro. A partir de mayo, los valores son negativos o
muy negativos hasta mediados de noviembre, momento en el que los valores pasan a
ser positivos hasta final de año.
Existe una buena correspondencia entre la ocurrencia de los episodios
extremadamente torrenciales y los valores intranuales del WeMOi, sobre todo para el
mes de octubre, cuando los valores de la WeMOi son los más bajos de todo el período
y coincide en el mismo momento el mayor número de eventos de torrencialidad
extrema (25, 27 y 21 casos en cada una de las tres decenas de octubre).
3 1IWIKYIV6YM^ .% 0STI^&YWXMRW 0 %VFMSP 
Me
s
Dec
ena
Número de episodios
extremadamente torrenciales Valores WeMOi
1950-
2016
1950-
1982
1983-
2016
Difere
ncia
1950-
2016
1950-
1982
1983-
2016
Difere
ncia
EN
E1D 1 1 0 1 0,37 0,37 0,38 0,01
EN
E2D 2 1 1 0 0,30 0,39 0,20 -0,19
EN
E3D 2 1 1 0 0,31 0,35 0,27 -0,08
FE
B1D 2 0 2 -2 0,39 0,41 0,37 -0,04
FE
B2D 2 2 0 2 0,33 0,54 0,14 -0,40
FE
B3D 4 2 2 0 0,09 0,04 0,15 0,10
M
AR 1D 1 1 0 1 0,05 0,04 0,07 0,03
M
AR 2D 1 0 1 -1 -0,04 0,19 -0,27 -0,46
M
AR 3D 4 2 2 0 0,12 0,13 0,10 -0,03
AB
R1D 4 1 3 -2 -0,01 0,09 -0,11 -0,21
AB
R2D 5 2 3 -1 0,02 0,08 -0,04 -0,11
AB
R3D 4 2 2 0 -0,13 0,06 -0,32 -0,37
M
AY 1D 5 1 4 -3 -0,12 0,12 -0,35 -0,47
M
AY 2D 1 1 0 1 -0,13 -0,08 -0,17 -0,10
M
A
Y
3D 6 4 2 2 -0,11 -0,07 -0,15 -0,08
JU
N1D 2 2 0 2 -0,06 -0,02 -0,10 -0,08
JU
N
2D 3 1 2 -1 -0,05 0,07 -0,17 -0,24
JU
N
3D 2 1 1 0 -0,03 0,06 -0,13 -0,19
JU
L1D 0 0 0 0 -0,10 -0,02 -0,19 -0,17
JU
L2D 1 0 1 -1 -0,14 0,01 -0,28 -0,29
JU
L3D 1 0 1 -1 -0,17 -0,12 -0,22 -0,09
AG
O1D 2 0 2 -2 -0,24 -0,14 -0,33 -0,19
AG
O2D 3 1 2 -1 -0,25 -0,20 -0,30 -0,10
 )TMWSHMSW HI TVIGMTMXEGMSR XSVVIRGMEP IR IP IWXI ]   
AG
O
3D 6 4 2 2 -0,27 -0,25 -0,28 -0,03
SE
P1D 17 5 12 -7 -0,29 -0,23 -0,35 -0,12
SE
P2D 8 3 5 -2 -0,26 -0,23 -0,30 -0,06
SE
P3D 11 0 11 -11 -0,30 -0,20 -0,39 -0,19
OC
T1D 25 16 9 7 -0,32 -0,26 -0,38 -0,12
OC
T2D 27 22 5 17 -0,46 -0,29 -0,62 -0,34
OC
T3D 21 15 6 9 -0,35 -0,14 -0,55 -0,40
NO
V1D 12 4 8 -4 -0,20 -0,20 -0,20 0,00
NO
V2D 16 5 11 -6 0,02 0,28 -0,25 -0,53
NO
V
3D 8 7 1 6 0,00 0,20 -0,19 -0,40
DI
C1D 12 7 5 2 0,10 0,32 -0,12 -0,44
DI
C2D 12 5 7 -2 0,23 0,49 -0,02 -0,51
DI
C3D 6 5 1 4 0,28 0,40 0,16 -0,23
Tabla 1. Número de eventos extremadamente torrenciales por período de 10 días y
sus correspondientes valores WeMOi según períodos de estudio.
Existe una buena correspondencia entre la ocurrencia de los episodios torrenciales y
los valores intraanuales del WeMOi (Fig. 2). Es especialmente coincidente la máxima
frecuencia absoluta de episodios torrenciales (33) (1 episodio cada 2 años) con el valor
mínimo del WeMOi (-0,32) del 11 al 20 de octubre. Al observar los calendarios por
subperíodos (Fig. 3), se evidencia que la mayor parte de los eventos registrados en
agosto y en noviembre pertenecen al subperíodo 1983-2016. Los valores del WeMOi
de agosto son más bajos en el segundo subperíodo que en el primero, y en el caso del
mes de noviembre sus valores son negativos en el período 1983-2016. Esto se traduce
en un aumento de 1 caso en agosto y de 4 en noviembre.
En el segundo subperíodo se identifican valores del WeMOi sensiblemente inferiores
a los del primer subperíodo, sobre todo en los meses de agosto, septiembre, octubre y
noviembre. Coincide con una desestacionalización del período de ocurrencia de
eventos extremos de precipitación, como se ha señalado anteriormente.
La aplicación de una aproximación de Fourier a ladistribución intranual de los valores
del WeMOi (Fig. 4 y Fig. 5) muestra claramente cómo en el segundo subperíodo
(1983-2016) el mínimo se retrasa 2 decenas, situándose en la 28, en la primera de
octubre, mientras que en el primer subperíodo se sitúa en la 26, la segunda de
septiembre.
3 1IWIKYIV6YM^ .% 0STI^&YWXMRW 0 %VFMSP 
Fig.2: Calendario por períodos de diez días del número de episodios torrenciales
extremos 200 mm en 24 h) acontecidos en el área de estudio y de los valores
diarios del WeMOi durante el período 1950-2016.
Fig. 3: Ídem Fig. 2, para los subperíodos 1950-1982 y 1983-2016.
 )TMWSHMSW HI TVIGMTMXEGMSR XSVVIRGMEP IR IP IWXI ]   
Fig. 4: Aproximación de Fourier (3 armónicos) para los valores medios en
intervalos de 10 días (abscisa) del WeMOi (ordenada) del período 1950-1982.
Fig. 5: Ídem Fig. 4, para el período 1983-2016.
4. DISCUSIÓN
El mes de octubre es el mes en el que ha registrado el mayor número de episodios de
precipitación torrencial extrema, en el período 1950-2016, en las cuencas
hidrográficas del Júcar y el Segura, siendo así paralos observatorios cercanos al litoral
de las regiones orientales de la Península Ibérica. La mayor frecuencia de valores
extremos negativos del WeMOi durante octubre, configurados por la presencia de
altas presiones en Centroeuropa y bajas presiones en el golfo de Cádiz, favorece la
circulación de vientos de levante sobre la Península. Esta circulación mediterránea es
el ingrediente principal para favorecer la ocurrencia de episodios torrenciales en el
este peninsular (Martín-Vide, 2005). De ahí que el mes de octubre sea el mes más
lluvioso en promedio en la mayor parte de la fachada este de España.
En ambos subperíodos de estudio (1950-1982 y 1983-2016) se aprecian diferencias
evidentes en los valores intraanuales del WeMOi, hecho que ya fue detectado en otros
estudios (Lana et al., 2016). Esta realidad se corresponde con un aumento de los
3 1IWIKYIV6YM^ .% 0STI^&YWXMRW 0 %VFMSP 
eventos de torrencialidad extrema de las precipitaciones en las confederaciones
hidrográficas estudiadas, asociándolos a unas configuraciones sinópticas vinculadas a
frentes de retroceso (Millán et al., 2005; López-Bustins et al., 2016).
Se ha detectado asimismo, en el segundo subperíodo, un aumento de los eventos de
precipitación torrencial extrema en el mes de noviembre.. Este resultado coincide con
lo que se señaló en el trabajo de López-Bustins et al. (2016) para la costa catalana, y
que se explica por unas temperaturas superficiales del mar Mediterráneo
progresivamente más elevadas en el citado mes en combinación con una circulación
del este en superficie y la entrada de aire polar en altura. Esta misma explicación
podría aplicarse al área de estudio.
También se ha detectado un aumento de los eventos en el mes de agosto, cuando estos
frentes de retroceso no son tan habituales. En verano predominan unas condiciones de
estabilidad atmosférica vinculadas a la presencia del anticiclón subtropical al oeste de
la Península Ibérica, y los valores más bajos del WeMOi pueden estar relacionados
con circulaciones más locales en la cuenca del Mediterráneo Occidental. Este
recorrido del flujo de aire sobre el mar Mediterráneo con una temperatura superficial
progresivamente más elevada puede provocar el transporte de mayor cantidad de
energía y de vapor de agua hacia el área de estudio, produciendo unos eventos más
torrenciales (Estrela et al., 2008).
AGRADECIMIENTOS
Los autores quieren agradecer el apoyo del proyecto WEMOTOR (CSO2014-55799-
C2-1-R, 2015-2017) y CLICES (CGL2017-83866-C3-2-R, 2018-2020) del Ministerio
de Economía, Industria y Competitividad del Gobierno de España y del Grupo de
Climatología (2017 SGR 1362, Generalitat de Catalunya).
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... Construction of calendars is a common procedure in climatological studies (Soler and Martin-Vide, 2002;Azorin-Molina and Lopez-Bustins, 2008;Meseguer-Ruiz et al., 2018). The calendars enable the intra-annual variability in the climate variable to be visualised. ...
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In previous studies the Western Mediterranean Oscillation index (WeMOi) at daily resolution has proven to constitute an effective tool for analysing the occurrence of episodes of torrential precipitation over eastern Spain. The western Mediterranean region is a very sensitive area, since climate change can enhance these weather extremes. In the present study we created a catalogue of the extreme torrential episodes (≥200 mm in 24 h) that took place in Catalonia (NE Iberia) during the 1951–2016 study period (66 years). We computed daily WeMOi values and constructed WeMOi calendars. Our principal result reveals the occurrence of 50 episodes (0.8 cases per year), mainly concentrated in the autumn. We confirmed a threshold of WeMOi ≤ −2 to define an extreme negative WeMO phase at daily resolution. Most of the 50 episodes (60 %) in the study area occurred on days presenting an extreme negative WeMOi value. Specifically, the most negative WeMOi values are detected in autumn, from 11 to 20 October, coinciding with the highest frequency of extreme torrential events. On comparing the subperiods, we observed a statistically significant decrease in WeMOi values in all months, particularly in late October and in November and December. No changes in the frequency of these extreme torrential episodes were observed between both subperiods. In contrast, a displacement of the extreme torrential episodes is detected from early to late autumn; this can be related to a statistically significant warming of sea temperature.
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This article determines the atmospheric situation for the 53 days where any weather station in the Balearic Islands detected torrential rain (equal to or above 200 mm in a single day) during the period 1941–2010. To do this, the synoptic charts for each day were analysed, classifying them in accordance with the types established by Martín Vide (1984) and, in addition, through the automatic synoptic classifications from Jenkinson and Collison (1977). The analysis results demonstrate the importance of cyclonic situations over the Western Mediterranean Basin linked to favourable altitude configurations (earlier presence of cut-off lows—DANA—or troughs). These atmospheric conditions contrast with those that predominate in nearby Mediterranean areas, such as the south-eastern coast of the Iberian Peninsula. Days with torrential rain on the Iberian coastline tend to coincide with easterly advections—a less common occurrence in the Balearics.
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The weather types of 68 dates with torrential rainfall (≥200 mm/day) recorded at any weather station in the provinces of Alicante or Murcia during the period between 1941 and 2017 were determined using the Martín-Vide's 1984 manual synoptic classification. Other relevant synoptic characteristics, as well as the surface pressure, and the value of the Western Mediterranean Oscillation index (WeMOi) on which those dates fell were also considered. The results show the high percentage of the Advection from the East with DANA (isolated high-altitude depression) or 'gota fría' type, which is present in more than 50% of the events, followed by the Trough type at 500 hPa and the Dynamic or Cold-core Low type, in the torrential rainfalls of Southeastern Spain. Except for the latter type, the average air pressure is close to or higher than normal. The WeMOi was negative for all events, which is consistent with the nature of this teleconnection pattern.
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Abstract. In previous studies the Western Mediterranean Oscillation index (WeMOi) at daily resolution has proven to constitute an effective tool for analysing the occurrence of episodes of torrential rainfall over eastern Spain. The Western Mediterranean region is therefore a very sensitive area, since climate change can enhance these weather extremes. In the present study we selected the extreme torrential episodes (≥ 200 mm in 24 hours) that took place in Catalonia (NE Iberia) during the 1951–2016 study period (66 years). We computed daily WeMOi values and constructed WeMOi calendars. Our principal results reveal the occurrence of 50 episodes (0.8 cases per year), mainly concentrated in the autumn months. We inferred a threshold of WeMOi ≤ −2 to define an extreme negative WeMO phase at daily resolution. Most of the 50 episodes (60 %) in the study area occurred on days presenting an extreme negative WeMOi value. Specifically, the most negative WeMOi values are detected in autumn, during the second 10-day period of October (11th–20th), coinciding with the highest frequency of extreme torrential events. On comparing the subperiods, we observed a statistically significant decrease in WeMOi values in all months, particularly in late October, and in November and December. No changes in the frequency of these extreme torrential episodes were observed between both subperiods; in contrast, a displacement of the episodes is detected from early to late autumn.
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RESUMEN Varios estudios anteriores han demostrado que el índice de la Oscilación del Me-diterráneo Occidental (WeMOi) tiene una correlación estadísticamente significativa con los totales pluviométricos de la vertiente oriental de la Península Ibérica. En este trabajo se presenta un calendario del WeMOi a partir de los valores medios obtenidos por períodos de diez días, y se relaciona con la ocurrencia de episodios torrenciales en las provincias costeras de Cataluña (Girona, Barcelona y Tarragona). A lo largo de los 64 años del período de estudio 1950-2013, se han detectado 375 días (5,9 por año) con precipitación torrencial (≥100 mm en 24 h) y 36 episodios de torrencialidad extrema (≥200 mm en 24 h) (0,6 por año). Se ha obtenido una buena correspondencia entre los valores intraanuales del WeMOi y la frecuencia de episodios. Los valores más ne-gativos del WeMOi tienen lugar en otoño, concretamente, durante la segunda década de octubre (del 11 al 20 de octubre). En esa década se registra la máxima frecuencia de episodios de 100 y 200 mm en 24 h en el área de estudio. En el análisis también se consideran dos subperíodos de estudio de 32 años (1950-1981 y 1982-2013) para detectar variaciones tanto en el calendario del WeMOi como en la frecuencia de epi-sodios torrenciales. El segundo subperíodo muestra en la mayoría de décadas valores del WeMOi más negativos que el primer subperíodo, especialmente, a finales de oto-ño y principios de invierno. En correspondencia con ello se observa un aumento de la frecuencia de episodios torrenciales en el segundo subperíodo (222 días) respecto al primero (153 días). ABSTRACT Several previous studies have demonstrated that the Western Mediterranean Oscillation index (WeMOi) has a statistically significant correlation with total rainfall amount over eastern Iberia. In the present paper, we present a WeMOi calendar using mean daily values derived from 10-day periods, relating it to the occurrence of heavy rainfall episodes over the coastal provinces of Catalonia (Girona, Barcelona and Tarragona). During the 1950-2013 study period, i.e. 64 years, 375 days (5.9 per year) were found to present heavy rainfall (≥100 mm in 24 h) and 36 days to present extremely heavy rainfall (≥200 mm in 24 h) (0.6 per year). We found a good match
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In this paper, the spatial and temporal distribution of the daily precipitation concentration index (CI) in Algeria (south Mediterranean Sea) has been assessed. CI is an index related to the rainfall intensity and erosive capacity; therefore, this index is of great interest for studies on torrential rainfall and floods. Forty-two daily rainfall series based on high-quality and fairly regular rainfall records for the period from 1970 to 2008 were used. The daily precipitation CI results allowed the identification of three climate zones: the northern country, characterized by coastal regions with CI values between 0.59 and 0.63; the highlands, with values between 0.57 and 0.62, except for the region of Biskra (CI = 0.70); and the southern region of the country, with high rainfall concentrations with values between 0.62 and 0.69.
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Daily Precipitation Concentration Index (CI) was used in this paper to investigate the statistical structure of daily precipitation across Europe based on 744 daily rainfall series for the period 1971-2010. Annual CI shows a global crosswise gradient, form North-West to South-East of Europe (excluding Turkey and Greece). The same gradient is also observed in winter, spring and autumn, while in summer the gradient is North-South. Highest annual and seasonal daily concentration of rainfall were detected primarily to the western Mediterranean basin, along Spanish and French coastlands. Relief seems to be one of the most noticeable factor in the spatial distribution of CI. Mann-Kendall test identifies no global significant temporal trend patterns across Europe for 1971-2010 period. French is the only country with increasing annual and seasonal CI values. These results suggest that no significant changes have occurred in daily precipitation distribution across Europe during 1971-2010.
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Extreme heat events cause significant societal impacts, prompting much concern and research about possible changes to their frequency and intensity as the climate warms. However, to date, extremes in air temperature have been emphasised at the expense of ‘heat-humidity’ indices, measures which incorporate the effect of atmospheric latent heat content on heat stress and provide a more complete picture of the thermal environment for human thermoregulation. This progress report restores balance by reviewing recent developments in the understanding of how heat-humidity indices have changed, and may continue to, as the climate warms further. The literature indicates that a concurrent rise in temperature and absolute humidity has already increased the frequency of potentially deadly conditions, and has reduced labour potential worldwide. More serious consequences may result if mitigation efforts are unsuccessful. The energetic basis of a heat-humidity perspective has permitted researchers to identify, for example, that by the end of the century, substantial parts of the Earth’s surface may be too hot and humid for human thermoregulation. Such consequences are avoided for less pessimistic scenarios of climate warming, but the societal impacts may still be very severe, as densely-populated low-latitude environments emerge as particularly at risk when a humid heat perspective is adopted. Counter to air temperature, changes in mean heat-humidity indices are actually amongst the largest worldwide at lower latitudes, where only small increases in the mean may be required to substantially enhance the frequency of dangerous conditions. The report concludes by outlining areas requiring improved process understanding, and it highlights the urgent role for societal adaptation if the worst impacts from rising humid heat are to be avoided.
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An analysis of the spatial and temporal variability of daily precipitation concentration (CI) in Spain was made based on a high-resolution (5 × 5 km) daily gridded precipitation data set for the 1950–2012 period. For each grid point in the Iberian Peninsula (IP) and Balearic and Canary Islands, the average annual CI was computed, as well as its coefficient of variation and the 5th and 95th percentiles. Annual values were also computed, and the time series of the index were used to assess temporal trends over the whole period. The spatial distribution of the CI showed a strong relationship with the orographic barriers near the coastlines. The Canary Islands showed the highest values of CI, along with the eastern Mediterranean facade of the IP. The highest inter-annual variations of the CI occurred in the southern IP and in the southern Canary Islands. The trends of CI were, overall, positive and significant, which indicates an increase of daily precipitation concentration over the study period and an increasing environmental risks scenario where erosivity, torrentiality, and floods may become more frequent.
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Given the increasing need for complete rainfall data networks, in recent years have been proposed diverse methods for filling gaps in observed precipitation series, progressively more advanced that traditional approaches to overcome the problem. The present study has consisted in validate 10 methods (6 linear, 2 non-linear and 2 hybrid) that allow multiple imputation, i.e., fill at the same time missing data of multiple incomplete series in a dense network of neighboring stations. These were applied for daily and monthly rainfall in two sectors in the Júcar River Basin Authority (east Iberian Peninsula), which is characterized by a high spatial irregularity and difficulty of rainfall estimation. A classification of precipitation according to their genetic origin was applied as pre-processing, and a quantile-mapping adjusting as post-processing technique. The results showed in general a better performance for the non-linear and hybrid methods, highlighting that the non-linear PCA (NLPCA) method outperforms considerably the Self Organizing Maps (SOM) method within non-linear approaches. On linear methods, the Regularized Expectation Maximization method (RegEM) was the best, but far from NLPCA. Applying EOF filtering as post-processing of NLPCA (hybrid approach) yielded the best results.
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The climatic calendars have a lot of applications, mainly in the planning of outdoor activities. A methodological proposal for the construction of climatic calendars is presented in the paper. The pluviometric ones are based on the frequency and the averaged amount for every day of the calendar. Finally, the graphical pluviometric calendars for 8 observatories in the Mediterranean fringe of the Iberian Peninsula are drawn. They show a large diversity of temporal behaviours in the pluviometry.
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The complexity, predictability and predictive instability of the Western Mediterranean Oscillation index (WeMOi) at monthly scale, years 1856–2000, are analysed from the viewpoint of monofractal and multifractal theories. The complex physical mechanism is quantified by: (1) the Hurst exponent, H, of the rescaled range analysis; (2) correlation and embedding dimensions, μ* and dE, together with Kolmogorov entropy, κ, derived from the reconstruction theorem; and (3) the critical Hölder exponent, αo, the spectral width, W, and the asymmetry of the multifractal spectrum, f(α). The predictive instability is described by the Lyapunov exponents, λ, and the Kaplan–Yorke dimension, DKY, while the self-affine character is characterized by the Hausdorff exponent, Ha. Relationships between the exponent β, which describes the dependence of the power spectrum S(f) on frequency f, and the Hurst and Hausdorff exponents suggest fractional Gaussian noise (fGn) as a right simulation of empiric WeMOi. Comparisons are made with monthly North-Atlantic Oscillation and Atlantic Multidecadal Oscillation indices. The analysis is complemented with an ARIMA(p,1,0) autoregressive process, which yields a more accurate prediction of WeMOi than that derived from fGn simulations.
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Seasonal precipitation variability in the east of the Iberian Peninsula is weakly linked to the North Atlantic Oscillation (NAO) during autumn and winter. For the purpose of improving the study of its performance, low-frequency variability patterns specific to the Mediterranean basin have been searched for. In this way, the Western Mediterranean Oscillation (WeMO) has been defined by means of the dipole composed, in its positive phase, by the anticyclone over the Azores and the depression over Liguria, and its index (WeMOi), as a result of the difference of the standardised values in surface atmospheric pressure in San Fernando (Spain) and Padua (Italy). This new index allows the detection of the variability relevant to the cyclogenesis next to the western Mediterranean basin, which determines in a predominant way the types of rainfall in the Gulf of Valencia. In this area, the WeMO is significantly better than the NAO to explain the monthly pluviometric anomalies during these seasons. Also, a daily resolution of the WeMOi can provide a useful tool to forecast torrential rainfall events in the north-western zones of the Mediterranean (eastern part of the Iberian Peninsula and the south of France), and such significantly daily rainfall frequencies for different thresholds. Copyright © 2006 Royal Meteorological Society.
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An index of the Western Mediterranean Oscillation (WeMO) as the difference of the standarized pressures between Cadiz-San Fernando and Padua is defined. This low frequency variability pat- tern shows negative correlation with the winter precipitation (January) at Murcia, Alicante and Valencia, better than with the NAO.