Study of the uncertainties of Mediterranean Sea Climate Monitoring and Projections

Resumen

El objetivo principal de la presente tesis consiste en la caracterización de las incertidumbres asociadas a los productos observacionales y a las simulaciones numéricas a la hora de reproducir la variabilidad climática en el Mar Mediterráneo. En primer lugar, se han analizado las capacidades de cinco redes de observación marinas a la hora de reproducir la evolución de la temperatura y la salinidad durante las últimas décadas del siglo XX y para el sigo XXI completo, así como la caracterización de otros procesos locales como la tasa de formación de aguas profundas en la cuenca occidental. Los resultados muestran que todas las redes son capaces de capturar correctamente los promedios de cuenca y las tendencias a largo plazo. Por el contrario, la tasa de formación de aguas profundas en la cuenca occidental y otros procesos locales son, en gran parte, sobre o subestimados por todas las redes. En segundo lugar, se ha estudiado la incertidumbre de un conjunto de simulaciones climáticas regionales en las últimas décadas del siglo XX. Específicamente, se cuantificaron y analizaron las incertidumbres ligadas a la reproducción de un proceso climático clave como es la redistribución de calor y sal en la cuenca. A partir de la caracterización de la incertidumbre del conjunto, se muestra que las diferencias entre modelos son mucho mayores que el promedio en el caso de la transferencia vertical de sal y en el caso de la transferencia de calor entre 0-150 m y 150-600m. En capas inferiores, algunos modelos muestran una alta correlación entre ellos mientras otros no muestran concordancia alguna con ninguno de los demás. Los mecanismos que gobiernan las discrepancias entre modelos han sido estudiados concluyendo que es complicado sacar conclusiones robustas en este sentido. Finalmente, se analizó la fiabilidad en las estimaciones de la incertidumbre en simulaciones numéricas climáticas cuando el número de simulaciones disponibles es limitado, lo cual dificulta la represent at i vidad de las estimaciones de la incertidumbre. En esos casos, la incertidumbre total puede ser subestimada. En este sentido se recomienda usar un factor corrector para obtener estimaciones más realistas de la incertidumbre. Dicho factor corrector ha sido deducido en el caso de tener una o múltiples fuentes de incertidumbre y ha sido aplicado a un caso real: La reconstrucción del nivel del Mar Mediterráneo a partir de un conjunto de proyecciones climáticas. En este estudio se muestra que la fiabilidad en las estimas de la incertidumbre de cada fuente depende del número de simulaciones a partir de las cuales se ha calculado la incertidumbre, así como a la importancia relativa de la incertidumbre de cada fuente respecto a la incertidumbre total. A partir de estos resultados, se pretende llamar la atención respecto a los problemas asociados en las estimas de la incertidumbre a partir de un número limitado de simulaciones.