Impacto del cambio climático en las precipitaciones máximas en España (2021)




El objetivo de este informe es presentar los trabajos realizados para evaluar el impacto del cambio climático sobre las precipitaciones máximas anuales, en distintos intervalos temporales, a partir de simulaciones procedentes de modelos climáticos regionales de EURO-CORDEX. Los resultados obtenidos pueden ser útiles para la incorporación de los efectos del cambio climático en los estudios relacionados con el riesgo hidrológico o el riesgo por inundación y, en particular, para dar respuesta a lo exigido por la Directiva de Evaluación y Gestión de los Riesgos de Inundación en lo relativo a la consideración del cambio climático en la revisión de los planes de gestión del riesgo de inundación (PGRI). Asimismo, las conclusiones y resultados del estudio pueden servir de base para realizar una estimación preliminar del impacto del cambio climático sobre los caudales de crecida, tanto en el contexto de los PGRI como en el de otros estudios. El trabajo se ha desarrollado en el marco del Programa por el que se definen las líneas de trabajo que ha de desarrollar el CEDEX para la Dirección General del Agua en relación con la investigación y el desarrollo en recursos e infraestructuras hidráulicas, suscrito por ambas partes con fecha 19 de julio de 2018.

INFORME

El informe se ha estructurado en una Memoria y nueve Anexos, cuyo contenido es el siguiente.

Memoria

El estudio que se presenta en este informe se ha realizado mediante el análisis de proyecciones climáticas regionalizadas procedentes de 15 modelos de EURO-CORDEX con una resolución de celda de 0.11 grados en rejilla rotada latitud-longitud nativa (EUR-11, aprox. 12.5 km). El ámbito de estudio es el conjunto del territorio español a excepción de las Islas Canarias, ya que no se dispone de datos para este territorio en la información de partida utilizada. Los resultados de los análisis se han obtenido tanto a nivel local para cada una de las 3632 celdas en que se divide la zona de estudio, como a nivel regional, para lo que se ha dividido la zona de estudio en 29 regiones climáticas. Los análisis se han llevado a cabo para seis variables de precipitación máxima anual: precipitación diaria máxima anual, precipitación convectiva diaria máxima anual, precipitación horaria máxima anual, y precipitación acumulada en 3, 6 y 12 horas máxima anual. Para ello, se han analizado cuatro periodos de estudio: el periodo de control (1971-2000), respecto al cual se han evaluado los cambios en los distintos estadísticos y cuantiles, y tres periodos de impacto (2011-2040, 2041-2070 y 2071-2100), en base a dos escenarios de emisiones de gases de efecto invernadero (RCP 4.5 y RCP 8.5).

Asimismo, se han utilizado observaciones pertenecientes a 2079 estaciones meteorológicas procedentes de la red de la Agencia Estatal de Meteorología (AEMET) con datos de precipitación diaria, que han sido seleccionadas teniendo en cuenta la longitud de la serie de datos disponible en el periodo de control y la densidad espacial de estaciones en la zona de estudio.

La estimación de cuantiles se ha realizado para los periodos de retorno de 10, 100 y 500 años, mediante el ajuste regional de la distribución SQRT-ETmax, de forma que la metodología empleada para la estimación de tasas de cambio en cuantil se conecta con la utilizada en el estudio sobre precipitaciones máximas a escala nacional (“Máximas lluvias diarias en la España Peninsular” (DGC 1999)) realizado por el CEDEX para la Dirección General de Carreteras (DGC), así como mediante el ajuste de la distribución GEV de manera local, modelo estadístico empleado en el trabajo realizado para la “Incorporación del Cambio Climático en la Evaluación Preliminar del Riesgo de Inundación (EPRI) en el Segundo Ciclo de Aplicación de la Directiva de Inundaciones (2007/60/CE)” (MITECO 2018), permitiendo extraer conclusiones sobre la influencia del modelo estadístico en los resultados sobre las tasas de cambio en cuantil.

El estudio está compuesto por cuatro fases principales:

Anexo nº 1. Contraste de estadísticos de series observadas y simuladas de precipitación diaria máxima anual para cada modelo climático de estudio.

Este anexo incluye las figuras asociadas al contraste de estadísticos de series observadas y simuladas de precipitación diaria máxima anual para cada uno de los 15 modelos climáticos de estudio

Anexo nº 2. Contraste de la estacionalidad de la precipitación diaria máxima anual observada y simulada por los modelos climáticos de estudio para el periodo de control en las regiones climáticas.

Este anexo incluye las figuras asociadas al contraste de la estacionalidad de la precipitación diaria máxima anual observada y simulada por los modelos climáticos de estudio en cada una de las regiones climáticas (con excepción de la región “1400” (Ceuta) en la que no se dispone de ninguna estación con la que realizar el contraste).

Anexo nº 3. Mapas de tendencias, cambios en la mediana y en la varianza significativos para cada modelo climático de estudio en relación a la precipitación diaria máxima anual.

Este anexo incluye los mapas en los que se indican las celdas y regiones con tendencias y cambios en la mediana y en la varianza significativos para cada uno de los 15 modelos climáticos de estudio, y cada uno de los escenarios de emisiones (RCP 4.5 y RCP 8.5), en relación a la precipitación diaria máxima anual. Los mapas de tendencias presentan resultados para el periodo 2011-2100, y los mapas de cambios en la mediana y de cambios en la varianza para los tres periodos de impacto (2011-2040, 2041-2070 y 2071-2100).

Anexo nº 4. Contraste de la estacionalidad media de la precipitación diaria máxima anual en los periodos de impacto respecto al periodo de control en las regiones climáticas.

Este anexo incluye las figuras asociadas al contraste de la estacionalidad de la precipitación diaria máxima anual, obtenida como media del conjunto de los modelos climáticos de estudio, para los distintos periodos de impacto y escenarios respecto al periodo de control en cada una de las regiones climáticas (con excepción de la región “1400” (Ceuta) en la que no se dispone de ninguna estación con la que realizar el contraste).

Anexo nº 5. Mapas de tasas de cambio en cuantil asociadas a los modelos SQRT-R y GEV-L para cada modelo climático común en relación a la precipitación diaria máxima anual.

Este anexo incluye los mapas de tasas de cambio en cuantil asociados con el modelo SQRT-R en la Península y Baleares y el modelo GEV-L en toda la zona de estudio para cada uno de los 11 modelos climáticos comunes en relación a la precipitación diaria máxima anual para los distintos escenarios (RCP 4.5 y RCP 8.5), periodos de impacto (2011-2040, 2041-2070 y 2071-2100) y periodos de retorno (10, 100 y 500 años).

Anexo nº 6. Mapas de tasas de cambio en cuantil significativas para α = 0.10 asociadas con el modelo SQRT-R para cada modelo climático común en relación a la precipitación diaria máxima anual.

Este anexo incluye los mapas en los que se indican las celdas y regiones con cambios en cuantil significativos para α = 0.10 asociados con el modelo SQRT-R para cada uno de los 11 modelos climáticos comunes en la Península y Baleares en relación a la precipitación diaria máxima anual para los distintos escenarios (RCP 4.5 y RCP 8.5), periodos de impacto (2011-2040, 2041-2070 y 2071-2100) y periodos de retorno (T = 10, 100 y 500 años).

Anexo nº 7. Mapas de tasas de cambio en cuantil medias para el modelo GEV-L indicando significancia para α = 0.33.

Este anexo incluye los mapas de tasas de cambio en cuantil medias para toda la zona de estudio en base a los modelos climáticos comunes para el modelo GEV-L, indicando cambios en cuantil significativos para α = 0.33. Los mapas están asociados a la precipitación diaria máxima anual, la precipitación convectiva diaria máxima anual y la precipitación horaria máxima anual, para los distintos escenarios (RCP 4.5 y RCP 8.5), periodos de impacto (2011-2040, 2041-2070 y 2071-2100) y periodos de retorno (T = 10, 100 y 500 años).

Anexo nº 8. Descripción de las capas proporcionadas en formato ASCII como resultado del estudio.

Este anexo incluye la descripción de las capas proporcionadas como resultado del estudio.

Anexo nº 9. Descripción de los tramos fluviales con cambios en cuantil de precipitación diaria máxima anual acumulada en la Península por demarcación hidrográfica.

Este anexo incluye la descripción de los tramos fluviales con cambios en cuantil de precipitación diaria máxima anual acumulada para cada demarcación hidrográfica situada en la Península, incluyendo mapas detallados con los valores de las tasas de cambio en cada una de las demarcaciones. La información está asociada con el modelo SQRT-R para α = 0.10, y se proporciona para el periodo de impacto 2041-2070, para cada uno de los dos escenarios (RCP 4.5 y RCP 8.5) y cada uno de los tres periodos de retorno (T = 10, 100 y 500 años).

CAPAS DE RESULTADOS

Como resultado se proporcionan las siguientes capas:

Se recomienda utilizar para su aplicación práctica las tasas de cambio medias significativas obtenidas mediante el modelo SQRT-R, ya que, como se expone en el Informe del trabajo, el modelo GEV-L no permite una correcta identificación de los cambios en cuantil debidos al cambio climático, especialmente aquellos correspondientes a los mayores periodos de retorno.

La estructura de carpetas y la nomenclatura de los ficheros ASCII pueden consultarse en el siguiente documento: