L'Oscil·lació de la Mediterrània Occidental (WeMO -Western Mediterranean Oscillation-) és un nou patró de teleconnexió de caràcter regional. És definit per poder explicar la variabilitat pluviomètrica d'aquelles zones de la Península Ibèrica on l'Oscil·lació de l'Atlàntic Nord (NAO -North Atlantic Oscillation-) té una dèbil influència com és el cas del territori dels Països Catalans. En conseqüència, l'àrea d'estudi és la façana oriental de la Península Ibèrica. Aquesta es troba correlacionada molt satisfactòria i negativament amb aquest nou patró. Les zones més influenciades en la fase negativa de la WeMO són el Golf de València i la Plana del Rosselló durant les estacions d'hivern i tardor segons el període d'estudi de la tesi (1951-2000).Les tendències recents de l'índex de la WeMO (WeMOi) tenen una clara correspondència amb l'evolució de la precipitació a l'àrea d'estudi a finals del segle XX. És així que la precipitació en l'estació hivernal a la regió de València, sobretot al mes de gener, està augmentant, així com una major torrencialitat, per una contundent tendència negativa del WeMOi en aquesta època de l'any. Les anàlisis espectrals que s'han portat a terme també mostren aquesta dependència de la precipitació als Països Catalans del WeMOi.També s'estudia el paper de l'estratosfera quant a la seva influència en la variabilitat de la WeMO. S'analitzen quins factors condicionen la variabilitat del comportament del vòrtex polar estratosfèric per preveure certs patrons de circulació atmosfèrica en superfície a curt termini. Entre aquests factors cal destacar el cicle d'11 anys de l'activitat solar, l'Oscil·lació Quasi-Biennal (QBO), el Niño, els volcans i els gasos d'efecte hivernacle. La variabilitat de l'estratosfera al Pol Nord es detecta en superfície amb l'índex de l'Oscil·lació de l'Àrtic (AOi). Quan més reforçat i fred es troba el vòrtex polar més positiu és l'AOi. Al mateix temps, es va trobar que aquest índex es correlacionava significativa i negativament amb el WeMOi. Per tant, una major vorticitat a l'estratosfera polar implicaria, a curt termini, una major probabilitat de precipitacions, de tipus més aviat torrencial, als Països Catalans.En aquesta tesi s'ha assajat de forma innovadora l'ús d'un patró de teleconnexió, com la WeMO, a resolució diària. Es demostra que el WeMOi a escala diària és una eina molt útil per ajudar a predir episodis de pluja torrencial als Països Catalans. Els episodis de més de 100 mm en 24 hores que tenen lloc a l'àrea d'estudi ocorren, pràcticament en tots els casos, en dies amb un valor del WeMOi negatiu. Per últim, cal comentar que aquesta tesi posa al dia l'evolució de la precipitació als Països Catalans emprant una densa xarxa de sèries pluviomètriques, i intenta explicar el seu futur comportament dins el nou context de canvi climàtic. / "The Western Mediterranean Oscillation and Rainfall in the Catalan Countries"TEXT:The Western Mediterranean Oscillation (WeMO) is a new regional teleconnection pattern. It is defined in order to account for the pluviometric variability in areas of the Iberian Peninsula subjected to a weak influence of the North Atlantic Oscillation (NAO), such as the Catalan Countries. The latter area presents a very satisfactory negative correlation with this new pattern. The areas under the strongest influence in the negative phase of the WeMO are the Gulf of Valencia and the Roussillon Plain during winter and autumn.The recent trends of the WeMO index (WeMOi) show a clear correspondence with the evolution of rainfall in the study area at the end of the 20th century. Thus, rainfall in the Valencia region in winter months, in particular in January, is showing an increase, with higher torrentiality, resulting from a clear negative trend of the WeMOi during this season. The spectral analyses also highlight this dependence of rainfall in the Catalan Countries on the WeMOi. I also study the role of the stratosphere with regard to its influence on WeMO variability. I attempt to determine which factors interact with the stratospheric polar vortex in order to predict certain atmospheric circulation patterns at surface level after a few weeks. Among these factors we can highlight the 11-year sunspot cycle, the Quasi-Biennial Oscillation (QBO), the Niño, volcanoes and greenhouse gasses. Variability in the stratosphere at the North Pole is detected at surface level by means of the Artic Oscillation index (AOi). It was seen that this index shows a significant negative correlation with the WeMOi. Greater vorticity in the polar stratosphere would therefore imply a higher likelihood of torrential rainfall in the Catalan Countries some weeks later. To conclude, this thesis makes use of an innovative method for testing the use of a teleconnection pattern at daily resolution. Herein it was shown how the WeMOi at daily scale constitutes a useful tool for predicting episodes of torrential rainfall in the Catalan Countries. / RESUMEN:"La Oscilación del Mediterráneo Occidental y la Precipitación en los Países Catalanes"TEXTO:La Oscilación del Mediterráneo Occidental (WeMO -Western Mediterranean Oscillation-) es un nuevo patrón de teleconexión de carácter regional. Se define para poder explicar la variabilidad pluviométrica de esas zonas de la Península Ibérica donde la Oscilación del Atlántico Norte (NAO -North Atlantic Oscillation-) tiene una débil influencia como es el caso del territorio de los Países Catalanes. En consecuencia, el área de estudio es la fachada oriental de la Península Ibérica. Ésta se correlaciona muy satisfactoria y negativamente con este nuevo patrón. Las zonas más influenciadas en la fase negativa de la WeMO son el golfo de Valencia y la llanura del Rosellón (Cataluña del Norte) durante las estaciones de invierno y de otoño.Las tendencias recientes del índice de la WeMO (WeMOi) tienen una clara correspondencia con la evolución de la precipitación en el área de estudio a finales del siglo XX. Así es el caso, que la precipitación en los meses de invierno en la región de Valencia, sobre todo en enero, está aumentando, así como una mayor torrencialidad, por una contundente tendencia negativa del WeMOi en esta estación. Los análisis espectrales llevados a cabo también ponen de manifiesto esta dependencia de la precipitación de los Países Catalanes del WeMOi. También se estudia el papel de la estratosfera en cuanto a su influencia en la variabilidad de la WeMO. Se analizan qué factores interactúan con el vórtice polar estratosférico para prever ciertos patrones de circulación atmosférica en superficie a corto plazo. Entre estos factores cabe destacar el ciclo de 11 años de la actividad solar, la Oscilación Cuasi-Bienal (QBO), el Niño, los volcanes y los gases de efecto invernadero. La variabilidad de la estratosfera en el Polo Norte se detecta en superficie con el índice de la Oscilación del Ártico (AOi). Cuando más reforzado y frío se halla el vórtice polar más positivo es el AOi. Al mismo tiempo, se halló que este índice se correlacionaba significativa y negativamente con el WeMOi. De este modo, una mayor vorticidad en la estratosfera polar implicaría a corto plazo una mayor probabilidad de precipitaciones, de tipo más bien torrencial, en los Países Catalanes.Por último, en esta tesis se ensaya de forma novedosa el uso de un patrón de teleconexión a resolución diaria. En este caso, se demostró que el WeMOi a escala diaria es una herramienta muy útil para ayudar a predecir episodios de lluvia torrencial en los Países Catalanes. Los episodios de más 100 mm en 24 horas que tienen lugar en el área de estudio ocurren, prácticamente en todos los casos, en días con un valor del WeMOi negativo.

La classificació de la circulació atmosfèrica s’ha abordat de diferents maneres: mètodes manuals, mixtes, basats en l’estadística multivariant, entre d’altres. En aquest treball es fa un extens i actualitzat recorregut per aquests mètodes i es fa una proposta metodològica basada en l’anàlisi per components principals: el mètode de les puntuacions extremes. Aquesta metodologia, basada en l’aproximació tradicional que empra la matriu tipus S, proposa una estandardització espacial de les dades originals (malles), l’ús dels valors més elevats de les puntuacions factorials per a la determinació del nombre de grups de la classificació i els seus centroides, i finalment l’assignació dels casos a algun dels grups sense l’ús de les iteracions característiques dels mètodes de k-mitjanes. La proposta s’aplica posteriorment a diferents casos pràctics relacionats amb diferents enfocs de les ciències atmosfèriques: meteorologia de muntanya, variabilitat climàtica i canvi climàtic, cartografia climàtica i riscos meteorològics. Aquests casos pràctics es presenten a través de quatre articles publicats a diferents revistes internacionals. El primer cas fa una caracterització de les nevades intenses al Principat d’Andorra a partir de la classificació de la pressió en superfície a l’àmbit de l’Europa Occidental, obtenint-se set patrons de circulació que expliquen la varietat de situacions associades a nevades superiors a 30cm en 24 hores en algun lloc del Principat. La detecció d’aquesta variabilitat, i la detecció de situacions de la mateixa component però amb diferencies en el gradient de pressió fan del catàleg obtingut com una eina interessant en la predicció meteorològica en aquest sector del Pirineu. Aquest article va ser publicat a la revista International Journal of Climatology l’any 2005. El segon cas fa una classificació genèrica de la circulació atmosfèrica a l’Europa Occidental, entre 1960 i 2001 i emprant, com en el cas anterior, el reanàlisi de l’NCEP-NCAR (1 dada diària i 2.5º de resolució espacial). S’obtenen 20 patrons que expliquen de forma molt completa la variabilitat de la circulació atmosfèrica en aquest sector. A més, per cadascun dels patrons obtinguts s’ha calculat la seva distribució anual i la seva tendència al llarg del període. Precisament sobre aquest darrer punt, alguns patrons mostren tendències estadísticament significatives que apunten cap a un increment de les situacions de bloqueig anticiclònic durant les dècades estudiades. L’article fou publicat a International Journal of Climatology al 2006. El tercer cas aborda la obtenció de cartografia de temperatura i precipitació en zones d’orografia complexa (Andorra) relacionada amb els patrons de circulació obtinguts en el treball anterior. Els resultats, 80 mapes d’alta resolució calculats amb el mètode de la regressió múltiple, mostren la variabilitat climàtica local basada en la discriminació que estableix un catàleg de la circulació atmosfèrica. L’article fou publicat a la revista Theoretical and Applied Climatology al 2009. Finalment, el quart cas aborda l’activitat dels llamps al sector d’Andorra i Catalunya, però en aquest cas classificant una malla de pressió en superfície de més resolució temporal i espacial (dades cada 6 hores i a 1º). S’obtenen nou tipus de circulació atmosfèrica que representen situacions de caràcter advectiu (definides sobretot pel context sinòptic), dominades per la dinàmica mesoescalar (normalment efecte del dipol orogràfic pirinenc), o situacions de caràcter tèrmic dominades per la manca de gradient bàric. Aquest treball fou publicat a Physics and Chemistry of the Earth al 2010. Els resultats mostren que la proposta del mètode de les puntuacions extremes és una opció prou robusta per a la obtenció de tipus de circulació atmosfèrica i que pot ser aplicada a diferents resolucions temporals i espacials. Aquest mètode ha estat implementat al programari lliure COST733class desenvolupat en l’àmbit del projecte europeu COST733 (2005-2010) centrat en la comparació i avaluació de mètodes de classificació de la circulació atmosfèrica. / Atmospheric circulation types classification: a method proposal and applications The classification of atmospheric circulation has been addressed via different methodological approaches: manual methods, mixed methods, based on multivariate techniques, etc. In this work we present an extensive overview of the main existing typologies of circulation type classification methods for finally propose a new approach based on principal component analysis: the method of extreme scores. This new approach highlight the spatial standardization of the original data (gridded data), the use of the factor scores for determining the total amount of circulation types and their centroids, and finally support the non use of iterations for the final classification of all the cases into the groups via the Euclidian distance. The proposal is then applied to heavy snow precipitation events in Andorra (Pyrenees), to climate variability analysis over Western Europe, to the interpolation of climate variables in mountain areas (temperature and precipitation in Andorra) based on circulation types, and for analyze relevant lightning activity over the sector of Catalonia and Andorra. These applications are presented trough the corresponding publications in international scientific journals, and exemplify the usefulness of the atmospheric circulation classification methods for the study of mountain meteorology, climate variability and climate change, climate mapping in areas of complex topography using GIS techniques, and weather hazards situations. In addition, these applications also demonstrate the goodness of the proposed method of the extreme scores. This method of the extreme scores has been included in the classification software COST733class developed by the European project COST733 that was focused on the comparison and evaluation of circulation type classification methods.