La dificultad de disponer de series de referencia largas fiables para Cantabria nos llevó a plantearnos el problema de su reconstrucción estadística a través de un proceso de homogeneización. Tras dicha elaboración presentamos una cartografía que expresa la variabilidad de la Precipitación y la Temperatura a lo largo del siglo XX. Partimos de la existencia de contrastes regionales entre los cuales, los más significados, identifican dos comarcas de Cantabria con características bioclimáticas bien diferenciadas: el sector central de la Marina en la vertiente cantábrica y el valle de Campoo en la vertiente mediterránea. Los datos de partida, tomando como base las estaciones de Santander y Reinosa, constituyen una serie fragmentada en el tiempo que se ha completado interpolando los valores conocidos de un elevado número de estaciones en función de la distancia, en cada uno de los sectores previamente establecidos. A su vez, la irregular distribución espacial de las observaciones se ha resuelto estableciendo la correlación de las series climáticas con las variables espaciales altitud, latitud, longitud y orientación, entre otras, lo que nos ha permitido completar un conjunto de registros con elevada coherencia temporal y espacial. La inclusión de las series más largas y representativas de cada una de las comarcas, ha estado precedida de la búsqueda e incorporación de algunos periodos de observación inéditos y de un análisis crítico de los datos más antiguos. En esta etapa, no hemos servido de los métodos que la Climatología Histórica aplica al analizar los registros que proceden de fuentes documentales. / We have developed maps of the variability of precipitation and temperature in two different bioclimatic areas in the central sector of the north coast of Spain: one coastal in the Biscay basin, and one inland in the Mediterranean basin, throughout the twentieth century. Data gaps have been filled with the distance weighted interpolation (IDW), while the spatial distribution of observations is resolved by the correlation with the spatial variables calculated with a digital elevation model. Thus we have completed a data set with high temporal and spatial coherence. The inclusion of the longest and most representative series of the areas was preceded by the incorporation of some unpublished records and critical analysis of older data. For this we use Historical Climatology methods to analyse records from documentary sources.

Esta investigación se centra en el estudio de las pinturas murales realizadas por A. Palomino en la bóveda dcentral de la Iglesia de los Santos Juanes de Valencia. El objetivo general es el estudio del biodeterioro presente en las pinturas murales y la formulación de una propuesta de intervención desde el punto de vista bilógico. Se han utilizado diferentes técnicas analíticas como: Microscopía Estereomiscroscópica, Optica y Electrónica (SEM/EDX); Espectrocoscopía Infrarroja por Transformada de Fourier (FTIR); Cromatografía de Gases-Espectroscoía de Masas (GC/MS) y Pirólisis (Py-GC-MS). Se ha realizado el aislamiento, cultivo, recuento e identificación de líquenes y microorganismos, mediante análisis morfológicos, pruebas bioquímicas y técnicas de biología molecular. Por último, se desarrollan nuevos métodos alternativos de limpieza de pintura mural basados en la utilización de microorganismos (Pseudomonas stutzeri) para la eliminación de materia orgánica y eflorescencias, obteniendo resultados de biolimpieza muy satisfactorios. / Bosch Roig, MDP. (2011). Caracterización del biodeterioro y desarrollo de nuevos tratamientos de limpieza aplicables a los frescos restaurados de Antonio Palomino en la Iglesia de los Santos Juanes de Valencia [Tesis doctoral]. Editorial Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/9920 / Palancia

Se empleó el método de covarianza de flujos turbulentos para la determinación de flujos netos de carbono, respiración ecosistémica y productividad primaria bruta del bosque amazónico, en la región Madre de Dios, desde noviembre de 2016 (temporada lluviosa) hasta octubre de 2018 (temporada seca). Para ello, se utilizó un sistema compuesto por un anemómetro sónico, un analizador de gases infrarrojo, sensores de radiación, humedad y temperatura ubicados sobre una plataforma, a 46 metros, sobre el dosel del bosque. La compilación, procesamiento y análisis de datos se realizó empleando el lenguaje de programación R y los softwares comerciales Eddy Pro y TOVI. Se registró un 78,30 % de datos válidos en un periodo efectivo de 541 días. Las temperaturas promedio del aire oscilaron entre 21,6 y 25,6 °C y la humedad relativa alrededor de 80%. La distribución de patrones de viento mostró una dirección predominante hacia el NO y velocidades entre 0,1 a 1,4 ms-1. El principal indicador de presencia de turbulencias, u*, registró un valor promedio de 0,31 m.s-1 durante el día y 0,14 m.s-1 nocturno. Durante el día, los picos de temperatura, velocidad de viento y temperatura, así como el mínimo de %RH, se dieron entre las 12:00 y 14:00 h. Por otra parte, los flujos de radiación de onda corta oscilaron alrededor de 300 W.m-2 y para la onda larga en -40 W.m-2, con valores más altos durante las temporadas secas. Para la temporada húmeda 2016-2017, se registró un flujo neto de radiación de 156,98 W.m-2 y en la temporada seca, 137,76 W.m-2. En la temporada 2017-2018, la radiación neta fue 151,20 W.m-2 en el periodo lluvioso y 139,81 W.m-2 en el periodo seco. La Radiación Fotosintéticamente Activa (PAR) registró un promedio diario entre 300 y 400 μmol.m-2.s-1. La distribución diaria indica que el bosque recibió radiación entre las 06:00 y 18:00 h, alcanzando picos máximos alrededor del mediodía. Durante las noches, el bosque se comportó como un emisor de radiación. El análisis determinó un flujo de CO2 promedio diario en -5 μmol.m-2.s-1 para las temporadas húmedas y -4 μmol.m-2.s-1 en las temporadas lluviosas. En los flujos de almacenamiento de CO2, se registraron valores de 2,03 μmol.m-2.s-1 en las temporadas húmedas y 1,3 μmol.m-2.s-1 en las temporadas secas. El Intercambio Neto Ecosistémico (NEE) osciló entre -2 y -1 μmol.m-2.s-1. El comportamiento diario, influenciado por la actividad de la capa límite, indicó que el bosque se comporta como sumidero de carbono durante el día y emisor durante las noches. Entre las 6:00 h y 08:00 h, la generación de turbulencias por ingreso de radiación solar en la capa límite atmosférica, generó un pulso de CO2 con un máximo entre 6 y 9 μmol.m-2.s-1. En el análisis de flujo y balance de energía se evaluó el calor sensible (H) y calor latente (LE). A escala mensual, H fluctuó alrededor de 20 W.m-2 y LE alrededor de 60 W.m-2, con mayores valores durante las temporadas húmedas debido a la mayor nubosidad, disponibilidad de H2O y menor ingreso de radiación. A nivel diario, por presencia de radiación solar, el mayor flujo de calor se registró durante el día y los picos se alcanzaron al mediodía. El balance de energía, como correspondencia entre la radiación neta y H+LE, mostró rectas con pendientes entre 0,70 y 0,80. La pérdida en el balance de energía fue causado por errores en la instrumentación, muestreo, aplicación del filtro de turbulencias y la existencia de reservas de energía verticales que no se consideraron puesto que no fueron registradas por los equipos. El cálculo de la respiración ecosistémica nocturna (R) se determinó de la regresión hiperbólica cuadrática en la relación del NEE y PAR. Durante el periodo 2016-2017, R se situó en el intervalo de 9,49 a 11,84 μmol.m-2.s-1, mientras que en 2017-2018, estuvo entre 7,03 y 7,88 μmol.m-2.s-1. La respiración fue más intensa durante las temporadas lluviosas debido a la promoción de la respiración heterotrófica y mayor humedad del suelo. La productividad primaria bruta (GPP) se calculó como la diferencia entre los valores de NEE y R. El cálculo mostró una fijación anual neta de 44,86 toneladas de C por hectárea en el periodo 2016-2017 y 45,92 toneladas por hectárea durante 2017-2018. El impacto de las variables micrometorológicas y fisiológicas, incluyendo posibles errores por falta de continuidad de datos, pudieron afectar los promedios calculados en GPP. Finalmente, se modeló el comportamiento de la R en función de la temperatura máxima diaria en cada temporada. Los resultados mostraron notable aproximación a los resultados experimentales, por lo que existe la posibilidad de ampliar este campo en la búsqueda de predecir el comportamiento del bosque en el futuro. / The eddy covariance method was used to determine the carbon fluxes, ecosystem respiration and gross primary productivity of a western Amazon forest, in the Madre de Dios región in Peru and its relationship with micrometeorological parameters, from November 2016 (rainy season) until October 2018 (dry season). A sonic anemometer, infrared gas analyzer, radiation, humidity and a temperature sensors were used on the platform of the SAGES flux tower, at 46 m. The compilation, processing and the analysis of data were done using the R programming language, and the commercial software packages Eddy Pro and TOVI. A 78,30% of valid data was recorded over a period of 541 days, between October 2016 and October 2018. The air temperatures ranged between 21,6 and 25,6°C while the relative humidity fluctuated around 80%. The distribution of wind patterns showed a predominant direction towards the NW and a speed interval between 0,1 to 1,4 m.s-1. The main evidence of turbulences, u*, recorded a mean value around 0,31 m.s-1 during day and around 0,14 m.s-1 during night. Throughout the day, the peaks of temperature, wind speed, temperature and the minimum of %RH were recorded between 12:00 and 14:00 h. Short wave radiation fluxes oscillated around 300 W.m-2 and for long wave around -40 W.m-2, with highest values in the dry seasons. For the 2016-2017 wet season, a net radiation flow was recorded at 156,98 W.m-2 and 137,76 W.m-2 in the dry season. For the 2017-2018 period, these values were 151,20 W.m-2 in the rainy season and 139,81 W.m-2 in the dry season. Photosyntethic Active Radiation (PAR) recorded a daily average between 300 and 400 μmol.m-2.s-1. The daily distribution indicates that the forest received radiation between 06:00 and 18:00 h, reaching maximum peaks around noon. During the night, the forest behaved like a net source of radiation. In the flux analysis, an average daily flux of CO2 was determined ranging around -5 μmol.m-2.s-1 for the wet season and -4 μmol.m-2.s-1 for the rainy seasons. Registered storage CO2 flux values were 2,03 μmol.m-2.s-1 in the wet seasons and 1,3 μmol.m-2.s-1 in the dry season. The Net Ecosystemic Exchange (NEE) oscillated between -2 and -1 μmol.m-2.s-1. The daily behavior, influenced by the activity of the boundary layer, indicated that the forest was a carbon sink during days and a constant source at nights. Around 6:00 am, the turbulence due to the entry of solar radiation into the atmospheric boundary layer caused a CO2 flush with a maximum between 6 and 9 μmol.m-2.s-1. In the flux and energy balance analysis, sensible heat (H) and latent heat (LE) were studied. On a monthly scale, H fluctuated around 20 W.m-2 and LE near 60 W.m-2, with higher values during the wet seasons due to greater cloudiness, availability of H2O and lower incoming radiation. On a daily basis, due to the presence of solar radiation, the highest heat flux was registered during the day and the peaks were reached at noon. The energy balance, as a correspondence between the net radiation and H + LE, showed slopes between 0,70 and 0,80. The loss of energy balance was caused by errors in the instrumentation, sampling, application of the turbulence filter and the presence of vertical energy reserves that were not considered and registered by the equipment. The calculation of nocturnal ecosystemic respiration (R) was determined from the quadratic hyperbolic regression of NEE vs. PAR. During the 2016-2017 period, R was in the range of 9,49 to 11,84 μmol.m-2.s-1, while in 2017-2018, it was located between 7,03 and 7,88 μmol.m-2.s-1. The magnitude of R was more intense in the rainy seasons due to promotion of heterotrophic respiration and higher humidity at soil level. Gross primary productivity (GPP) was calculated as the difference of NEE and R. The values indicated a net annual carbon fixation of 44,86 tons per hectare in the period 2016-2017 and 45,92 tons per hectare during 2017-2018. The impact of the micrometorological and physiological variables, including possible errors due to lack of data continuity, could had affected the averages in GPP. Finally, the behavior of the R was modeled using the maximum daily temperature in each season. The results showed a remarkable approximation to the experimental results, so there is the possibility of expanding this field in the search to predict the behavior of the forest in the future. / Tesis

Aplica el análisis FOE que es reducir un conjunto de datos originales que contiene varias variables a un segundo conjunto de datos que contenga un número mucho menor de variables, con la condición de que estas nuevas variables contengan la máxima fracción posible de la información contenida en el primer conjunto de datos. Este segundo conjunto datos se obtiene luego de determinar los autovalores y autovectores de la matriz covarianza (Wilks, 1995). El método se ha aplicado a un conjunto de datos de Temperatura de la Superficie del Mar (TSM), estimando primero sus anomalías y construyendo la matriz covarianza, que será utilizada en el método DVS (Descomposición en Valores Singulares) para encontrar los patrones espaciales y temporales (componentes principales). Se han utilizado datos de nivel Level 4, es decir datos sobre los que se ha realizado un procesamiento adicional tal como el llenado de pixeles faltantes mediante técnicas de interpolación o la combinación de datos de diversos sensores. El área de estudio es el Océano Pacífico Ecuatorial (Latitud: 30ºN-30ºS, Longitud: 140ºE-70ºO). El objetivo es identificar los patrones (también denominados modos) más importantes de la variabilidad de la TSM en el Pacífico Ecuatorial, asociar estos modos con fenómenos como El Niño – Oscilación Sur (ENSO), y posteriormente utilizar las primeras componentes principales para encontrar los índices de variabilidad correspondientes al Pacífico Central (ENSO-CP) y al Pacífico Este (ENSO-EP). Finalmente para validar los índices estimados, se los compara con aquellos obtenidos por instituciones nacionales e internacionales. / Tesis

Tesis

Magíster en Meteorología y Climatología / En este trabajo se implementa y validan los resultados de una primera aplicación de un modelo de calidad de aire que acopla módulos meteorológicos y de química atmosférica, sobre la cuenca de Santiago, para fines de aplicación ulterior como una herramienta operacional de pronóstico del tiempo químico en la Dirección Meteorológica de Chile, en adición a otras herramientas ya disponibles. El modelo ha sido desarrollado en el Centro de Pronóstico del Tiempo y del Clima de Brasil (INPE-CPTEC) y se quiere que esta herramienta se convierta en una plataforma de desarrollo comunitario en América del Sur, para lo cual este trabajo ha constituido el proyecto piloto para la exportación del modelo a otras instituciones en la región. En este contexto, este trabajo ha ayudado a identificar las modificaciones en aspectos computacionales y físicos del código necesarias para el buen funcionamiento del mismo a escala urbana y sobre una zona de topografía compleja. Aquí se muestra la evaluación sistemática del modelo con énfasis en la inicialización en los campos de humedad, representación de la capa límite y procesos de advección. Para ello se eligió un periodo de 2 semanas en enero de 2002, para el cual se simuló la dispersión de monóxido de carbono (CO), una traza químicamente pasiva a escala urbana y la formación fotoquímica de ozono (O3) a partir de precursores. Estos resultados son comparados con observaciones disponibles en Santiago y con simulaciones del modelo MM5-Polyphemus, implementado de modo operacional en la Dirección Meteorológica de Chile. También fueron estudiados y evaluados aspectos tales como la razón entre compuestos orgánicos volátiles y óxidos de nitrógeno presente en el inventario local de emisiones y los resultados simulados de óxidos de nitrógeno, respectivamente. Se concluye que el modelo es capaz de representar las características generales de la variabilidad meteorológica y química sobre la zona de estudio, haciéndolo pertinente como herramienta operativa para pronósticos del tiempo químico. Se considera, sin embargo, que su desempeño podría ser mejorado al incrementar su resolución espacial en la zona de estudio, así como ajustando las opciones físicas disponibles en el modelo.

Publicación a texto completo no autorizada por el autor / Determina la contribución relativa a la variabilidad estacional de los procesos originados como respuesta de la interacción océano-atmosfera (Transporte de Ekman y Bombeo de Ekman) mediante el uso de vectores de vientos superficiales de origen satelital a lo largo de la costa peruana, comprendidos entre el 2007 y el 2015. Para obtener señales estacionales se empleo filtros de señales temporales de alta frecuencias (i.e., variabilidad menor a 90 días). Como resultado se obtuvieron señales estacionales bien definidas en el espacio, se identifico patrones espaciotemporales de los mecanismos físicos inducidos por el viento, además de estimar el porcentaje de contribución relativa estacional de ambos procesos. Los factores que afectan la variabilidad espacio-temporal de los vientos costeros (temperatura del mar, la orografía y la morfología de la línea de costa) fueron analizados empleando datos satelitales de Temperatura Superficial del Mar (TSM) e información topográfica (ETOPO). La linealidad entre los gradientes de la TSM y de la variabilidad espacio-tiempo del esfuerzo de viento fueron analizados en base a la relación empírica de acoplamiento entre ambas variables, logrando identificar que el “Drop-off” de los vientos costeros muestran coherencia con las bajas temperaturas a lo largo de la franja costera, finalmente se ha encontrado coherencia entre principales cambios morfológicos del límite costero y las variaciones en la intensidad del esfuerzo de viento a lo largo de la región de estudio. / Tesis

Se ha sintetizado la información de las temperaturas de emisión superficial obtenidas mediante 53 imágenes del satélite Terra MODIS, aplicando para ello promedios anuales y estacionales de las temperaturas estandarizadas, y reducción de las imágenes a factores complejos de los patrones espaciales usando Análisis de Componentes Principales (ACP); finalmente, se han realizado mapas de diferencias térmicas para conocer la intensidad de la isla de calor urbana de superficie (ICUs) estacional y anual. Los resultados muestran que la isla de calor tiende a localizar el máximo térmico en las comunas de Santiago, Providencia, Las Condes, Ñuñoa y Vitacura, conformando un núcleo cálido asociado a la mayor densidad construida; además, las comunas de Huechuraba y Quilicura conforman otro núcleo cálido, el que está asociado a viviendas de alto nivel de ingresos en el primer caso e industrias en el caso de Quilicura. El ACP revela cuatro patrones típicos, que explican el 90,6% de las situaciones, a saber: ICUs consolidada (44,5%), ICUs del piedmont y cuña de altos ingresos (22,3%), un tipo sin isla de calor urbana (20,2%) e ICUs más intensa al sur (3,6%). Finalmente, la intensidad de la isla de calor urbana de superficie es de mayor magnitud durante el otoño (7,4ºC), seguida de verano (5,9ºC), primavera (5,4ºC) e invierno (5,0ºC); incluso en verano y otoño supera los 7ºC en la zona oriente de la ciudad. De las situaciones sin isla de calor, se ha sugerido la hipótesis de efecto sumidero de calor o «urban heat sink», asociado a fuerte brisa de la Cordillera de Los Andes, que barre la ICUs y la desplaza al poniente de la ciudad, lo que en días de contaminación por material particulado (PM10) tendría efectos nocivos sobre la salud de la población de esa parte de la ciudad. Además, se modela la isla de calor urbana de superficie (ICUs) en función de una serie de variables geográficas y urbanas, con el propósito de plantear alternativas para la mitigación de los efectos negativos que las ICUs provocan a los habitantes de la ciudad de Santiago. Además, se entregan algunas directrices para una planificación territorial más sostenible. En total se utilizaron 42 mapas de isla de calor del año 2010, los cuales se generaron con imágenes satelitales Terra MODIS. Ellos fueron sintetizados en cinco cartografías, un mapa anual y cuatro correspondientes a las estaciones del año. Las variables explicativas para predecir la isla de calor fueron nueve: densidad de población y construida, elevación topográfica, NDVI, albedo, radiación solar y las distancias euclidianas al centro, la costa y los ríos y esteros. Los resultados de los modelos de regresión lineal múltiple por pasos indican coeficientes de determinación entre 47,39% y 80,08% (invierno y verano respectivamente). Las variables explicativas más influyentes son el albedo y el NDVI (relación negativa), y la densidad construida (relación positiva). Al modificar las variables que explican la ICUs se podría variar la intensidad de ella, por ejemplo: al aumentar de 10.000 m2 a 20.000 m2 construidos por hectárea la temperatura deberá aumentar entre 1ºC y 2ºC; implementando de áreas verdes un espacio sin vegetación, la isla de calor se verá reducida entre 1,2ºC y 5,5ºC; y al modificar el albedo de la ciudad desde un 10% a un 20% se consigue una reducción de la ICUs entre 1,1ºC y 2,7ºC.

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.

Esta tesis presenta el primer estudio científico acerca de la ocurrencia de condiciones favorables para el surf en las escalas global y regional (en este caso en el Mar Cantábrico). Para ello han sido empleadas bases de datos de reanálisis atmosféricos y de oleaje previamente calibrados, los cuales permiten estimar la calidad de las condiciones y la consistencia (días de buenas condiciones de surf) la cual es la principal característica en la disponibilidad de recurso (Lazarow et al., 2007). Los valores medios obtenidos muestran una alta relación con el patrón general de circulación atmosférica y con las características de propagación de los oleajes tipo swell y, por lo tanto, con las variaciones estacionales de los mismos. El estudio de la variabilidad estacional ha sido investigado relacionando la consistencia mensual con diferentes índices climáticos como el SOI (Southern Oscillation Index) o la NAO (North Atlantic Oscillation) entre otros, mostrando valores altos de correlación. El análisis de las tendencias en el largo plazo muestra un incremento generalizado en las costas con orientación oeste (ej. 20 horas/año en California), lo cual coincide con un incremento de la actividad extratropical durante el periodo de tiempo analizado. En la escala regional han sido empleadas técnicas de regionalización para obtener campos de oleaje y viento de alta resolución con el objetivo de mejorar la estima de la calidad de las condiciones de surf. Para ello, han sido calculadas la dispersión frecuencial y direccional del espectro de oleaje mejorando la estima actual de la calidad, la cual es altamente dependiente de los procesos de propagación del oleaje por aguas someras. La variabilidad climática en esta escala ha sido estudiada por medio de técnicas de clasificación de la atmósfera que permiten obtener patrones preferenciales de variabilidad en diferentes escalas temporales: tipos de tiempo (3 días) y patrones climáticos (1 mes). Estas técnicas permiten relacionar unívocamente un estado de la atmosfera con una distribución específica de la energía del oleaje en el dominio de las frecuencias y direcciones. Esta metodología permite además analizar la variabilidad en la forma espectral debida al cambio climático o la variabilidad climática natural. / This thesis presents the firs scientific study of the surf conditions occurrence at a global and a regional scale (herein Cantabrian Sea). Calibrated wave and wind hindcast data bases have used as the ground true estimating surf quality and consistency (days of good surfing conditions) which is the most striking feature in surf resource availability (Lazarow et al., 2007). Mean consistency values are calculated finding spatial patterns highly related with the general circulation scheme and swell traveling properties and thus seasonality. Controls of inter-annual variability are investigated by comparing occurrence values with global and regional climate patterns. Southern Oscillation Index (SOI), North Atlantic Oscillation (NAO) between others, have been related to surf occurrence, showing a great influence at both, global and regional scales. Analysis of long term trends shows an increase in the probability of surfable events over the west facing coasts on the planet (e.g. 20 hours/year in California coasts), according with previous studies which indicate increased extra-tropical storminess during the past few years. Moreover, downscaling techniques have been employed obtaining high resolution wave and wind fields in order to asses surf quality in a regional scale. At this scale, spectral directional and frequency spreading have been also determined improving the current estimation of the surf quality, which is highly related to the wave shallow water processes. Clustering statistics techniques have been applied to sea level pressure over the North Atlantic obtaining leading patterns of weather (3 days) and climate variability (1 month) corresponding to AO (Arctic Oscillation), NAO or EA (East Atlantic Oscillation) atmospheric states. These techniques allow univocal relating some specific state of the atmosphere with one wave energy distribution through frequencies and directions domain, including high frequency energy coming from local winds. In addition the proposed methodology makes possible analyzing spectral variability due to climate change or natural climatic variability.