Joan Estrada Mateu
Geògraf i climatòleg

Unes reflexions metodològiques prèvies

Qui subscriu aquestes línies és l’autor d’un estudi intitulat Persistencia de los días con y sin precipitación en Ransol (Principado de Andorra), presentat al IV Congreso de la Asociación Española de Climatología, que es va celebrar a Santander l’any 2004.

Aquest treball de Santander consistia, com indica el mateix títol, en un estudi sobre la persistència de la precipitació al Pirineu andorrà, fet a través de l’estació de Ransol. Concretament, a l’estudi l’autor calculava i analitzava, a partir de les dades diàries de precipitació de Ransol i en el període de quaranta anys 1962-2001, les probabilitats anual i mensual de dia de precipitació i de dia de precipitació després de dia de precipitació, així com les anàlogues per a dia sec. Obtenia, també, les probabilitats de dia de precipitació després de dia de precipitació segons la quantitat pluviomètrica del dia precedent, un càlcul els resultats del qual no només servien per adquirir un coneixement més acurat del clima pirinenc andorrà, sinó que permetien de disposar de dades més precises amb vista a millorar el pronòstic meteorològic.

El treball tenia la particularitat de ser, molt probablement, el primer que analitzava el tema de la persistència de la precipitació al Pirineu andorrà (tram central-oriental del vessant sud pirenaic), i contribuïa a més, amb una de les poques recerques que s’havien pogut realitzar sobre la qüestió esmentada en un àmbit més ampli com és el conjunt del flanc meridional del Pirineu, a la regionalització pluviomètrica i climàtica no només de la serralada, sinó de la península Ibèrica.

Més tard de la seva publicació, l’autor va adonar-se que l’estudi de Santander tenia una petita mancança: no especificava quin criteri s’havia emprat a l’hora d’establir el salt d’un mes al següent per poder atribuir mensualment les ratxes plujoses i les ratxes seques de dies seguits.

Les possibles opcions per poder definir aquest criteri són tres, i les exposarem a través d’un exemple. És el següent:

Imaginem que un desembre qualsevol hi ha hagut una ratxa continuada de dies secs o sense precipitació des del dia 18 fins al 31. En total, la seqüència seca consta, per tant, de 14 dies. Des d’aquell dia 18 fins a la fi del mes es comptabilitzen, per tant, 13 dies secs després de dia sense precipitació. Fins aquí tot sembla clar. Suposem a continuació que el gener que segueix aquest desembre s’inicia amb 5 dies secs més que prolonguen la seqüència seca fins al dia 5 i que sumats a la ratxa seca de finals del desembre fan, per tant, un total de 19 dies seguits sense precipitació.

I aquí se’ns pot plantejar el dubte, un dubte metodològic, ja que, en certa manera, poden existir diferents formes de percebre o copsar l’estructura de les seqüències de dies plujosos o de dies secs seguits quan efectuem el salt d’un mes al següent. Davant d’això, i per a l’exemple que ens ocupa, existeixen tres solucions, totes vàlides:

1. Connectar els 5 dies secs de començaments del gener amb la ratxa seca de 14 dies de finals del desembre precedent i assignar al gener la ratxa total de 19 dies, de manera que en arribar al 5 de gener es comptabilitzaran, per tant, 18 dies secs després de dia sense precipitació.



2. Assignar la ratxa seca de 19 dies al mes que té més dies secs dins aquesta ratxa; és a dir, al desembre.



3. O bé, com a tercera opció, tancar la ratxa seca del desembre el dia 31 d’aquest mes i al gener següent començar amb una nova ratxa el dia 1, de manera que es prenguin en consideració mesos naturals. O sia, separar la ratxa seca de 14 dies del tram final del desembre de la ratxa seca dels 5 primers dies del gener, de manera que el primer cas formi part del càlcul probabilístic del mes de desembre amb els seus trenta-un dies naturals (del dia 1 al 31) i que el segon cas s’integri en el càlcul probabilístic del gener natural (de l’1 al 31 de gener). El febrer següent amb els seus 28 (o 29) dies naturals seria ja un altre període individualitzat.

Aquest raonament val igualment per a les ratxes de dies de precipitació seguits.

El treball que desenvoluparem a les properes planes pretén cobrir essencialment els mateixos objectius que l’estudi de Santander (per això porta el mateix títol), però guanya coherència i solidesa metodològiques perquè indica l’opció adoptada per abordar el pas d’un mes al següent quan volem assignar mensualment ratxes plujoses o ratxes seques de dies seguits. Aquesta opció és la tercera de les tres especificades anteriorment, és a dir, la que individualitza mesos naturals considerats cadascun com una unitat.

Nota: per establir els valors absoluts anuals dels diferents paràmetres probabilístics en qüestió, prendrem, això sí, la totalitat del nostre banc de dades d’una manera contínua, com un bloc sense parcel·lacions.

1. Introducció

L’estudi de la persistència de la precipitació, i de la persistència de les situacions atmosfèriques en un sentit més ampli, presenta un interès innegable en climatologia. La presència de seqüències de dies successius en què es repeteix un mateix paràmetre atmosfèric no solament contribueix a la determinació i a la definició de les característiques d’un clima, sinó que representa un instrument molt útil amb vista a poder afinar el pronòstic meteorològic per a una determinada zona. En el cas de la precipitació, l’anàlisi de les seqüències de dies successius amb caiguda o sense caiguda de l’element aigua permet precisar, junt amb altres paràmetres com la precipitació total, la freqüència de dies de pluja o neu o la irregularitat i la intensitat pluviomètriques, el caràcter humit, subhumit, subàrid o àrid de les condicions climàtiques d’un territori determinat.

2. Metodologia del present treball

El nostre estudi s’ha basat en les dades de precipitació diària de Ransol corresponents al període de trenta anys 1978-2007, provinents de FEDA (Forces Elèctriques d’Andorra), organisme que gestiona l’observatori meteorològic de Ransol. A partir d’aquí, hem calculat una sèrie de probabilitats, mensuals i anuals, concretament la probabilitat de dia de precipitació i de dia de precipitació després de dia de precipitació, així com les anàlogues per a dia sec. Després hem calculat, també per a cada mes i per a un còmput global anual, les probabilitats diàries de la precipitació en funció de les quantitats pluviomètriques del dia precedent, concretament en funció de si la precipitació del dia anterior immediat ha estat dèbil (inferior a 5,0 mm), moderada (de 5,0 a 14,9 mm), copiosa (de 15,0 a 29,9 mm) o molt copiosa (igual o superior a 30,0 mm).

Les dades de precipitació de Ransol constitueixen un registre continu, que no presenta cap buit. Això fa que puguem disposar d’una sèrie molt interessant i valuosa de la qual es poden derivar uns resultats molt interessants. Ransol és una estació força representativa de les condicions atmosfèriques i climàtiques mitjanes d’Andorra. L’estació se situa a 1.640 metres d’altitud, una altitud propera a la mitjana del país (prop de 2.000 m), i en el terç septentrional del Principat, concretament en el tram mitjà-alt de la conca del Valira d’Orient.

3. El criteri de dia de precipitació

A les estacions meteorològiques de FEDA, les precipitacions diàries es mesuren amb una precisió d’una dècima de mil·límetre. En conseqüència, una precipitació registrada en 24 hores de 0,1 mm ja representa un dia de precipitació. Si comptabilitzem el nombre total de dies de precipitació registrats d’acord amb aquest criteri en el període 1978-2007 i el dividim per trenta, tenim, per a aquest trentenni, una freqüència mitjana anual a Ransol de 147,7 dies de precipitació. Es tracta d’una freqüència de dies de precipitació bastant alta, sensiblement superior a la dels sectors del Pirineu més oriental.

4. La probabilitat de dia de precipitació i de dia de precipitació després de dia de precipitació

El quocient entre el nombre total de dies de precipitació i el nombre total de dies observats a Ransol, en el trentenni 1978-2007, ens dóna una probabilitat anual de dia de precipitació de 0,404.

En altres termes, el 40,4% del total dels dies de l’any registra a Ransol precipitació.

A més, podem definir el quocient entre el nombre de dies de precipitació després de dia de precipitació i el nombre de dies de precipitació, una fórmula que ens donarà la probabilitat de dia de precipitació després de dia de precipitació. A Ransol, en el trentenni 1978-2007, el valor anual d’aquest paràmetre és de 0,605. És a dir, el 60,5% dels dies amb precipitació hi és seguit de dia de precipitació.

La figura 1 expressa les probabilitats mensuals de dia de precipitació (p) i de dia de precipitació després de dia de precipitació (p’) a Ransol en el període 1978-2007. (Cliqueu aquí per visualitzar la figura 1).

Podem apreciar que p’ resulta sempre superior a p, un fet que demostra el caràcter persistent de la precipitació. El mínim absolut, tant de p com de p’, correspon al mes de juliol. El màxim absolut, també per als dos tipus de probabilitat, l’ostenta maig. Tanmateix, podem afirmar, a partir de l’observació del gràfic, que, de fet, maig comparteix amb abril els màxims de p i p’, car, tant en un tipus de probabilitat com en l’altre, l’abril ateny pràcticament el maig. Això posa clarament en relleu que és a la primavera quan la freqüència i la persistència de la precipitació resulten a Andorra més destacades.

Els valors mínims de juliol podrien explicar-se per la importància que adquireix sobre l’Europa sud-occidental el màxim baromètric de les Açores en aquesta època de l’any, de manera que tendeix a estabilitzar-hi l’atmosfera. Les pluges solen ser al juliol més disperses i, freqüentment, en forma de tempesta, a vegades, dins Andorra, de caràcter local.

1. El caldejament més o menys acusat de les capes d’aire en contacte amb el substrat durant un mes en què la insolació ja pot arribar a ser destacada, de manera que afavoreix el desenvolupament de nuvolositat vertical.



2. El posicionament, durant el maig, de mínims baromètrics freqüents sobre la serralada pirinenca o prop seu, producte, sobretot, de desviacions cap al sud de branques del corrent en jet polar que s’han esbessat al sud de la circulació general de les capes altes.

Els valors de la probabilitat de dia de precipitació després de dia de precipitació resulten a l’estiu més baixos que en altres èpoques de l’any, la qual cosa reflecteix la influència predominant de les altes pressions subtropicals a l’època estival, que provoquen una certa tendència a la dispersió dels dies en què es produeix precipitació. La persistència de la precipitació és, per tant, més baixa a l’estiu.

La probabilitat de dia de precipitació després de dia de precipitació és major al Pirineu andorrà que en els sectors litorals mediterranis de la península Ibèrica. Les altituds més importants, que afavoreixen més fàcilment els fenòmens de condensació, junt amb la influència més gran d’uns fluxos inestables de component oest que arriben, amb molta freqüència al litoral oriental espanyol, amb una capacitat escassa per produir pluja, expliquen aquesta persistència més gran de la precipitació al Pirineu andorrà. Mentre que, com hem dit, el 60,5% dels dies de precipitació és seguit a Ransol de dia de precipitació, als observatoris de la franja costanera oriental de la península Ibèrica, i exceptuant les rodalies de l’estret de Gibraltar, on el percentatge anual referit a aquest paràmetre assoleix pràcticament el 60%, el percentatge de la probabilitat de dia de precipitació després de dia de precipitació no arriba al 50%.

5. La probabilitat de dia de precipitació després de dia de precipitació segons la quantitat del dia precedent

Ara es tracta d’estudiar el lligam entre les quantitats pluviomètriques i la persistència de la precipitació. Aquesta anàlisi té una transcendència indubtable, ja que la probabilitat de dia de precipitació després de dia de precipitació no acostuma a ser la mateixa si la quantitat d’aigua caiguda el dia precedent ha estat elevada que si ha estat dèbil. A més, amb el coneixement de la relació entre la intensitat i la persistència de la precipitació, podem millorar d’una manera considerable el pronòstic meteorològic.

Per desenvolupar la nostra tasca, hem agrupat les precipitacions diàries en quatre categories segons la quantia de la precipitació. Aquestes categories són:

• Dia de precipitació dèbil (de 0,1 a 4,9 mm)
• Dia de precipitació moderada (de 5,0 a 14,9 mm)
• Dia de precipitació copiosa (de 15,0 a 29,9 mm)
• Dia de precipitació molt copiosa (igual o superior a 30,0 mm)

La taula 1 indica el nombre total mensual i anual de dies de precipitació a Ransol en el trentenni 1978-2007 per a cadascuna de les categories esmentades, juntament amb els percentatges que representen respecte del nombre total de dies de precipitació.

Taula 1. Nombre de dies de precipitació dèbil (Pd), moderada (Pm), copiosa (Pc) i molt copiosa (Pmc) i percentatges respecte del total de dies de precipitació, anual i per mesos, a Ransol en el període 1978-2007

Podem observar en la taula que a l’hivern -de desembre a març- la freqüència de les precipitacions diàries dèbils té un pes relatiu clarament superior a la d’altres èpoques de l’any, mentre que la freqüència de les precipitacions moderades hi representa un percentatge més baix. En tots els mesos d’hivern, la freqüència de les precipitacions diàries dèbils representa, a Ransol, més del 62,7% del total dels dies amb precipitació del mes. En el cas de febrer i de març, n’hi representa més del 69,6%. Aquests percentatges, prou elevats, denoten la relativa debilitat de les quantitats de la precipitació hivernal al Pirineu andorrà, explicable per la posició d’aquest territori en el sector nord-oriental de la península Ibèrica, cosa que implica que hi arribin generalment molt desgastats i continentalitzats uns fluxos inestables de l’oest capaços tan sols de generar, a la major part d’Andorra, precipitacions de relativament poca importància.

Després de reunir les precipitacions diàries en quatre categories, hem passat a establir la probabilitat de dia de precipitació després de dia de precipitació dèbil, moderada, copiosa i molt copiosa. La figura 2 il·lustra les probabilitats mensuals de dia de precipitació després de dia de precipitació dèbil, moderada, copiosa i molt copiosa, de Ransol en el període 1978-2007, simbolitzades de manera abreujada com pd, pm, pc i pmc, respectivament. (Cliqueu aquí per visualitzar la figura 2).

Per a un còmput anual, pd assoleix un valor de 0,544, pm de 0,678 , pc de 0,714 i pmc de 0,777. Aquests valors posen de manifest que la probabilitat de dia de precipitació és major si la quantitat del dia precedent ha estat alta, i milloren ostensiblement la capacitat de predir l’ocurrència o no de la precipitació a partir de la simple consideració de la probabilitat de dia de precipitació després de dia de precipitació, els valors de la qual se situen a Ransol entre pd i pm. El fet que el 77,7% dels dies de precipitació molt copiosa estiguin seguits de dia de precipitació té un significat especial en termes d’ajudar a predir l’ocurrència de pluja o neu després d’un dia de precipitació molt abundant. A nivell mensual, probabilitats d’una magnitud de 0,700, 0,800 o superiors a 0,800 tenen una particular rellevància predictiva.

6. La persistència dels dies sense precipitació

Passarem a continuació a estudiar les permanències de dies sense precipitació; concretament, les probabilitats de dia sec i de dia sec després de dia sec.

El quocient entre el nombre total de dies sense precipitació i el nombre total de dies observats ens dóna la probabilitat anual de dia sec. En el cas de l’estació de Ransol i per al període 1978-2007, aquesta probabilitat és de 0,596. És a dir, el 59,6% dels dies de l’any no registra a Ransol precipitació. Simbolitzarem la probabilitat de dia sec per q.

La probabilitat anual de dia sec després de dia sec és de 0,734. Això significa que el 73,4% dels dies sense precipitació són seguits a Ransol de dia sec. Es tracta d’una probabilitat alta, però inferior a la de les localitats de la franja costanera mediterrània de la península Ibèrica, on la probabilitat de dia sec després de dia sec supera d’una forma clara, en percentatge, el 80%. Representarem la probabilitat de dia sec després de dia sec per q’.

La figura 3 indica les probabilitats mensuals de dia sec i de dia sec després de dia sec, a Ransol en el període 1978-2007. (Cliqueu aquí per visualitzar la figura 3). La visió del gràfic permet extreure la conclusió que la probabilitat de dia sec és més gran si el dia precedent ha estat també sec. Els valors mínims de q i q’ coincideixen al maig, mentre que els màxims no resulten coincidents (màxim de q al juliol i de q’ al gener). El màxim de q’ del gener reflecteix l’acció dels anticiclons hivernals, força persistents a la porció nord-oriental de la península Ibèrica de manera que impliquen, freqüentment, força dies seguits sense precipitació. El gràfic també permet apreciar que s’insinua un mínim relatiu de q a l’octubre.

7. Conclusions

· La freqüència anual de dies de precipitació representa a Ransol el 40,4% del total dels dies. En conseqüència, igual que succeeix a la major part de l’Europa meridional, hi predominen els dies secs, que a Ransol representen el 59,6% del total.

· Al voltant del 60,5% dels dies amb precipitació és seguit a Ransol de dia de precipitació. El 73,4% dels dies sense precipitació és seguit de dia sec.

· Existeix una vinculació molt estreta entre la quantitat de la precipitació diària i la seva persistència, de manera que la probabilitat d’ocurrència de dia de precipitació després de dia de precipitació és més alta si la precipitació del dia precedent ha estat abundosa. A Ransol, queda comprovat que les probabilitats de dia de precipitació després de dia de precipitació molt copiosa (igual o superior a 30,0 mm) i després de dia de precipitació copiosa (de 15,0 a 29,9 mm) són majors que la probabilitat de dia de precipitació després de dia de precipitació moderada (de 5,0 a 14,9 mm), i que la probabilitat de dia de precipitació després de dia de precipitació moderada és major que la probabilitat de dia de precipitació després de dia de precipitació dèbil (de 0,1 a 4,9 mm). La probabilitat absoluta anual de dia de precipitació després de dia de precipitació (p’= 0,605) se situa a Ransol entre les probabilitats de dia de precipitació després de dia de precipitació dèbil i després de dia de precipitació moderada.

Definició dels conceptes probabilístics emprats en el nostre estudi

A fi que els escolars i el públic en general puguin copsar més fàcilment el significat dels diferents conceptes probabilístics emprats en el nostre estudi, hem decidit de crear aquest apartat final o annex amb les definicions corresponents. 

· probabilitat de dia de precipitació  Quocient entre el nombre de dies de precipitació i el nombre de dies observats.

· probabilitat de dia de precipitació després de dia de precipitació  Quocient entre el nombre de dies de precipitació després de dia de precipitació i el nombre de dies de precipitació.

· probabilitat de dia sec  Quocient entre el nombre de dies secs i el nombre de dies observats.

· probabilitat de dia sec després de dia sec  Quocient entre el nombre de dies secs després de dia sec i el nombre de dies secs.

· probabilitat de dia de precipitació després de dia de precipitació dèbil  Quocient entre el nombre de dies de precipitació després de dia de precipitació dèbil i el nombre de dies de precipitació dèbil.

· probabilitat de dia de precipitació després de dia de precipitació moderada  Quocient entre el nombre de dies de precipitació després de dia de precipitació moderada i el nombre de dies de precipitació moderada.

· probabilitat de dia de precipitació després de dia de precipitació copiosa  Quocient entre el nombre de dies de precipitació després de dia de precipitació copiosa i el nombre de dies de precipitació copiosa.

· probabilitat de dia de precipitació després de dia de precipitació molt copiosa  Quocient entre el nombre de dies de precipitació després de dia de precipitació molt copiosa i el nombre de dies de precipitació molt copiosa.

Totes aquestes probabilitats podem expressar-les també en percentatge.

Bibliografia

ESTRADA MATEU, Joan (2004). Persistencia de los días con y sin precipitación en Ransol (Principado de Andorra). A: El Clima, entre el Mar y la Montaña: IV Congreso de la Asociación Española de Climatología/ J. C. García Codron et al. Pàg 265-272. Santander: Servicio de Publicaciones de la Universidad de Cantabria.