Analysis of the influence of synoptic conditions on precipitation in the Canary Islands.

Abstract

The present work analyzes the atmospheric synoptic conditions which mainly affect rain episodes over the Canary Islands. The main aims are to assess the reliability of two databases used to determine the weather in the Canary Islands and to study the phenomenological distribution of rain episodes. To achieve these aims is especially important to keep into account 3 specific features of the Canary Islands. First, their particular location: close to the African continent in a transition area from mild to tropical temperatures affected by the North Atlantic Oscillation (NAO) and the Azores High. Second, the common weather conditions: the archipelago is considered as a dry and very stable area, having over 50 raining episodes per year on average. Third, its steep orography: altitude varies more than 3000m in less than 20km horizontally. After setting these features, a phenomenological classification is given. A total of 4 atmospheric disturbance phenomena are classified: Deep Atlantic Lows (DAL), Atlantic Surface Lows (ASL), upper Atlantic Lows (UAL) and Troughs (TRO) are the considered phenomena used to characterize the Canary Islands weather. The phenomena which are not possible to include in any of these categories are included in No detection type (ND, None). Using some online resources, such as the AEMET database ARCIM´IS, and Meteo Centre Reanalysis, a set of 104 cases of heavy rain (>30mm episodes) is analyzed to better understand the particular situations in the atmosphere. Furthermore, this type of analysis gives a reliable method to compare the further automatic classification of the phenomena. After that, the AEMET database is analyzed. This particular database shows the distribution of heavy rain (> 30mm) and all the rain (> 1mm) in the Canary Islands. These data are further used to compare the reliability of the numerical databases. Then, Spread and WRF databases are analyzed. Maps of the distribution of the above classification is shown for these two databases. First, 10 and 1mm maps, then, seasonal maps. In this way, both databases are easily compared and furthermore, it is possible to set which are the main phenomena affecting the Canary Islands and their particular location. Finally, as conclusions: the correspondence between these databases is exposed as well the most important phenomena over the Canary Islands. The correspondence between databases is particularly trustworthy. The most important phenomenon affecting the Canary Islands is DAL and it is prominent during the winter.

En la presente memoria se pretende analizar las perturbaciones atmosf´ericas que dan lugar a las precipitaciones m´as importantes en las Islas Canarias. Los objetivos principales del trabajo son establecer la fiabilidad de las bases de datos para determinar los fen´omenos de precipitaciones as´ı como estudiar la distribuci´on de los episodios de lluvia. Para lograr estos objetivos es particularmente importante tener en cuenta tres caracter´ısticas de las Islas Canarias. Primero, su localizaci´on peculiar: cercanas al continente africano en una zona de transici´on de temperaturas suaves a tropicales, afectadas por la Oscilaci´on del Atl´antico Norte (NAO) y por el anticicl´on de las Azores. En segundo lugar, las condiciones clim´aticas generales: el Archipi´elago Canario est´a considerado como un ´area seca y estable, con una media de 50 episodios de lluvia al a˜no. En tercer lugar, su abrupta orograf´ıa: se alcanzan alturas de m´as de 3000 m en menos de 20 km horizontalmente. Una vez se han establecido las caracter´ısticas anteriores, se proporciona una clasificaci´on fenomenol´ogica. Dicha clasificaci´on contiene 4 casos de perturbaciones atmosf´ericas: bajas atl´anticas profundas (DAL), bajas atl´anticas en superficie (ASL), bajas atl´anticas en altura (UAL) y vaguadas (TRO). Con estos fen´omenos se pretende caracterizar esta situaci´on especial de precipitaciones en las Islas Canarias. Los episodios que no ha sido posible incluir en ninguno de los anteriores fen´omenos se han incluido en la catergor´ıa de ninguna detecci´on (ND, None). Usando recursos en l´ınea tales como la base de datos ARCIM´IS de AEMET y Meteo Centre Reanalysis, se analizan, con el fin de entender completamente las situaciones particulares de la atm´osfera para esos fen´omenos, un conjunto de 104 casos de lluvias extremas (episodios de m´as de 30 mm en alg´un punto). Adem´as, este tipo de an´alisis proporciona un m´etodo fiable para comparar la clasificaci´on autom´atica de los fen´omenos. Despu´es, se analiza la base de datos de AEMET. Usando esta base se estudian las distribuciones de lluvia extrema (> 30mm) y de la lluvia total (> 1mm). M´as tarde estos datos se usan para comparar la fiabilidad de las otras dos bases de datos. Luego, se analizan las bases de datos Spread y WRF. Se muestran mapas de estas dos bases de datos donde se indican la distribuci´on de los fen´omenos clasificados. Primero se analizan mapas de 10 y 1 mm y despu´es mapas por estaciones. De esta forma, se pueden comparar de forma clara ambas bases de datos y adem´as es posible establecer cu´ales son los fen´omenos que afectan principalmente a las Islas Canarias y d´onde est´an localizados. Finalmente, a modo de conclusiones se establece que: primero, la correspondencia entre las bases de datos es fidedigna. Segundo, el fen´omeno m´as importante durante los episodios de lluvia es DAL y la estaci´on que deja m´as lluvias es el invierno.