Variabilidad espacial y temporal del recurso surf: metodología y resultados

Abstract

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.