Pla docent de l'assignatura

 

 

Català Castellano Tanca imatge de maquetació

 

Imprimeix

 

Dades generals

 

Nom de l'assignatura: Hidrometeorologia i Riscos Climàtics

Codi de l'assignatura: 572721

Curs acadèmic: 2019-2020

Coordinació: Maria Del Carmen Llasat Botija

Departament: Departament de Física Aplicada

crèdits: 5

Programa únic: S

 

 

Hores estimades de dedicació

Hores totals 125

 

Activitats presencials

50

 

-  Teoria

 

40

 

-  Teoricopràctica

 

6

 

-  Pràctiques amb documents

 

4

Treball tutelat/dirigit

25

Aprenentatge autònom

50

 

 

Competències que es desenvolupen

 

— Capacitat per tenir i comprendre coneixements que aportin una base o oportunitat de ser originals en el desenvolupament o aplicació d’idees, sovint en un context de recerca.

 

— Capacitat per aplicar els coneixements adquirits i per resoldre problemes en entorns nous o poc coneguts dins de contextos més amplis (o multidisciplinaris) relacionats amb l’àrea d’estudi.

 

— Habilitats d’aprenentatge per continuar estudiant d’una manera que ha de ser en bona mesura autodirigida o autònoma.

 

— Capacitat per analitzar críticament el rigor dels desenvolupaments teòrics i la fiabilitat de les observacions en el camp de la meteorologia.

 

— Capacitat per plantejar i avaluar un problema rellevant de manera eficaç i eficient.

 

— Capacitat per fer presentacions orals i redactar articles científics.

 

— Coneixements i comprensió en profunditat dels principals processos físics i interaccions que donen lloc als fenòmens meteorològics.

 

— Capacitat per descriure qualitativament i quantitativament els moviments atmosfèrics en totes les escales espacials (des de remolins turbulents fins a la circulació general atmosfèrica) i també per conèixer els mecanismes que regeixen el comportament d’aquests moviments.

 

— Capacitat per entendre la ciència relacionada amb el canvi climàtic, les seves manifestacions i impactes i la seva relació amb canvis climàtics passats, així com per conèixer l’evolució esperada del clima futur, sabent valorar les incerteses i incògnites.

 

— Habilitats de programació i desenvolupament d’algoritmes per a l’anàlisi de dades meteorològiques/climàtiques i resolució de problemes meteorològics.

 

— Capacitat per interpretar diagrames meteorològics i mapes sinòptics i utilitzar-los per diagnosticar i pronosticar situacions meteorològiques. Capacitat per valorar el risc associat a cada tipus de pronòstic, el seu contingut periodístic i la comunicació al públic.

 

— Capacitat per saber utilitzar els principals instruments meteorològics, sistemes d’observació i interpretar imatges de radar i de satèl·lit.

 

 

 

 

Objectius d'aprenentatge

 

Referits a coneixements

L’objectiu de l’assignatura és introduir l’estudiant en els coneixements bàsics sobre hidrometeorologia i els riscos naturals d’origen meteorològic o climàtic, principalment els relacionats amb l’aigua.

 

— Conèixer els conceptes bàsics d’hidrologia.

 

— Adquirir la capacitat per assimilar l’anàlisi i la caracterització de les sèries temporals d’observacions.

 

— Familiaritzar-se amb els models hidrològics i meteorològics.

 

— Entendre els processos que cal tenir presents en l’estudi de recursos hídrics, les sequeres i l’impacte del canvi climàtic.

 

— Conèixer els tipus de precipitació i els sistemes de precipitació, així com els tipus d’inundació associats, i interpretar les imatges de radar.

 

— Conèixer les definicions bàsiques respecte als riscos naturals, la cadena d’alertes i l’impacte social.

 

— Conèixer els factors vinculats amb la perillositat i amb la vulnerabilitat en els riscos naturals.

 

— Adquirir els coneixements essencials per fer l’estudi de les inundacions, els incendis forestals, el temps perillós i les sequeres, i aplicar-los a casos d’estudi.

 

— Entendre els diferents mecanismes que intervenen en els riscos naturals i adquirir una consciència crítica.

 

— Haver adquirit les capacitats necessàries per elaborar un informe amb la diagnosi postesdeveniment de qualsevol desastre d’origen hidrometeorològic.

 

Referits a habilitats, destreses

— Saber obtenir i interpretar la informació disponible a Internet i altres fonts per a l’anàlisi de situacions de risc.

 

— Saber analitzar una sèrie hidrometeorològica.

 

— Saber localitzar, seleccionar i discutir la informació existent sobre riscos d’origen meteorològic i climàtic.

 

— Poder aplicar un model hidrològic.

 

— Entendre els diferents mecanismes que intervenen en els riscos naturals i adquirir una consciència crítica.

 

— Saber interpretar les prediccions meteorològiques d’esdeveniments extrems.

 

Referits a actituds, valors i normes

— Ser conscients de la importància dels recursos hídrics en el món i donar suport a fer-ne un ús sostenible.

 

— Desenvolupar una actitud positiva i activa davant la disminució i mitigació dels riscos climàtics.

 

 

Blocs temàtics

 

1. Hidrometeorologia

1.1. Introducció a la hidrometeorologia

El cicle hidrològic. Conceptes bàsics. Escorrentia i evapotranspiració. Sistemes d’observació per mesurar la precipitació (pluviòmetres, pluviògrafs, radars, satèl·lits), evaporació (evaporímetre, tanc d’evaporació), evapotranspiració (lisímetre), cabal i nivell (mesures no intrusives, estacions d’aforament). Model de sistema hidrològic, variables d’entrada i de sortida. Classificació de models hidrològics (físics, abstractes-deterministes, estocàstics). Estima de la precipitació en una àrea (mesura aritmètica, mètode de les isohietes, mètode de Thiessen, invers de la distància, radar). Hietogrames de disseny i relacions intensitat-duració-freqüència (corbes ARF, IDF, hidrogrames unitaris). Període de retorn

1.2. Tipus i sistemes de precipitació

Precipitació convectiva versus estratiforme. Estima del tipus de precipitació a partir de pluviògrafs d’intensitat. Classificació d’episodis i estima del grau de convectivitat (paràmetre β). Estima a través del radar (2D, 3D). Sistemes convectius (etapes d’una tempesta unicel·lular, tempestes multicel·lulars i supercel·lulars, classificació a partir de les estructures radar 2D (sistemes convectius mesoescalars, convecció aïllada)

1.3. Introducció a la modelització hidrometeorològica

Introducció als models meteorològics i climàtics (equacions i hipòtesis bàsiques, reixes, models globals, d’àrea limitada, de mesoescala, horitzons de predicció). Introducció als models hidrològics (descripció de la conca, escorrentia, MDT, usos i tipus de sòl, parametrització inicial, precipitació). Encadenament d’un model meteorològic i un model hidrològic i propagació d’incerteses

2. Riscos hidrometeorològics

2.1. Riscos naturals: introducció general

Vulnerabilitat, perillositat, exposició, impacte, resiliència, adaptació, mitigació, risc, mètodes d’estima del risc, actuacions, prevenció i predicció, classificació dels riscos naturals. Impactes dels riscos naturals en el món (l’informe SREX, AR5 WG2 IPCC, UNISDR-indicadors de Sendai). La prevenció del risc i l’alerta primerenca a Espanya (legislació, protecció civil, serveis meteorològics, organismes de conca)

2.2. Eines necessàries per a una diagnosi

Fonts d’informació disponibles a Internet. Conceptes bàsics d’anàlisi sinòptic (codis, altes, baixes, fronts, convergència i divergència, mapes de superfície i d’altura, advecció, vorticitat-descriptiva). Models conceptuals mesoescalars (dipol orogràfic, anomalies tèrmiques i cinemàtiques, estructures convectives). Reanàlisis sinòptica (300 hPa, 500 hPa, 700 hPa, 850 hPa). Anàlisi termodinàmica de situacions adverses (radiosondatge, índexs de temperatura i humitat, inestabilitat/estabilitat d’estratificació, convectiva i finita, massa d’aigua precipitable, índexs d’inestabilitat, CAPE)

2.3. El clima mediterrani i els fenòmens meteorològics adversos característics. Inundacions

Factors necessaris per a la producció de pluges intenses que poden donar lloc a inundacions (inestabilitat, forçament, etc.). Classificació de les inundacions (a partir dels impactes, a partir de les seves característiques físiques). Característiques del clima mediterrani propícies al temps advers (orografia, ciclogènesis, massa d’aire Mediterrània, etc.). Situacions meteorològiques tipus causants de precipitacions torrencials en el Mediterrani (superfície, altura, DANA i gotes d’aire fred). Diagnòstic d’un episodi d’inundació (casos de 1982, 1987 i 2000)

2.4. Altres riscos hidrometeorològics

Sequeres i incendis forestals. Onades de fred, onades de calor i nevades excepcionals. Temps perillós: calamarsa i tempestes elèctriques severes; temporals de vent, tornados i huracans

2.5. Influència del canvi climàtic en els riscos naturals. Adaptació i mitigació

El IPCC (WG2 AR5) i l’informe SREX. L’exemple de Catalunya (temperatures extremes, precipitació extrema, inundacions, sequeres, incendis forestals, temps perillós). Adaptació, mitigació i resiliència

 

 

Metodologia i activitats formatives

 

En les classes s’utilitzen presentacions de PowerPoint, materials que estan disponibles a Internet i d’altres que s’entreguen a classe, i aplicacions de mòbil. Així mateix, aquests materials es completen amb la utilització de diversos portals web vinculats amb la temàtica de l’assignatura, com ara La Rambla, Floodup, etc. i el seguiment de situacions adverses que es puguin produir durant el curs.

A causa de la procedència diversa dels estudiants, es proporciona la metodologia bàsica sobre el tractament de sèries d’extrems i el diagnòstic de situacions adverses.

Els estudiants participen activament presentant i discutint els casos d’estudi i duent a terme l’anàlisi d’un episodi de temps advers, que ells mateixos proposaran i que presentaran oralment als seus companys.

Entre els exercicis hi ha la lectura i la síntesi d’articles en anglès, la resposta a qüestionaris breus i el desenvolupament d’exercicis que exigeixen reflexió, càlcul i cerca d’informació a Internet.

Les pràctiques i el cas d’estudi són obligatoris.

 

 

Avaluació acreditativa dels aprenentatges

 

— Prova global final (60 % de la nota).

— Cas d’estudi (20 %).

— Exercicis, pràctiques, participació activa a classe i a través del Campus Virtual (20 %).

 

Avaluació única

Consistirà en un examen de tots els continguts de l’assignatura, el qual tindrà un valor del 100 % de la nota final.

 

 

Fonts d'informació bàsica

Consulteu la disponibilitat a CERCABIB

Llibre

Ahrens, C. Donald D.Meteorology Today: An introduction to weather, climate and environment. 11a ed. Boston, Mass. : CengageLearning, 2016  Enllaç

https://cercabib.ub.edu/iii/encore/record/C__Rb1893377?lang=cat  Enllaç
https://cercabib.ub.edu/iii/encore/record/C__Rb1454805?lang=cat  Enllaç
https://cercabib.ub.edu/iii/encore/record/C__Rb1182679?lang=cat  Enllaç

García-Legaz, C. y F.Valero (edit), 2013.  Fenómenos meteorológicos adversos en España, CCS  Enllaç

Chow, Ven Te ; Mays, Larry W. Hidrología aplicada. McGraw-Hill Interamericana, 1994  Enllaç

Llasat Botija, María del Carmen. Meteorología agrícola i forestal a Catalunya: anàlisis, estacions i estadístiques. Departament d’Agricultura, Ramaderia i Pesca, Generalitat de Catalunya, 298 pp. ISBN 84-393- 4350-7. D.L: B-28.364-1997.  Enllaç

Gaume, E., M. Borga, M.C. Llasat, S. Maouche, M. Lang, M. Diakakis, 2016. Mediterranean extreme floods and flash floods. Into Hydro-meteorological extremes, chapter 3, The Mediterranean Region under Climate Change. A Scientific Update (coordinated byAllEnvi).133-144. IRD Éditions Institut de Recherche pour le Développement, Marseille, 2016, ISBN : 978-2-7099-2219-7.

Martin Vide et al, 2016. Tercer Informe sobre el canvi climàtic a Catalunya. Barcelona: Generalitat de Catalunya i Institut d’Estudis Catalans. ISBN 9788499653174 (IEC). – ISBN 9788439394488 (Generalitat de Catalunya)   611 pp.  Enllaç

Capítol

Edited by Jamie Woodward. Published Llasat, M.C., 2009. Chapter 18: Storms and floods. In The Physical Geography of the Mediterranean basin. by Oxford University Press, ISBN: 978-0-19-926803-0,pp. 504-531.  Enllaç

Llasat, M.C. and J. Corominas, 2010. Riscos associates al clima. Segon informe sobre el canvi climàtic a Catalunya, J.E. Llebot (coord.). Institut d’Estudis Catalans i Generalitat de Catalunya, Departament de la Vicepresidència, Consell Assessor per al Desenvolupament Sostenible de Catalunya,  pp. 243-307, ISBN (IEC): 978-84-9965-027-2, ISBN (Gencat): 978-84-393-8615-5, Dipòsit Legal: B. 44160-2010, 2010.

Llasat, M.C., T. Rigo, J.J. Villegas, in press. Chapter 8. Techniques and instruments that help to watch for a flood event.   Handbook on flood risk. ISTE editions                          

Article

Gayà, M., M.C. Llasat and J. Arús, 2011: Tornadoes and waterspouts in Catalonia (1950-2009). Nat. Hazards Earth Syst. Sci., 11, 1875–1883, 2011.

Fiori, E., Comellas, A., Molini, L., Rebora, N., Siccardi, F., Gochis, D. J., ... & Parodi, A. (2014). Analysis and hindcast simulations of an extreme rainfall event in the Mediterranean area: The Genoa 2011 case. Atmospheric Research, 138, 13-29.

Amengual, A., R. Romero, M. Gómez, A. Martín, and S. Alonso, 2006:
A hydro-meteorological modeling study of a flash flood event over Catalonia, Spain. J. Hydrometeorology.

Hall, J., B. Arheimer, M. Borga, R. Brázdil, P. Claps, A. Kiss, T. R. Kjeldsen, J. Kriaučiūnienė, Z. W. Kundzewicz, M. Lang, M. C. Llasat, N. Macdonald, N. McIntyre, L. Mediero, B. Merz, R. Merz, P. Molnar, A. Montanari, C. Neuhold, J. Parajka, R. A. P. Perdigão, L. Plavcová1, M. Rogger, J. L. Salinas, E. Sauquet, C. Schär, J. Szolgay, A. Viglione and G. Blöschl, 2014: Understanding Flood Regime Changes in Europe: A state of the art assessment. Hydrol. Earth Syst. Sci., 18, 2735-2772, 2013, www.hydrol-earth-syst-sci.net/18/2735/2014/ doi:10.5194/hess-18-2735-2014

Llasat, M.C., Rigo, T., Barriendos, M., 2003. The “Montserrat-2000”flash-flood event: a comparison with the floods that have occurred in the north-eastern Iberian peninsula since the 14th century. International Journal of Climatology, 23, 453-469. (Ed. Wiley & Sons). ISSN: 0899-8418. Chichester, Gran Bretaña.

Llasat, M.C., F. Martín and A. Barrera, 2007: From the concept of “kaltluftropfen” (cold air pool) to the cut-off low. The case of September 1971 in Spain as an example of their role in heavy rainfalls. Meteorology and Atmospheric Physics, 96, 43-60.

Llasat, M.C., M. Turco, P. Quintana-Seguí, and M. Llasat-Botija, 2014. The snow storm of 8 March 2010 in Catalonia (Spain): a paradigmatic wet-snow event with a high societal impact. Nat. Hazards Earth Syst. Sci., 14, 427-441.

Llasat, M.C., M. Llasat-Botija and L. López, 2009. A press database on natural risks and its application in the study of floods in northeastern Spain. Nat. Hazards Earth Syst. Sci., Sci., 9, 2049–2061, www.nat-hazards-earth-syst-sci.net/9/2049/2009/

Ramis, C., Llasat, M.C., Genovés, A., Jansà, A., 1994. The october-87 floods in Catalonia. synoptic and mesoscale mechanisms. Meteorological Applications 1, 337-350. (Ed. Royal Meteorological Society). ISSN: 1350-4827. Berkshire, Gran Bretaña.

Silvestro, F., Gabellani, S., Giannoni, F., Parodi, A., Rebora, N., Rudari, R., & Siccardi, F. (2012). A hydrological analysis of the 4 November 2011 event in Genoa. Natural Hazards and Earth System Science, 12(9), 2743-2752.

Turco, M. y M. C. Llasat, 2011. Trends in indices of daily precipitation extremes in Catalonia (NE Spain), 1951–2003. Nat. Hazards Earth Syst. Sci., 11, 3213–3226, doi:10.5194/nhess-11-3213-2011.

Turco, M., M.C. Llasat, J. von Hardenberg, A. Provenzale, 2014. Climate change impacts on wildfires in a Mediterranean environment. Climatic Change. Published on-line 02 July 2014. Climatic Change (2014) 125:369–380. DOI 10.1007/s10584-014-1183-3

Rigo, T., Llasat, M.C., 2004. A methodology for the classification of convective structures using meteorological radar: application to heavy rainfall events on the mediterranean coast of the Iberian Peninsula. Natural Hazards and Earth System Sciences, 4, 59-68 (Ed. Copernicus GmbH , European Geosciences Union). ISSN: 1561-8633. Katlenburg-Lindau, Alemania.

Rigo, T., Llasat M.C., 2005. Radar analysis of the life cycle of mesoscale convective systems during the 10 june 2000 event. Natural Hazards and Earth System Sciences, 5, 1-12.

Pàgina web

Revista Natural Hazards and Earth System Science

http://www.copernicus.org/EGU/nhess/nhess.htm

Revista HESS

http://www.hydrology-and-earth-system-sciences.net/home.html

Blog la Rambla

http://larambla.ub.edu/

Web FLOODUP

http://www.floodup.ub.edu/

Web EDRINA

http://gama.am.ub.es/edrinacas/index.htm

 

Web DRIHM

www.drihm.eu