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Papers by GREGORIO MAQUEDA BURGOS

Atmospheric Research, 2016

Fog-top height (fog thickness) is very useful information for aircraft manoeuvres, data assimilat... more Fog-top height (fog thickness) is very useful information for aircraft manoeuvres, data assimilation/validation of Numerical Weather Prediction models or nowcasting of fog dissipation. This variable is usually difficult to determine, since the fog-layer top cannot be observed from the surface. In some cases, satellite data, ground remote-sensing instruments or atmospheric soundings are used to provide approximations of fog-top height. These instruments are expensive and their data not always available. In this work, two different methods for the estimation of fog-top height from field measurements are evaluated from the statistical analysis of several radiation-fog events at two research facilities. Firstly, surface friction velocity and buoyancy flux are here presented as potential indicators of fog thickness, since a linear correlation between fog thickness and surface turbulence is found at both sites. An operational application of this method can provide a continuous estimation of fog-top height with the deployment of a unique sonic anemometer at surface. Secondly, the fog-top height estimation based on the turbulent homogenisation within well-mixed fog (an adiabatic temperature profile) is evaluated. The latter method provides a high percentage of correctly-estimated fog-top heights for well-mixed radiation fog, considering the temperature difference between different levels of the fog. However, it is not valid for shallow fog (∼ less than 50 m depth), since in this case, the weaker turbulence within the fog is not able to erode the surface-based temperature inversion and to homogenise the fog layer.

El Presente proyecto es una continuación de proyectos anteriores dentro de la plataforma de divul... more El Presente proyecto es una continuación de proyectos anteriores dentro de la plataforma de divulgación Meteolab. Meteolab es un proyecto de divulgación de Meteorología y Clima que tiene su origen en 2002, cuando se comenzaron a diseñar experimentos de bajo coste con materiales caseros para la Semana de la Ciencia de la Comunidad de Madrid (CAM). Con los años, se generó un conocimiento que se materializó en 2010 con la concesión de un Proyecto de Innovación Educativa (PIE) financiado por la Universidad Complutense de Madrid (UCM), dirigido por Belén Rodríguez de Fonseca. Gracias a este primer proyecto en el que trabajaron muchos profesores y alumnos de ciencias de la atmósfera, se gestó un portal web (meteolab.fis.ucm.es) en el que los experimentos se explicaban y se grababan para impulsar su difusión. Más adelante, en un segundo proyecto de Innovación Educativa, dirigido por la profesora Maria Luisa Montoya, los contenidos fueron traducidos al inglés. En concreto, los experimentos ...

XXI Reunión bienal de la Real Sociedad española de Física: programa, Salamanca 4 al 10 de octubre, 1987, 1987, págs. 73-74, 1987

Atmospheric Research, 2019

Most of the effects caused by fog are negative for humans. Yet, numerical weather prediction (NWP... more Most of the effects caused by fog are negative for humans. Yet, numerical weather prediction (NWP) models still have problems to simulate fog properly, especially in operational forecasts. In the case of radiation fog, this is partially caused by the large sensitivity to many aspects, such as the synoptic and local conditions, the near-surface turbulence, the aerosol and droplet microphysics, or the surface characteristics, among others. This work focuses on an interesting 8-day period with several alternating radiation and cloud-base lowering (CBL) fog events observed at the Research Centre for the Lower Atmosphere (CIBA) in the Spanish Northern Plateau. On the one hand, radiation fog events are associated with strong surface cooling leading to high stability close to the surface and low values of turbulence, giving rise to shallow fog. The evolution of this type of fog is markedly sensitive to the dynamical conditions close to the surface (i.e., wind speed and turbulence). On the other hand, CBL fog presents deeper thickness associated with higher values of turbulence and less stability. Subsequently, we evaluated the fog-forecasting skill of two mesoscale models (WRF and HARMONIE) configured as similar as possible. Both models present more difficulties simulating radiation fog events than CBL ones. However, the duration and vertical extension of the CBL fog events is normally overestimated. This extended-fog avoids the surface radiative cooling needed to simulate radiation fog events formed the following nights. Therefore, these periods with alternating CBL and radiation fog are especially challenging for NWP models.

Atmospheric Chemistry and Physics, 2019

EN EL TRABAJO QUE SE PRESENTA SE HAN ESTUDIADO LOS PARAMETROS TURBULENTOS QUE CARACTERIZAN LA CAP... more EN EL TRABAJO QUE SE PRESENTA SE HAN ESTUDIADO LOS PARAMETROS TURBULENTOS QUE CARACTERIZAN LA CAPA LIMITE SUPERFICIAL ATMOSFERICA, A PARTIR DE UN CONJUNTO DE PRUEBAS EXPERIMENTALES REALIZADAS EN EL CENTRO DE INVESTIGACION DE LA BAJA ATMOSFERA (VALLADOLID). DE ESTE MODO, SE HA ANALIZADO EL CARACTER DE LA EXTRATIFICACION EN UN ESTRATO REPRESENTATIVO DE LA CAPA SUPERFICIAL, A LA VEZ, QUE SU RELACION CON LA MODELIZACION MATEMATICA DE PERFILES DE VIENTO EN CONDICIONES REALES ATMOSFERICAS. ESTO HA DADO COMO RESULTADO LA PROPUESTA DE UN NUEVO INDICE DE ESTABILIDAD, MUY SENCILLO EN SU UTILIZACION. POR OTRO LADO, EMPLEANDO LAS TECNICAS DE ANALISIS ESPECTRAL, SE HAN OBTENIDO INTERESANTES RESULTADOS EN LA RELACION EXISTENTE ENTRE EL GRADO DE ESTABILIDAD ATMOSFERICA Y LAS VARIACIONES VERTICALES DE CIERTAS ESCALAS DE MOVIMIENTOS TURBULENTOS. ADEMAS SE HA LOGRADO DETERMINAR COMO LA ENERGIA DE LOS MOVIMIENTOS TURBULENTOS SE DISTRIBUYE DENTRO DE LA VENTANA ESPECTRAL EN LA QUE SE HA TRABAJADO, EN FU...

Acta de las Jornadas Científicas de la Asociación Meteorológica Española

En este estudio analizamos las características de los vientos catabáticos y sus consecuencias en ... more En este estudio analizamos las características de los vientos catabáticos y sus consecuencias en la capa límite estable nocturna durante el verano de 2017 en la torre meteorológica de 10 m de la Red GuMNet de La Herrería (San Lorenzo de El Escorial, Madrid). Dentro del conjunto de todos los eventos catabáticos encontramos casos muy diferentes entre sí dependiendo del máximo de viento (VM) alcanzado tras su establecimiento: catabáticos débiles (VM…

espanolEn este trabajo se ha realizado un estudio de las propiedades de las nubes a diferentes ni... more espanolEn este trabajo se ha realizado un estudio de las propiedades de las nubes a diferentes niveles dentro de un frente,por medio de imagenes de Meteosat, utilizando, la banda de infrarrojo termico (IR). Para ello, se definen umbra-les apropiados de Temperatura de Brillo (TB) que permiten delimitar el area correspondiente a nubes de distintoorigen. Por una parte, el area extensa con temperatura de brillo inferior a 248 K, que se identifica como frente, ypor otra, el area de temperatura inferior a 221 K asociado a nubes de desarrollo vertical. Los centros de las nubesconvectivas obtenidos de la posicion geografica de los centros de gravedad, presentan un notable alineamiento queha sido caracterizado mediante regresion lineal. Se compara el alineamiento de los cumulos con la orientacion delpropio frente, segun la direccion principal del mismo. Esto permite desarrollar una metodologia en el analisis com-parativo de estructuras nubosas de diferentes origenes, asi como la mejora en el...

Atmospheric Research, 2016

Fog-top height (fog thickness) is very useful information for aircraft manoeuvres, data assimilat... more Fog-top height (fog thickness) is very useful information for aircraft manoeuvres, data assimilation/validation of Numerical Weather Prediction models or nowcasting of fog dissipation. This variable is usually difficult to determine, since the fog-layer top cannot be observed from the surface. In some cases, satellite data, ground remote-sensing instruments or atmospheric soundings are used to provide approximations of fog-top height. These instruments are expensive and their data not always available. In this work, two different methods for the estimation of fog-top height from field measurements are evaluated from the statistical analysis of several radiation-fog events at two research facilities. Firstly, surface friction velocity and buoyancy flux are here presented as potential indicators of fog thickness, since a linear correlation between fog thickness and surface turbulence is found at both sites. An operational application of this method can provide a continuous estimation of fog-top height with the deployment of a unique sonic anemometer at surface. Secondly, the fog-top height estimation based on the turbulent homogenisation within well-mixed fog (an adiabatic temperature profile) is evaluated. The latter method provides a high percentage of correctly-estimated fog-top heights for well-mixed radiation fog, considering the temperature difference between different levels of the fog. However, it is not valid for shallow fog (∼ less than 50 m depth), since in this case, the weaker turbulence within the fog is not able to erode the surface-based temperature inversion and to homogenise the fog layer.

El Presente proyecto es una continuación de proyectos anteriores dentro de la plataforma de divul... more El Presente proyecto es una continuación de proyectos anteriores dentro de la plataforma de divulgación Meteolab. Meteolab es un proyecto de divulgación de Meteorología y Clima que tiene su origen en 2002, cuando se comenzaron a diseñar experimentos de bajo coste con materiales caseros para la Semana de la Ciencia de la Comunidad de Madrid (CAM). Con los años, se generó un conocimiento que se materializó en 2010 con la concesión de un Proyecto de Innovación Educativa (PIE) financiado por la Universidad Complutense de Madrid (UCM), dirigido por Belén Rodríguez de Fonseca. Gracias a este primer proyecto en el que trabajaron muchos profesores y alumnos de ciencias de la atmósfera, se gestó un portal web (meteolab.fis.ucm.es) en el que los experimentos se explicaban y se grababan para impulsar su difusión. Más adelante, en un segundo proyecto de Innovación Educativa, dirigido por la profesora Maria Luisa Montoya, los contenidos fueron traducidos al inglés. En concreto, los experimentos ...

XXI Reunión bienal de la Real Sociedad española de Física: programa, Salamanca 4 al 10 de octubre, 1987, 1987, págs. 73-74, 1987

Atmospheric Research, 2019

Most of the effects caused by fog are negative for humans. Yet, numerical weather prediction (NWP... more Most of the effects caused by fog are negative for humans. Yet, numerical weather prediction (NWP) models still have problems to simulate fog properly, especially in operational forecasts. In the case of radiation fog, this is partially caused by the large sensitivity to many aspects, such as the synoptic and local conditions, the near-surface turbulence, the aerosol and droplet microphysics, or the surface characteristics, among others. This work focuses on an interesting 8-day period with several alternating radiation and cloud-base lowering (CBL) fog events observed at the Research Centre for the Lower Atmosphere (CIBA) in the Spanish Northern Plateau. On the one hand, radiation fog events are associated with strong surface cooling leading to high stability close to the surface and low values of turbulence, giving rise to shallow fog. The evolution of this type of fog is markedly sensitive to the dynamical conditions close to the surface (i.e., wind speed and turbulence). On the other hand, CBL fog presents deeper thickness associated with higher values of turbulence and less stability. Subsequently, we evaluated the fog-forecasting skill of two mesoscale models (WRF and HARMONIE) configured as similar as possible. Both models present more difficulties simulating radiation fog events than CBL ones. However, the duration and vertical extension of the CBL fog events is normally overestimated. This extended-fog avoids the surface radiative cooling needed to simulate radiation fog events formed the following nights. Therefore, these periods with alternating CBL and radiation fog are especially challenging for NWP models.

Atmospheric Chemistry and Physics, 2019

EN EL TRABAJO QUE SE PRESENTA SE HAN ESTUDIADO LOS PARAMETROS TURBULENTOS QUE CARACTERIZAN LA CAP... more EN EL TRABAJO QUE SE PRESENTA SE HAN ESTUDIADO LOS PARAMETROS TURBULENTOS QUE CARACTERIZAN LA CAPA LIMITE SUPERFICIAL ATMOSFERICA, A PARTIR DE UN CONJUNTO DE PRUEBAS EXPERIMENTALES REALIZADAS EN EL CENTRO DE INVESTIGACION DE LA BAJA ATMOSFERA (VALLADOLID). DE ESTE MODO, SE HA ANALIZADO EL CARACTER DE LA EXTRATIFICACION EN UN ESTRATO REPRESENTATIVO DE LA CAPA SUPERFICIAL, A LA VEZ, QUE SU RELACION CON LA MODELIZACION MATEMATICA DE PERFILES DE VIENTO EN CONDICIONES REALES ATMOSFERICAS. ESTO HA DADO COMO RESULTADO LA PROPUESTA DE UN NUEVO INDICE DE ESTABILIDAD, MUY SENCILLO EN SU UTILIZACION. POR OTRO LADO, EMPLEANDO LAS TECNICAS DE ANALISIS ESPECTRAL, SE HAN OBTENIDO INTERESANTES RESULTADOS EN LA RELACION EXISTENTE ENTRE EL GRADO DE ESTABILIDAD ATMOSFERICA Y LAS VARIACIONES VERTICALES DE CIERTAS ESCALAS DE MOVIMIENTOS TURBULENTOS. ADEMAS SE HA LOGRADO DETERMINAR COMO LA ENERGIA DE LOS MOVIMIENTOS TURBULENTOS SE DISTRIBUYE DENTRO DE LA VENTANA ESPECTRAL EN LA QUE SE HA TRABAJADO, EN FU...

Acta de las Jornadas Científicas de la Asociación Meteorológica Española

En este estudio analizamos las características de los vientos catabáticos y sus consecuencias en ... more En este estudio analizamos las características de los vientos catabáticos y sus consecuencias en la capa límite estable nocturna durante el verano de 2017 en la torre meteorológica de 10 m de la Red GuMNet de La Herrería (San Lorenzo de El Escorial, Madrid). Dentro del conjunto de todos los eventos catabáticos encontramos casos muy diferentes entre sí dependiendo del máximo de viento (VM) alcanzado tras su establecimiento: catabáticos débiles (VM…

espanolEn este trabajo se ha realizado un estudio de las propiedades de las nubes a diferentes ni... more espanolEn este trabajo se ha realizado un estudio de las propiedades de las nubes a diferentes niveles dentro de un frente,por medio de imagenes de Meteosat, utilizando, la banda de infrarrojo termico (IR). Para ello, se definen umbra-les apropiados de Temperatura de Brillo (TB) que permiten delimitar el area correspondiente a nubes de distintoorigen. Por una parte, el area extensa con temperatura de brillo inferior a 248 K, que se identifica como frente, ypor otra, el area de temperatura inferior a 221 K asociado a nubes de desarrollo vertical. Los centros de las nubesconvectivas obtenidos de la posicion geografica de los centros de gravedad, presentan un notable alineamiento queha sido caracterizado mediante regresion lineal. Se compara el alineamiento de los cumulos con la orientacion delpropio frente, segun la direccion principal del mismo. Esto permite desarrollar una metodologia en el analisis com-parativo de estructuras nubosas de diferentes origenes, asi como la mejora en el...