estudio clima 2002

Texto completo

(1)El Clima en Torremocha de Jarama: Recopilación de datos climáticos para los análisis energéticos y de confort en tres viviendas bioclimáticas de Torremocha de Jarama (Madrid). Xavier García Casals Noviembre 2002.

(2) Índice 1. Introducción 2. Comparación de valores medios mensuales de distintas fuentes 2.1. Temperaturas medias mensuales 2.2. Humedades relativas 2.3. Radiación solar en horizontal 3. Evolución de las variables medias mensuales según periodo 4. Selección de valores medios mensuales para la elaboración del año meteorológico tipo 5. Evolución temporal de la precipitación anual 6. Evolución temporal de la precipitación mensual 7. Evolución temporal de la temperatura media mensual 8. Evolución temporal de la temperatura máxima mensual 9. Evolución temporal de la temperatura mínima mensual 10. Temperaturas máximas y mínimas históricas 11. Resultados del año meteorológico medio en Torremocha. 1.

(3) 1. Introducción En este documento recopilamos la información climatológica relativa a la región de Torremocha de Jarama. La finalidad última para el análisis de la información climatológica es elaborar una año meteorológico tipo que refleje la evolución temporal (hora a hora) de las variables climatológicas relevantes para el comportamiento energético de las viviendas y sus sistemas de suministro de servicios (energía y agua). Sin embargo, el objetivo del informe es proporcionar también información histórica y valores medios representativos de las distintas variables meteorológicas para conocer un poco más el clima en el que vamos a vivir y servir de punto de partida a distintos estudios (energéticos, de confort, de agricultura/permacultura, …) En primer lugar debemos indicar que no existe ninguna estación meteorológica ni en Torremocha del Jarama ni en Torrelaguna, por lo que se ha procedido a recopilar información de distintas fuentes en emplazamientos cercanos para adaptarla a las condiciones de Torremocha. Las principales fuentes de donde se ha extraído la información son las siguientes: a. Estación meteorológica del INM en Talamanca del Jarama (Madrid) Altura = 654 m Latitud = 44º 44’ 45’’ Longitud = 3º 30’ 57’’ W b. Estación meteorológica del INM en ‘El Serranillo’ (Guadalajara) Altura = 635 m Latitud = 40º 39’ 40’’ Longitud = 3º 10’ 27’’ W c. Estación meteorológica del INEM en Barajas (Madrid) Altura = 582 m Latitud = 40º 27’ 15’’ Longitud = 3º 32’ 39’’ W d. Base de datos de radiación solar H-World e. Base de datos de radiación solar del IER-CIEMAT f. Base de datos climáticos de Meteonorm. 2.

(4) 2. Comparación de valores medios mensuales de distintas fuentes Dado que no disponemos de medidas de variables climatológicas en Torremocha, hemos procedido a comparar los valores de las medidas disponibles en estaciones climatológicas cercanas proporcionadas por distintas fuentes. A esta información le hemos incorporado la observación cualitativa del clima en Torremocha respecto al de Talamanca, así como algunas medidas comparativas Talamanca / Torremocha de temperatura y humedad relativa. Cómo resultado del análisis de toda esta información, proponemos unos valores medios mensuales de las variables meteorológicas en Torremocha para la generación del año meteorológico tipo.. 2.1. Temperaturas medias mensuales En la Figura-1 mostramos las temperaturas medias mensuales de distintas fuentes y la estimación realizada para Torremocha. Dicha estimación se ha realizado reduciendo ligeramente (max. 0,5ºC) las temperaturas registradas en Talamanca (media 1957-1996) durante el invierno para ajustarnos a la experiencia de estos últimos años. Torremocha está situada en una depresión que favorece la acumulación de bolsas de aire frío y las inversiones térmicas invernales. Además, el Torremocha sopla frecuentemente un viento del Norte / Noreste procedente de la sierra con temperaturas menores a las del valle. En las ocasiones en que tienen lugar cualquiera de estos dos fenómenos meteorológicos hemos observado cualitativamente temperaturas inferiores a la de Talamanca. Algunas medidas comparativas Talamaca / Torremocha confirman esta percepción. Comparación Temperaturas Medias Mensuales 25. Tmedia (ºC). 20. Talamanca (Madrid) (1957-1996) (INM). 15. El Serranillo (Guadalajara) (1985-2000) (INM) Madrid (1961-1990) (INM) Torremocha (Estimación). 10. Madrid (Meteonorm). 5. Diciembre. Noviembre. Octubre. Septiembre. Agosto. Julio. Junio. Mayo. Abril. Marzo. Febrero. Enero. 0. Figura-1: Comparación de la temperatura media mensual según distintas fuentes en emplazamientos cercanos a Torremocha.. 3.

(5) 2.2. Humedades relativas La ausencia de datos de humedad relativa en la estación de Talamanca de Jarama nos imposibilita realizar una comparación tan directa como la de las temperaturas medias. Por tanto, en este caso hemos tomado como patrón principal de comparación los datos de la estación ‘El Serranillo’ en Guadalajara. Al humedad relativa media mensual en Torremocha la hemos estimado como la correspondiente a ‘El Serranillo’ reduciéndola ligeramente en los meses invernales por las frecuentes inversiones térmicas y la cercanía al río Jarama. EN la Figura-2 mostramos la comparación de las humedades relativas medias mensuales en distintos emplazamientos con los valores estimados para Torremocha.. Comparación humedades relativas 90 80 70. φ (%). 60 El Serranillo (Guadalajara) (1985-2000) (INM). 50. Barajas (Madrid) (1985-2000) (INM) Torremocha (Estimación). 40. Madrid (Meteonorm). 30 20 10 Diciembre. Noviembre. Octubre. Septiembre. Agosto. Julio. Junio. Mayo. Abril. Marzo. Febrero. Enero. 0. Figura-2: Humedades relativas medias en distintos emplazamientos cercanos a Torremocha de Jarama.. 4.

(6) 2.3. Radiación solar en horizontal En ninguna de las estaciones meteorológicas más cercanas a Torremocha se realiza media de la radiación solar. Por tanto, para esta variable sólo disponemos de los datos de distintas fuentes para Madrid. De entre las distintas opciones nos quedamos con la correspondiente a los datos del IER-CIEMAT para representar el potencial solar en Torremocha. En la Figura-3 mostramos la comparación de la irradiación solar total sobre horizontal según distintas fuentes.. Comparación radiación en horizontal H (kW.h/m2-día). 8 Madrid (H-World) (kW.h/m 2-día). 6. Guadalajara (H-World) (kW.h/m2día) Madrid (Atlas Europeo Radiación) (kW.h/m 2-día). 4. Madrid (IER-CIEMAT) (kW.h/díam 2). 2. Madrid (Meteonorm) (kW.h/día-m2). Diciembre. Noviembre. Octubre. Septiembre. Agosto. Julio. Junio. Mayo. Abril. Marzo. Febrero. Enero. 0. Figura-3: Comparación de la irradiación total en horizontal según distintas fuentes.. 5.

(7) 3. Evolución de las variables medias mensuales según periodo La estación meteorológica de Talamance del Jarama funcionó desde 1951 a 1996. En la Figura4 mostramos los valores medios de precipitación y temperatura media mensual según distintos periodos de promedio para mostrar las tendencias climáticas del emplazamiento. Se observa un incremento de las temperaturas medias, una reducción de la precipitación en invierno, y un comportamiento irregular de la precipitación en los otros meses del año.. Tmedia (ºC). Media 87-96 Media 77-96 Media 51-96. 20 15 10. Figura-4: Precipitación y temperatura medias mensuales según distintos periodos de promedio para los datos de la estación meteorológica de Talamanca de Jarama.. 4. Selección de valores medios mensuales para la elaboración del año meteorológico tipo En la siguiente tabla mostramos los valores medios mensuales elegidos para la elaboración del año meteorológico tipo. Precipitación Mes Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre. mm / mes 39.19 38.82 19.90 44.47 53.54 27.26 14.11 11.14 23.68 48.49 54.25 57.12. Irradiación kW.h/díam^2 1.99 2.88 4.26 5.44 6.53 7.25 7.65 6.70 5.29 3.58 2.39 1.84. Humedad. Temperatura Media. % 82 73 63 67 59 47 42 46 65 76 79 84. ºC 4.4 6.0 8.8 11.2 15.4 20.3 24.4 24.0 19.9 13.7 8.2 5.0. 6. Diciembre. Noviembre. Octubre. Agosto. Septiembre. Julio. Junio. Abril. Mayo. Marzo. Enero. 0. Febrero. Diciembre. Octubre. Noviembre. Septiembre. Julio. Agosto. Junio. Mayo. Abril. Marzo. 5. Febrero. 70 60 50 40 30 20 10 0. temperatura media según periodo 25. Enero. mm / mes. Precipitaciones medias según periodo.

(8) 5. Evolución temporal de la precipitación anual En la Figura-5 mostramos la evolución de la precipitación total anual registrada en la estación meteorológica de Talamanca de Jarama desde 1951 a 1996.. 900. mm / año. 800 700 600 500 400 300 200 51. 56. 61. 66. 71. 76. 81. 86. 91. 96. Año Figura-5: Evolución de la precipitación total anual en Talamanca de Jarama.. 7.

(9) 6. Evolución temporal de la precipitación mensual En las Figuras 6, 7 y 8 mostramos la evolución de la precipitación mensual registrada en la estación meteorológica de Talamanca de Jarama desde 1951 a 1996.. Febrero. Enero. 120. 200. mm / mes. mm / mes. 100 150 100 50. 80 60 40 20. 0 56. 61. 66. 71. 76. 81. 86. 91. 0. 96. 51. 56. 61. 66. 71. 76. Año. Año. Marzo. Abril. 140. 120. 120. 100. mm / mes. mm / mes. 51. 100 80 60 40. 81. 86. 91. 96. 80 60 40 20. 20. 0. 0 51. 56. 61. 66. 71. 76. 81. 86. 91. 96. 51. 56. 61. 66. 71. 76. 81. 86. 91. Año. Año. Figura-6: Evolución de la precipitación mensual en la estación de Talamanca de Jarama. Primer cuatrimestre.. 8. 96.

(10) Mayo. Junio 160. 120. mm / mes. mm / mes. 160. 80 40. 120 80 40. 0. 0 51. 56. 61. 66. 71. 76. 81. 86. 91. 96. 51. 56. 61. 66. Año. 71. 81. 86. 91. 96. Año Agosto. Julio 70. 70. 60. 60. mm / mes. mm / mes. 76. 50 40 30 20 10. 50 40 30 20 10. 0. 0 51. 56. 61. 66. 71. 76. 81. 86. 91. 96. 51. 56. 61. 66. 71. Año. 76. 81. 86. 91. 96. Año. Figura-7: Evolución de la precipitación mensual en la estación de Talamanca de Jarama. Segundo cuatrimestre. Septiembre. Octubre. 120. 200. mm / mes. mm / mes. 100 80 60 40 20. 160 120 80 40. 0 51. 56. 61. 66. 71. 76. 81. 86. 91. 0. 96. 51. 56. 61. 66. Año. 76. 81. 86. 91. 96. Año. Noviembre. Diciembre 200. 200. 160. 160. mm / mes. mm / mes. 71. 120 80 40. 120 80 40. 0 51. 56. 61. 66. 71. 76. 81. 86. 91. 0. 96. 51. Año. 56. 61. 66. 71. 76. 81. 86. 91. Año. Figura-8: Evolución de la precipitación mensual en la estación de Talamanca de Jarama. Tercer cuatrimestre. 9. 96.

(11) 7. Evolución temporal de la temperatura media mensual En las Figuras 9, 10 y 11 mostramos la evolución de la temperatura media mensual registrada en la estación meteorológica de Talamanca de Jarama desde 1951 a 1996. Febrero 10. 7. 9. 6. 8. T (ºC). T (ºC). Enero 8. 5 4. 7 6 5. 3. 4. 2 56. 61. 66. 71. 76. 81. 86. 91. 3. 96. 56. 61. 66. Año. 71. 76. 86. 91. 96. Año Abril. Marzo 15. 14. 14. 12. 13. T (ºC). T (ºC). 81. 10 8. 12 11 10. 6. 9 8. 4 56. 61. 66. 71. 76. 81. 86. 91. 96. 56. 61. 66. 71. 76. 81. 86. 91. Año Año Figura-9: Evolución de la temperatura media mensual en la estación de Talamanca de Jarama. Primer cuatrimestre.. 10. 96.

(12) Junio. 20. 24. 18. 23 22. T (ºC). T (ºC). Mayo. 16 14. 21 20 19. 12. 18. 10. 17 56. 61. 66. 71. 76. 81. 86. 91. 96. 56. 66. 71. 76. 81. Año. Año. Julio. Agosto. 28. 27. 27. 26. T (ºC). 26. T (ºC). 61. 25 24 23. 86. 91. 25 24 23 22. 22 21. 21 56. 61. 66. 71. 76. 81. 86. 91. 96. 56. Año. 61 66. 71 76. 81 86. 91 96. Año. Figura-10: Evolución de la temperatura media mensual en la estación de Talamanca de Jarama. Segundo cuatrimestre.. 11. 96.

(13) Octubre 17. 23 22. 16 15. 21 20 19 18. T (ºC). T (ºC). Septiembre 24. 14 13 12 11. 17 16. 10 56. 61. 66. 71. 76. 81. 86. 91. 96. 56 61 66 71. Año. Año. Noviembre. Diciembre. 13 12 11. 9 8 7. 10 9 8 7. T (ºC). T (ºC). 76 81 86 91 96. 6 5 4. 6 5. 3 2 56. 61. 66. 71. 76. 81. 86. 91. 96. Año. 56. 61. 66. 71. 76. 81. 86. 91. Año. Figura-11: Evolución de la temperatura media mensual en la estación de Talamanca de Jarama. Tercer cuatrimestre.. 12. 96.

(14) 8. Evolución temporal de la temperatura máxima mensual En las Figuras 12, 13 y 14 mostramos la evolución de la temperatura máxima mensual registrada en la estación meteorológica de Talamanca de Jarama desde 1951 a 1996. Enero. Febrero. 24. Tmax (ºC). Tmax (ºC). 22 20 18 16 14. 22 20 18 16. 12 10. 14 56. 61. 66. 71. 76. 81. 86. 91. 96. 56. 61. 66. 71. Año. 76. 86. 91. 96. Año. Marzo. Abril. 32. Tmax (ºC). 28. Tmax (ºC). 81. 24 20 16. 34 32 30 28 26 24 22 20. 12 56. 61. 66. 71. 76. 81. 86. 91. 96. 56. 61. 66. 71. 76. 81. 86. 91. Año Año Figura-12: Evolución de la temperatura máxima mensual en la estación de Talamanca de Jarama. Primer cuatrimestre.. 13. 96.

(15) Junio 42. 34. 40. Tmax (ºC). Tmax (ºC). Mayo 36. 32 30 28 26. 38 36 34 32 30. 24 56. 61 66. 71. 76 81. 86 91. 56. 96. 61. 66. 71. 81. 86. 91. 96. Año. Año Julio. Agosto. 42 41 40 39 38 37 36 35 34. 42. Tmax (ºC). Tmax (ºC). 76. 40 38 36 34. 56. 61. 66. 71. 76. 81. 86. 91. 96. 56. 61. 66 71. 76. 81. 86 91. 96. Año. Año. Figura-13: Evolución de la temperatura máxima mensual en la estación de Talamanca de Jarama. Segundo cuatrimestre.. 14.

(16) Septiembre. Octubre. 40 36. Tmax (ºC). Tmax (ºC). 38 34 32 30 28 26 56. 61. 66. 71. 76. 81. 86. 91. 34 32 30 28 26 24 22 20 18 56. 96. 61. 66. 71. Noviembre. Tmax (ºC). Tmax (ºC). 26 24 22 20 18 16 71. 76 81. 86. 91. 96. 86. 91. 96. Diciembre. 28. 61 66. 81. Año. Año. 56. 76. 86 91. 96. 26 24 22 20 18 16 14 12 10 56. 61. 66. 71. 76. 81. Año. Año. Figura-14: Evolución de la temperatura máxima mensual en la estación de Talamanca de Jarama. Tercer cuatrimestre.. 15.

(17) 9. Evolución temporal de la temperatura mínima mensual En las Figuras 15, 16 y 17 mostramos la evolución de la temperatura mínima mensual registrada en la estación meteorológica de Talamanca de Jarama desde 1951 a 1996. Enero Febrero 56. 61. 66. 71. 76. 81. 86. 91. 96 56. 61. 66. 71. 76. 81. 86. 91. 96. 0. -2. Tmin (ºC). Tmin (ºC). 0. -4 -6 -8. -2 -4 -6 -8 -10. -10. -12. -12. -14. Año. Año. Marzo 56. 61. 66. 71. 76. Abril 81. 86. 91. 96. 56. -2. Tmin (ºC). Tmin (ºC). 0. -4 -6 -8 -10. 61. 66. 71. 76. 81. 86. 91. 4 3 2 1 0 -1 -2 -3 -4 -5. Año. Año. Figura-15: Evolución de la temperatura mínima mensual en la estación de Talamanca de Jarama. Primer cuatrimestre.. 16. 96.

(18) Junio 12. Tmin (ºC). Tmin (ºC). Mayo 7 6 5 4 3 2 1 0 -1 -2. 10 8 6 4 2 0. 56. 61. 66. 71. 76. 81. 86. 91. 96. 56. 61. 66. 71. 76. Año. Tmin (ºC). Tmin (ºC). 13 11 9 7 5 66. 71. 91. 96. 91. 96. Agosto. Julio. 61. 86. Año. 15. 56. 81. 76. 81. 86. 91. 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5. 96. 56. 61. 66. 71. 76. Año. 81. 86. Año. Figura-16: Evolución de la temperatura mínima mensual en la estación de Talamanca de Jarama. Segundo cuatrimestre. Octubre. Septiembre 6. Tmin (ºC). 10. Tmin (ºC). 12. 8. 8 6 4 2. 4 2 0 -2. 0. -4 56. 61. 66. 71. 76. 81. 86. 91. 96. 57. 62. 67. 72. 77. Año. 61. 66. 71. 76. 81. 92. 97. 102. 86. 91. 96. Diciembre 86. 91. 56. 96. 61. 66. 71. 76. 81. 0. 2. -2. 0. Tmin (ºC). Tmin (ºC). 87. Año. Noviembre 56. 82. -2 -4. -4 -6 -8 -10. -6. -12 -8. -14. Año. Año. Figura-17: Evolución de la temperatura mínima mensual en la estación de Talamanca de Jarama. Tercer cuatrimestre.. 17.

(19) 10. Temperaturas máximas y mínimas históricas En la Figura-18 mostramos las temperaturas mensuales máxima y mínima históricas registradas en la estación de Talamanca de Jarama en el periodo 1956-1996.. Temperatura mensual máxima histórica. Temperatura mensual mínima histórica. 45 40. Tmin (ºC). 35 30 25. 5 0 -5. Figura-18: Temperatura mensual máxima y mínima históricas en Talamanca del Jarama. Periodo 1956-1996.. 18. Diciembre. Noviembre. Octubre. Septiembre. Agosto. Julio. Junio. Mayo. Abril. Marzo. Diciembre. Noviembre. Octubre. Septiembre. Agosto. Julio. Junio. Mayo. Abril. Marzo. Febrero. Enero. -15. Febrero. -10. 20. Enero. Tmax (ºC). 10.

(20) 11. Resultados del año meteorológico medio en Torremocha De cara al aprovechamiento tanto activo (colectores solares térmicos y módulos fotovoltaicos) como pasivo de la radiación solar es necesario conocer cómo se descompone esta en sus componentes difusa y directa. La radiación solar incidente a lo largo de un año en Torremocha se reparte entre las siguientes componentes: Radiación total sobre horizontal (H): Radiación difusa sobre horizontal (Hd): Radiación normal directa (Hbn):. 1701 kW.h/m2-año 647 kW.h/m2-año 1848 kW.h/m2-año. A lo largo de los distintos meses del año las componentes de la radiación solar se distribuyen según lo mostrado en la Figura-19.. Distribución radiación en TMY Torremocha 160 140 120 100. Hdifusa horizontal / Htotal horizontal (%). 80. Hdirecta normal / Htotal horizontal (%). 60 40. Diciembre. Noviembre. Octubre. Septiembre. Agosto. Julio. Junio. Mayo. Marzo. Febrero. Enero. 0. Abril. 20. Figura-19: Relación entre la radiación solar difusa y radiación normal directa respecto a la radiación solar total en horizontal a lo largo de los distintos meses del año para el TMY de Torremocha.. En las Figuras 20, 21 y 22 mostramos la variación de la radiación total sobre horizontal, la temperatura ambiente y la humedad relativa ambiente a lo largo de los días medios del año meteorológico tipo. Es de notar que la hora indicada en el eje horizontal es la hora solar (el horario de reloj de verano va avanzado dos horas y el de invierno una hora respecto a la hora solar).. 19.

(21) Radiación total en horizontal (W/m2) Diciembre Noviembre Octubre Septiembre Agosto Julio Junio Mayo Abril Marzo Febrero Enero. 800-900 700-800 600-700 500-600 400-500 300-400 200-300 100-200 0-100. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24. Hora del día. Figura-20: Evolución de la radiación solar total sobre horizontal a lo largo de los días medios de cada mes del año en el año meteorológico tipo de Torremocha.. Temperatura Ambiente Diciembre Noviembre Octubre Septiembre Agosto Julio Junio Mayo Abril Marzo Febrero Enero 1 2 3 4 5 6 7 8. 30-35 25-30 20-25 15-20 10-15 5-10 0-5. 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24. Hora del día. Figura-21: Evolución de la temperatura ambiente a lo largo de los días medios de cada mes del año en el año meteorológico tipo de Torremocha.. 20.

(22) Humedad Relativa (%) Diciembre Noviembre Octubre Septiembre Agosto Julio Junio Mayo Abril Marzo Febrero Enero 1 2 3 4. 5 6. 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24. 90-100 80-90 70-80 60-70 50-60 40-50 30-40 20-30 10-20 0-10. Hora del día. Figura-22: Evolución de la humedad relativa a lo largo de los días medios de cada mes del año en el año meteorológico tipo de Torremocha.. 21.

(23)