Resultados

En el proyecto PLVMA se ha desarrollado una metodología para la predicción a medio-largo plazo de la evolución de vertidos en el mar, con el objetivo de mejorar los sistemas de prevención y respuesta frente a la contaminación por hidrocarburos en la costa y en el medio marino.. La metodología desarrollada combina modelado numérico y técnicas estadísticas, y está basada en los siguientes pasos: 1) Utilización de bases de datos de reanálisis de larga duración, de viento, corrientes y presión atmosférica generadas mediante modelado numérico; 2) Clasificación y selección de patrones atmosféricos mediante la aplicación de análisis de componentes principales (PCA) y técnicas de clasificación (K-Medias); 3) Predicción y simulación probabilística de la evolución de viento y corrientes mediante cadenas de Markov y modelos autorregresivos logísticos. El estado inicial de la simulación es obtenido mediante técnicas de análogos, a partir de condiciones iniciales proporcionadas, por ejemplo, por sistemas de previsión a corto plazo; 4) Predicción probabilística de la evolución del vertido mediante la simulación de N trayectorias utilizando el modelo de transporte de hidrocarburos TESEO. Las N simulaciones son utilizadas para obtener los mapas de probabilidad de la trayectoria del vertido. La metodología ha sido aplicada en el Golfo de Vizcaya y los resultados comparados con avistamientos de manchas del período del accidente del Prestige (Galicia, 2002).

Por otro lado, y con objeto de aumentar la fiabilidad de la simulación de trayectorias, se ha desarrollado una metodología que permite estimar la incertidumbre en las simulaciones y optimizar el área de búsqueda. La metodología consta de las siguientes partes: 1) Modelo numérico basado en la ecuación de transporte en forma lagrangiana; 2) Estimación de los parámetros del modelo mediante la utilización de datos reales, por ejemplo boyas de deriva, realizada en dos pasos: i) estimación de parámetros con independencia temporal utilizando el método de máxima verosimilitud; ii) estimación de parámetros con dependencia temporal mediante la utilización de modelos ARMA; iii) Simulación de Monte Carlo de N trayectorias con base en la función de distribución de los parámetros y el modelo ARMA previamente obtenido. Las N simulaciones se utilizan para calcular el mapa de probabilidad de la trayectoria del vertido y determinar el área de búsqueda. La metodología utilizada ha sido aplicada y validada con boyas de deriva lanzadas en el Golfo de México durante el accidente en la plataforma petrolífera Deepwater Horizon (Golfo de México, 2010).

Figura 4:

a) Drifters released in the eastern Gulf of Mexico during May-August 2010. The thicker lines represent the paths in the continental shelf.

 

b) Example of the results for the drifter 87798. The drifter trajectory (blue), deterministic trajectory (red), best simulation obtained with the SLTM (black) and search area (contour plots for N simulated trajectories) are shown.

 

Publicaciones:

  • Abascal, A.J., Castanedo, S., Fernández, V., Medina, R., 2012. Backtracking drifting objects using surface currents from Hihg-Frequency (HF) radar technology. Ocean Dynamics , 62 (7), 1073-1089.
  • Mínguez, R., Abascal, A.J., Castanedo, S., Medina, R., 2012. Stochastic Lagrangian Trajectory Model for Drifting Objects in the Ocean, Stochastic Environmental Research and Risk Assessment, 26, 1081-1093.
  • Abascal, A.J., Castanedo, S., Minguez, R., Medina, R., Liu, Y., Weisberg, R.H., 2015. Stochastic Lagrangian Trajectory Modeling of Surface Drifters deployed during the Deepwater Horizon Oil Spill. Proc. 38th AMOP Technical Seminar on Environmental Contamination.

Congresos:

  • Abascal, A.J., Castanedo, S., Minguez, R., Medina, R., Liu, Y., Weisberg, R.H., 2015. Stochastic Lagrangian Trajectory Modeling of Surface Drifters deployed during the Deepwater Horizon Oil Spill. 38th AMOP Technical Seminar on Environmental Contamination, Vancouver (Canadá), 2-4 junio 2015.
  • Cárdenas, M., Abascal, A.J., Castanedo, S., Guanche, Y., Méndez, F.J., Medina, R., 2014. Probabilistic long range forecast system for oil spill trajectories in the Gulf of Biscay (Spain). IOSC 2014 International Oil Spill Conference, Savannah, Georgia (EEUU), 5-8 mayo 2014.
  • Castanedo, S., Abascal, A.J., Cárdenas, M., Medina, R., Guanche, Y., Méndez, F.J., Camus, P., 2012. Mid-term probabilistic forecast of oil spill trajectories. American Geophysical Union’s 45th annual Fall Meeting, 2012, San Francisco (USA), 03-07 de diciembre de 2012.
  • Cárdenas, M., Abascal, A.J., Castanedo, S., Medina, R., Guanche, Y., Méndez, F.J., Camus, P., 2012. Predicción estadística de trayectorias de derrames de hidrocarburos a medio plazo. II Encuentro Oceanografía Física Española (EOF II), Madrid (España), 14-16 de noviembre de 2012.