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:
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.