Coastally trapped disturbances caused by the tramontane wind on the northwestern Mediterranean: numerical study and sensitivity to short‐wave radiation

Abstract

The Tramontane-Cierzo wind system is a recurrent feature of the northwestern Mediterranean basin in front of the Catalan coast (northeast Spain). Associated with this feature, northeast wind surges occasionally affect the coast and become a weather hazard for low-level aircraft operations, affecting for example the Barcelona international airport. This article first reports these surges characterizing them as Coastal-Trapped Disturbances (CTDs). Climatological features are described, showing that CTDs occur frequently during the warm season and between the afternoon and the evening. We classified CTDs into two synoptic patterns related to the location of a mid-level tropospheric geopotential trough and the Iberian Peninsula: pattern A, with the trough crossing eastwards along the north of Spain; and pattern B, with the trough over the Mediterranean, after crossing the Iberian Peninsula. To study the CTDs in detail, numerical simulations were conducted using the non-hydrostatic and convection-permitting numerical weather prediction model HARMONIE-AROME. Two cases, one for each synoptic pattern, were studied showing that CTDs generate in the discontinuity between cool outflows and warmer air progressing southward as a density current, trapped by the mountain ranges parallel to the coastline. Cool outflows may have two different sources: in Pattern A the origin of the cold air is the tramontane itself, while in Pattern B convective outflows associated with storm downdraughts play this role. Both cases show similarities with CTDs studied on the California coast, showing an antitriptic and ageostrophic flow behind the CTD. An additional numerical sensitivity experiment was conducted by varying the short-wave radiation to explore the effects of diabatic warming on CTDs. It is demonstrated that a large warming influences CTDs by enhancing the potential temperature gradient between the density current and the environment, modulating their intensity and speed.

WRF-LES Simulation of the Boundary Layer Turbulent Processes during the BLLAST Campaign

“…(Figure 1). The Pyrenees mountains have a large influence on atmospheric flows of the region both at mesoscale and synoptic scale, as highlighted in a number of numerical meteorological case studies-see for example [39][40][41][42].…”

Coastal trapped disturbances en el litoral catalán: un peligro aeronáutico

“…Este fenómeno es muy recurrente en los litorales españoles ya que ha sido previamente descrito en la costa cántabra (donde es conocido con el nombre de «galerna») y en las costas de Málaga. Además, se presentan los resultados del estudio de GONZÁLEZ et al (2018) que ha realizado el primer estudio integral de este fenómeno a partir de simulaciones de alta resolución con el modelo HARMONIE-AROME. Con ello se ha podido observar que existe una gran diversidad de situaciones que pueden dar lugar a este fenómeno ya que el origen de la diferencia de temperaturas que da lugar a la corriente de densidad puede ser muy diverso.…”

“…Estos fenómenos han sido ampliamente estudiados (figura 2) en las costas de Estados Unidos (MASS y ALBRIGHT, 1987), Sudáfrica (GILL, 1977) y Australia (REASON et al, 1999, y en menor medida en la costa cantábrica donde son denominadas «galernas» (ARASTI, 2001) y en las costas de Málaga donde se las ha denominado «corrientes de densidad atrapadas en la costa» (SÁNCHEZ-LAULHÉ y POLVORINOS, 1995). En este artículo se presenta en español la caracterización de este fenómeno en el Mediterráneo noroccidental descrito recientemente por GONZÁLEZ et al (2018), y muestra por primera vez una visión integral de este fenómeno en la costa central catalana, en el que se incluye una climatología, un estudio mesoescalar del fenómeno mediante el uso de Coastal trapped disturbances en el litoral catalán: un peligro aeronáutico https://doi.org/10.31978/639-19-010-0.241…”

La cizalladura en el aeropuerto de Barcelona: episodio del 10 de septiembre de 2017

“…El conjunto de procesos físicos precursores del entorno de cizalladura que se está estudiando en el presente trabajo quedan sintetizados con el modelo conceptual de corriente de densidad atrapada en la costa mediterránea noroccidental descrito por González et al, (2018).…”

“…-Una corriente de densidad mesoescalar atrapada en la costa fue la precursora del establecimiento de un entorno de cizalladura en LEBL el día 10-9-2017, entre las 16 UTC y las 18 UTC. Se trata de un fenómeno conocido, bastante estudiado en otras áreas geográficas y que recientemente se ha observado que es relativamente común en esta zona (González et al, 2018).…”