Campanya meteocatpedra

Metodologia de treball

El Servei Meteorològic de Catalunya (SMC) ha treballat durant els darrers anys en la recuperació d’observacions meteorològiques del passat (bàsicament, dels segles XIX i XX) de diferents punts de Catalunya. En especial, s’han recuperat les observacions de la ciutat de Barcelona des de 1780 fins a l’actualitat, aconseguint una sèrie completa de dades meteorològiques diàries que supera els does segles, fet que col·loca aquesta sèrie de Barcelona entre les 10 sèries climàtiques més llargues i contínues d’Europa.

Aprofitant la presentació d’aquest treball, es fa tot seguit un repàs històric de l’observació meteorològica al món occidental en general, i a Catalunya en particular. Les explicacions estan resumides a uns pòsters que es varen preparar per l’ocasió, i que també es poden consultar en aquest mateix text.

Malgrat la humanitat observa amb atenció l’atmosfera des de fa milers d’anys, on es descriuen i s’analitzen per primera vegada diferents elements atmosfèrics és en el llibre Meteorologica, escrit l’any 340 a.C. per Aristòtil. Durant força segles no hi ha gaires progressos científics a Europa, i les adversitats meteorològiques se solen combatre amb pregàries religioses i pronòstics astrològics. El Renaixement (segles XV i XVI) introdueix la raó i el mètode científic en el coneixement del medi, i el gran salt qualitatiu es produeix al segle XVII, amb la invenció dels instruments de mesura de diferents variables meteorològiques i la creació de les primeres xarxes d’observació coordinada, permetent disposar del valor d’aquestes variables i la seva variació en l’espai i en el temps. Apareixen llavors les primeres institucions dedicades a aquesta tasca, com l’Accademia de Cimento de Florència (1657), la Royal Society de Londres (1660) o l’Observatoire de París (1667).

Durant el segle XVIII apareix una altra necessitat al món occidental, que serà clau per al desenvolupament de l’observació meteorològica instrumental. El creixement demogràfic de les ciutats i la incipient industrialització propicien el deteriorament de les condicions de vida. Davant de nous problemes, com la contaminació, la higiene pública o noves epidèmies, els metges reaccionen impulsant xarxes d’observació meteorològica, atès que estan convençuts del lligam entre l’estat de l’atmosfera i la salut, i volen conèixer millor el patró de comportament de determinades malalties. Per exemple, la Société Royale de Médecine de París va crear una xarxa d’observacions meteorològiques formada per 84 estacions a França i 12 a la resta del món, que va estar operativa entre 1778 i 1793 (extingida per problemes estrictament polítics).

Abans de comentar el desenvolupament de l’observació meteorològica a Catalunya, és convenient explicar breument el context històric i social del nostre país al segle XVIII. Després de la derrota a la Guerra de Successió (1702-1714), Catalunya viu una forta recessió econòmica, social i cultural. Amb el Decret de Nova Planta de 1716, les universitats catalanes varen ser abolides, i l’única universitat autoritzada era la de Cervera, però sense impartir-hi disciplines experimentals i aplicades, les quals calia anar a l’estranger a estudiar-les. Aquesta situació va provocar una manca de personal amb formació mitjana i superior en un entorn en plena industrialització, especialment a la ciutat de Barcelona. Per pal·liar aquest problema, la societat civil catalana va crear l’any 1758 la Junta de Comerç (l’actual Cambra de Comerç de Barcelona), i posteriorment es va crear, entre d’altres entitats, la Conferencia Physico-Mathemática Experimental (1764), la Reial Acadèmia de Ciències i Arts (1770) i l’Acadèmia Mèdico-Pràctica de Barcelona (1770), establint així una excel·lent xarxa d’institucions per a la docència científica, tècnica i laboral, malgrat la prohibició de 1716.

Poster 2 sèrie Barcelona

En aquest context, alguns metges catalans, després d’estudiar a França, posen en funcionament l’observació meteorològica diària, seguint els preceptes impulsats des de la Société Royale de Médecine de París. El Dr. Jaume Bonells, en el discurs inaugural de l’Acadèmia Mèdico-Pràctica de Barcelona (octubre de 1779), proposa la realització d’observacions sistemàtiques i coordinades, amb la voluntat d’analitzar-les i difondre’n els resultats.

Unes setmanes més tard, el gener de 1780, el Dr. Francesc Salvà i Campillo inicia les observacions instrumentals a la ciutat de Barcelona (al seu domicili particular del carrer Petritxol, 11), que va mantenir fins a l’any 1827. A més, al llarg d’aquests anys es va preocupar per divulgar la seva tasca publicant les observacions al Diario de Barcelona (i contestant preguntes dels lectors) i per donar continuïtat a les observacions entre els seus companys i deixebles (Pere Vieta, Joan R. Campaner, Albert Bruckhart, Joan Montserrat, …), allargant les observacions fins a finals del segle XIX.

En paral·lel a aquesta tasca encapçalada bàsicament per metges, a partir de mitjan segle XIX els estats europeus assumeixen l’observació meteorològica com a una activitat de la seva competència. Es creen institucions governamentals arreu, i a l’Estat espanyol serà la Comissió d’Estadística primer, i l’Observatori Astronòmic de Madrid després, les entitats que coordinen les observacions. Sota el seu impuls, la Universitat de Barcelona inicia l’1 de gener de 1855 les observacions a la seva seu de l’antic convent del Carme.

Afortunadament per a l’observació meteorològica, diferents entitats van seguir i segueixen amb el foment d’aquesta activitat a Catalunya, tant en l’àmbit associatiu privat com en el públic, creant iniciatives que van tenir més o menys èxit i continuïtat. Així, es va crear la Xarxa meteorològica de Catalunya i Balears (1894), la Xarxa pluviomètrica de Rafael Patxot (1896), l’Observatori Fabra de Barcelona (1904), l’Observatori de l’Ebre (1905) o el Servei Meteorològic de Catalunya (1921-1939, 2001).

Una vegada explicats l’origen de l’observació meteorològica instrumental a Barcelona i la seva continuïtat al llarg dels anys, ara ja es pot comentar la metodologia seguida pel Servei Meteorològic de Catalunya per recuperar tota aquesta informació i reconstruir la sèrie climàtica de Barcelona. Aquest treball es pot anar desglossant en fases diferents:

 

a) 1a fase: Detecció de les fonts.

Arran de la gran quantitat d’entitats i persones que han realitzat observacions meteorològiques instrumentals a la ciutat de Barcelona, la documentació es troba molt dispersa i en formats diferents. Sempre que ha estat possible, s’han consultat els documents originals escrits pels mateixos observadors, però per a determinats períodes de temps s’ha recorregut a la premsa. Així, els documents originals més antics amb registres meteorològics instrumentals s’han localitzat als arxius de la Reial Acadèmia de Medicina de Catalunya i de la Reial Acadèmia de Ciències i Arts de Barcelona, però també s’han consultat altres arxius privats i d’institucions públiques, mentre que la consulta del Diario de Barcelona (“el Brusi”) ha permès recuperar determinades dades dels períodes 1800-1811 i 1827-1876.

 

b) 2a fase: Recuperació i preservació de la informació.

Identificada la informació, és necessari fer el traspàs del paper original al format digital, i es fa mitjançant la tècnica de l’escaneig. A més de recuperar i preservar la dada, en aquest moment també s’ha de recuperar tot allò relacionat amb la metadada, és a dir, la informació sobre canvis d’instrumental, de punt d’observació, d’unitats de mesura, etc.

 

c) 3a fase: Digitalització de la informació.

Probablement, aquesta és la fase més feixuga i que consumeix més temps. Consisteix en la consulta dels documents escanejats i el traspàs de la informació que contenen a arxius informàtics (per exemple, un full de càlcul), per a poder ser tractada posteriorment. El problema principal rau en l’ampli ventall de tipus d’observacions (variables), de tècniques d’observació (sobretot les hores d’observació, que habitualment se’n fan tres cada dia), d’unitats de mesura (per exemple, per a la temperatura, graus Reaumur, Fahrenheit i Celsius) i de formats del material original (sovint llibretes manuscrites, però també premsa i fulls específics d’observació). El volum total de dades digitalitzades supera la xifra d’1.350.000, incloent les variables temperatura, precipitació, pressió atmosfèrica, estat del cel i meteors.

Val a dir que els primers treballs sistemàtics de recuperació de les observacions meteorològiques es van fer en el marc dels projectes europeus ADVICE i IMPROVE, sota la iniciativa del Grup de Climatologia de la Universitat de Barcelona, durant el període 1996-1999. El Servei Meteorològic de Catalunya ha realitzat durant deu anys (2001-2011) els treballs de catalogació, preservació, digitalització i tractament de les dades, tots ells necessaris per completar i ampliar la tasca inicial.

Poster 3 Sèrie Barcelona

 

d) 4a fase: Control de qualitat.

L’anàlisi exhaustiva de la qualitat de les dades diàries obtingudes en els processos anteriors és un pas fonamental previ a qualsevol anàlisi posterior. El control de qualitat consisteix en l’aplicació d’un seguit de procediments per detectar valors erronis o dubtosos en el conjunt de la sèrie, els quals poden aparèixer per causes diferents: errors en el moment de fer l’observació, en el moment d’anotar-la, en la seva manipulació posterior (escaneig, digitalització, etc.), i d’altres.

Aquests procediments estan jerarquitzats en diversos nivells: errors aberrants, proves de tolerància, de consistència interna, de coherència temporal i de coherència espacial.

Per exemple, a la sèrie de temperatura de Barcelona del període 1780-2013, dels 84.735 dies que configuren aquesta sèrie, només en 391 dies s’hi ha detectat buits o dades errònies (un 0,46%), la major part dels quals es concentren en el període 1847-1849, lligats als conflictes socials derivats de la Segona Guerra Carlina.

 

e) 5a fase: Composició de la sèrie.

Ja s’ha comentat anteriorment que les observacions meteorològiques instrumentals a la ciutat de Barcelona s’han fet a llocs diferents des del seu inici. Aprofitant que, generalment, hi ha solapaments entre els períodes en els quals s’ha fet observació des dels diferents llocs, es poden anar ajuntant les dades obtingudes en cadascun dels punts d’observació i reconstruir una sèrie completa. En el cas de la sèrie de temperatura de Barcelona de 1780-2013, s’ha treballat amb 14 sèries d’observacions registrades a diferents punts de la ciutat, de les quals 6 s’han emprat per reconstruir la sèrie completa (sèries principals) i 8 s’han utilitzat per validar i corregir aquesta sèrie completa (sèries de suport).

Les sèries principals són les següents:

1780-1827 F. Salvà

1827-1854 P. Vieta

1854-1876 J.R. Campaner

1876-1884 A. Burckhart

1882-1936 UB – edifici històric

1913-2013 Observatori Fabra

 

f) 6a fase: Anàlisi d’homogeneïtat.

Una sèrie climàtica és homogènia quan qualsevol variació o tendència que s’hi detecta és fruit únicament de factors climàtics, i no de la incidència d’elements externs (com els canvis d’emplaçament de l’observatori meteorològic, de la instrumentació, de les unitats de mesura, de metodologia de l’observador o d’observador).

Com s’acaba de comentar als punts anteriors, la sèrie de temperatura de Barcelona del període 1780-2013 està afectada per aquestes circumstàncies i, per tant, és important estudiar la seva homogeneïtat. L’anàlisi d’homogeneïtat permet detectar els punts de discontinuïtat d’una sèrie completa (anomenats “punts de ruptura”) i proposar la seva correcció. La tècnica consisteix en comparar la sèrie completa a analitzar amb un conjunt de sèries de suport properes i coetànies (és el que s’anomena “homogeneïtat relativa”). Al punt anterior s’ha comentat que s’ha treballat amb 8 sèries de suport de la mateixa ciutat de Barcelona, però per a cobrir tot el període analitzat (1780-2013), s’ha hagut de recórrer a la comparació amb sèries més llunyanes (especialment per al període inicial, atès l’escàs nombre de sèries existents). En total, a més de les 8 sèries de suport de la mateixa ciutat de Barcelona, s’ha treballat amb 16 sèries més de l’entorn (Itàlia, França i Espanya). En aquesta fase, el tractament de la metadada és fonamental, atès que aporta una explicació raonable als punts de ruptura detectats.

Poster 4 Sèrie Barcelona

Completades aquestes fases, ja es disposa de la sèrie climàtica (llarga, completa i homogènia) d’una variable, i ja es pot analitzar el comportament d’aquesta variable al llarg de tot el període de la sèrie.

Els resultats obtinguts a partir de la sèrie de temperatura de Barcelona del període 1780-2013 estan àmpliament explicats a l’apartat “Evolució de la temperatura mitjana de Barcelona (1780-2013)”. Només repetir que aquesta sèrie de Barcelona del període 1780-2013 està, per la seva longitud i continuïtat, entre les deu sèries meteorològiques més antigues d’Europa disponibles en aquest moment.

Poster 5 Sèrie Barcelona

 

Referència bibliogràfica

Prohom, M., Barriendos, M., Aguilar, E. y Ripoll, R. (2012): Recuperación y análisis de la serie de temperatura diaria de Barcelona, 1780-2011. En Cambio climático. Extremos e impactos. Concepción Rodríguez-Puebla, Antonio Ceballos, Nube González-Reviriego, Enrique Morán-Tejeda y Ascensión Hernández-Encinas (Eds.). Publicaciones de la Asociación Española de Climatología (AEC), 2012, Serie A, nº 8. Salamanca, ISBN: 978-84-695-4331-3, pp. 207-217.

Data d'actualització: 19.03.2015