Water circulation forecasting in Spanish harbours | Predicción de la circulación marina en los puertos españoles

Inglés. This paper describes the first harbour circulation forecasting system implemented in Spain. The configuration design was based on previous analyses of the morphologic and hydrodynamic behaviour of three harbours: Barcelona, Tarragona and Bilbao. A nested system of oceanic models was implemented, with a scope ranging from the regional scale (with a mean horizontal resolution of 5 km) to the harbour scale (with a mean horizontal resolution of 40 m). A set of sensitivity tests was carried out in order to determine the optimal configurations. The results of the operational system were compared with available observations, revealing that the intermediate models are able to reproduce the averaged hydrodynamic behaviour but not the spatio-temporal variability. With the harbour models the quality of the forecasts improves, reaching a correlation and RMSE of ~0.6 and 6 cm s–1, respectively, for Bilbao harbour. In addition, numerical experiments were carried out to evaluate the sensitivity of the forecasts to error sources. The results suggest that the errors in the information prescribed in the lateral boundary conditions are the most influential in the quality of the predictions. Errors in the wind field also have a smaller but non-negligible influence. Although the system is in the initial implementation phase and should be improved upon in the future, it is now a useful tool for harbour management. The predictions will be very helpful for harbour operations, pollution risk management and fighting oil spills.

Español; castellano. En este artículo se describe el primer sistema operacional de predicción de la circulación en puertos implementado en España. El diseño del sistema se ha basado en un análisis previo de las características hidrodinámicas y morfológicas de tres puertos de estudio: Barcelona, Tarragona y Bilbao. Se ha establecido un sistema de modelos oceánicos anidados que cubre desde la escala regional (con una resolución media horizontal de 5 km) al dominio portuario (con una resolución de 40 m). Diferentes experimentos de sensibilidad se han llevado a cabo para determinar las configuraciones óptimas. Los resultados del sistema operacional se han comparado con las observaciones disponibles, mostrando que los modelos intermedios son capaces de resolver el comportamiento hidrodinámico promedio, pero no la variabilidad espacio-temporal. En cuanto a los modelos portuarios, la calidad de las predicciones mejora, alcanzando una correlación y un RMSE de ~0.6 y 6 cm s–1, respectivamente, para el puerto de Bilbao. Adicionalmente se han realizado diferentes experimentos para determinar la sensibilidad del sistema a distintas fuentes de error. Los resultados sugieren que los errores en las condiciones de contorno laterales son los más determinantes sobre la calidad de las predicciones portuarias. Los errores en el viento, aun siendo menos importantes, son también considerables. Pese a ser un sistema que está en su fase inicial de implementación y que debe ser mejorado en el futuro, en su estado actual ya representa una herramienta útil para la gestión portuaria. Las predicciones de circulación serán de gran ayuda para la gestión de operaciones portuarias, riesgo de contaminación o control de vertidos.