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22 AGOSTO 2023
Investigación y transferencia

IHCantabria pone a disposición una librería de código abierto que permite mejorar el análisis de los riesgos relacionados con las fuertes lluvias

La librería simplifica el acceso a un modelo matemático para representar la lluvia, lo que permitirá perfeccionar el análisis de eventos extremos de precipitación y elaborar, así, mejores mapas de inundaciones y tomar medidas de protección más eficaces.

 

​​​Personal investigador del Instituto de Hidráulica Ambiental de la Universidad de Cantabria (IHCantabria) ha participado en la creación de una librería de código abierto que permite reproducir varias características de las series de precipitación, incluida su distribución espacial, para analizar mejor los riesgos derivados de esta −como las inundaciones− y la incertidumbre en sitios con pocos años de observación.

Se trata de NEOPRENE, una librería de Python que permite emular la generación de lluvia espacial a partir de la aplicación del proceso descrito por Neyman-Scott. Esta librería de código abierto puede resultar de gran ayuda a científicos y profesionales de varias disciplinas, para generar series temporales sintéticas y mapas de lluvia. Sus resultados son útiles para explorar potenciales eventos extremos, nunca observados en el pasado y que podrían ocurrir en el futuro.

La revista Geoscientific Model Development publica información detallada sobre las características de NEOPRENE que se puede consultar en la plataforma comunitaria interactiva EGUsphere y en el que se explica cómo usar la librería NEOPRENE para reproducir la precipitación diaria y cómo utilizar la generación sintética para mejorar la caracterización de eventos extremos. Los autores de este artículo son Javier Díez Sierra, del Instituto de Física de Cantabria (IFCA), junto a Salvador Navas y Manuel del Jesus, personal investigador de IHCantabria.

Además de explicar las características de la librería NEOPRENE, estos investigadores relatan en su artículo cómo utilizaron esta herramienta en dos localizaciones, en las que lograron reproducir la lluvia a escalas diaria y horaria. Sus resultados permiten concluir que sí es posible capturar adecuadamente los regímenes extremos de la precipitación y, por tanto, mejorar las estimaciones de dinámicas como las que producen inundaciones. Por tanto, NEOPRENE contribuirá a mejorar el análisis de riesgos que están relacionados con eventos extremos de precipitación, además de aportar información útil para elaborar con más precisión los mapas de posibles inundaciones y para que sean más eficaces las medidas de protección que se adopte.

Para el desarrollo de la librería NEOPRENE se han empleado algunas de las técnicas estadísticas más avanzadas para la caracterización de las dinámicas atmosféricas, como es la utilización de modelos espacio-temporales basados en el proceso de Neyman-Scott, para representar los patrones espaciales de precipitación, distintos tipos de regresión y técnicas de aprendizaje automático. Así lo explica Manuel del Jesus, responsable del grupo de investigación de Hidroclimatología de IHCantabria, quien recuerda que creación de NEOPRENE estuvo inspirada en el trabajo previo de varios autores, como David Cox, Valerie Isham e Ignacio Rodríguez Iturbe.

Según Manuel del Jesus, “la librería NEOPRENE se creó con el objetivo de poner a disposición de la comunidad técnica una herramienta de código abierto, con la que fuese posible reproducir fielmente series temporales de precipitación, de distintas características".

Su acceso es gratuito y, su uso, sencillo, lo que beneficia a más personas y amplía su nivel de impacto y reproducción en más estudios.

Se prevé que esta herramienta sirva de base para el desarrollo de futuras investigaciones, como es la creación de un sistema que permita hacer análisis forenses de precipitaciones pasadas, para entender si fue la estructura espacial de la lluvia, u otros factores, lo que provocó una determinada inundación. También se planea implementar NEOPRENE en otros programas de software de código abierto, con el fin de realizar análisis más exhaustivos sobre los impactos de las inundaciones.​


Foto: Efectos de la lluvia en Las Caldas en 2013. Imagen de IHCantabria.




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