Primera irrupción fría del invierno

Un pasillo de viento del norte provocará la primera irrupción de aire frío del invierno, con una temperatura a 850hPa que el jueves a mediodía podría bajar hasta los -5ºC.

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El viento del norte circulará por un pasillo que se forma entre el anticiclón ubicado en las Islas Británicas y la borrasca ubicada en el mar Adriático.

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Es de esperar que con la entrada del aire frío en el Mediterráneo se produzca una cierta inestabilización de la situación atmosférica, lo que puede conducir a que se den algunas precipitaciones en las Islas. Debido a que la entrada de aire frío será contundente, estas precipitaciones podrían ser de nieve por encima de 400-500m.

 

Curva de humedad relativa diaria en presencia de brisa marina (embat)

La capacidad del aire de contener agua en estado gaseoso (vapor de agua) varía en función de la temperatura. A mayor temperatura, mayor cantidad de vapor de agua puede contener el aire, y a la inversa.

La humedad relativa es una variable que nos indica, en porcentaje, como de cerca o lejos estamos de esta cantidad máxima. De tal manera que un 100% de humedad relativa indica un aire saturado, es decir, aquel aire que ya no puede contener más vapor de agua y, por lo tanto, aparece la condensación (formación de pequeñas gotas de agua).

Si suponemos que durante un período determinado de tiempo la humedad absoluta del aire no cambia, la humedad relativa seguirá una curva inversa a la temperatura, con mayor humedad relativa cuando la temperatura alcance su mínimo, y viceversa.

Expresado en forma de evolución diaria en un día clásico, esto da lugar a que la humedad relativa máxima se alcance poco después de la salida del sol (cuando se da la temperatura mínima), y que entre mediodía y media tarde tengamos los valores mínimos (cuando se da la temperatura máxima).

Sin embargo, en las regiones afectadas por la brisa marina existe un aporte de humedad extra durante las horas centrales del día que modifica ligeramente este patrón. El momento en el que aparece este repunte de humedad variará en función del momento en el que llega la brisa. Con lo que zonas más próximas a la costa lo presentan más temprano que zonas algo más alejadas.

En este conjunto de gráficos se presenta información de viento (tanto dirección como velocidad), temperatura y humedad de la estación meteorológica de Llubí, situada en el centro-norte de Mallorca, y con un régimen de brisas de NE.

Se observa claramente como el viento se va intensificando a lo largo del día, con un máximo entorno a las 16h (momento en que la dirección está muy fijada a NNE). Es decir, es un día claro de brisa marina (embat)

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Qué pasa con la temperatura y la humedad? La temperatura presenta un valor máximo entorno a las 12h, para quedar estabilizada durante unas cuantas horas. (Esta estabilización se debe a la presencia del embat).

Mientras tanto, y coincidiendo con la punta de viento de las 16h, la humedad relativa presenta un ligero repunte en sus valores, afectando así a esa curva teórica que comentábamos anteriormente.

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Noches tropicales y noches a 30ºC

Se conocen como noches tropicales aquellas en las que la temperatura no baja de los 20ºC, y en verano son noches bastante habituales, sobretodo en las regiones de costa, pero también en algunas zonas del interior peninsular.

Se utiliza el límite de 20ºC ya que con temperaturas superiores el descanso nocturno se ve afectado. A parte de la temperatura, la influencia de la humedad es también importante, ya que con valores de humedad elevados la sensación de calor es más elevada.

Este tipo de noches son muy frecuentes en el verano de las Illes Balears, e incluso se pueden encontrar noches mucho más cálidas. Estoy pensando en las temperaturas excepcionalmente calurosas que en algunas noches de verano se dan en la costa norte de la Serra de Tramuntana, como la que ha tenido lugar esta pasada madrugada y parece que se reproducirá esta próxima noche.

Hablamos de noches en que se puede llegar a temperaturas superiores a 30ºC (rozando los 40ºC en los episodios extraordinarios), con humedades bastante bajas, y rachas de viento bastante intensas. Este tipo de situaciones se produce cuando, con una masa de aire cálido encima, domina el viento de SE. La Serra de Tramuntana supone un obstáculo claro al viento de esta dirección, y lo que provoca es que en la cara norte de la Serra baje aire que se va recalentando y resecando a medida que pierde altitud.

Este fenómeno se observa muy bien en los datos de Estellencs (que se pueden consultar en la web de www.balearsmeteo.com), En la línea roja se representa la temperatura, que entorno a la 1 de la madrugada ha ascendido repentinamente hasta los 30ºC, bajando repentinamente el punto de rocío (lo que nos indica que ha llegado aire mucho más seco), y todo esto ha sucedido en un momento en el que según la gráfica de viento, éste ha empezado a soplar con velocidades comprendidas entre los 20 y los 30km/h.

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Viento

Además, se observa claramente que el momento en el que viento ha calmado, la temperatura ha vuelto a descender hasta valores cercanos a los 20ºC al tiempo que la humedad se volvía a incrementar.

Con todo esto, los vecinos de Estellencs se han pasado gran parte de la madrugada padeciendo temperaturas próximas a 30ºC. Sin embargo, la temperatura mínima registrada ha sido de 22.7ºC, nada representativa de lo que ha sido una noche extremadamente cálida, en la que seguramente ha sido muy difícil conciliar el sueño.

Dado que con estas situaciones se hace difícil descansar, no estaría justificado que existieran avisos por temperaturas nocturnas elevadas?

 

Lluvias generales en las Illes Balears

Finalmente se han confirmado las predicciones que indicaban lluvia para la jornada de hoy en Baleares, acumulándose hasta 74mm en Lluc, más de 30mm en muchos puntos de Mallorca y más de 20mm en varios puntos de Menorca.

En la gráfica de precipitación horaria de Lluc (extraída de la web de AEMET) se observa como ha estado lloviendo durante toda la jornada, e incluso en algunos momentos lo ha hecho con intensidad. Por  ejemplo, entre las 13 y las 14h han caído 9.8mm

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De hecho, hoy ha sido el primer día de lluvia importante de la temporada en la Serra de Tramuntana, que siendo la zona más lluviosa de las Illes Balears, durante los últimos meses había llovida bastante poco.

De la página balearsmeteo se ha extraído esta gráfica correspondiente a la lluvia del mes de noviembre en Son Massip, estación bastante cercana a la de Lluc. Podemos ver como los casi 60mm que habían caído hoy hasta las 20.50h se convertían ya en la precipitación más importante de lo que llevamos de mes.

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Finalmente, gracias a la estimación 6-horaria de lluvia con el radar de AEMET, observamos como la lluvia ha afectado de manera general al territorio de las islas, eso sí, afectando de manera más importante al norte de Mallorca, y llegando a las Pitiuses de manera menos destacable, pero acumulando hasta 24mm en Sant Antoni de Portmany

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Dónde estará mañana la bolsa de aire frío?

Durante los próximos días un embolsamiento de aire frío se paseará por el Mediterráneo Occidental, garantizando lluvias importantes en esta región. Sin embargo, determinar la ubicación exacta de estas lluvias no es tarea sencilla, y ésta vendrá condicionada por las incertidumbres existentes en el pronóstico de esta situación.

Al tratarse de una situación meteorológica regida por un embolsamiento de aire frío, la principal fuente de incertidumbre es precisamente la posición exacta en cada momento del tiempo de esta bolsa de aire frío. En definitiva, ¿qué trayectoria seguirá exactamente este embolsamiento?

Para ilustrar esta incertidumbre se adjuntan 3 imágenes, que se corresponden cada una de ellas con el pronóstico de temperatura a 500hPa para el lunes a mediodía de un determinado modelo. La primera imagen es del WRF-ARW de meteocat, la segunda del Arpege de meteofrance y la tercera del WRF-ARW de lamma.

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Si bien los tres modelos coinciden en ubicar un embolsamiento de aire frío en el entorno mediterráneo, la ubicación de la parte más fría del embolsamiento es sensiblemente diferente. Así, WRF-ARW de meteocat ubica la parte más fría pasando por encima de las Baleares, Arpege lo ubica en la costa valenciana y WRF-ARW de lamma lo ubica a medio camino entre las dos opciones anteriores.

Ante esta situación no queda otra que avanzar hacia un pronóstico probabilístico, incluso en un ámbito temporal, el de predicciones a dia +1, que hasta ahora ha quedado un poco al margen. Y en mi opinión, el gran reto no es tanto modelístico como comunicativo, cómo comunicar al usuario las incertidumbres del pronóstico para que entienda correctamente el mensaje? Cómo decirle a una persona de la calle que no sabemos si va a llover o no mañana sin que esa persona tenga la sensación que no se le está diciendo nada? porque al final, la gente de la calle, el usuario mayoritario del pronóstico meteorológico, acude a los meteorológos para salir de su duda (lloverá o no? hará sol o no?) no para quedarse con ella.

CAPE y algunas nociones básicas sobre convección atmosférica

Las siglas CAPE (Convective Available Potential Energy) hacen referencia a la energia potencial disponible para la convección en un momento dado. Se trata de uno de los parámetros convectivos más interesantes de todos aquellos que se derivan de los modelos meteorológicos y por este motivo lo intentaremos explicar a lo largo de las siguientes líneas.

Es importante empezar remarcando que se trata de un parámetro que nos indica cuanta energía está disponible para la convección en caso de que esta se inicie. Por lo tanto, la consulta de este parámetro se tiene que complementar siempre con la lectura de otros campos del modelo que nos permitan determinar la probabilidad de que la convección se inicie. De hecho, es muy habitual que en los distintos portales meteorológicos se pueda ver ya combinado con otro tipo de información. Por ejemplo, en wetterzentrale aparece en el mismo mapa que el LI (Lifted Index)

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Fuente: Wetterzentrale.de

Sus valores pueden ir entre 0 y unos pocos miles (obsérvese que en el mapa la leyenda va de 0 J/Kg a 2500 J/Kg) indicando un mayor grado de inestabilidad cuanto mayor es su valor.

Para poder entender lo que significa el CAPE es necesario tener unos conocimientos mínimos sobre los procesos adiabáticos y sus implicaciones en los procesos convectivos.

En algunos casos es posible suponer que los movimientos verticales de aire se llevan a cabo sin que el aire que sufre el movimiento intercambie energía con el aire de su alrededor, y los movimientos ascendentes a los que se ve sujeto el aire durante la convección es uno de esos casos. Este hecho implica que los cambios de temperatura y humedad que va a sufrir una burbuja de aire ascendente estarán forzados casi exclusivamente por el cambio de presión al que se verá sometida durante su ascenso. Al ir ascendiendo, la presión atmosférica a la que se ve sometida la burbuja de aire desciende, lo que provoca un incremento en su volumen, una disminución en su densidad, una disminución en su temperatura y un incremento en su humedad relativa (ya que el aire cálido puede contener más humedad que el aire frío).

Creo que la siguiente figura lo describe bastante bien. A la izquierda, tenemos una burbuja inicial que se encuentra en la superfície, a una presión ‘p’. Al ascender, su presión desciende con lo que su volumen se incrementa y su temperatura decrece. En la parte de la derecha tenemos el proceso contrario, en la que una burbuja desciende y al ver incrementada la presión de su entorno, disminuye su volumen incrementando la temperatura.

Adiabatico

Centrándonos en el ascenso, a que ritmo perderá temperatura la burbuja? Suponiendo que el aire está inicialmente no saturado, es decir, con una humedad relativa por debajo del 100%, perderá temperatura siguiendo el gradiente adiabático seco (entorno a 1ºC cada 100m) hasta que se llegue a la temperatura de rocío, momento en el que la humedad contenida en forma de vapor de agua se empezará a condensar en pequeñas gotas de agua, y la burbuja se verá ahora afectada por el gradiente adiabático húmedo (entorno a 0.5ºC cada 100m).

Por que es importante el gradiente adiabático? Si conocemos la temperatura y humedad inicial de la burbuja de aire, mediante la aplicación de dichos gradientes es posible inferir que temperatura y humedad tendrá dicha burbuja de aire en los distintos niveles de la troposfera, y por lo tanto saber si dicha burbuja de aire tendrá tendencia a seguir con su ascenso vertical o no.

Cuándo es que lo hará?

Aquí entra el concepto de flotabilidad, que básicamente nos viene a decir que una burbuja de aire menos densa que el aire de su entorno tendrá tendencia a seguir ascendiendo, mientras que una burbuja de aire más densa tendrá tendencia a descender.

Existe un punto, en las atmosferas inestables, que se conoce como nivel de convección libre. Se trata de la altura a la que una burbuja de aire superficial ha de llegar para que su movimiento ascendente tenga continuidad por su menor densidad (básicamente implica mayor temperatura) con respecto al aire de su alrededor. (Recordad que al tratarse de un proceso adiabático, una burbuja ascendente NO sufre intercambio energético con el aire de su alrededor).

Creo que la siguiente imagen puede ayudar a aclarar un poco las últimas ideas expuestas. Se trata de un diagrama SKEW-T, en el que se combina información sobre la temperatura y humedad de la atmosfera desde su superfície hasta una presión de 100hPa. En el eje vertical tenemos la altura (representada en niveles de presión), y en el eje horizontal tenemos la temperatura.

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Fuente: http://wx4cast.blogspot.com/2011/10/how-to-read-skew-t-log-p.html

Nos centraremos únicamente en las tres líneas gruesas que aparecen, la verde, que representa el punto de rocío del aire a ese nivel (permite estimar la humedad), la roja, que representa la temperatura y la negra, que representa la temperatura a la que se encontraría una burbuja de aire ascendente desde la superfície. (De nuevo remarcar la importancia de los procesos adiabáticos, que son los que permiten que una burbuja ascendente desde la superfície se encuentre, en un determinado punto de la atmosfera, a una temperatura diferente de la de su entorno)

Además, aparecen tres puntos indicados, el LCL, el LFC y el EL. Simplificando, el LCL es el nivel en el que el aire ascendente empezará a sufrir procesos de condensación del vapor de aire y marca el límite entre el gradiente adiabático seco y el gradiente adiabático húmedo. El LFC (Level of Free Convection) es el nivel de convección libre, indicando el punto a partir del que la temperatura de nuestra burbuja se encuentra por encima de la temperatura ambiental de su alrededor, y por lo tanto, por diferencia de densidad, seguirá ascendiendo. Hasta dónde? Hasta el EL (Equilibrium Level), que es el punto en el que la temperatura del aire ascendente se iguala con la temperatura del aire de su entorno y por lo tanto el ascenso acabará.

Explicar los mecanismos que provocan el ascenso de las burbujas de aire desde la superfície hasta el nivel de convección libre no entra dentro del tema de este artículo, pero un efecto orográfico o una convergencia superficial podrían ser algunos ejemplos.

La región pintada en un color amarillento es el CAPE, delimitada por abajo por el nivel de convección libre, y por arriba por el nivel de equilibrio, integra en un único valor toda la energía disponible para el ascenso de la burbuja de aire superficial que ha llegado hasta el nivel de convección libre. El cálculo se realiza a partir del diferencial de temperatura entre la burbuja de aire y el aire de su entorno para cada estrato atmosférico que queda dentro de la región de interés.

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Fuente: http://wx4cast.blogspot.com/2011/10/how-to-read-skew-t-log-p.html

Como vemos, en la imagen aparece otra región, marcada como CIN. Se trata de un parámetro que mide la energía existente en la troposfera que se opone al inicio de la convección. En otras palabras, la resistencia que tiene que superar una burbuja de aire para llegar hasta el nivel de convección libre.

En líneas generales podríamos decir que para que se de la convección nos interesa un valor de CAPE cuanto más elevado mejor, al mismo tiempo que unos bajos valores de CIN.

Dada la complejidad de los procesos convectivos y sobretodo del hecho que las burbujas de aire que alimentan la convección no tienen porque proceder siempre del mismo estrato atmosférico existen distintas medidas de CAPE. Hasta ahora hemos hecho referencia contínua a burbujas de aire superficial cuando en la realidad la convección puede iniciarse con burbujas de aire que procedas de otras zonas de la troposfera.

Para cada estrato de procedencia de las burbujas de aire, existe un CAPE diferente. En general, podemos hablar de 3 CAPEs diferentess

– SBCAPE: Se trata del CAPE calculado a partir de burbujas de aire superficiales.

– MLCAPE (Mixed Layer CAPE): Se trata del CAPE calculado a partir de una mezcla de aire superficial. No se trata estrictamente de una burbuja superficial, sino que típicamente se cogen los primeros 100hPa de troposfera (unos 1000m).

En el siguiente diagrama, un poco diferente de los anteriores, pero que representan lo mismo, aparecen dos etiquetas. Una que indica Surface parcel, que está ligada a la adiabática que seguiría una burbuja de aire ascendiendo desde la superfície, y que daría lugar al SBCAPE. Aparece otra etiqueta, 940hPa parcel, que está ligada a la adiabática que seguiría una burbuja de aire ascendiendo desde el nivel de los 940 hPa, y que daría lugar al MLCAPE, que en este caso es superior al SBCAPE.

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Fuente: http://www.estofex.org/guide/

– MUCAPE (Most Unstable CAPE): Se calcula el CAPE que tendrían distintas burbujas de aire ubicadas entre la superfície y unos 700hPa (3000m) y se coge el mayor valor que se obtiene. En el gráfico anterior se trataría de ir añadiendo líneas adiabáticas vinculadas con distintas alturas, calcular el CAPE asociado a cada una de ellas, y determinar cuál es el máximo valor y para que altura se corresponde.

El SBCAPE es una muy buena primera aproximación, pero se trata sólo de eso, de una aproximación. Entre otros problemas, resulta que la asunción de proceso adiabático no funciona muy bien para la parte más superficial de la atmosfera. En ese aspecto, el MLCAPE es mucho más realista.

Por su parte, el MUCAPE, al considerar que la convección se puede iniciar con burbujas de aire que inicialmente se encuentran a una altitud de hasta 3000m, es un muy buen indicador de convección elevada, que es precisamente aquella convección que se inicia con burbujas de aire que inicialmente se encuentran en capas relativamente alejadas de la superfície terrestre.

Apropament d’un embossament d’aire fred

A nivell sinòptic la situació és ben interessant. Un anticicló centrat (en superfície) damunt Dinamarca, amb una pressió central de 1035hPa, i una borrasca centrada a Sicília, amb una pressió central inferior a 1010hPa, i que té a la seva vegada alguns nuclis secundaris.

Però a més d’això, a la imatge s’hi veu una cosa ben curiosa, i és un embossament d’aire fred (aquell cercle de color verd ben a prop de Dinamarca) en alçada, amb una temperatura de -30ºC a 500hPa. Realment, el color verd no ens indica la temperatura, sinó que ens indica l’alçada a la que es troben aquests 500hPa, i que es correspon amb una alçada d’uns 5480m.

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Aquest embossament arriba a tenir una circulació depresionària tancada al seu entorn, creant-se així una situació en la que just al costat d’un centre anticicònic superficial ens hi apareix una petita baixa a nivells mitjans.

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A més, donat el passadís de flux de component nord que s’ha format entorn de la Mediterrània Occidental, aquest embossament té tendència a baixar de manera ràpida cap a la Península Ibèrica, suposant un repte molt important pels models meteorològics a l’hora de predir la seva ubicació final.

A hores d’ara pareix que entre dilluns s’ubicaria entorn del País Basc. Veurem quina serà la seva evolució i quines conseqüències tendrà en el temps de les Illes.

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Arriba l’hivern a les Illes, i un huracà a les Açores

Al mateix temps que a les Illes Balears esperam l’arribada del fred d’hivern a les Illes Açores (les que donen nom al famós anticicló) esperen l’arribada d’un huracà categoria 1, Alex. És a dir, a la mateixa latitud i als dos costats de la Península Ibèrica hi trobarem, al mateix moment, una entrada freda típica hivernal i un temporal típicament d’època càlida.

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Font: wetterzentrale

Que es formi un huracà en aquesta època de l’any no és gens comú. De fet, sembla que es tracta del 4t cicló tropical format a l’Atlàntic Nord per a un mes de gener d’ençà que es tenen registres exhaustius de ciclons tropicals (cap a l’any 1851). De fet, el seu naixement no ha estat el típic d’un cicló tropical, sinó que va néixer com a cicló subtropical (un híbrid entre cicló tropical i borrasca extratropical), per acabar-se desenvolupant com a cicló tropical. A hores d’ara, els pronòstics indiquen que podria impactar a les Açores com a huracà categoria 1, esperem que no hi provoqui molts desperfectes.

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Font: wunderground

 

Predicción probabilista de nieve

A partir de la información del modelo GEFS, extraída de la web de meteociel, se ha procedido a calcular la probabilidad de que nieve a una determinada cota. Para ello lo que se ha hecho ha sido:

1.- Calcular la cota de nieve teórica a partir de la temperatura a 850hPa y a 500hPa para cada uno de los miembros de GEFS. La fórmula usada ha sido la siguiente:

COTA = 100*T850+ 50* T500 + 2100

Dicha fórmula supone una aproximación, ya que debieran considerarse también la altura geopotencial de los 850hPa y otros campos no disponibles en las tablas de meteociel.

2.- Calcular la probabilidad de que la cota de nieve se sitúe en la cota de interés (prob_cota)

cota_teorica

3.- Calcular la probabilidad de lluvia (prob_lluvia)

prob_lluvia

4.- Obtener la probabilidad de nieve a la cota de interés, multiplicando la probabilidad de lluvia por la probabilidad de que la cota esté a ese nivel.

Como resultado obtenemos, para Mallorca, la siguiente gráfica, en la que se observa un pico en la probabilidad de nieve a 900m del 60% para la jornada del viernes.

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Observació de la tempesta d’Eivissa

A les hores en què hem començat aquest escrit (22.10h) la situació a les Illes estava dominada per una tempesta que afectava la zona de les Pitiüses, i que procedia de les restes de les tempestes que han afectat durant les darreres hores de l’horabaixa a diversos indrets del SE de la Península Ibèrica.

Aquí podem veure una imatge de satèl·lit, on apareixen els niguls i la indicació de la localització dels darrers llamps que s’havien donat.

Satelit

Font: sat24

Acudint a les darreres imatges del radar meteorològic es pot veure com aquestes ennigulades deixaven precipitació a la zona de les Pitiüses

radar

Font: AEMET

I que, a més, el desenvolupament dels niguls pareix confirmar la presència d’aquestes tempestes.

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Font: AEMET

Amb uns niguls que sobrepassaven els 8km de desenvolupament vertical.

Cal destacar que donada la distància que hi ha entre el radar meteorològic d’AEMET (ubicat al Cap Blanc) i les Pitiüses, en ocasions la imatge del radar deixa intuir unes intensitats de precipitació més elevades que les que realment afecten aquella zona.

De fet, el millor és sempre mirar de contrastar la informació obtinguda a través d’eines de teledetecció (satèl·lit, radar,…) amb informació d’observació directa. Per això hem acudit a la web de meteoclimatic, on hem pogut confirmar com en aquells moments diversos pluviòmetres d’Eivissa estaven enregistrant precipitació.

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Font: Meteoclimatic