Climate change in a Mediterranean environment (Catalonia): precipitation extremes, regional scenarios, impacts on forest fires.

Although there is a growing awareness of climate change, several analyses of regional changes are still controversial and not fully clarified. Utilising accurate observed datasets, and a new generation of high-resolution climate models (ENSEMBLES RCMs), this dissertation seeks to investigate the past and future evolution of extreme precipitation in Catalonia, and to estimate the impacts of climate change on forest fires. The analysis of the regional scenarios has been extended to Peninsular Spain.

Results show that no general trends in indices of daily precipitation extremes at a regional scale are observed. Only the consecutive dry days index (CDD) at annual scale shows a locally coherent spatial trend pattern. We have found that, although there are still significant uncertainties and despite the complexity of the task, most of the RCMs are able to reproduce observed features of present climate. In order to further downscale and calibrate the RCM outputs, we have developed a new Model Output Statistics (MOS) downscaling method that improves the RCMs regardless of the region and the model reliability. The future RCM and MOS scenarios are quite consistent over Spain: the enhanced greenhouse forcing result in a decrease in the mean precipitation fields and an increasing for the drought-related indices.

Finally, we have found a strong interaction between concurrent and antecedent climate conditions and fire variability. This highlights the importance of climate not only in regulating fuel flammability, but also fuel amount. On the basis of these results, we have developed a regression model (MLR) that produces reliable out-of-sample predictions of the impact of climate variability on summer forest fires.  The application of the RCM-MLR model chain provides evidence that a transition toward warmer and (slightly) drier conditions has already started to occur and it is possible that they continue by mid-century (under the A1B scenario). These changes promote more fires, but less extended (i.e. a decreasing Burned Area). A carefully estimation of ”the cascade of uncertainty” has been addressed via Monte Carlo simulations with several climate scenarios and regression model specifications.

Autor/Doctorant: 

Turco, Marco

Directors/Tutors: 

Llasat Botija, María del Carmen

Fitxer Tesis: 

Dia: 

Martes, 24 Julio, 2012

Lloc: 

Sala de Graus Eduard Fontseré. Planta 1 Física

Tribunal: 

Jerónimo Lorente Castelló. Catedrátic d'Universitat. Departament d'Astronomia i Meteorologia. Universitat de Barcelona. (President). Luis Garrote de Marcos. Catedrático de Universidad. Departamento de Ingeniería Civil. Universidad Politécnica de Madrid. (Secretari). Antonello Provenzale. Dirigente di Ricerca. Consiglio Nazionale dell Ricerche-Instituto di Scienze dell'Atmosfera e del Clima (ISAC-CNR). (Vocal).

Hora: 

11:00

Galaxy evolution: A new version of the Bensaçon Galaxy Model constrained with Tycho data.

The construction of a dynamical model of the Milky Way from the upcoming Gaia data will require a complex comparison between models and data in the space of the observables. To be ready for this challenge, in this PhD thesis, we have optimized the Besan¸con stellar population synthesis model. The new version of the model has been constructed and ingredients as critical as the IMF, the SFR, the binary fraction,the age-metallicity relation and the age-kinematic relation can now be fitted to the observed data. The optimization includes also the use of most updated evolutionary tracks and model atmospheres. Various scenarios for those parameters have been checked against the Tycho-2 data.

Autor/Doctorant: 

Czekaj, Maria Anna

Directors/Tutors: 

Annie C. Robin. Francesca Figueras Siñol. F. Xavier Luri Carrascoso.

Fitxer Tesis: 

Dia: 

Lunes, 22 Octubre, 2012

Lloc: 

Sala de Graus Eduard Fontseré. Planta 1 Física

Tribunal: 

Jorge Torra Roca. Catedràtic d'Universitat. Departament d'Astronomia i Meteorologia. Universitat de Barcelona. (President). Reylé Céline. Astronomer. UTINAM, Université de France Compté, Bensançon. Observatoire de Besançon. (Secretària). Andreas Reiner Just. Apl. Professor. Zentrum fuer Astronomie. University of Heidelberg. (Vocal).

Hora: 

11:00

Amiga: Parallelization, LYalfa emission line and steps towards WDM implementation.

Aquesta tesi gira al voltant del primer model de formació i evolució de galàxies completament analític: AMIGA (Analytic Model for Inter-galactic medium and GAlaxy evolution). Per tal d'obtindre una alta resolució en les propietats estudiades, s'ha implementat una paral·lelització per tal que el model pugui ser executat en supercomputadors de memòria compartida i utilitzant fins a 32 processadors. L'escalabilitat ha demostrat ser molt bona, indicant que la paral·lelització aplicada és extremadament eficient.

La segona part d'aquesta tesi està dedicada a galàxies a alt redshift, les anomenades Lyman Alpha Emitters, i la seva modelització en AMIGA. Els primers resultats, prenent els valors típics de la literatura pels paràmetres que hi intervenen, estan en molt bon acord amb les observacions.

Finalment, s'ha validat el model d'agrupament de la matèria fosca subjacent en AMIGA a alts redshifts i baixes masses dels halos. Tot i els bons resultats que s'obtenen, aquest model té com a principal desavantatge que no explica l'origen d'aquests halos. Per tal de donar resposta s'ha desenvolupat un nou model, que s'ha aplicat en dues cosmologies: l'estàndard CDM (Cold Dark Matter) i l'alternativa actual WDM (Warm Dark Matter).

Autor/Doctorant: 

Viñas Bastart, Jordi

Directors/Tutors: 

Alberto Manrique Oliva

Fitxer Tesis: 

Dia: 

Viernes, 23 Noviembre, 2012

Lloc: 

Sala de Graus Eduard Fontseré. Planta 1 Física

Tribunal: 

Steen H. Hansen. Associate Professor. Dark Cosmology Centre. Niels Bohr Institute. University of Copenhagen. (President). Guillermo González Casado. Profesor Titular de Universidad. Departament de Matemàtica Aplicada II. Universitat Politècnica de Catalunya. (Secretari). Vicent Quilis Quilis. Profesor Titular de Universidad. Departament d'Astronomia i Astrofísica. Universitat de València. (Vocal).

Hora: 

11:30

The evolution, masses and morphologies of merging galaxies.

En esta tesis se analiza que galaxias están involucradas en fusiones, como las fusiones evolucionan a travas del tiempo y como las fusiones y las interacciones cambian la morfología de las galaxias.

Se utiliza el Millennium Galaxy Catalogue para estudiar las funciones de luminosidad de galaxias en pares cercanos. Se encuentra que las galaxias mas luminosas se encuentran mas frecuentemente en pares cercanos, lo que indica que la agrupación de galaxias es una función fuerte de luminosidad.

También se encuentra que las fusiones mayores son mas probables entre las galaxias mas brillantes.

El Millennium Galaxy Catalogue se utiliza junto con varios otros catálogos de galaxias, para estudiar la evolución de pares cercanos de galaxias rojas, azules y mixtas con el redshift. Se encuentra que las fusiones entre galaxias azules eran mas comunes en el pasado, y actualmente las fusiones entre galaxias rojas y mixtas son mas comunes.

Se utiliza clasificaciones visuales de Galaxy Zoo 2 para estudiar las firmas morfológicas de la interacción entre pares de galaxias de masas similares en el Sloan Digital Sky Survey. Se encuentra que la presencia de brazos espirales muy abiertos es una señal muy fiable de interacciones . Este indicador se utiliza para restringir la fracción de galaxias en apareadas interactuando de verdad a bajo redshift .

Finalmente, la catalogo de Galaxy And Mass Assembly (GAMA) se utiliza para medir la fracción de galaxias que estan fusionando en función de su masa. Se utiliza el metodo CAS, que identifica las galaxias altamente asimétricas como candidatos de fusión. Se concluye que la fracción verdadera de fusiones mayores, y por tanto el ritmo de fusión aumenta con la masa.

Autor/Doctorant: 

Casteels, Kevin

Directors/Tutors: 

Eduardo Salvador Solé

Fitxer Tesis: 

Dia: 

Viernes, 19 Octubre, 2012

Lloc: 

Sala de Graus Aulari de Física, planta 0

Tribunal: 

Jesús Gallego. Professor Titular de Universidad. Departamento de Astrofísica y CC. de la Atmósfera. Universidad Complutense de Madrid. (President). Ben Hoyle. Research Associate. Institut de Ciències del Cosmos de la Universitat de Barcelona. ICCUB. (Secretari). Christopher Conselice. Professor of Astrophysics. Centre for Astronomy and Particle Physics. University of Nottingham.

Hora: 

12:00

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