Este año 2021 ha comenzado con una nueva amenaza: la de las inminentes tormentas de nieve en todo el país, de la que no han escapado ni nuestra comunidad autónoma ni su capital. No obstante, los zaragozanos tendemos a mirar con recelo a los meteorólogos cuando nos hablan de nieve, dado que ver la ciudad cubierta de un manto blanco es una situación muy esporádica entre nuestros recuerdos.
Las razones de por qué es tan poco común este fenómeno meteorológico ya se han recogido en otros artículos en medios locales, entre los que se recomienda leer ¿Por qué es tan difícil que nieve en Zaragoza? donde varios expertos en fenómenos climáticos responden al tema.
Esta entrada no es para volver a explicar las causas, sino para exponer cómo se evalúa a nivel ingenieril la probabilidad de una nevada (o de cualquier otro fenómeno meteorológico) de una cierta magnitud, ya que puede poner a prueba infraestructuras y edificaciones y, por tanto, debe de ser analizado científicamente.
Como ya se explicaba en el post ¿Cuántos metros de nieve pueden resistir las cubiertas en Aragón?, existen normas técnicas de obligado cumplimiento que determinan la nevada que una estructura, en ese caso las edificaciones, debe ser capaz de resistir como mínimo para un periodo de retorno de 50 años.
Recordemos que una nevada asociada a un periodo de retorno no significa que esta vaya a producirse una única vez en ese intervalo de tiempo, sino que tiene una probabilidad igual a la inversa de dicho periodo de producirse un año cualquiera. Explicado de manera más simplificada, se traduce en que la nevada de 50 años de periodo asociado tendrá una probabilidad anual del 2% (es decir, una entre cincuenta), la de 100 años tendrá una probabilidad anual del 1%, y así sucesivamente.
¿Cómo se obtiene esa nevada de 50 años? Se obtiene en base al registro de precipitaciones en forma de nieve registradas, cuya información se introduce en un modelo estadístico que permite interpolar y extrapolar precipitaciones para distintos periodos de retorno. Por ello, aunque solo hubiese 30 años de registros, podría obtenerse la precipitación asociada a periodos de retorno superiores a los 30 años, pero con una fiabilidad limitada. Otra consecuencia de esto es que el valor para un periodo de retorno se vería afectado cada nuevo año, aunque si existen muchos datos su variación será reducida.
Las normas técnicas más recientes incluyen formulaciones que permiten obtener el valor de una nevada asociada a un periodo de retorno cualquiera, como es el caso del documento dedicado a cargas de nieve del Eurocódigo 1.
Con esta fórmula, y considerando la nevada de 25 cm para nieve con densidad de 200 kg/m3 (periodo de retorno asociado: 50 años) de la ciudad de Zaragoza podemos obtener la magnitud de la precipitación para un periodo de retorno asociado.
¿Para qué sirve esta información? Los ingenieros estructurales emplean esta formulación para adaptar las cargas a la realidad de la estructura, dado que un periodo de retorno de 50 años puede ser inadecuado si la vida útil va a ser inferior, como sería el caso de estructuras provisionales, o superior, en el caso de infraestructuras de gran importancia como los puentes.
La probabilidad de que una nevada asociada a un periodo de retorno se produzca en un año cualquiera es la inversa a dicho periodo, como se ha explicado con anterioridad.
Por lo tanto, la probabilidad de que no se produzca en un año cualquiera es el valor complementario (para un periodo de 50 años, la probabilidad de ocurrencia es del 2% y la de no ocurrencia es del 98%)
¿Qué probabilidad habría de que pasasen n años seguidos sin que se produjese dicha nevada? Este valor se obtendría elevando la probabilidad de no ocurrencia por el número de años que queramos considerar.
Por lo tanto, la probabilidad de que la nevada asociada al periodo de retorno T se produjese al menos una vez en un intervalo cualquiera de n años seguidos vendría dada por la siguiente expresión:
Conociendo la magnitud de las nevadas, puede crearse una gráfica que permite obtener fácilmente la probabilidad aproximada de que una nevada de una magnitud dada se produzca en un intervalo de años cualquiera en Zaragoza.
Esta gráfica, en estos días, invita a probar qué probabilidad había de esta nevada este mismo año. Considerando que ya se aproxima en magnitud a la gran nevada de 1932, de unos 30 cm, puede entrarse a la gráfica con el periodo de 90 años (2020 – 1932) y los 30 cm, lo que devuelve una probabilidad aproximada del 50 % (usando la expresión se obtiene el valor más preciso del 55%). Es decir, que desde hace algunos años ya había más posibilidades de que cayese tal nevada que de lo contrario o, como algunos suelen decir coloquialmente, «ya tocaba». Sin embargo, precaución al interpretar este gráfico, ya que la altura de nieve no es la medida característica de la precipitación, porque puede tener distintas densidades dependiendo de la situación.
No obstante, debe recordarse que por muy extensos que sean los registros de datos que nutren nuestros modelos estadísticos, no existe forma alguna de predecir cuál será el año en el que volvamos a ver un fenómeno meteorológico de tal magnitud en la capital aragonesa. La predicción real, a corto plazo, queda en manos de los meteorólogos, los expertos en la materia.
Referencias:
- Heraldo de Aragón – ¿Por qué es tan difícil que nieve en Zaragoza?
- Blog del CITOP Aragón – ¿Cuántos metros de nieve pueden resistir las cubiertas en Aragón?
- UNE-EN 1991-1-3:2018 Eurocódigo 1: Acciones en estructuras. Parte 1-3: Acciones generales. Cargas de nieve.
- Documento Básico SE-AE Acciones en la edificación
Autor del artículo: David Ostáriz Falo
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