La RL4 se centrará en la investigación de los procesos meteorológicos, de las interacciones entre diferentes escalas y de las retroalimentaciones e intercambios ligados al cambio climático en la cuenca mediterránea. Los objetivos principales de esta línea de trabajo (RL4) dentro del proyecto CIRCE son:

• Determinar el funcionamiento del sistema climático mediterráneo, incluyendo su respuesta a perturbaciones internas
• Establecer como las perturbaciones se propagan hacia y desde el sistema climático global, p.e., como responde el sistema climático mediterráneo a influencias externas.

   La determinación de los principales modos de circulación atmosféricos y su variabilidad estacional es un problema relevante para integrar los procesos de intercambios y retroalimentaciones que fuerzan el cambio climático en términos de cambios en los regímenes de precipitación, la producción de contaminantes secundarios, condiciones de ventilación, etc.

   El marco conceptual de la RL4 muestra como entre Abril y Octubre las brisas costeras, sus flujos de retorno en altura y la subsidencia compensatoria sobre el mar constituyen un sistema organizado en recirculaciones verticales que se extienden a lo largo de toda la cuenca en periodos de 3 a 10 días. De esta manera, los contaminantes y el vapor de agua se apilan en diferentes estratos por debajo de 5000 m de altura. Este mecanismo puede generar en pocos días una masa de aire de aire con gran acumulación de contaminantes y humedad y que puede ser potencialmente inestable. Finalmente, esta masa de aire puede ser desplazada/impulsada/captada por una depresión en tránsito, por una vaguada o embolsamiento frío en altura para dar lugar a un nuevo ciclo. La masa de aire puede dar lugar a precipitaciones intensas en verano en Centroeuropa o puede ser advectada a lo largo del corredor al Sur del Atlas por o hacia África Central, mezclándose con el polvo sahariano y modificando las propiedades físico-químicas de la masa de aire africana que se propaga hacia el Atlántico central y el Caribe.

   Las condiciones que facilitan estos procesos son: a) un mar profundo totalmente rodeado por cadenas montañosas en latitudes subtropicales, b) condiciones anticiclónicas prevalentes durante siete meses y c) las propiedades del suelo actuales en la cuenca mediterránea. Las recirculaciones y la acumulación de contaminantes y vapor de agua en la cuenca mediterránea refuerza el efecto invernadero que puede redundar en un incremento de la temperatura superficial del mar. A su vez, temperaturas del mar más altas favorecen el incremento de las precipitaciones torrenciales en las áreas costeras durante el otoño-invierno que pueden darse en cualquier punto de la cuenca mediterránea.

   Para responder a estas cuestiones se han diseñado cuatro bloques de investigación:

1. Regímenes de flujos atmosféricos en la cuenca mediterránea
2. Regímenes de precipitación y componentes de la precipitación
3. Estudios integrados regionales de las interacciones tierra-atmósfera-océano
4. Retroalimentaciones con el sistema climático global