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ENSO
Óscar José Mesa Sánchez
Universidad Nacional de Colombia
2011
Principales Controles
Geográficos
Atlantic
Ocean
ITCZ
Amazonia
Pacific Andes
Ocean
Precipitación Anual en la Amazonia
W. Sombroek, Ambio, 2001
Número de meses consecutivos con lluvia menor de 100 mm
W. Sombroek, Ambio, 2001
Número de meses consecutivos con lluvia menor de 50 mm
W. Sombroek, Ambio, 2001
Ciclo Anual de OLR, 200 hPa Líneas de Corriente, vientos a 850 hPa
http://www.cpc.ncep.noaa.gov/products/Global_Monsoons/American_Monsoons/American_Monsoons.shtml
Circulación de vientos @ 1000 y 700 hPa
(NCEP-NCAR Reanálisis 1950-2000)
Ciclo Anual – Circulación de vientos
Datos:
Reanálisis
NCEP/NCAR
1950-1998
Poveda (1998)
Climatología del Chorro del Chocó
Choco low–level jet (Poveda and Mesa, 1999, 2000):
Horizontal wind
field at 925 hPa
Data source:
NCEP–NCAR
Reanalysis
Velocidad Viento Zonal por 80W
Ciclo anual de los vientos zonales por 80 Oeste. Nótese la corriente de Chorro del CHOCÓ más
superficial, embebida entre dos corrientes de chorro del este
Esquema de la Circulación en la tarde
por el Occidente Colombiano
(López & Howell, 1967)
EL CHORRO DEL CHOCÓ
• MÁXIMO DE VELOCIDAD DE VIENTO QUE OCURRE EN LOS
NIVELES BAJOS DE LA ATMÓSFERA.
• OCURREN TÍPICAMENTE DONDE HAY FUERTES GRADIENTES
DE TEMPERATURA TIERRA-OCÉANO.
• APRECIABLE CORTE VERTICAL Y HORIZONTAL (Reiter, 1963).
• RELACIONADO CON ALTA CONVECCIÓN PROFUNDA.
• ALTO TRANSPORTE DE HUMEDAD.
• ASISTE AL DESARROLLO DE LA CONVECCIÓN.
• RASGO TIPICO DE AMBIENTES DE FORMACIÓN DE SISTEMAS
CONVECTIVOS DE MESO-ESCALA (Maddox, 1983).
• CHORROS SUPERFICIALES  CCM
• BAROCLINICIDAD SUPERFICIAL: DIFERENCIAS HORIZONTALES
EN FLUJOS CALOR SENSIBLE Y LATENTE.
• EFECTOS TOPOGRÁFICOS
Poveda (1998)
La intensidad del Chorro del Chocó es controlada por el gradiente de
temperaturas superficiales del Mar entre las regiones Niño1+2 y el
Pacífico Colombiano.
COMPLEJOS CONVECTIVOS DE MESO-ESCALA
Balance de Humedad Atmosférica
Balance Neto:
1914 mm ± 131 mm
Flujos en mm/año
Cuartas y Poveda (2002)
Chorro del Chocó – Transporte de Vapor de Agua
El Chorro del Chocó
transporta:
11,9x1013 kg/año =
3.774 m3/s de agua
La mitad del caudal
del río Magdalena
en Calamar !!
Cuartas (2001)
Sobre los Andes: Optimo Pluviométrico en Precipitación vs. Altura
2500
2300
Vda. El Palmar
Altitud (m.s.n.m.)
2100
Las Juntas
1900
1700
Pastales
1500
1300
Chaperón
1100
900
Perales
700
500
1000
1500
2000
2500
Precipitación - 1973 (mm)
3000
Ciclo anual de precipitación bimodal
CicloAnual Promedio
500
El Sena
Jorge Villamil
Rosario
Cenicafé
Bertha
Santiago Gutiérrez
Ospina Pérez
Julio Fernández
La Montaña
Luis Bustamante
Francisco Romero
P r e c ip ita c ió n ( m m )
400
300
200
100
0
E
F
M
A
M
J
J
Mes
A
S
O
N
D
···· +····
— —
—· —·
—· · ○ —· ·
—· · □ —· ·
—— ○ ——
— —◊— —
····· ◊·····
—∆ —
— ·∆— ·
—— x ——
Ciclo Annual de la Precipitación
Valle de Aburrá
Ondas Tropicales del Este
•Perturbaciones de veranootoño sobre el Atlántico
Norte, con origen en África
occidental.
•Ondas viajeras en la ZCIT
(4-8 días).
ESCALA DIURNA
Zona
Norte
Alvarez & Toro (2001)
ESCALA DIURNA
Zona
Centro
Agudelo et al. (2001)
ESCALA DIURNA
Zona
Sur
Vieira &
Moreno (2001)
ESCALA DIURNA
Ciclo anual del ciclo diurno:
•Altamente variable.
•Pocos rasgos generales.
•Coherencia espacial?
•Diversos fenómenos se
combinan.
•Importancia de relieve
local !!
•Retos futuros.
Poveda et al. (2003)
Interacciones Andes-Amazonia
• Interacción de procesos Hidrológicos entre la
Cordillera de los Andes tropicales y la cuenca
Amazónica.
• Interactúan a través de diversos mecanismos de
retroalimentación geo-bio-físicos.
El Niño/Oscilación del Sur (ENSO)
• Fenómeno natural océanoatmósfera Pacífico tropical
• Frecuencia 3-4 años
• El Niño: Calentamiento aguas del
mar.
• La Niña: Enfriamiento
• Oscilación Sur: Presiones
atmosféricas (SOI).
• Control interanual clima de la
Tierra.
Efectos de El Niño en Precipitación
Efecto sobre Precipitación en Ene-Mar
El Niño 1997-98
Efectos de la Niña
Efecto sobre Precipitación en Ene-Mar
La Niña 1988-89
Efectos de El Niño y La Niña sobre Chorro del Chocó
Poveda, Waylen & Pulwarty, Paleo-3 (2006)
EFECTOS DEL ENSO SOBRE LA PRECIPITACION
FFT of PC No.1
Poveda (1994)
Evolución SOI y Caudales
Río Nare (Sta Rita, Antioquia)
Poveda et al., Climate Dynamics, 2011
Zonas del Océano Pacifico-Indico con
influencias en la hidrología del país
Región Monzón
Indo-Asiático
Pacifico
Central
Pacifico
Oriental
Correlaciones entre Temperaturas del Mar y
Caudales Rio Magdalena (P. Berrio)
Poveda y Mesa (1996)
CORRELACIONES MEI vs. CAUDALES MEDIOS
(Poveda et al., 2011)
VARIACION DE CAULES MEDIOS DURANTE
EL NIÑO Y LA NIÑA (Poveda y Mesa, 1997)
La Niña
Normal
El Niño
El Niño
La Niña
La Niña
El Niño
LOS EFECTOS SON VARIABLES
Rio La Vieja,
Cartago, Valle
40 cm
50
40
30
20
10
El Niño 1997-98
La Niña 1998-2000
Bosque
C. Sombra
jun-99
Apr-99
feb-99
Dec-98
oct-98
Aug-98
jun-98
Apr-98
feb-98
Dec-97
oct-97
Aug-97
jun-97
0
Apr-97
Humedad de suelo volumétrica (%)
El Niño causa déficits y La Niña satura el suelo
C. Sol
Poveda et al (2011)
Anomalías de Precipitación
Julio-Septiembre de 2009 (El Niño)
Fuente:
CAMS-OPI
dataset, NOAA
Climate Prediction
Center
Por qué hay sequías en Colombia durante El Niño?
Poveda (1998)
Impactos de El Niño en Colombia
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Producción Agrícola (Café!) y Ganadera.
Generación de Energía Eléctrica.
Salud Humana: Malaria, Dengue, etc.
Transporte Fluvial.
Incendios Forestales (1997/98 !!).
Pesca fluvial y oceánica.
Construcción.
Ecosistemas, Calidad de agua.
La Niña: Desastres naturales -Vulnerabilidad
Transmisión de Malaria - Colombia
Epidemias durante El Niño
Foto del día Ciencias de la Tierra
NASA, Mayo 23, 2003.
Poveda et al. 2001
Otros fenómenos de distintas frecuencias
PDO
ZCIT
NAO
SST Atlántico
Huracanes
MJO
Ondas Este
CHOCO
Cuenca
Amazonas
ENSO
Interacción
Tierra-Atm
QBO
Oscilación del Atlántico Norte (NAO)
• Diferencia entre la baja polar y la alta
subtropical durante el invierno del
Hemisferio Norte
• Tendencia hacia la fase positiva?
Oscilación del Atlántico Norte (NAO)
(Poveda, Gil & Quiceno, 1996)
Oscilación de Madden-Julian (OMJ)
•Oscilación de la Atmósfera en el
Pacifico Tropical.
•Frecuencia: 30-60 días.
•Radiación de Onda Larga Emergente
•5S y 5N
•Octubre de 1991 - Marzo de 1993.
•Contornos de 5 W/m2.
•Azul: Anomalías negativas
•Rojo: Anomalías positivas
Oscilación Decadal del Pacífico (PDO)
Anomalías de SST durante PDO
Patrón variabilidad climática de
largo plazo.
Evento que persiste durante
20-30 años
Efectos visibles en la región del
Pacífico Norte (SST)
Dos ciclos completos durante el
siglo pasado.
Relaciones con el ENSO
ALGUNAS CONCLUSIONES
• Evidencias de los efectos hidro-climáticos de las dos fases del ENSO: El Niño
y La Niña.
• Hemos ganado en Capacidad de predicción.
• Hidro-climatología Colombiana: Macroclima (no solo ENSO) + Fenómenos
de interacción local.
• Conocimiento del ENSO y sus efectos no convierte la hidrología en
deterministica.
• ENSO en el contexto de cambio climático de largo plazo.
• Sorpresas futuras !!
CAMBIO CLIMÁTICO
Figure 2: Atmospheric concentration
of carbon dioxide (CO2) and
methane (CH4)
Figure 3: (Top) Mean
temperature change
between 1950’s and
2000’s: (Bottom) Global
average temperature
change from 1850
Extensión del hielo marino en el Ártico según
modelos y observaciones
Cambio en el nivel del mar 1970-2010
Efecto deforestación amazónica
en la precipitación