Precipitación de verano en el Centro Oeste de Argentina y procesos atmosféricos/oceánicos de escala regional y global

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Trabajos previos mostraron un cambio en el verano 1976/77 en la variabilidad de baja frecuencia de la precipitación de verano (oct-mar) en el en el Centro-Oeste de Argentina (COA). El cuasi-ciclo característico de 18 años, que produce períodos alterantes de secuencias de verano húmedo/seco de duraci...

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Detalles Bibliográficos
Autor principal:	Agosta Scarel, Eduardo Andrés
Otros Autores:	Compagnucci, Rosa Hilda
Formato:	Tesis doctoral publishedVersion
Lenguaje:	Español
Publicado:	Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales 2006
Materias:	PRECIPITACION VARIABILIDAD CLIMATICA EXTREMOS SECOS Y HUMEDOS CIRCULACION ATMOSFERICA TEMPERATURA SUPERFICIAL DEL MAR TELECONEXIONES BAJA FRECUENCIA TRANSICION CLIMATICA 1976/77 PRECIPITATION CLIMATE VARIABILITY WET AND DRY EXTREMES ATMOSPHERIC CIRCULATION SEA SURFACE TEMPERATURE TELECONNECTIONS LOW FREQUENCY 1976/77 CLIMATE TRANSITION
Acceso en línea:	https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n3929_AgostaScarel http://repositoriouba.sisbi.uba.ar/gsdl/cgi-bin/library.cgi?a=d&c=aextesis&d=tesis_n3929_AgostaScarel_oai
Aporte de:	Repositorio Digital de la Universidad de Buenos Aires (UBA) de Universidad de Buenos Aires

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description	Trabajos previos mostraron un cambio en el verano 1976/77 en la variabilidad de baja frecuencia de la precipitación de verano (oct-mar) en el en el Centro-Oeste de Argentina (COA). El cuasi-ciclo característico de 18 años, que produce períodos alterantes de secuencias de verano húmedo/seco de duración 9 años cada uno hasta mediados de los 1970s, se desplazó hacia menores frecuencias. El principal objetivo de la tesis es caracterizar la variabilidad de baja frecuencia de los procesos dinámicos de la circulación atmosférica que propician la ocurrencia de períodos de verano seco/húmedo en los veranos del COA. Previamente, el estudio de inhomogeneidad de las salidas de reanálisis I del NCEP/NCAR muestra que en la troposfera de verano de Sudamérica (SA) aparecen inhomogeneidades en 1979 por la incorporación de información satelital en 1979 que se restringen a áreas de escasez de datos (niveles superiores de troposfera en el Pacífico Sur). En el cono sur de SA las inhomogeneidades no influyen los niveles medios y bajos. Asimismo, en el verano 1976/77 surgen cambios significativos en el estado básico de la troposfera, consistentes con cambios y/o tendencias observadas en precipitación, temperatura, presión y caudales de ríos en Argentina y el resto del SA. El cambio en la circulación atmosférica consiste en un aumento de la presión en capas media y baja en latitudes medias de la región, asociado a menor frecuencia de ocurrencia de actividad ciclónica sobre Patagonia y Mar Argentino y a fortalecimiento del flanco occidental del anticiclón del Atlántico Sur sobre el continente, aumentando la frecuencia de ocurrencia de flujo de masa de componente N/NE en Argentina subtropical. La circulación atmosférica asociada a ocurrencia de verano seco/húmedo en el COA muestra características distintas entre el estado pre- y pos-1977. Estas características diferenciables se encuentran en la escala climática/interanual con soporte en la sinóptica/diaria, y los veranos extremos exacerban sus particularidades. El verano seco pre-1977 está asociado a mayor actividad ciclónica al sur de la Patagonia junto con una estructura de delantera de cuña en altura desde latitudes medias a subtropicales con dirección NO/SE que favorecen la advección de masas de aire seco hacia el COA por un flujo de masa del S/SO en capas bajas. El verano húmedo pre-1977 está asociado a mayor actividad anticiclónica sobre la Patagonia que favorece la advección de humedad hacia el COA por flujo de masa del E desde el Atlántico Sur al sur de 30ºS, junto con una estructura de vaguada en altura al oeste de los Andes, en latitudes subtropicales, favoreciendo el ascenso sobre el área. El verano seco pos-1977 está asociado a fortalecimiento del flanco SO del anticiclón del Pacífico Sur y debilitamiento del anticiclón del Atlántico Sur con flujo del O-SO y una estructura de delantera de cuña en altura. El verano húmedo pos-1977 está asociado fortalecimiento del AAS que favorece el flujo de componente N/NE con advección de humedad en capas bajas desde el Amazonas y Atlántico Sur subtropical/tropical, junto con una estructura vaguada subtropical en troposfera media al oeste de los Andes (situación asociada a verano extremo húmedo). A su vez, climáticamente después de 1976/77, aumenta la frecuencia de ocurrencia de flujo de componente N/NE sobre Argentina subtropical por fortalecimiento de AAS, lo cual se asocia a extremo húmedo, y disminuye la frecuencia de actividad ciclónica en latitudes medias sobre sur de la Patagonia, lo cual se asocia a verano extremo seco, que en conjunto favorecen el aumento de precipitación observado en el COA desde mediados de los 1970s. La transición climática de 1976/77 cambia las áreas de teleconexión atmosférica asociadas a la precipitación en el COA. Una cuasi-onda 4 hemisférica parece ser el puente “atmosférico” pre-1977 que conecta la variabilidad en baja frecuencia de la precipitación entre el COA y la Región de Precipitación de Verano de Sudáfrica existente hasta los 1970s y que luego se perdió. La desconexión entre ambas regiones es atribuible a cambios en la circulación atmosférica debido a la transición climática del 1976/77, que restringen la variabilidad interanual de la precipitación en el COA a procesos atmosféricos de escala regional sobre SA. Otro objetivo es establecer posibles causas o forzantes dinámicos del sistema acoplado atmósfera/océano como factores principales del cambio de 1976/77. En este sentido, no se encuentra relación directa entre la TSM del Pacífico tropical-ecuatorial y la precipitación en escala interanual ni multidecádica. La asociación es con la TSM en el sudoeste del Atlántico Sur y el sudeste del Pacífico Sur. La relación con la precipitación es debido a la circulación atmosférica de latitudes medias actúa como forzante sobre el océano por efecto de divergencia de Ekman. El campo de presión atmosférica en el sudoeste del Atlántico Sur con una oscilación cuasi-bidecádica de 18 años es responsable de la modulación, en esa frecuencia, de la precipitación en el COA y la TSM. El último objetivo es evaluar el impacto socio-económico del cambio en precipitación sobre el COA analizando la variabilidad interanual de la producción vitivinícola en la provincia de Mendoza (71% del total nacional). Se encuentra que los veranos húmedos (secos) a lo largo de una década tienen mayor posibilidad de presentar bajo (alto) rendimiento de vid. Si la relación intradecádica es válida para mayores escalas, la región COA está experimentando condiciones desfavorables para el rendimiento de la vid desde los 70s. Si las condiciones futuras fueran más secas, la producción de vid sería favorecida climáticamente. Con todo, no se cuenta con herramientas suficientes de pronóstico climático a largo plazo como para proveer de un escenario preciso de las condiciones futuras en el régimen de precipitación en el COA.
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Previamente, el estudio de inhomogeneidad de las salidas de reanálisis I del NCEP/NCAR muestra que en la troposfera de verano de Sudamérica (SA) aparecen inhomogeneidades en 1979 por la incorporación de información satelital en 1979 que se restringen a áreas de escasez de datos (niveles superiores de troposfera en el Pacífico Sur). En el cono sur de SA las inhomogeneidades no influyen los niveles medios y bajos. Asimismo, en el verano 1976/77 surgen cambios significativos en el estado básico de la troposfera, consistentes con cambios y/o tendencias observadas en precipitación, temperatura, presión y caudales de ríos en Argentina y el resto del SA. El cambio en la circulación atmosférica consiste en un aumento de la presión en capas media y baja en latitudes medias de la región, asociado a menor frecuencia de ocurrencia de actividad ciclónica sobre Patagonia y Mar Argentino y a fortalecimiento del flanco occidental del anticiclón del Atlántico Sur sobre el continente, aumentando la frecuencia de ocurrencia de flujo de masa de componente N/NE en Argentina subtropical. La circulación atmosférica asociada a ocurrencia de verano seco/húmedo en el COA muestra características distintas entre el estado pre- y pos-1977. Estas características diferenciables se encuentran en la escala climática/interanual con soporte en la sinóptica/diaria, y los veranos extremos exacerban sus particularidades. El verano seco pre-1977 está asociado a mayor actividad ciclónica al sur de la Patagonia junto con una estructura de delantera de cuña en altura desde latitudes medias a subtropicales con dirección NO/SE que favorecen la advección de masas de aire seco hacia el COA por un flujo de masa del S/SO en capas bajas. El verano húmedo pre-1977 está asociado a mayor actividad anticiclónica sobre la Patagonia que favorece la advección de humedad hacia el COA por flujo de masa del E desde el Atlántico Sur al sur de 30ºS, junto con una estructura de vaguada en altura al oeste de los Andes, en latitudes subtropicales, favoreciendo el ascenso sobre el área. El verano seco pos-1977 está asociado a fortalecimiento del flanco SO del anticiclón del Pacífico Sur y debilitamiento del anticiclón del Atlántico Sur con flujo del O-SO y una estructura de delantera de cuña en altura. El verano húmedo pos-1977 está asociado fortalecimiento del AAS que favorece el flujo de componente N/NE con advección de humedad en capas bajas desde el Amazonas y Atlántico Sur subtropical/tropical, junto con una estructura vaguada subtropical en troposfera media al oeste de los Andes (situación asociada a verano extremo húmedo). A su vez, climáticamente después de 1976/77, aumenta la frecuencia de ocurrencia de flujo de componente N/NE sobre Argentina subtropical por fortalecimiento de AAS, lo cual se asocia a extremo húmedo, y disminuye la frecuencia de actividad ciclónica en latitudes medias sobre sur de la Patagonia, lo cual se asocia a verano extremo seco, que en conjunto favorecen el aumento de precipitación observado en el COA desde mediados de los 1970s. La transición climática de 1976/77 cambia las áreas de teleconexión atmosférica asociadas a la precipitación en el COA. Una cuasi-onda 4 hemisférica parece ser el puente “atmosférico” pre-1977 que conecta la variabilidad en baja frecuencia de la precipitación entre el COA y la Región de Precipitación de Verano de Sudáfrica existente hasta los 1970s y que luego se perdió. La desconexión entre ambas regiones es atribuible a cambios en la circulación atmosférica debido a la transición climática del 1976/77, que restringen la variabilidad interanual de la precipitación en el COA a procesos atmosféricos de escala regional sobre SA. Otro objetivo es establecer posibles causas o forzantes dinámicos del sistema acoplado atmósfera/océano como factores principales del cambio de 1976/77. En este sentido, no se encuentra relación directa entre la TSM del Pacífico tropical-ecuatorial y la precipitación en escala interanual ni multidecádica. La asociación es con la TSM en el sudoeste del Atlántico Sur y el sudeste del Pacífico Sur. La relación con la precipitación es debido a la circulación atmosférica de latitudes medias actúa como forzante sobre el océano por efecto de divergencia de Ekman. El campo de presión atmosférica en el sudoeste del Atlántico Sur con una oscilación cuasi-bidecádica de 18 años es responsable de la modulación, en esa frecuencia, de la precipitación en el COA y la TSM. El último objetivo es evaluar el impacto socio-económico del cambio en precipitación sobre el COA analizando la variabilidad interanual de la producción vitivinícola en la provincia de Mendoza (71% del total nacional). Se encuentra que los veranos húmedos (secos) a lo largo de una década tienen mayor posibilidad de presentar bajo (alto) rendimiento de vid. Si la relación intradecádica es válida para mayores escalas, la región COA está experimentando condiciones desfavorables para el rendimiento de la vid desde los 70s. Si las condiciones futuras fueran más secas, la producción de vid sería favorecida climáticamente. Con todo, no se cuenta con herramientas suficientes de pronóstico climático a largo plazo como para proveer de un escenario preciso de las condiciones futuras en el régimen de precipitación en el COA. Previous studies showed a change in the summer 1976/77 in the low-frequency variability of the summer (Oct-to-Mar) in Central-West Argentina (CWA). The cuasi-18- year cycle produced alternating periods of wet/dry summers of 9 year of duration each until mid-1970s and shifted towards lower frequencies. The main objective of the thesis is to characterize the variability of low-frequency of the dynamic processes of the atmospheric circulation that favours the occurrence of periods of dry/et summers in CWA. Inhomogeneities in the NCEP/NCAR reanalysis I outcomes appear over the South America (SA) summer troposphere restricted to areas of sparse data (middle and upper levels in the South Pacific). In the southern cone of SA there no exist changes in 1979 caused by the assimilation of satellite information in low and middle levels. In the summer 1976/77, significant changes appear in the basic state of the troposphere that are consistent with changes and/or trends observed in precipitation, temperature, pressure and streamflows in Argentina and the rest of SA. The change in circulation consists in a raise of the pressure in low-to-middle layers in the midlatitudes, associated with lower frequency of cyclone activity over Patagonia and Mar Agentino and a strengthening of the western flank of the South Atlantic anticyclone over the continent, increasing the frequency of occurrence of mass flow from N/NE in subtropical Argentina. The atmospheric circulation associated with the occurrence of dry/wet summer shows different characteristics between the pre- and pos-1977 era. These are found at the climate/interanual scales supported by the synoptic/daily scales and extreme summers enhance their singularities. A pre-1977 dry summer is associated with cyclonic activity over southern Patagonia that favour advection of dry air masses to CWA by mass flow from the S/SW in lower layers, together with an upper leading ridge structure from middle to subtropical latitudes. A pre-1977 wet summer is associated with anticyclonic activity over Patagonia that propitiate advection of moisture to CWA by mass flow from the E/SE from the South Atlantic, south of 30ºS, together with a upper trough structure, to the west of the Andes at subtropical latitudes, that favours raising motion in the area. A pos-1977 dry summer is associated with strengthening of the south-western flank of the South Pacific anticyclone and a weakening of the South Altantic anticyclone with flow from the W/SW and an upper leading ridge structure. Besides, the frequency of cyclone activity diminish (situation linked to extreme dry summer). A pos-1977 wet summer is associated with a raise in the frequency of the north/northeastern flow with advection of moisture from the subtropical/tropical Atlantic and the Amazon, together with a subtropical upper trough west of the Andes (synoptic situation linked to extreme wet summer). The 1976/77 climate transition changes the origin of atmospheric processes related to the CWA precipitation. The pre-1977 hemispherical teleconnection dynamically support the teleconnection in precipitation between the CWA and the Summer Rainfall Region of South Africa until mid-1970, then it is lost. The latter disconnection between both regions is adjudicated to atmospheric circulation change, regionally restricted to SA, due to the 1976/77 climate transition. Another objective is to establish potential causes or dynamic forcings of the couple atmosphere/ocean system as main factors of change in 1976/77. In this sense, there no exists relationship between the SSTs in the tropical-equatorial Pacific and the CWA precipitation at interanual to mutlidecadal scales. The association is with SSTs in the southwestern South Atlantic and the southeastern South Pacific. They are linked to precipitation because the atmospheric circulation is the common forcing due to Ekman divergence effect. The atmospheric pressure field in the southwestern South Atlantic shows a cuasi-18-year cycle and is responsible of the modulation, at the same frequency, of CWA precipitacion and the SSTs. The summer (Oct-to-Mar) temperature series show a coherent and in phase behaviour among them that permit to estimate a regional index. The index reveals significant cuasi-cycles in diverse spectral bands. A relationship between temperature and precipitation could be possible at interdecadal scales between 1920 and 1950 owing to the variables are 4 year out-of-phase, showing similar amplitudes and frequencies. The solar-11-year cycle seems to be a possible forcing of the summer temperatures for the last decades. The last objective is to evaluate the social-economic impact of the CWA precipitation change analysing the interannual variability of the grape production in the Province of Mendoza (71% of national total). Wet (dry) summers alongside a decade have larger chance to produce low (high) grape production. If the intradecadal relationship is valid for higher scales, the CWA is undergoing climate conditions unfavourable for grape production since mid-1970s. If future conditions tend to be drier, the grape production will be climatically favoured. Anyway, long-term climate forecasts tools are far from being enough to provide precise scenarios of future conditions in the CWA summer precpitation regime. Fil: Agosta Scarel, Eduardo Andrés. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina. application/pdf https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n3929_AgostaScarel spa Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales info:eu-repo/semantics/openAccess https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar PRECIPITACION VARIABILIDAD CLIMATICA EXTREMOS SECOS Y HUMEDOS CIRCULACION ATMOSFERICA TEMPERATURA SUPERFICIAL DEL MAR TELECONEXIONES BAJA FRECUENCIA TRANSICION CLIMATICA 1976/77 PRECIPITATION CLIMATE VARIABILITY WET AND DRY EXTREMES ATMOSPHERIC CIRCULATION SEA SURFACE TEMPERATURE TELECONNECTIONS LOW FREQUENCY 1976/77 CLIMATE TRANSITION Precipitación de verano en el Centro Oeste de Argentina y procesos atmosféricos/oceánicos de escala regional y global info:eu-repo/semantics/doctoralThesis info:ar-repo/semantics/tesis doctoral info:eu-repo/semantics/publishedVersion http://repositoriouba.sisbi.uba.ar/gsdl/cgi-bin/library.cgi?a=d&c=aextesis&d=tesis_n3929_AgostaScarel_oai

Precipitación de verano en el Centro Oeste de Argentina y procesos atmosféricos/oceánicos de escala regional y global

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