Meteorología aplicada a la agricultura

Nazareth Rojas Instituto Meteorológico Nacional

Costa Rica

Variables Meteorológicas

Radiación Solar

Temperatura

Nubosidad

Humedad relativa

Viento

Brillo Solar

Evaporación

Presión Atmosférica

Precipitación

Temperatura del aire en el suelo

Observación del Sistema

Proxy data RadaresSatélitesObservación

directa

Conceptos básicos: ¿Qué es el Tiempo Atmosférico?Es el estado de la atmósfera en un momento (minutos, horas, 5 días) y

lugar determinado

Elementos del Tiempo Atmosférico Aplicación para la agricultura

Control de plagas (humedad, temperaturas, vientos)

Gestión de riego (precipitación y temperatura)

Protección del cultivo por estrés térmico (temperatura

extrema)

Programación de aplicaciones químicas

Fechas de siembra

Selección de técnicas de cultivo

Conceptos básicos: ¿Qué es el Clima? Es el promedio de las condiciones atmósfericas de un lugar determinado o de

un área durante un período de tiempo específico (días, meses, años, siglos)

Factores que modifican el clima

Orientación Altitud Distancia al

al mar Insolación y

latitud

Elementos del Clima

TemperaturaHumedad y

Precipitación Presión

AtmósfericaVientos

Variabilidad Climática y Cambio Climático

•2-3 meses

•6 meses – 1 año

•Década(s)

•Varias Décadas

•Siglos

“Cambio Climático”

“Variabilidad Climática”Variación del clima con respecto a los valores climáticosnormales durante períodos de tiempo relativamente cortosIncluye los extremos y las diferencias de los valores mensuales,estacionales y anuales

Cambio en el estado del clima que puede ser identificado(pruebas estadísticas) por los cambios en el promedio del climay/o la variabilidad de sus propiedades y que persiste por unperiodo extenso de tiempo

Periodo de referencia

Variabilidad Climática y Cambio Climático

Cambio

Climático

Variabilidad

climática

Altera temporalmente patrones

del clima puede aumentar o

disminuir la frecuencia de los

fenómenos meteorológicos

Modifica los patrones decomportamiento de loseventos extremos, sufrecuencia, promedio eintensidad

Cambios antropogénicos generan cambios atmosféricos• Combustibles fósiles (electricidad, producción industrial y transporte)• Agricultura y ganadería intensiva• Cambio en el uso del suelo

Cambio Climático : ¿Qué dicen los modelos?

GCMsModelos de Circulación General para simulación

del clima global debido al incremento en GEI

• Mayores necesidades hídricas

• Alteraciones en el suministro de agua, por lluvias irregulares y menor disponibilidad para riego

• Daños por ciclos alternos de altas y bajas temperaturas

• Mayor proliferación de plagas y enfermedades

• Mayores daños por eventos climáticos extremos

• Cambios en la localización de regiones productoras y

ciclos de cultivo.

Impactos generales del Cambio Climático y Variabilidad Climática anómala en la agricultura

¿Cuáles fenómenos Meteorológicosnos afectan?

Macroescala o escala planetaria Cubren grande distancias (2000 km)

Tardan meses en formarse, desarrollarse y desaparecerENOS, ZCIT, Monzones

Escala Sinóptica Área 100 a 1000 km

Escala temporal de 3 a 10 díasVaguadas, FF, Sistemas Alta y Baja, Ondas y Ciclones

Mesoescala o escala regional Área 5-1000 km en la horizontal y 1-15 km en la vertical

Escala temporal de 1 a 24 horasVientos, brisa marina y de montaña, tornados

Fenómeno ENSO (Niño - Niña)

Macroescala o escala planetaria

Fenómeno de variabilidad climática que eleva las temperaturas del Océano Pacífico en las costas occidentales, modificando los patrones de circulación

atmosférica, las presiones y las precipitaciones

El Niño

Calentamiento

anormal del mar

La Niña

Enfriamiento

anormal del mar

Las fases del ENOS son recurrentes pero no a intervalos regulares

En promedio hay un episodio cada dos a siete años, con una duración de 12 a 22 meses

• Variabilidad interdecadal entre la ocurrencia del Niño y de la Niña.• 1950 -1975 dominó la Niña, el Niño de 1975 -1998, y la Niña de 1999 a actualidad• Los eventos más intensos se han producido en los últimos 30 años• Índice acoplado 3.1 para Niño (1983) y 2.0 para Niña (2011)

LA NIÑA LA NIÑA EL NIÑO

El fenómeno ENOS (El Niño-Niña)

El fenómeno de El Niño–La Niña la variabilidad del clima

Pacífico Centroamericano El Niño asociado déficits de precipitación, inadecuadadistribución de las lluvias, prolongación de la canícula, adelantamiento de laestación seca y retraso de las lluvias.

Las sequías son cíclicas pero sin una periodicidad definida. Como promedio enlos países de la Región se produce una sequía cada 5 a 7 años.

En el Caribe, se presentan precipitaciones que provocan frecuentesinundaciones.

Vientos alisios se ven reforzados durante La Niña, favoreciendo Huracanes en elAtlántico

Zona Convergencia Intertropical

Franja de bajas presiones ubicada en elEcuador, en la cual confluyen los VientosAlisios (cálidos y húmedos) del Norte Sur

La convergencia de masas de airehúmedas, genera abundante nubosidad,lluvias y tormentas sobre las zonas pordonde pasa

Macroescala o escala planetaria

ZCIT durante el verano boreal (en rojo) y el verano austral (en azul)

• Las variaciones de posición de la ZCIT afecta las precipitaciones en los países tropicales, produciendo las estaciones secas y lluviosas

• La ZCIT no es uniforme ni continua

• Sistemas bajas presiones, frentes fríos, ondas y ciclones tropicales que sepresentan en el Caribe, pueden reforzar la ZCIT produciendo precipitacionesextraordinarias

Macroescala o escala planetaria

Escala Sinóptica

Sistema de Alta Presión (Anticiclón) Zona donde la presión es mayor que en los alrededores

Vientos giran

Hemisferio Norte

Hemisferio Sur

Provocan buen tiempo y ausencia general de

mantos nubosos

Sistema de Baja Presión (Superficie) Zona donde la presión es menor que en los alrededores

Vientos giran

Hemisferio Norte

Hemisferio Sur

Absorben aire de las altas presiones formando nubes

de altura que terminan precipitando generando

‘’mal tiempo”

Escala Sinóptica

Vaguada• Área alargada de bajas presiones en superficie o en niveles altos.

No está asociada a una circulación cerrada

• Está muy relacionada con un sistema de baja presión

Escala Sinóptica

Vaguada• Las lluvias no son muy intensas

aunque sí muy duraderas

• Los vientos que producen son de escasaintensidad, la energía se disiparápidamente al ascender las masas deaire

• El viento horizontal circulaciclónicamente pero sin cerrarse

Escala Sinóptica

Vaguada Convencional Sistemas de iguales presiones en forma de VSe extiende hacia el sur desde el centro de la baja presión Frentes Fríos o Cálidos son ejemplos de estas vaguada

Vaguada InvertidaLas isoboras se extienden hacia el norte del centro de baja presión Un ejemplo clásico de esta vaguada es la Onda Tropical.

Escala Sinóptica

Onda Tropical

• Tipo especial de vaguada invertida móvil • Área alargada de relativa baja presión orientada de N-S y empujada hacia

el O por los vientos alisios • Son Ondas del Este porque provienen del Atlántico Tropical (África)• Pueden sufrir cambios, desde disipación hasta intensificación pudiendo

convertirse en Huracán• Promedio 60 Ondas T por temporada en el O. Atlántico (60% se convierten

en Tormentas Tropicales y 85% en Huracanes intensos)• Período de inicio junio, mayor frecuencia entre mediados de agosto hasta

octubre• Las OT más intensas se dan de julio a setiembre (inestabilidad de los

Trópicos y calentamiento del O. Atlántico y M. Caribe

Escala Sinóptica

Ciclón Tropical

• Circulación cerrada alrededor de un centro de baja presión

• Circulación de vientos en dirección contraria a las manecillas delreloj en el H. Norte y contrario en el Sur.

• Provocan fuertes vientos

• Centro concentra humedad produciendo abundantesprecipitaciones

• “Tropical” tienen lugar casi exclusivamente en las regionesintertropicales del planeta (Entre 30° N y 30°S)

• Diámetro promedio 330 y 660 km

Ciclón Tropical

Clasificación por velocidad del viento

• Depresiones Tropicales (Hasta los 20 m/s)

• Tormentas Tropicales (Hasta los 32 m/s)

• Huracanes (Mayor a 32 m/s)

La Escala de Vientos de Huracán de Saffir-Simpson es una clasificación del 1 al 5 basada en la velocidad de los vientos sostenidos de un huracán. Esta escala estima el potencial de daños

https://www.geografiainfinita.com

Por su localización se puede llamar tifón (los que se generan en el Mar de China) o huracán (en el resto de zonas, especialmente en el Atlántico norte).

Early Warning Early Action report on food security and agriculture FAO, 2018

Promedio mundial 80 ciclones tropicales 10 y 15 ciclones promedio por temporada (Trópico)

Frentes Fríos y Empujes • Una masa de aire frío (del polar continental o polar marítimo)

está empujando una masa de aire más caliente (origen tropical)

• Generan fuertes vientos, lluvia y disminución de la temperatura

• Viajan de este a oeste en el hemisferio Norte e inversamente en el Sur

• Se mueven rápidamente (40 y 60 km/h) • Según época y ubicación geográfica pueden venir en sucesión

de 5 a 7 días • Son más frecuentes e intensos durante el invierno del

hemisferio Norte• Precedido por SAP que contiene el viento frío y está empujando

al frente hacia el aire caliente (región Tropical)• A este SAP se le denomina Empuje Frío• No todos los empujes fríos tienen asociado un FF

¿Cuáles fenómenos Meteorológicos nos afectan?

Viento Alisio fuerte

Lluvias intensas

Ondas del Este

Ciclón Tropical

Baja Presión

Frente Frío

Huracán

RESULTADO:

INUNDACIÓN

TORMENTAS

SEMI TORNADOS

Tendencia de desastres en el continente Americano debido a inundaciones, tormentas y sequías 1900-2016

• Amenaza La Agricultura está acoplada a un patrón intra-anual de temperatura y lluvias que está sufriendo alteraciones (Variabilidad Climática) • Vulnerabilidad • Situación socioeconómica• Precio de insumos y tecnología• Disponibilidad de agua• Fertilidad del suelo • Disponibilidad de información • Nivel de organización

Riesgo del sector agrícola ante eventos hidrometeorológicos extremos

• Proyectar los riesgos de la agricultura a corto plazo, sobre todo en sequía

• La información científica se debe traducir en sistemas de apoyo de decisión para que el sistema productivo pueda mitigar los riesgos diseñando estrategias de gestión integral con datos precisos

• La información científica debe comunicarse de manera efectiva a los gobiernos y tomadores de decisión para que estos conozcan los beneficios y desventajas de aplicar lo que indican las investigaciones

• Los encargados de llevar el conocimiento al campo deben compartir información con los productores y que estos últimos también brinden una realimentación para el enfoque de los esfuerzos de investigación

Reflexiones

Ejercicio

Servicios climáticos

Definición de Servicio ClimáticoProceso que proporciona información y productos sobre el clima, y

que conlleva predicciones de evolución probable estacional por ejemplo de lluvia o sequía, son efectuadas por una organización meteorológica e hidrológica (proveedor).

Proveedor de la

información climática

Intermediarios

Técnico / institucional

Usuario final

• Cooperación para mejorar el acceso y disponibilidad del producto • Interacción para mejorar la versatilidad y el impacto del servicio

Institutional

Técnico • Disponibilidad, especificación, y calidad del producto

Service• Tipos y estructuras de diseminación• Disponibilidad de soporte y equipo

Ejercicio Servicios climáticos

Organizar grupos por sector

• Agricultura

• Seguros Agrícolas

• Servicios Meteorológicos

• Preguntas

1. ¿Qué información relacionada al clima requiere su organización?

2. ¿Cuáles servicios climáticos están dirigidos específicamente a su sector?

3. ¿Cuáles son los vacíos y necesidades de los servicios climáticos para su sector? ¿Cómo se podrían fortalecer ?