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ANALISIS ENSO Y DEMAS FENOMENOS CLIMATICOS

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  • Hidrologa, Semestre 01/2015 Tarea # 1 Profesor: Germn Poveda Jaramillo

    Juliana Patio Restrepo Universidad Nacional de Colombia - Sede Medelln

    jpatinor@unal.edu.co

    1) Con la serie de caudales medios mensuales que les enva el Monitor, construya la serie de caudales mensuales estandarizados. Obtenga de las pginas web relevantes, los ndices macro-climticos del ENSO: SOI, MEI y ONI. Investigue y discuta de manera resumida qu es la Oscilacin Decadal del Pacfico (PDO), y la Oscilacin del Atlntico Norte (NAO).

    2) Grafique en el mismo diagrama las series simultneas de caudales medios estandarizados y los ndices del ENSO. En diagramas separados haga lo mismo con las series de ndices de la PDO y la NAO. Calcule los coeficientes de correlacin simultneos (de rezago cero) y rezagos de 1 a 5 meses entre las series de todos los ndices macro-climticos y la serie de caudales medios estandarizados. Discuta los resultados obtenidos.

    3) Estime el ciclo anual (junio a mayo) de los caudales medios durante los meses en que ha ocurrido El Nio, La Nia, y neutrales (segn el ndice ONI). Grafquelos en la misma figura y discuta los resultados. Calcule la matriz de coeficientes de correlacin trimestrales entre los ndices macro-climticos y los caudales promedios trimestrales (sin estandarizar).

    4) Estime y grafique los histogramas de frecuencias de los caudales medios mensuales durante El Nio, La Nia y fase Normal del ENSO. Calcule la media, varianza, coeficiente de asimetra y coeficiente de kurtosis para cada una de esas muestras. Discuta los resultados en relacin con la hiptesis de estacionariedad.

    5) Consulte la pgina de la NOAA (http://www.cpc.ncep.noaa.gov/products/analysis_monitoring/enso_advisory/) sobre el estado actual del ENSO, y sobre lo que se espera para los meses siguientes. Haga un reporte completo de las observaciones ms recientes de las anomalas del ocano y la atmsfera sobre el Pacfico tropical y discuta sus implicaciones.

  • SOLUCIN

    1.

    Tabla 1 Serie de caudales medios mensuales N 26

    Ao/ Mes 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Total general

    1966 30,92 24,04 25,24 29,56 57,03 96,37 63,1 50,36 55,9 169,4 249 231,7 1082,62

    1967 46,94 53,86 59,45 113,9 106 116,7 56,42 41,66 46,76 135,3 180,8 44,85 1002,64

    1968 36,4 42,13 39,2 160 84,47 111,6 61,79 45,87 75,23 79,71 74,67 47,05 858,12

    1969 46,43 44,61 42,69 90,26 83,78 65,26 51,4 63 75 173 181 91,2 1007,63

    1970 64,78 50,4 21,92 48,56 56,97 52,29 52,81 54,71 74,6 160,8 239,7 100,8 978,34

    1971 113,8 100,3 118,8 155,7 200,9 106,2 61,17 67,21 83,56 162 163,6 70,21 1403,45

    1972 64,3 70,8 85 161 188 141 75,4 52 45 85 74 44 1085,5

    1973 27 17,1 31 27,3 18 17 15,8 30 85,6 91,32 128,8 104,7 593,62

    1974 56,92 68,65 75,54 67,6 67,12 41,69 42,73 39,89 63,28 140,7 148,4 64,02 876,54

    1975 34,7 33,89 56,21 59,9 140,1 55,27 71,16 65,61 82,78 104,4 258,9 170,6 1133,52

    1976 83,11 77,93 76,43 75,06 86,33 72,46 48,09 35,61 40,22 167,2 103,6 38,81 904,85

    1977 31,91 26,73 35,35 48,17 88,55 80,81 41,44 53,86 50,69 113,9 171,4 57,07 799,88

    1978 48,35 51,29 97,29 207,5 111,1 88,66 61,32 63,7 88,44 129,1 121,6 79,03 1147,38

    1979 47,7 32,7 71,7 79,57 115,1 121,7 80,61 74,22 124 161,1 273 137,4 1318,8

    1980 71,09 78,55 56,24 70,46 81,04 73,46 55,2 59,46 67,34 88,23 91,86 106,4 899,33

    1981 62,09 50,24 57,42 91,53 212,8 157,3 90,57 86,79 11,49 166,4 147,4 75,89 1209,92

    1982 73,37 104 63,48 234,2 219,3 140,3 77,23 53,91 66,03 117,6 85,36 49,78 1284,56

    1983 40,72 33,43 65,1 116,1 71,22 63,9 63,19 50,16 52,92 52,58 82,18 91,05 782,55

    1984 67,84 102,1 62,2 62,67 110,3 93,89 67,95 56,63 132,8 108 158,9 56,82 1080,1

    1985 57,46 42,98 44,22 82,75 86,47 74,15 50,81 72,32 130,7 145,3 123,8 118 1028,96

    1986 57,63 61,24 72,47 130,8 133,7 167,6 55,25 44,98 68,55 244,2 131 71,59 1239,01

    1987 51,53 58,6 48,1 105,6 128,9 88,2 66,5 68,4 68,6 202,2 141,6 102,7 1130,93

    1988 42,97 58,72 47,81 109,5 118,2 111,5 82,21 161,2 204,1 237,4 287,7 194,8 1656,11

    1989 94,99 68,72 148,4 97,36 169,5 89,43 76,36 86,83 159,1 145,7 151,2 115,9 1403,49

    1990 63,5 70 63,3 118,8 145,9 71,2 80 57,12 61,6 106,1 199,9 181,3 1218,72

    1991 67,3 55,8 92 75,9 115,4 75,9 60,45 57,1 80,72 135 180,2 76 1071,77

    1992 51,9 48,27 31,8 40,7 59,7 63,77 47,23 49 66,2 43,3 54,8 59,9 616,57

    1993 91,1 69 83,3 88 131,6 62,5 48,8 43,3 64,2 56,8 106,8 97,3 942,7

    1994 45,6 44,5 55,1 82,5 125,6 59,6 70,3 41 70,4 117,8 167,3 73,9 953,6

    1995 41,1 35,6 70,4 120 103,2 105,7 68 170,8 118,5 228,4 108 102,3 1272

    1996 60,4 63,54 127,3 96,11 108,2 119,2 118,4 92,74 110,9 168,2 131 96,86 1292,85

    1997 76,02 64,31 57,24 87,4 87,17 101,2 68,06 57,31 80,19 86,17 96,63 55,73 917,43

    1998 47,8 77,2 60 111,7 109,3 74,4 59,3 57,6 81,8 143,5 112,3 145,9 1080,8

    1999 90,2 112,1 94,1 113,7 128,5 97,9 75,3 85,3 134,4 168,6 193,8 162,2 1456,1

    2000 100,6 119 103,8 118,5 114,1 110,9 86,6 81,6 109 116,2 144 80,6 1284,9

    2001 80,6 61,3 82,1 75,7 151,4 84,3 90,8 97,1 91,1 122,7 168,7 125,9 1231,7

    2002 31,2 27,3 32,7 97,1 86,8 93,1 63,7 52,6 68,2 98 71,1 39,7 761,5

    2003 24,16 34,02 56,29 93,42 80,31 79,93 59,33 54,37 79,57 174,3 208,8 135,3 1079,8

    Total 2224,43 2234,95 2510,69 3744,58 4282,06 3426,34 2464,78 2475,32 3169,47 5145,61 5712,8 3697,26 41088,29

  • La estandarizacin de los caudales promedios mensuales, se hace para tener anomalas que se puedan relacionar con los ndices macro-climticos del ENSO: SOI, MEI y ONI. Para estandarizar se usa la siguiente ecuacin:

    =

    (1)

    Donde es el caudal estandarizada, el valor del caudal en el ao correspondiente, el promedio de los caudales de cada mes y la desviacin estndar correspondiente.

    Tabla 2 Caudales mensuales estandarizados

    Ao 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

    1966 -1,27 -1,39 -1,45 -1,58 -1,26 0,20 -0,10 -0,51 -0,77 0,71 1,68 2,90

    1967 -0,53 -0,20 -0,23 0,35 -0,15 0,85 -0,48 -0,81 -1,02 0,00 0,52 -1,13

    1968 -1,02 -0,67 -0,95 1,41 -0,64 0,69 -0,18 -0,67 -0,23 -1,16 -1,29 -1,08

    1969 -0,56 -0,57 -0,83 -0,19 -0,66 -0,80 -0,77 -0,07 -0,23 0,78 0,52 -0,13

    1970 0,29 -0,34 -1,56 -1,15 -1,26 -1,21 -0,69 -0,36 -0,25 0,53 1,52 0,08

    1971 2,54 1,66 1,87 1,31 2,00 0,51 -0,21 0,07 0,00 0,55 0,23 -0,58

    1972 0,27 0,48 0,67 1,43 1,71 1,63 0,60 -0,45 -1,07 -1,05 -1,30 -1,15

    1973 -1,45 -1,67 -1,24 -1,64 -2,15 -2,34 -2,81 -1,22 0,06 -0,92 -0,37 0,16

    1974 -0,07 0,39 0,34 -0,71 -1,03 -1,55 -1,27 -0,87 -0,56 0,11 -0,03 -0,72

    1975 -1,10 -1,00 -0,35 -0,89 0,62 -1,12 0,36 0,02 -0,02 -0,65 1,85 1,58

    1976 1,13 0,76 0,37 -0,54 -0,60 -0,57 -0,96 -1,02 -1,20 0,66 -0,80 -1,26

    1977 -1,23 -1,28 -1,09 -1,16 -0,55 -0,30 -1,34 -0,39 -0,91 -0,45 0,36 -0,87

    1978 -0,47 -0,30 1,11 2,50 -0,04 -0,05 -0,20 -0,05 0,14 -0,13 -0,49 -0,39

    1979 -0,50 -1,04 0,20 -0,44 0,05 1,01 0,90 0,31 1,13 0,54 2,09 0,86

    1980 0,58 0,79 -0,35 -0,64 -0,72 -0,53 -0,55 -0,20 -0,45 -0,98 -1,00 0,20

    1981 0,16 -0,34 -0,31 -0,16 2,27 2,15 1,47 0,75 -2,00 0,65 -0,05 -0,46

    1982 0,68 1,81 -0,09 3,11 2,42 1,60 0,71 -0,39 -0,48 -0,37 -1,11 -1,02

    1983 -0,82 -1,01 -0,03 0,40 -0,94 -0,84 -0,10 -0,52 -0,85 -1,73 -1,16 -0,13

    1984 0,43 1,73 -0,14 -0,82 -0,05 0,12 0,18 -0,29 1,37 -0,57 0,15 -0,87

    1985 -0,05 -0,63 -0,77 -0,36 -0,59 -0,51 -0,81 0,25 1,32 0,21 -0,45 0,45

    1986 -0,04 0,10 0,23 0,74 0,48 2,48 -0,55 -0,70 -0,41 2,27 -0,33 -0,55

    1987 -0,32 -0,01 -0,64 0,16 0,37 -0,06 0,09 0,11 -0,41 1,39 -0,15 0,12

    1988 -0,72 0,00 -0,65 0,25 0,13 0,68 0,99 3,32 3,36 2,12 2,34 2,10

    1989 1,68 0,40 2,91 -0,03 1,29 -0,02 0,66 0,75 2,11 0,21 0,01 0,40

    1990 0,23 0,45 -0,10 0,46 0,75 -0,61 0,87 -0,28 -0,61 -0,61 0,84 1,81

    1991 0,40 -0,12 0,92 -0,52 0,06 -0,46 -0,25 -0,28 -0,07 -0,01 0,51 -0,46

    1992 -0,31 -0,42 -1,21 -1,33 -1,20 -0,84 -1,01 -0,56 -0,48 -1,92 -1,63 -0,81

    1993 1,50 0,41 0,61 -0,24 0,43 -0,88 -0,92 -0,76 -0,53 -1,64 -0,74 0,00

    1994 -0,60 -0,57 -0,39 -0,37 0,29 -0,98 0,31 -0,83 -0,36 -0,37 0,29 -0,50

    1995 -0,80 -0,93 0,15 0,49 -0,22 0,50 0,18 3,65 0,98 1,94 -0,72 0,11

    1996 0,09 0,19 2,17 -0,06 -0,10 0,93 3,07 0,95 0,77 0,68 -0,33 -0,01

    1997 0,80 0,22 -0,31 -0,26 -0,58 0,35 0,18 -0,27 -0,09 -1,03 -0,91 -0,90

    1998 -0,49 0,73 -0,21 0,30 -0,08 -0,50 -0,32 -0,26 -0,04 0,17 -0,65 1,05

    1999 1,46 2,13 0,99 0,35 0,36 0,25 0,60 0,70 1,42 0,69 0,74 1,40

    2000 1,94 2,40 1,34 0,46 0,03 0,66 1,25 0,57 0,71 -0,40 -0,11 -0,36

    2001 1,02 0,10 0,57 -0,52 0,88 -0,19 1,49 1,11 0,21 -0,26 0,31 0,62

    2002 -1,26 -1,26 -1,18 -0,03 -0,59 0,09 -0,07 -0,43 -0,42 -0,78 -1,35 -1,24

    2003 -1,58 -0,99 -0,35 -0,12 -0,73 -0,33 -0,32 -0,37 -0,11 0,81 1,00 0,82 Elaborado en Microsoft Excel 2013

  • La Oscilacin Decadal del Pacfico (PDO) Es un patrn de variabilidad climtica del Pacfico similar al ENSO en forma, pero vara en una escala de tiempo mucho ms larga. La PDO puede permanecer en la misma fase de 20 a 30 aos, mientras que los ciclos ENSO normalmente slo duran de 6 a 18 meses. La PDO as como el ENSO, consiste en una fase clida y fra que altera los vientos atmosfricos de nivel superior. Los cambios en la fase PDO pueden tener importantes consecuencias para el clima mundial, y afecta la actividad de huracanes en el Atlntico y el Pacfico, las sequas y las inundaciones en la cuenca del Pacfico, la productividad de los ecosistemas marinos, y los patrones de la temperatura global de la tierra. Los expertos creen que la PDO puede intensificar o disminuir los impactos de ENSO en funcin de su fase. Si tanto el ENSO como la PDO estn en la misma fase, se cree que los impactos de El Nio / La