V ariabilidad del c lima y los Tornados /tiempo s evero en

arg entina  

Eduardo Andrés Agosta

María Luisa Altinger de Schwarzkopf

Tormentas Severas y Tornados (TSYT)

COMISIÓN NACIONAL DE ENERGÍA ATÓMICA Junio 5 2012, Buenos Aires

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R E G IÓ N D E O B S E R V A C IÓ NSubtrópicos del Sudeste de Sudamérica (SSESA) al Este de los Andes entre 25º y 40ºS, que comprende Argentina subtropical, Uruguay y el sur de Paraguay y de Brasil

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P A R T E S D E L A P R E S E N T A C IÓ N1. Las series año a año de cantidad de días con

fenómenos de tiempo severo (CDFS), cantidad de días con tornados (CDT) y cantidad de tornados (CT) en la región desde 1974-2011.

2. Condiciones medias moduladas de la tropósfera que propician la ocurrencia de estos fenómenos

3. Condiciones medias moduladas del invierno previo, que pueden funcionar como potenciales predictores estadístico-dinámicos

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Parte I

co-variabilidad entre las series

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CO-VARIABILIDAD

Marcha interanual de la cantidad de días con fenómenos de tiempo severo (CDFS, en azul), cantidad de días con tornados (CDT, en verde) y cantidad de tornados (CT, en rojo) por temporada cálida (1 de octubre-31 de marzo) desde 1974 hasta 2011.

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Correlación entre CDT, CT y CDFS

La co-variabilidad entre las variables de las series CT y CDT es alta; el coeficiente de correlación es de 0.92 significativo al 99% de confianza.

La correlación entre cada una de estas dos variables y CDFS son moderadas; de 0.53 y 0.58 respectivamente, significativas al 95% de confianza.

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Hay en promedio al menos 17 días con fenómenos de tiempo severo y 5 días con tornados por temporada

Variable N Media Min. Max. 1er C. 3er C. Des. Est. Skew. Kurt.

CDFS 37 16.5 6.0 35 11.3 20.2 6.7 0.88 0.34

CT 37 5.4 0 11 3.5 6.4 2.7 0.54 -0.06

CDT 37 4.6 0 10 10.3 5.6 2.3 0.67 0.34

Estadísticos básicos descriptivos para las variables CDFS (cantidad de días con fenómenos de tiempo severo), CT (cantidad de tornados) y CDT (cantidad de días con tornados) por temporada estival. Número de datos (N), media, mínimo (Min.) máximo (Max.), valor de primer cuartil (1er C.), valor del tercer cuartil (3er C.), desvío estándar (Des. Est.), medida de apuntalamiento o skewness (Skew.) y kurtosis (Kurt.).

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Ciclos temporales

Espectro de frecuencias para las variables CDFS, CDT y CT. Continuo nulo (Nul) y límites de confianza para el 90% (L sup) y el 10% (L inf) estimado mediante método de Blackman y Tuckey con ventana de Hamming

Pico significativo en el cuasi-ciclo bidecádico de 18 años

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Parte II

Condiciones moduladas medias troposféricas de verano

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CONDICIONES medias moduladas DE HUMEDAD Y CIRCULACIÓN QUE DAN TIEMPO SEVERO Y TORNADOS

Diferencia de composición para a) humedad específica (HE, en g/kg) y vector viento (V, en m/s) en 850 hPa compuestos para la temporada cálida. b) Altura geopotencial en 850hPa y c) en 500hPa compuesta para la temporada estival. Sombreados, significancia según t de Student con varianzas desiguales, para el 90% (gris claro) y el 95% (gris oscuro) de confianza. Los vectores de viento dibujados son los significativos para el umbral superior al 90% de confianza.

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Diferencia de composición entre temporadas extremas positivas (G+) y negativas (G-) comunes a las variables CDFS, CDT y CT en el período 1979/80-2010/11. A) Diferencia de composición de cantidad de días donde el gradiente horizontal de temperatura de la capa 500-1000 hPa, como medida de baroclinicidad (B) supera los 12k/1000km (B12). B) Idem a) pero para cantidad de días en que la humedad específica (HE) supera los 10g/kg por día en 850 hPa.

LAS CONDICIONES ASOCIADAS A PROPAGACIÓN DE ONDAS CUASI-ESTACIONARIAS DESDE EL PACÍFICO

OESTE

Diferencia de composición G+ menos G- en el período (1979/80-2010/11) para la altura geopotencial de la temporada cálida (octubre-marzo) en 300hPa. Sombreado: significancia según t de Student con varianzas desiguales, para el 90%( gris claro) y el 95% (gris oscuro) de confianza.

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La variable CDFS, mejor discrimina la circulación troposférica de la temporada

300 hPa AGP, Dif. de Comp. Alto-Bajo de CDFS (Oct-Mar), 1979-2010 (90-95%)

HadSST, Dif. de Comp. Alto-Bajo de CDFS (Oct-Mar), 1979-2010 (90-95%)

La correlación entre índice Niño3 y CDFS es 0.57, significativa

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Es muy probable que haya propagación desde el Índico sur tropical occidental

por modulación inducida por El Niño

OLR, Dif. de Comp. Alto-Bajo de CDFS (Oct-Mar), 1979-2010 (90-95%)

CHI, Dif. de Comp. Alto-Bajo de CDFS (Oct-Mar), 1979-2010 (90-95%)

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Parte III

EL INVIERNO PREVIO COMO POTENCIAL PREDICTOR

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La vinculación con El Niño permite rastrear la señal en la fase inicial del fenómeno, esto es, en el invierno previo

Correlación mes a mes entre CDFS de la temporada verano (0) (octubre, noviembre y diciembre en año -1 y enero, febrero, marzo en año 0) y los índices oceánicos de Niño3 y el IOBW, Índico sur occidental tropical, desde enero (-1) hasta diciembre (0).

-0.30

-0.20

-0.10

0.00

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

0.70ene feb mar abr may

jun jul

ago sep oct nov dic ene feb mar abr may

jun jul

ago sep oct nov dic

IOBW&CDFSNINO3&CDFS

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La troposfera de invierno, la baja estratósfera y estratósfera media presentan una modulación de onda cuasi-estacionaria asociada a CDFS en el verano siguiente

AGP y CDFS regresión

AGP y CDFS regresión AGP y CDFS regresión

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y CDFS regresión

y CDFS regresión

La señal de invierno claramente está relacionada con el fenómeno El Niño que impacta toda la troposfera y la baja estratósfera 18

La señal en presión de superficie abarca el SE de Sudamérica

y CDFS regresión

Señal sobre la presión de superficie global (SLP). En el SE de Sudamérica las variaciones de presión de invierno son inversas a las de CDFS del verano siguiente19

A l g u n as c o n c l u si o n esL a r eg i ó n d e A r g en t i n a su b t r o p i c a l y ad y ac en c i as p r esen tan v ar i ac i o n es añ o a añ o en l a o c u r r en c i a est i v a l d e f en óm en o s d e t i em p o sev er o y to r n ad o s aso c i ad o s a p r o c eso s r em o to s d e l a i n te r ac c i ó n o c éan o -atm ó sf er a en l a t i t u d es ec u ato -t r o p i c a l es d el Í n d i c o y e l P ac í f i c o , g en er an d o p r o p ag ac i ó n d e o n d as m o d u l ad o r as d e l as c o n d i c i o n es m ed i as d e h um ed ad y c i r c u l ac i ó n d e v er an o .

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A l g u n as c o n c l u si o n es L a r eg i ó n N i ñ o 3, y en p ar t e 1 -2, es u n p o ten c i a l

p r ed i c t o r d esd e el i n v i er n o p r ev i o .

A si m i sm o l o es l a r eg i ó n d el Í n d i c o su r o c c i d en t a l t r o p i c a l (I O B W ).

L a t r o p o sf er a y l a b aj a est r a t ó sf er a est á si g n i f i c a t i v am en te m o d u l ad a p o r o n d as est ac i o n ar i as y tam b i én so n p o ten c i a l es p r ed i c t o r as.

V al e i n sp ec c i o n ar ser i es d e p r esi ó n d e su p er f i c i e m en su al es d e i n v i er n o en A r g en t i n a, c om o p o ten c i a l es p r ed i c t o r as.

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A l g u n as c o n c l u si o n es

A c tu al m en te se está en l a f ase d e i d en t i f i c ar l as m ej o r es v ar i ab l es p r ed i c t o r as d el i n v i er n o (í n d i c es d e c i r c u l ac i ó n t r o p o sf ér i c o , est r a t o sf ér i c o , d e T SM en l a r eg i o n es N i ñ o 1 ,2 , 3 y I O B W , así c om o d e p r esi ó n o b ser v ad a en su p er f i c i e en A r g en t i n a).

C o n estas v ar i ab l es se d i señ ar á u n m o d el o d e r eg r esi ó n l i n ea l m ú l t i p l e c o n p r o c ed i m i en t o setp w i se b ac k w ar d d e sel ec c i ó n p ar a el ab o r ar u n a h er r am i en t a est ad í st i c o -d i n ám i c o d e p r ed i c c i ó n est ac i o n al d e l a c an t i d ad d e d í as c o n f en óm en o s sev er o en el v er an o si g u i en t e.

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¡MUCHAS GRACIAS!

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