ENSO

Óscar José Mesa Sánchez

Universidad Nacional de Colombia

2011

Principales Controles

Geográficos

Atlantic Ocean

PacificOcean

AmazoniaAndes

ITCZ

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

http://www.cpc.ncep.noaa.gov/products/Global_Monsoons/American_Monsoons/American_Monsoons.shtml

Ciclo Anual de OLR, 200 hPa Líneas de Corriente, vientos a 850 hPa

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

Poveda (1998)

• 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

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

Cuartas y Poveda (2002)

Balance Neto:1914 mm ± 131 mm

Flujos en mm/año

Chorro del Chocó – Transporte de Vapor de Agua

Cuartas (2001)

El Chorro del Chocó transporta:

11,9x1013 kg/año = 3.774 m3/s de agua

La mitad del caudal del río Magdalena en Calamar !!

500

700

900

1100

1300

1500

1700

1900

2100

2300

2500

1000 1500 2000 2500 3000

Precipitación

-

1973

(mm)

Alt

itu

d

(m.s

.n.m

.)

Vda. El Palmar

Las Juntas

Pastales

Chaperón

Perales

Sobre los Andes: Optimo Pluviométrico en Precipitación vs. Altura

Ciclo Anual Promedio

E F M A M J J A S O N DMes

0

100

200

300

400

500

Pre

cip

ita

ció

n (

mm

)

El Sena ···· +····

Jorge Villamil — —

Rosario —· —·

Cenicafé —· · ○ —· ·

Bertha —· · □ —· ·

Santiago Gutiérrez —— ○ ——

Ospina Pérez — —◊— —

Julio Fernández ····· ◊·····

La Montaña —∆ —

Luis Bustamante — ·∆— ·

Francisco Romero —— x ——

Ciclo anual de precipitación bimodal

Ciclo Annual de la Precipitación Valle de Aburrá

Ondas Tropicales del Este

•Perturbaciones de verano-otoño sobre el Atlántico Norte, con origen en África occidental.

•Ondas viajeras en la ZCIT (4-8 días).

ESCALA DIURNA

Alvarez & Toro (2001)

Zona Norte

ESCALA DIURNA

Agudelo et al. (2001)

Zona Centro

ESCALA DIURNA

Vieira & Moreno (2001)

Zona Sur

ESCALA DIURNACiclo 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)

• 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.

Interacciones Andes-Amazonia

• Fenómeno natural océano-atmósfera 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.

El Niño/Oscilación del Sur (ENSO)

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

Pacifico

Central

Pacifico

Oriental

Región Monzón

Indo-Asiático

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

El Niño

Normal

El Niño

La Niña

La Niña

El Niño

LOS EFECTOS SON VARIABLES

Rio La Vieja,

Cartago, Valle

El Niño causa déficits y La Niña satura el suelo

0

10

20

30

40

50

Ap

r-9

7

jun

-97

Au

g-9

7

oct-

97

De

c-9

7

feb

-98

Ap

r-9

8

jun

-98

Au

g-9

8

oct-

98

De

c-9

8

feb

-99

Ap

r-9

9

jun

-99

Hum

ed

ad

de

su

elo

vo

lum

étr

ica (

%)

Bosque C. Sombra C. Sol

40 cm

El Niño 1997-98 La Niña 1998-2000

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)

• 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

Impactos de El Niño en Colombia

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

PDONAO

QBO

ENSO

ZCIT

CHOCO

MJO

Ondas Este

Huracanes

CuencaAmazonas

Interacción Tierra-Atm

SST Atlántico

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 elPacifico Tropical.

•Frecuencia: 30-60 días.

•Radiación de Onda Larga Emergente

•5S y 5N

•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 PDOPatrón variabilidad climática de

largo plazo.

Evento que persiste durante20-30 años

Efectos visibles en la región delPacífico Norte (SST)

Dos ciclos completos durante elsiglo pasado.

Relaciones con el ENSO

• 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 !!

ALGUNAS CONCLUSIONES

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 amazónicaen la precipitación