ESCALAS DE LA VARIABILIDAD CLIMÁTICA

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1 ESCALAS DE LA VARIABILIDAD CLIMÁTICA José Edgar Montealegre B. Lic. Física y Matemática M. Sc. en Meteorología Investigador Científico IDEAM RESUMEN Se establecen las principales características de la variabilidad climática en diferentes escalas temporales, a saber: intraestacional, estacional, interanual e interdecadal. Se describen, muy brevemente, los procesos con los cuales se encuentran asociadas cada una de las escalas de variabilidad y se presentan, como referencia, registros de algunas variables climáticas para algunas de ellas. El Clima Si consideramos la definición clásica de Clima como el conjunto medio de las condiciones atmosféricas (temperatura, humedad, viento, etc.) en un lugar o región determinada, durante un período de tiempo relativamente largo, nos sentimos inclinados a pensar que el clima se presenta sin mayores variaciones a través del tiempo. Esto es relativamente cierto si nos referimos a una escala de tiempo pequeña, de unos cuantos siglos; ahora, si consideramos una escala de tiempo

2 mucho mayor, digamos miles de millones de años, observamos que el clima de la tierra ha cambiado muchas veces de forma gradual, lenta y algunas veces violenta. En este breve artículo abordaremos la variabilidad natural que presenta el clima en períodos muy cortos de tiempo y que influye en el quehacer humano, produciendo importantes impactos en la sociedad y la economía de los países. Comencemos recordando que La radiación solar es el combustible que pone en movimiento la máquina atmosférica y que junto con el efecto de invernadero, constituyen los factores forzantes del clima de mayor trascendencia. Existen igualmente factores comúnmente llamados determinantes, que se refieren a las condiciones físicas y geográficas, que son relativamente constantes en el tiempo y en el espacio y que influyen en el clima en aspectos relacionados con la transferencia de energía y calor; los de mayor importancia son la latitud, la elevación y la distancia al mar. Los procesos que controlan el clima están directamente relacionados con la interacción entre la atmósfera, la superficie terrestre, los océanos, las áreas terrestres cubiertas de hielo, la Biosfera y desde luego, las actividades humanas. En otras palabras, éstos son los componentes del Sistema Climático y la regulación del clima esta en función del intercambio de masa y energía que se realiza entre ellos, a través de ciclos biogeoquímicos. 2

3 Qué es la Variabilidad Climática? La Variabilidad Climática se refiere a las fluctuaciones observadas en el clima durante períodos de tiempo relativamente cortos. Durante un año en particular, se registran valores por encima o por debajo de lo normal. La Normal Climatológica o valor normal, se utiliza para definir y comparar el clima y generalmente representa el valor promedio de una serie continua de mediciones de una variable climatológica durante un período de por lo menos 30 años. A la diferencia entre el valor registrado de la variable y su promedio se le conoce como Anomalía. En diferentes años, los valores de las variables climatológicas (temperatura, precipitación, etc.) fluctúan por encima o por debajo de lo normal. La secuencia de estas oscilaciones alrededor de los valores normales, se conoce como variabilidad climática y su valoración se logra mediante la determinación de las anomalías. Escalas de la Variabilidad Climática El clima varía naturalmente en diferentes escalas de tiempo y espacio. Dentro de sus fluctuaciones temporales, las siguientes se consideran las de mayor trascendencia en la determinación y modulación de procesos atmosféricos: Estacional - A esta escala corresponde la fluctuación del clima a nivel mensual. La determinación del ciclo anual de los elementos climáticos es una fase fundamental 3

4 dentro de la variabilidad climática a este nivel. En latitudes medias, las secuencia de las estaciones de invierno, primavera, verano y otoño es algo común para los habitantes de dichas regiones y la planeación de sus actividades gira alrededor de esta alternancia; en tanto que en latitudes tropicales, lo frecuente es la ocurrencia de temporadas lluviosas y temporadas secas. El planeamiento de las actividades, particularmente las agroindustriales, energéticas y de transporte, dependen del conocimiento de este tipo de secuencia periódica. La migración de la Zona de Confluencia Intertropical ZCIT (sistema productor de lluvias), es considerada como una de las más importantes fluctuaciones climáticas de la escala estacional y su dinámica explica un buen porcentaje de la variabilidad de la precipitación en Colombia, como se puede apreciar en el ciclo anual de la precipitación en Tunja, representado en la figura 1. En esta figura es fácil ver claramente, la ocurrencia de las dos temporadas de lluvias (abril mayo y octubre noviembre) y los dos períodos relativamente secos (enero febrero y julio agosto). Figura 1 Distribución de la precipitación durante el año en Tunja (variabilidad estacional) Precipitación media mensual en Tunja mm E F M A M J J A S O N D Período

5 Intraestacional En una escala mayor que la sinóptica (de horas a unos pocos días), se presentan dentro de las estaciones, oscilaciones que determinan las condiciones de tiempo durante semanas e inclusive de uno a dos meses. Dado que su amplitud es pequeña en comparación con las del ciclo anual, la mayoría de las veces estas oscilaciones pasan desapercibidas por el común de la gente. Este tipo de variabilidad era desconocido hasta hace muy poco tiempo y ha sido poco estudiada en nuestro medio. Dentro de las oscilaciones intraestacionales se destaca una señal de tipo ondulatorio, denominada de días. Ésta ha sido detectada en la actividad convectiva en el Pacífico Tropical Oriental y en la precipitación de esta región y de la América Tropical. Esta oscilación se asocia con las ondas de Madden- Julian, descubiertas en 1971 en el campo de la presión tropical. En la Figura 2, se observa el avance de estas oscilaciones en el campo de la velocidad potencial del viento a una Altura de 200 hpa (12 kilómetros aproximadamente). 5

6 Figura 2 Ondas intraestacionales detectadas en el campo de la velocidad potencial del viento a una altura de 200 hpa (Hectopascales), durante los años Interanual A esta escala corresponden las variaciones que se presentan en las variables climatológicas de año en año. Normalmente percibimos que la precipitación de la estación lluviosa en un determinado lugar, no siempre es la misma de un año a otro, sino que fluctúa por encima o por debajo de lo normal. La variabilidad climática, enmarcada dentro de esta escala, podría estar relacionada con alteraciones en el balance global de radiación. Un ejemplo típico de la variabilidad climática interanual corresponde a los fenómenos enmarcados dentro del ciclo El Niño - La Niña - Oscilación del Sur. En la Figura 3 se aprecia la variabilidad interanual de la temperatura superficial del mar, en el sector central del océano Pacífico Tropical, durante las últimas cinco décadas. 6

7 Figura 3. Serie de tiempo de la temperatura superficial del mar en el Pacífico Central Tropical (región Niño 3), durante el período Los tonos amarillos representan las épocas cálidas y los azules, las frías. Fuente Climate Predicción Center/NCEP. Otras fluctuaciones de las variables climáticas en la escala interanual podrían estar asociadas con la Oscilación Cuasibienal, la cual corresponde a una oscilación de largo plazo en la dirección del viento zonal de la baja y media estratosfera ecuatorial, con un período irregular que varía entre 20 y 35 meses. En cada lapso se alternan los vientos de componente Este con los del Oeste. Interdecadal - En esta escala se manifiestan fluctuaciones del clima a nivel de décadas. Comparativamente con la variabilidad interanual, la amplitud de estas oscilaciones es menor. Ésta es una de las razones por las cuales este tipo de variabilidad pasa desapercibida para el común de la gente. No obstante, estas oscilaciones de largo plazo están influyendo notablemente en las actividades de la sociedad en ciclos interdecadales y resultan muy importantes en la determinación de 7

8 posibles tendencias en las variables climáticas. En la figura 4 se presentan las anomalías acumuladas de precipitación registradas en la estación meteorológica localizada en Funza (Cundinamarca) desde 1961, apreciándose períodos cercanos a los 10 años lluvias abundantes (décadas de los años 70s y 80s) y deficitarias ( década de los 60s). Figura 4 Anomalías acumuladas de precipitación (mm) registradas en la estación de Funza (Cundinamarca) registradas durante el período Acumulado de las anomalías tipificadas de la precipitación en Funza Década 60 Década 70 Década Ene-61 Ene-63 Ene-65 Ene-67 Ene-69 Ene-71 Ene-73 Ene-75 Ene-77 Ene-79 Ene-81 Ene-83 Ene-85 Ene-87 Ene-89 Aunque no está plenamente demostrado, este tipo de variabilidad podría estar asociada con los ciclos de 11 años en las manchas solares (aparecen y desaparecen desde un mínimo sol tranquilo, hasta un máximo sol tormentoso) ó el ciclo lunar de aproximadamente 18.9 años; es igualmente factible su relación con la variabilidad interdecadal en el océano. 8

9 Dentro de esta escala se localiza la variabilidad observada como producto del desarrollo de la humanidad, particularmente en el último y devastador siglo XX. Como no esperar un incremento en la variabilidad climática ante la actual explosión demográfica y su consecuente incremento en la demanda agua, alimentos y energía; la contaminación del aire, el agua y los suelos, la desaparición de los bosques y el continuo aumento de las emisiones de los gases de efecto de invernadero. Nuestra falta de respeto con la naturaleza nos llevará irremediablemente, al aumento de la temperatura global y al incremento de las fluctuaciones extremas del clima (sequías, inundaciones,...) con consecuencias más devastadoras que las conocidas hasta ahora. BIBLIOGRAFÍA MONTEALEGRE, Edgar & PABÖN Daniel. La variabilidad climática interanual asociada al ciclo El Niño, La Niña Oscilación del Sur y su efecto en el patrón pluviométrico de Colombia. Universidad Nacional: Revista Meteorología Colombiana 2: 7-21: MONTEALEGRE, Edgar & PABÖN Daniel. Seguimiento, Diagnóstico y Predicción Climática en Colombia. Universidad Nacional: Revista Meteorología Colombiana 5: 1-8: PABÓN, Daniel. Variabilidad Climática. Organización Meteorológica Mundial. Técnicas Agrometeorológicas en la Agricultura Operativa de América Latina: : PABÓN, Daniel. En: El Medio Ambiente en Colombia. Publicación especial de IDEAM: 27-41: