1 Condiciones atmosféricas y oceánicas en el Pacífico tropical

Transcripción

1 FENÓMENO EL NIÑO Introducción Aparte de los ciclos determinados por la rotación de la Tierra en torno a su eje y alrededor del sol (ciclo diario y anual), las condiciones meteorológicas y climáticas en un cierto lugar cambian continuamente como resultado de la acción de diversos factores de origen atmosférico y oceánico. Existen algunas fluctuaciones relativamente lentas del comportamiento de la atmósfera, que están asociadas a cambios en las condiciones oceánicas en la región tropical del océano Pacífico. Una de ellas es la denominada Oscilación del Sur. En esta sección se analiza esta fluctuación natural y su relación con los fenómenos El Niño y La Niña. Asimismo se presentan los impactos que estos eventos tienen a nivel mundial, particularmente en Chile. 1 Condiciones atmosféricas y oceánicas en el Pacífico tropical El Pacífico ecuatorial es la fuente de diversas perturbaciones climáticas a nivel planetario, y por eso antes de describir las condiciones anómalas que las generan, es necesario conocer cómo funcionan algunas variables atmosféricas y oceánicas en esta región del mundo: - La Temperatura superficial del mar - La Presión atmosférica a nivel del mar 1.1 Temperatura superficial del mar Desde fines del siglo XIX las observaciones de temperatura superficial del mar son rutinarias en los barcos. En la actualidad, gran parte de este tipo de información se obtiene mediante observaciones remotas desde satélites. Desde hace unos 15 años funciona a lo largo del Pacífico ecuatorial una red de boyas (unas 60 en total) ancladas al fondo marino, que entre otras variables atmosféricas y oceánicas permiten mantener un seguimiento continuo (diario) de las condiciones térmicas superficiales y sub-superficiales en esa región (ref. programa TAO/NOAA). En la figura se muestra la distribución espacial de la temperatura superficial del mar promediado a lo largo de un año. De acuerdo a lo esperado, la temperatura es mayor sobre la región ecuatorial, donde hay una mayor disponibilidad de energía solar. Sin embargo, también 85

2 se aprecia que la temperatura aumenta significativamente a lo largo del Ecuador desde Sudamérica hacia Oceanía. En parte, esto se debe al aporte de agua relativamente fría que la corriente de Humboldt (junto a la costa de Chile y a Perú) inyecta en la región tropical (letra H en la figura). La temperatura media de la superficie del océano en la región de Oceanía es la más alta que se registra a nivel planetario, y excede considerablemente los valores que típicamente se registran en las costas chilenas (20 en Arica, 15 en Valparaíso, 13 en Puerto Montt y 8 en Punta Arenas). 1.2 Presión atmosférica a nivel del mar La presión atmosférica corresponde al peso que la columna de atmósfera ejerce sobre la unidad de área en un cierto lugar. La presión se mide en hectopascales (hpa). Un hpa (también denominado milibar) corresponde a una presión de 100 Newtons por cada metro cuadrado. La presión media a nivel del mar calculado sobre todo el Planeta, es aproximadamente 1013 hpa. En las regiones oceánicas del trópico (30 N a 30 S), la presión a nivel del mar varía en forma inversa a la temperatura superficial del mar, y por lo tanto en términos comparativos, tiende a ser mayor en aquellos lugares donde las aguas son relativamente más frías. En forma coherente con lo anterior, a lo largo de la región tropical, tanto en el Pacífico como en el Atlántico, se localiza una banda de presión relativamente más baja, denominada zona de convergencia intertropical. Hacia el norte y sur de esta banda, en las regiones subtropicales de ambos océanos, se localizan centros de alta presión que persisten a lo largo de todo el año (anticiclones subtropicales). Observar en la figura, que de acuerdo a la relación comentada entre la TSM y la presión a nivel del mar, ésta disminuye desde Sudamérica hacia Oceanía a lo largo del Pacífico ecuatorial. 2 Viento cerca de la superficie En las regiones cercanas al Ecuador, el aire se mueve alejándose desde las zonas donde la presión es relativamente más alta. Esta regla básica en el movimiento de un gas, que es válida para explicar el movimiento del aire en el interior de una casa, no se aplica para los movimientos de gran escala de la atmósfera en latitudes alejadas del Ecuador, debido a que operan otros mecanismos relacionados con el movimiento de rotación de la Tierra que desvían 86

3 los vientos hacia la izquierda en el Hemisferio Sur y hacia la derecha en el Hemisferio Norte (efecto de Coriolis). Examinando la distribución de la presión en la figura anterior, resulta evidente que a lo largo del Ecuador el aire cerca de la superficie debe moverse desde el Este hacia el Oeste, definiendo el régimen de vientos alisios del Pacífico. Estos vientos son muy persistentes, y tienen dos efectos muy significativos sobre el océano. Por una parte, su gran persistencia y el efecto de fricción que ejercen sobre la superficie, hace que ésta se "acumule" en el extremo occidental (Oceanía) produciendo un aumento del nivel del mar en este sector de unos 30 cm por encima al observado junto a la costa sudamericana. Por otra parte, y en un efecto dinámico más complicado pero que tiene que ver con la rotación de la Tierra, los vientos alisios producen a lo largo del Ecuador un afloramiento de aguas profundas y relativamente más frías (surgencia Ecuatorial). 3 Oscilación del sur El sistema constituido por la atmósfera y el océano en el Pacífico tropical experimenta continuamente cambios en su estructura en una forma oscilatoria, que tiene un periodo variable de recurrencia entre 3 y 7 años. Se han definido diversos índices tanto atmosféricos como oceánicos, para caracterizar la evolución de este proceso detectado en la década de 1930 por un investigador inglés (Sir. Gilbert Walker) quién lo denominó Oscilación del Sur (OS). Uno de los más utilizados es la diferencia estandarizada de presión atmosférica a nivel del mar entre Tahití, localizado en el medio del Océano Pacífico (18ºS, 150ºW) y Darwin, en la costa norte de Australia (12ºS, 130ºE). 87

4 Se advierte de la figura el carácter no periódico de la OS, que puede permanecer por varios años consecutivos en una condición aproximadamente neutra (por ejemplo alrededor de 1980 o de 1985) para luego evolucionar hacia una de la dos fases (negativa en 1987). Por otra parte, también se observan periodos relativamente prolongados en que predomina una de las dos fases, como por ejemplo entre 1990 y 1996 cuando el índice mostró una gran persistencia de la fase negativa. 4 Fenómenos El Niño y La Niña Los fenómenos El Niño y La Niña dan cuenta de las condiciones anómalas, tanto atmosféricas como oceánicas, que se desarrollan en la región tropical del Océano Pacífico durante las fases más extremas de la Oscilación del Sur. En la Tabla adjunta se presenta la cronología de estos eventos desde 1950 hasta el Listado de Fenómenos El Niño ocurridos desde 1950 (fuente: Kevin E. Trenberth, diciembre 1997) FENOMENO EL NIÑO Comienzo Fin Duración (meses) Ago Feb Mar 1953 Nov Abr Ene Jun Feb May 1965 Jun Sep Mar Abr Mar Ago Mar Jul Ene Oct Abr Abr Jul Ago Feb Mar 1991 Jul Feb Sep Jun Mar Mar 1997 Mar

5 Listado de Fenómenos La Niña ocurridos desde 1950 (fuente: Kevin E. Trenberth, diciembre 1997) FENOMENO LA NIÑA Comienzo Fin Duración (meses) Mar 1950 Feb Jun Mar Mat 1956 Nov May 1964 Ene Jul Ene Jun Jun Sep Abr Sep Jun May 1988 Jun Sep Mar Jul 1998 Jun Dic May El Fenómeno el Niño El Fenómeno El Niño se desarrolla cuando la fase negativa de la Oscilación del Sur alcanza niveles significativos y se prolonga por varios meses. (Por ejemplo en 1972, 1982, 1987, 1997) y se caracteriza, entre otras condiciones anómalas por las siguientes: A) Aumento de presión a nivel del mar en la región de Oceanía y disminución de la presión a nivel del mar en el Pacífico tropical y subtropical junto a las costas de América del Sur y América Central. Esto contribuye a disminuir o a anular la diferencia de presión a nivel del mar entre ambos extremos del Pacífico ecuatorial. B) La disminución de la diferencia de presión entre la costa de América del Sur y Oceanía contribuye al debilitamiento de los vientos alisios, que en los casos más extremos invierten su dirección. La menor intensidad de los alisios hace que disminuya la eficiencia de la surgencia de aguas profundas (relativamente más frías) a lo largo del Pacífico ecuatorial, lo que se traduce en un aumento de la temperatura superficial del mar en esta región. C) El debilitamiento de los vientos alisios, lleva asociado un menor efecto de arrastre sobre la superficie del océano lo que contribuye a que disminuya la diferencia de nivel del mar entre ambos extremos del Pacífico ecuatorial, con un aumento de éste en las costas de América del Sur y una disminución en el sector de Oceanía. En la figura se aprecia el cambio registrado en el nivel del mar en una estación en las Islas Galápagos, localizadas a unos 1000 Km frente a las costas de Ecuador, durante el gran evento El Niño de

6 D) El efecto más notorio de la presencia de un Fenómeno el Niño es el aumento de la temperatura superficial del Mar en el Pacífico ecuatorial, que en los casos más extremos puede superar en 4ºC el valor medio climatológico en algunas regiones específicas. Los principales factores que contribuyen a este aumento es el transporte hacia el Este de las aguas relativamente cálidas que se localizan frente a Oceanía y la menor surgencia de aguas profundas relativamente más frías a lo largo del Ecuador como resultado del debilitamiento de los vientos alisios. En la figura adjunta se advierte la evolución de la anómala térmica positiva (diferencia de temperatura con respecto al valor medio) en la región comprendida entre 5 N y 5 S y 120 E y 80 W, durante el extraordinario evento de

7 E) En la región cercana a Oceanía al oeste de 180º de longitud, donde la temperatura de la superficie del mar es más alta, se desarrolla gran nubosidad y precipitación. El desplazamiento hacia el Este de las aguas más calientes durante los Fenómenos El Niño contribuye a un desplazamiento en esa dirección del núcleo de nubosidad y precipitación más intensa, lo cual provoca graves sequías en Indonesia y el norte de Australia. 6 El Fenómeno La Niña El Fenómeno La Niña se desarrolla cuando la fase positiva de la Oscilación del Sur alcanza niveles significativos y se prolonga por varios meses, como por ejemplo en 1973, 1988, 1998, y se caracteriza entre otras condiciones anómalas, por las siguientes, las cuales son esencialmente opuestas a las de los episodios El Niño: A) Disminución de la presión a nivel del mar en la región de Oceanía y aumento de la misma en el Pacífico tropical y subtropical junto a las costas de América del Sur y América Central. Esto contribuye a aumentar la diferencia de presión que existe entre ambos extremos del Pacífico ecuatorial. B) El aumento de la diferencia de presión entre la costa de América del Sur y Oceanía hace que los vientos alisios se intensifiquen, lo cual a su vez aumenta la eficiencia del proceso de surgencia de aguas profundas relativamente más frías a lo largo del Pacífico ecuatorial. C) Los vientos alisios anormalmente intensos ejercen un mayor efecto de arrastre sobre la superficie del océano aumentando la diferencia de nivel del mar entre ambos extremos del Pacífico ecuatorial. De este modo el nivel del mar disminuye en las costas de Colombia, Ecuador, Perú y norte de Chile y aumenta en Oceanía. D) Como resultado de la intensificación de la surgencia de aguas relativamente frías a lo largo del Ecuador, la temperatura superficial del mar disminuye por debajo del valor medio climatológico. La presencia de aguas relativamente más frías en este sector constituye la evidencia más directa de la presencia del fenómeno La Niña. En general las máximas anomalías térmicas negativas son de una magnitud inferior a las que se registran durante los episodios El Niño. E) Durante los eventos de La Niña las aguas calientes en el Pacífico ecuatorial se concentran en la región junto a Oceanía y es sobre esta región donde se desarrolla la nubosidad y la precipitación más intensa. 7 Corriente El Niño Desde tiempos muy antiguos los pescadores del norte del Perú observaron la existencia de una corriente marina cálida en dirección hacia el sur, que típicamente aparece cerca de la Navidad. De ahí el nombre El Niño (el Niño Jesús) para denominarla. También observaron que cada cierto tiempo esta corriente era más intensa, más cálida y se presentaba acompañada por graves alteraciones climáticas que se traducían en la ocurrencia de intensas precipitaciones en una región de características áridas. A los graves trastornos provocados por las inundaciones se suman profundos cambios en el ecosistema marino. Las aguas anormalmente cálidas son pobres en nutrientes y los peces 91

8 deben migran buscando aguas más frías. Una gran cantidad de ellos mueren, produciendo un colapso de la actividad pesquera. Se produce además una fuerte mortandad de los pájaros (aves guaneras) que se alimentan de los peces y los que sobreviven se desplazan hacia el sur en busca de alimento. Por mucho tiempo el término El Niño fue conocido en relación a estas condiciones extremas de la corriente El Niño en el norte de Perú. Sin embargo, desde mediados de los años 1960, y como resultado de un mejor conocimiento del comportamiento del océano y la atmósfera en el Pacífico ecuatorial, se pudo verificar que estas alteraciones oceánicas y atmosféricas a lo largo de la costa son parte de un fenómeno de una escala global, que ocurre durante la fase negativa de la Oscilación del Sur, y que fue denominado como Fenómeno El Niño. 8 Impactos climáticos globales La ocurrencia de las fases extremas de la Oscilación del Sur, manifestada en la forma de eventos El Niño y La Niña, se asocian con cambios en el comportamiento de la atmósfera a nivel planetario, los cuales se inician en el Pacífico ecuatorial y luego se propagan hacia latitudes más altas. Los efectos más notorios sobre el clima durante un evento de El Niño se manifiestan principalmente en la forma de ocurrencia de excesos o déficit pluviométrico. Las figuras muestran la distribución de las áreas más afectadas durante el verano y el invierno del Hemisferio Sur. 92

9 El desplazamiento hacia el Este de la región con mayor desarrollo de nubosidad en el Pacífico ecuatorial occidental (siguiendo el desplazamiento de las aguas relativamente más cálidas) produce intensas precipitaciones en la región ecuatorial vecina a 180º de longitud y un fuerte déficit pluviométrico en gran parte de Oceanía y el sector nororiental de Australia. En América del Norte la presencia del Fenómeno El Niño se manifiesta en una tendencia a lluvias invernales anormalmente abundantes en la costa Oeste (California) y en los estados junto al Golfo de México. Otro impacto notable se observa en la región central del continente cuyos inviernos tienden a ser relativamente benignos (altas temperaturas y menor acumulación de nieve) durante los eventos El Niño. En América del Sur las regiones afectadas por excesos pluviométricos durante los eventos El Niño son la región costera del sur de Ecuador y norte de Perú durante el verano y el otoño del Hemisferio Sur, la región central de Chile durante el invierno y el sector suroriental del continente (sur de Brasil, Uruguay, sur de Paraguay y el noreste de Argentina) durante la primavera. Por otra parte la ocurrencia de estos eventos suele asociarse con déficit pluviométrico en el sector norte, particularmente en las Guyanas y regiones aledañas, en la región andina de Colombia y Venezuela, en el Altiplano y en el noreste de Brasil. En África el impacto más notorio se advierte en la región suroriental (Sudáfrica, Mozambique y Zambia) donde la ocurrencia de un evento El Niño típicamente se asocia con un fuerte déficit pluviométrico durante el verano, mientras que simultáneamente, en la región ecuatorial más hacia el norte (Uganda, Kenia y parte de Zaire) se registran lluvias anormalmente altas. 93

10 9 Impactos climáticos en Chile El impacto más divulgado del efecto de El Niño sobre el clima en Chile es la tendencia a que las lluvias invernales y la acumulación de nieve en la cordillera sean anormalmente abundantes en la región comprendida entre La Serena (30ºS) y Curicó (35ºS). Más hacia el sur, este efecto se presenta con una intensidad menor, e incluso estudios recientes realizados en el Departamento de Geofísica de la Universidad de Chile muestran que en la X Región los veranos tienden a ser más secos que lo normal cuando prevalece una condición de El Niño en el Pacífico. Los eventos El Niño también se advierten en la temperatura del aire, particularmente en el borde costero de la zona norte del país donde la presencia de aguas anormalmente cálidas favorecen un aumento en la temperatura del aire. Como un dato curioso, es interesante indicar que el efecto de este fenómeno se extiende también a las condiciones térmicas en lugares alejados de la costa. Específicamente, la variabilidad de un año al siguiente de la temperatura máxima diaria en la estación de Calama (localizada al interior de Antofagasta y a unos 2500 m sobre el nivel del mar) sigue bastante bien las fluctuaciones interanuales de la temperatura del mar en el Pacífico ecuatorial central. Mas hacia el sur también se han detectado impactos significativos del Fenómeno El Niño sobre las condiciones térmicas en el valle central, existiendo una tendencia a que la temperatura mínima diaria durante el invierno y la primavera sean anormalmente altas durante la ocurrencia de un evento de esta naturaleza. En términos generales, y tal como sucede en todo el mundo, los efectos climáticos del Fenómeno La Niña en Chile son opuestos a los descritos para el Fenómeno El Niño, siendo el más notorio la tendencia a la ocurrencia de déficit pluviométrico en Chile central durante el invierno. De todos modos, se debe destacar el hecho que ambos Fenómenos, El Niño y La Niña, explican las condiciones pluviométricas anómalas en algunos años, ya que tal como se muestra en la figura, los escenarios pluviométricos son extremadamente variables cuando las condiciones térmicas en el Pacífico ecuatorial son cercanas a una condición normal. 10 Impactos socio económicos en Chile En Chile, la ocurrencia de los eventos El Niño y la Niña tienen un significativo impacto en diversos sectores de la economía, ya sea asociados a los cambios de temperatura en el sector oceánico adyacente en las regiones norte y central, o a las alteraciones de las condiciones meteorológicas que son forzadas remotamente por los fenómenos anómalos que ocurren en el Pacífico ecuatorial. El listado que se presenta a continuación no es exhaustivo y se refiere a los impactos durante la ocurrencia del Fenómeno El Niño. Es posible inferir aquellos asociados a un evento La Niña, considerando que la alteración climática más significativa es la ocurrencia de un déficit pluviométrico en la región central de Chile. Sector Pesquero En general el aumento de la temperatura de las aguas durante los eventos El Niño produce alteraciones importantes en la distribución de los recursos pelágicos (peces) en la zona norte y central de Chile. A pesar que esta actividad se beneficia durante la fase inicial de estos 94

11 eventos, cuando se produce una masiva migración de peces desde las costas peruanas, en promedio el impacto es negativo. Por otra parte, el aumento de las tormentas de invierno en la región central del país contribuye a limitar los periodos de faenas de pesca. Sector Agrícola A pesar de los ocasionales impactos negativos en la región central del país asociado a las pérdidas de cultivos por anegamiento, a la menor calidad de algunos productos (particularmente frutales) como resultado de temperaturas mínimas anormalmente altas durante el invierno, y al desarrollo de plagas y enfermedades por exceso de humedad, los eventos El Niño tienen un impacto positivo en la medida que aseguran los recursos hídricos que esta actividad requiere. Sector Transporte En general el Fenómeno El Niño afecta negativamente el transporte de carga y pasajeros en la zona central del país, debido a los daños en obras viales derivados de inundaciones y desbordes de cauces. Por otra parte, la mayor frecuencia de nevadas en la cordillera implica un mayor número de días de incomunicación vial con Argentina, y un mayor costo de mantención de estas vías. Sector de Generación Hidroeléctrica Los impactos son mixtos, dependiendo de las formas de generación. El impacto de un fenómeno El Niño es en general positivo ya que típicamente se asocia con una mayor disponibilidad del recurso hídrico tanto en los embalses como en la cordillera en forma de nieve. Por el contrario, el d fit de precipitación durante los eventos La Niña representa un beneficio para el sector de generación termoeléctrica que incrementa su participación en el proceso de generación de energía eléctrica. Sector Turismo La mayor precipitación invernal en la región central de Chile durante los eventos El Niño representa una condición relativamente favorable para el desarrollo del turismo de invierno (centros de esquí) aunque la mayor frecuencia de corte de caminos en el sector andino asociado a las nevadas es un factor adverso. Por otra parte la mayor precipitación que se registra en el borde norte de la región central de Chile (III Región) favorece el turismo motivado 95

12 por el desarrollo de episodios de floración extraordinaria en una región normalmente árida (desierto florido). Asimismo, la tendencia a la ocurrencia de veranos anormalmente secos en la X Región, cuando en el Pacífico ecuatorial prevalece una condición El Niño, favorece el turismo en esa región durante la época de mayor afluencia de veraneantes. 96

13 Actividad Calificada 2 Ingrese con su clave a para resolver esta actividad 97

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