La mega sequia (?): Aspectos climáticos regionales

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1 La mega sequia (?): Aspectos climáticos regionales René D. Garreaud Resumen Condiciones deficitarias de precipitación han afectado la mayor parte de Chile central desde el año 2009, alcanzando el umbral de sequía (déficit 30%) los últimos 3 años. Aunque las sequías son eventos recurrentes en el clima de esta región, el actual evento presenta ciertos rasgos sin precedentes, en especial en la zona centro-sur, incluyendo su continuidad, extensión temporal y coocurrencia con condiciones cálidas. En este informe se ilustra las características climáticas regionales de la actual mega sequía empleando la base de datos observacional recientemente compilada por el CR2. a. Aspectos generales de las sequías en Chile central Aunque la precipitación anual varía en un factor 10 a lo largo de Chile central (30-40ºS, Fig. 1a) su variabilidad interanual exhibe una notable coherencia espacial. La componente común de estas fluctuaciones es capturada por la mediana de la precipitación anual dividida por el promedio climatológico considerando todas las estaciones entre 31-37ºS (Fig. 2) a la cual nos referiremos como índice de precipitación en Chile central (IP). Consistente con su definición, el IP presenta correlaciones superiores a 0.7 con las series de tiempo individuales (Fig. 1b) en un vasto rango latitudinal entre la costa y cordillera, baja auto correlación (r 1 < 0.2) y sesgo positivo. Valores anuales de IP 70%, indicativos de una condición de sequia pluviométrica, ocurren en 20 casos en nuestro registro entre 1940 y 2013, es decir, aproximadamente un 25% del tiempo. La mayoría de los años de sequía ocurren en forma aislada, aunque existen 4 eventos de multianuales (2 o 3 años) en que IP<70% que llamaremos mega-sequias: , , y el actual evento Naturalmente la intensidad y extensión de cada mega sequía varía a lo largo de Chile central, como se ilustra en los mapas de precipitación normalizada de la Fig. 3. La M- sequía que incluye el año más seco en nuestro registro (1968) fue particularmente intensa en el norte Chico y sector central, extendiéndose hasta la región del Maule, al igual que el evento La M-sequía solo afectó desde la región de O Higgins al norte. En contraste, la actual M-sequía ( ) es el evento de mayor extensión espacial, con déficit pluviométricos superiores al 30% desde el norte Chico hasta la región de la Araucanía. Estas diferencias regionales se enfatizan en la Fig. 4 mediante las series de tiempo de la precipitación normalizada en estaciones dentro de las subregiones norte Chico, centro y centro sur; en cada caso hemos destacado una estación representativa. La estación La

2 Paloma (norte Chico) registra 5 mega sequias en los últimos 50 años, Santiago (centro) registra 3 y Concepción (centro Sur) registra solo una en el periodo más reciente. El incremento del número de sequias de sur a norte es consistente con el aumento de la variabilidad interanual en regiones semiáridas en comparación con regiones más húmedas (Garreaud et al. 2009). b. La actual mega sequía La precipitación en Chile central ha sido deficitaria (IP<100%) en forma consistente durante los últimos 5 años (2009, 2010, 2011, 2012 y 2013) y en tres de ellos se alcanzó el nivel de sequía (Fig. 2). Aunque el evento de El Niño en desarrollo podría aliviar esta situación el año 2014, la precipitación acumulada hasta la fecha es deficitaria en la mayor parte de Chile centro-sur. La secuencia de años secos califica como mega sequía en la mayoría de las estaciones desde Santiago al sur pero no así en varias estaciones del norte Chico donde el año 2011 fue más lluvioso que el promedio. Como se comentó en relación a la Figs. 3 y 4, la duración y continuidad de la actual mega sequia aumenta hacia el sur. Para generalizar este resultado, en cada estación pluviométrica se contabilizó cuantos eventos como el actual (promedio ) se observan en los últimos 50 años ( ). El resultado se presenta en forma grafica en la Fig.5a. En el norte chico, condiciones como las actuales han ocurrido entre 6 y 8 veces, un poco más de un mega sequia por década. La recurrencia de este tipo de eventos disminuye a 3-4 veces sobre la zona central, incluyendo Santiago, mientras que entre el Maule y norte de la Araucanía, la actual mega sequía no tiene precedentes en los últimos 50 años, incluyendo Concepción. No obstante la prolongada duración de la actual sequía, los valores anuales de IP no son los más bajos observados en el registro histórico (Fig. 2), donde existen mínimos más marcados el año 1968 y Nuevamente generalizamos este análisis calculando el periodo de retorno (en años) del año más seco dentro de la actual mega sequia (usualmente el 2013) en cada estación con un registro de al menos 40 años (Fig. 5b). Este periodo de retorno varía entre 10 años en el norte Chico y 30 años en la zona centro sur. Los déficit pluviométricos observados en la zona central y norte chico son casi exclusivamente debido a la falta de precipitaciones en los meses de invierno (Junio- Julio-Agosto). En contraste, en la zona centro sur las anomalías de precipitación de todas las estaciones (no solo invierno) pueden contribuir al déficit anual. En particular, la actual sequía desde el Maule hacia el sur resulta de un marcado déficit pluviométrico tanto en invierno como en primavera (Septiembre-Octubre-Noviembre), como se muestra en la Fig. 6. Finalmente, es importante destacar que la actual mega sequía ocurre en un periodo en que la temperatura del aire a lo largo de Chile central alcanzan, en promedio, los valores más altos de los últimos 60 años, especialmente en el valle central y la precordillera

3 (Falvey & Garreaud 2008). Considerando el trienio , 2013, la mayoría de las estaciones presentan temperaturas medias y máximas entre 0.5 y 1.5ºC por encima de la normal climatológica calculada entre 1970 y 2000 (no mostrado). La Fig. 7 muestra la diferencia de temperaturas medias entre las mega-sequías mega y , 1967 enfatizando el carácter cálido del actual evento. Será de mucho interés determinar el impacto marginal de este aumento de temperatura en el balance hídrico, cobert cobertura nival, y régimen de incendios. 19XX (b) Figura 1. (a) Precipitación media anual en mm (climatología 19XX-2013). Coeficiente de correlación entre el índice de precipitación de Chile central (mediana de la precipitación divida por su climatología en la estaciones dentro del rectángulo indicado en (a)) y las series anuales de precipitación en las estaciones individuales.

4 Figura 2. Las líneas grises corresponden a la series de tiempo de la precipitación (divida por el promedio climatológico) en las estaciones pluviométricas entre 31-37ºS 31 (rectángulo en fig. 1a). La mediana de estas series de tiempo corresponde al Índice Pluviométrico de Chile central (IP) y se destaca con la línea azul con símbolos. símbolos La línea roja horizontal corresponde a un déficit de d precipitación del 30%.

5 Figura 3. Déficit pluviométricos en las mega sequias contemporáneas (años indicados en cada mapa). Los colores indican, para cada estación, el promedio de la precipitación en cada periodo divido por su respectiva media clima climatológica.

6 centro Las Figura 4. Condiciones pluviométricas en el norte Chico, zona central, y centro-sur. líneas grises corresponden a la series de tiempo de la precipitación (divida por el promedio climatológico) en las estaciones pluviométricas de cada zona. La línea negra muestra una estación representativa de cada zona. La línea roja horizontal corresponde a un déficit de precipitación del 30% y las barras café en la parte inferior de cada grafico indican mega sequía (3 o más años con déficit superior al 30%).

7 Figura 5. (a) Recurrencia de sequías como la actual (promedio de precipitaciones entre 2011 y 2013) en el periodo Escala en colores con valores a la izquierda (entre 0 y 9 casos). (b) Periodo de retorno (en años) del año más seco dentro de la actual mega sequía, considerando las estaciones con registros entre 1960 y el presente. Escala en colores con valores a la derecha (entre 3 y 30 años).

8 Figura 6. Déficit pluviométricos estacionales (invierno y primavera) de la actual mega sequía ( ). 2013). Los colores indican, para cada estación, el promedio de la precipitación en cada periodo divido por su respectiva media climatológica. En el caso de la primavera, solo se muestra las estaciones donde esa estación contribuye más del 20% de la precipitación anual.

9 Figura 7. Diferencia de temperatura media (en ºC) entre el periodo y

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