H I S T O R I A N A T U R A L D E L P A R Q U E N A C I O N A L C U M B R E S D E M O N T E R R E Y, M É X I C O

Transcripción

1 H I S T O R I A N A T U R A L D E L P A R Q U E N A C I O N A L C U M B R E S D E M O N T E R R E Y, M É X I C O

2 H I S T O R I A N A T U R A L D E L P A R Q U E N A C I O N A L C U M B R E S D E M O N T E R R E Y, M É X I C O

3 Jesús Áncer Rodríguez Rector Rogelio Garza Rivera Secretario General Juan Manuel Alcocer González Secretario Académico Mario César Salinas Carmona Secretario de investigación, Innovación y Posgrado Javier Jiménez Pérez Director Facultad de Ciencias Forestales Editores César Cantú Ayala Magdalena Rovalo Merino José Marmolejo Moncivais Sadot Ortiz Hernández Fernando Seriñá Garza Diseño Gráfico Hugo Malacara Malacara DR 13 Facultad de Ciencias Forestales, UANL Carretera Nacional 85, km 145. CP 677. Linares, N.L. Foto Portada: Archivo Parque Nacional Cumbres de Monterrey (CONANP) Primera edición, 13 César Cantú A., Magdalena Rovalo M., José Marmolejo M., Sadot Ortiz H. y Fernando Seriñá G. Universidad Autónoma de Nuevo León ISBN:

4 Capítulo X 6C A P Í T U L O V A R I A B I L I D A D C L I M Á T I C A Jorge Méndez González 1 1 Departamento Forestal, Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro Calzada Antonio Narro No. 193, C.P. 5315, Buenavista, Saltillo, Coah. jorgemendezgonzalez@gmail.com Méndez-González, J. 13. Variabilidad Climática, en: Cantú-Ayala et al. (eds.), Historia Natural del Parque Nacional Cumbres de Monterrey, México. UANL-CONANP. México. Pp

5 CAPÍTULO C A P Í T U L O 6 Variabilidad Climática Jorge Méndez González 6.1 INTRODUCCIÓN Se ha evidenciado que los principales modos de variabilidad climática anual e interanual en varias partes del mundo son el fenómeno ENSO (El Niño/Oscilación Sur) (Ropelewski y Halpert, 1987) y Oscilación Decadal del Pacífico (PDO) (Mantua et al., 1997), los cuales modifican los patrones espaciotemporales de precipitación y temperatura. Hare y Mantua (), notaron que existe una correspondencia entre eventos ENSO y respuestas climáticas tipo-enso de la PDO, siendo el ejemplo más claro el excepcional Niño del Una teleconexión es una correlación temporal significativa entre dos variables, ubicadas en puntos geográficos distantes (IPCC, 7). Evaluar teleconectividad y tendencias climáticas es importante puesto que permite conocer y prever impactos sobre el clima futuro (Mantua y Hare, ). Los objetivos de este estudio fueron: 1) evaluar las teleconexiones del ENSO (representadas por el MEI, Multivariate Enso Index) y de la PDO, a precipitación y temperatura ) analizar eventos extremos de estas variables y 3) evaluar sus tendencias históricas y actuales. 6. METODOLOGÍA En este estudio se utilizaron datos de 1 estaciones climatológicas (Ec), distribuidas dentro y adyacentes al Parque Nacional Cumbres de Monterrey (PNCM). La información fue proporcionada por el Servicio Meteorológico Nacional y corresponde a datos diarios de precipitación (PP), temperatura máxima (TMAX) y mínima (Tmin), mismos que corresponden al periodo 1944 a 11. La teleconectividad ENSO, PDO, a los datos estandarizados de PP, TMax y Tmin, fue evaluada a través de análisis de correlación lineal (r) al 9%. Para evaluar la magnitud de la teleconectividad de los índices a variables climáticas, se realizó una prueba de F y se aplicaron pruebas de medias de Tukey (95%). Se analizaron registros de eventos extremos de PP, TMax y Tmin. Para detectar tendencias o cambios graduales de variables climáticas en el PNCM, se aplicó la prueba no-paramétrica de Mann-Kendall (MK) (95%). Esta prueba ha sido sugerida para estudios ambientales (Hirsch et al., 198). Usando el ín- 54 dice de la PDO, se reconstruyeron algunas variables climáticas del PNCM. 6.3 RESULTADOS Los resultados mostraron que la variabilidad de temperaturas, registradas en el PNCM, estuvo gobernada en gran medida, por el fenómeno del ENSO y de la PDO; la precipitación que registró menor influencia. La teleconectividad promedio (-1 r 1) del MEI y de la PDO se dio, de la siguiente manera: 37.5 (TMAX) > 7.1 (PP) >. (Tmin); 3.6 (TMAX), 31.9 (Tmin) > 18.8 (PP) por ciento, respectivamente. La correlación de ambos índices fue positiva con precipitación (Figuras 6.1A y 6.1D) y negativa con temperatura (Figuras 6.1B y 6.1C; 6.1E y 6.1F), siendo de noviembre a mayo, el periodo de mayor teleconectividad. La teleconectividad más fuerte, evaluada mediante análisis de varianza ponderada por varianza desigual (Pr =.13; F = ) se registró de la PDO con Tmin ( r =.396 ±.13) y con TMAX ( r =.3837 ±.856), la correlación más débil fue de la PDO con precipitación ( r =.3197 ±.691) (Figura 6.). De mayo a septiembre el MEI y la PDO registraron fases (positivas / negativas) opuestas (Figuras 6.3A y 6.3B), existiendo periodos (~3 años) en la misma fase. Las condiciones imperantes: sequía y altas temperaturas de los últimos cinco años, en el noreste del país, han sido causadas parcialmente por la PDO (fase negativa) y eventualmente por la fase positiva del MEI. Si estas condiciones (PDO: fase negativa; MEI: fase positiva) prevalecen durante las próximas décadas, se podrían tener sequías prolongadas, con temperaturas por arriba del promedio, en gran parte del norte de México. No obstante, estos índices pueden representar tanto lluvia (PDO/fase positiva) o sequía (PDO/fase negativa) y viceversa para temperatura (Méndez et al., 1); lo mismo ocurre con el MEI. Eventos meteorológicos extremos En los tres años más lluviosos/cálidos/fríos de las 1 Ec se observaron huracanes de alta intensidad, siendo el Gilberto (1988), Alex (1) y S/N (1978) los que han registrado las lluvias diarias más abundantes (36, 36 y 4 mm dia-1) (Figura 6.4A), siendo que

6 Variabilidad Climática el promedio diario de 1.64 ±.77 mm, éstos y otros huracanes fueron reportados por Jáuregui (3), causantes de pérdidas millonarias en el país, incluso de pérdidas humanas. De las 1 Ec, 1998, resultó ser el más frecuente (Figura 6.4B); las temperaturas más altas (5 y 49º C) ocurrieron el /4/55 (ID = 1938) y 6/5/55 (ID = 1958). En relación a Tmin, se observó una clara tendencia de presentar eventos cada vez más fríos (Figura 6.4C); 9/3/1996, 1/1/1997 y 4//11 (ID = 1933) registraron las temperaturas más bajas, -1, -11 y -11 º C, respectivamente. Tendencias de variables climáticas en el PNCM El análisis de resultados indicó que el 41% de las Ec registró incremento de precipitación en la parte alta del PNCM (4.19 ± 1.5 mm año -1 ), disminuyendo el número de días sin lluvia (-.47 ±.78 días año -1 ) (P <.5). La TMAX registró cambios importantes en la parte baja (más poblada) del PNCM, 41% de las Ec promedian un incremento de.8 ±.4º C año -1, incluso registrando incremento de días con temperatura > 35ºC, a razón de 1.6 días año -1 (P <.1). El 33% de Ec (ubicadas en la parte alta del PNCM), registraron una disminución de.7 ±.4º C año -1 (P <.5). El 5% de las Ec (de la parte baja del PNCM) registraron incremento de.9 ±.8ºC año -1 en Tmin, pero casi 6% de las Ec, indican que el número de días con temperatura < 5º C incrementó en promedio 1.39 ±.98 días año -1 (P <.1), revelando que las temperaturas en el PNCM se hicieron cada vez más extremas. Históricamente, las temperaturas máximas (Figura 6.5A) y mínimas (Figura 6.5B) registradas por arriba del promedio en los últimos 1 años (reconstruidas en algunas Ec del PNCM, usando el índice de la PDO) se presentaron de 1945 a 1977 y de 5 a 1. Patrones contrarios se registraron con precipitación (Figura 6.5C), similar a lo reportado por Cerano et al. (11). 6.4 CONCLUSIONES Las condiciones océano-atmosféricas del Pacifico ecuatorial, gobiernan en gran medida el clima del PNCM, especialmente de temperatura; sin embargo, las teleconexiones de los índices climáticos son dependientes de la ubicación geográfica y de la temporada del año. Se observó que las actividades antropogénicas han modificado el sistema climático local. Eventos extremos de precipitación y de temperatura mínima en el PNCM tienden a ser más frecuentes e intensos. La alta teleconectividad de la PDO a PP, TMax y Tmin permitió reconstruir el historial climático (hasta más de 1 años) del PNCM. Simbología: n r > n r < Precipitación Temperatura máxima Temperatura mínima Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Estaciones (%) Figura 6.1 Porcentaje de estaciones significativas (P <.1), entre precipitación, temperatura máxima y mínima con el MEI (A - C) y con la PDO (D - F) en el Parque Nacional Cumbres de Monterrey, México. 55

7 CAPÍTULO 6 8 a ab ab abc bc c Valor de r 6 4 PDO-tmn PDO-tmax MEI-tmin MEI-PP MEI-tmax PDO-PP Índice / variable climática Figura 6. Grado de teleconectividad del MEI y PDO con precipitación, temperatura máxima y mínima, en el Parque Nacional Cumbres de Monterrey, México. Índice MEI Simbología: n Fase positiva (mayo-septiembre) n Fase negativa (mayo-septiembre) Índice PDO Figura 6.3 Fase positiva y negativa promedio (mayo-septiembre) del índice multivariado del ENSO (MEI) y de la Oscilación Decadal del Pacífico (PDO). A: Precipitación B: Temperatura máxima ( O C) C: Temperatura mínima ( O C) 15 1 Janet Beulah Gilberto Emily Alex Figura 6.4 Frecuencia (barras/izquierda) y registro (líneas/derecha) de eventos extremos en precipitación (A), temperatura máxima (B) y minima (C), en el Parque Nacional Cumbres de Monterrey. 56

8 Variabilidad Capítulo Climática X Simbología: Reconstrucción de la variable Media Datos observados Suavización TMAX = * PDO; r =.5564; P <.1; n = 59 TMAX ( O C) 8 4 Febrero Tmin ( O C) Tmin = * PDO; r =.6483; P <.1; n = 6 Abril PP (mm) 1 5 PP = * PDO; r =.4367; P <.1; n = 36 Enero Figura 6.5 Reconstrucción de temperatura máxima (TMAX), mínima (Tmin) y precipitación (PP) en el Parque Nacional Cumbres de Monterrey, México, usando el índice de la Oscilación Decadal del Pacífico. 6.5 LITERATURA CITADA Cerano, P. J., D. J. Villanueva, C. R. D. Valdez, G. J. Méndez y G. V. Constante. 11. Sequías reconstruidas en los últimos 6 años para el noreste de México. Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas : Hare, S. R. y N. J. Mantua.. Empirical evidence for North Pacific regime shifts in 1977 and Progress in Oceanography 47: Hirsch, R. M., J. R. Slack y R. A. Smith Techniques of trend analysis for monthly water quality data. Water Resources Research 18 (1): IPCC. 7. Informe de síntesis. Contribución de los Grupos de trabajo I, II y III al Cuarto Informe de Evaluación del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático. IPCC, Ginebra, Suiza. Jáuregui, E. 3. Climatology of landfalling hurricanes and tropical storms in Mexico. Atmósfera 16: Mantua, N. J., S. R. Hare, Y. Zhang, J. M. Wallace y R. C. Francis A Pacific decadal climate oscillation with impacts on salmon. Bulletin of the American Meteorological Society 78: Mantua, N. J. y S. R. Hare.. The Pacific Decadal Oscillation. Journal of Oceanography 58: Méndez, G. J., L. A. Ramírez, O. E. Cornejo, L. A. Zárate y P. T. Cavazos. 1. Teleconexiones de la Oscilación Decadal del Pacífico (PDO) a la precipitación y temperatura en México. Investigaciones geográficas 73: Ropelewski, C. F. y M. S. Halpert Global and regional scale precipitation associated with El Niño/Southern Oscillation. Monthly Weather Review 115: