Jorge Arenas Charlín Ingeniero Agrónomo Doctor

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1 Departamento de Agricultura del Desierto y Biotecnología Observatorio del clima durante el primer semestre del año 2009 en la Estación Experimental de Canchones, pampa del Tamarugal, comuna de Pozo Almonte, provincia del Tamarugal, región de Tarapacá. Jorge Arenas Charlín Ingeniero Agrónomo Doctor Julio 2009

2 1 El análisis siguiente se hizo a partir de los datos climáticos recolectados en la estación meteorológica instalada en la estación experimental de Canchones, comuna de Pozo Almonte, provincia del Tamarugal, región de Tarapacá. Los siguientes son las características de la estación CARACTERÍSTICAS DE LA ESTACIÓN Ubicación de la estación 69º 31 57,07 O ,45 m E 20º 26 43,80 S ,48 m S Altitud 990 msnm. Inicio de mediciones Junio 2007 En este documento se analiza en forma conjunta, y agregada, el primer semestre del año 2009, comparándose también las características de semestre analizado, con los valores respectivos del año El objetivo de este informativo semestral, es mejorar la información ambiental disponible que sustente las distintas actividades relacionadas con el mejoramiento de la agricultura y la ganadería del sector, en donde, además de las enormes dificultades productivas, la ausencia de información hace mas difícil el logro de objetivos de desarrollo ya sean comunales o sectoriales para la agricultura. Estimados y estimadas, este informe puede ser mejorado significativamente tanto en sus contenidos como en su formato. Para lo anterior, les solicito, en caso que encuentren oportuno y necesario, envíen sus comentarios y opiniones a mi correo electrónico de la Universidad Arturo Prat, el cual es: jarenas@unap.cl. Esperando que la información adjunta les sea de utilidad, se despide atentamente de todos ustedes: Jorge Arenas Charlín Ingeniero Agrónomo Doctor Universidad Arturo Prat

3 2 1. ANALISIS MENSUAL DEL PERÌODO En este punto se analizan los principales indicadores climáticos registrados entre los meses de enero a junio del 2009 y que están asociados con la producción agrícola y pecuaria. Se analizan tanto los valores medios ocurridos, como los valores extremos y, en caso de corresponder, los valores agregados de algunos indicadores climáticos o agrometeorológicos Temperaturas. La temperatura es una de las variables más influyentes sobre el comportamiento de los cultivos, ya sea por la inducción de procesos fisiológicos (días grado, horas frío), daño sobre cultivos y animales (temperaturas extremas), aparición de plagas y enfermedades, demandas de agua por los cultivos, etc. En el siguiente cuadro se resumen los valores característicos de las temperaturas registradas durante el semestre. TEMPERATURA Valor (ºC) Fecha Hora Media 17,9 Máxima absoluta 34,7 9 de enero 16:00 Mínima absoluta -3,8 30 de junio 07:00 Cuadro 1. Temperaturas características durante el semestre ( C) Existe una gran diferencia entre las temperaturas extremas del semestre y la media registrada, lo cual es una característica que determina de manera importante el manejo de los cultivos para el sector. En la siguiente figura se han registrado los valores medios mensuales medidos durante el semestre. Temperaturas promedio primer semestre 2009 CANCHONES 35,0 30,0 25,0 20,0 15,0 C 10,0 5,0 0,0-5,0-10,0 Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Máximas Minimas Medias Figura 1. Temperaturas medias mensuales durante el semestre ( C) Podría señalarse que son las temperaturas mínimas las que determinan los distintos manejos para los cultivos a lo largo del año, ya que estas disminuyen permanentemente hasta junio, mientras que las temperaturas máximas no varían durante el año. Este comportamiento es muy importante tanto para los manejos agrícolas y pecuarios que se realicen durante el verano (altas temperaturas máximas y altas temperaturas mínimas) y durante el invierno (altas temperaturas máximas y bajas temperaturas

4 3 mínimas). En el cuadro siguiente, se registran las diferencias diarias promedio medidas durante cada mes del semestre analizado. Oscilación térmica ( C) Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Promedio semestre 28,5 23,7 27,9 28,4 34,1 35,9 29,8 Cuadro 2. Máximas oscilaciones térmicas registradas entre el día y la noche ( C) La oscilación térmica crece desde enero hasta junio, siendo esto ocasionado principalmente por la disminución de las temperaturas mínimas (12 ºC durante febrero a -3,8 ºC durante junio), mientras que las temperaturas máximas durante el mismo periodo varían apenas 3 ºC. La situación descrita plantea un gran desafío para la construcción de invernaderos en la pampa del tamarugal, los cuales tendrán que afrontar durante el invierno temperaturas nocturnas inferiores a 0 ºC y cercanas a los 30 ºC durante el día. Temperaturas promedio por hora primer semestre 2009 CANCHONES C :00 2:00 4:00 6:00 8:00 10:00 12:00 14:00 16:00 18:00 20:00 22:00 Maximas Medias Minimas Figura 2. Temperaturas medias por hora durante el semestre ( C) Durante el día, las menores temperaturas ocurren en las proximidades del amanecer (el cual para Canchones y, dependiendo del día del año, ocurre entre las 06:00 y las 07:00), y las máximas en las proximidades de las 15:00 horas Ocurrencia de heladas. Se define como día con helada cuando en este una o mas horas tienen temperaturas inferiores a 0 ºC, registrándose esta información en el siguiente cuadro. INDICADOR Heladas Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Total Días por mes Horas con helada por mes 0,0 0,0 0,0 0,0 2,0 104,0 106,0 Horas con helada por día 0,0 0,0 0,0 0,0 2,0 3,5 Cuadro 3. Ocurrencia de heladas y duración de estas

5 4 En el cuadro 3 se observa que el período de heladas se retrasó hasta junio cuando todos sus días tuvo temperaturas inferiores a 0ºC. Siendo este mes de junio mucho más severo que el mes similar del año 2008, en donde sólo hubo 17 días con helada Indicadores térmicos agrometeorológicos. Estos son valores que se determinan anualmente, pero es importante el conocer la acumulación durante el semestre, ya que podría ser un indicador de lo que ha ocurrirá durante la próxima temporada de los cultivos. Total Indicadores Umbrales Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio semestre Horas Frío Umbral 7,0 3,0 0,0 16,0 34,0 166,0 295,0 514,0 Unidades Frío Richardson 0,0 0,0 0,0 0,0 5,0 0,5 5,5 Inferior 10,0 Días Grado 282,3 272,8 282,5 227,3 186,0 154, ,4 Superior 25,0 Cuadro 4. Indicadores agrometeorológicos acumulados durante el período Durante este primer semestre, se han registrado menos horas frío, menos unidades frío y menos días grado que los registrados durante el primer semestre del 2008 (cuadro 12). Esto puede explicarse, de manera importante, por el atraso que tuvo el período de otoño invierno en el sector (cuadro 3). En primer lugar, el mes de mayo fue más cálido que el año anterior (cuadros 13 al 15), lo cual implicó una menor acumulación de horas y unidades frío. Por otra parte, el mes de junio registró menores temperaturas que el año anterior, implicando menos unidades frío y días grado. A partir de la información registrada no es posible aun conocer con certeza si esto podría implicar algún efecto sobre la floración de los frutales de hoja caduca de la pampa (vides, perales, manzanos, nectarinos), esto dependerá de cómo las temperaturas que se registren durante los próximos 3 meses.

6 Dirección y velocidad del viento El viento está directamente relacionado con la evapotranspiración de los cultivos, siendo importante conocer su velocidad, duración y procedencia. En el siguiente cuadro se incluyen los valores promedios máximos y medios registrados durante el primer semestre del Velocidad (m s -1 ) Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Promedio semestre Máxima 6,3 5,8 5,4 4,5 4,0 3,1 4,9 Media 1,2 1,0 0,9 0,7 0,5 0,4 0,8 Cuadro 5. Velocidad mensual promedio del viento durante el primer semestre del año 2009 (m s -1 ) Las velocidades del viento son mayores durante el verano y disminuyen a lo largo del semestre. Por su situación de oasis productivo, en medio de un desierto, el gran problema con los vientos son los torbellinos que ocurren, que implican incrementos puntuales de la velocidad del viento y que son altamente perjudiciales para los cultivos y estructuras existentes en ellos (sombreaderos, invernaderos). En la siguiente figura se grafican las velocidades de viento registradas a lo largo del día. Velocidad del viento promedio por hora primer semestre 2009 CANCHONES m s :00 2:00 4:00 6:00 8:00 10:00 12:00 14:00 16:00 18:00 20:00 22:00 Maximas Medias Figura 3. Velocidades del viento media y máxima por hora (m/s) En la pampa del tamarugal, los vientos se concentran entre el mediodía y las 19:00 horas, estando casi ausente durante el resto del día, siendo máximas las velocidades entre las 16:00 y 17:00 horas. Esto define una situación altamente complicada para los cultivos, ya que durante esas mismas horas se registran las mayores temperaturas del día (figura 2) y las menores humedades relativas (figura 4), implicando altas demandas puntuales de agua facilitando la ocurrencia de estrés hídricos y térmicos en los cultivos, aun cuando estos hayan sido recién regados.

7 6 Por ser la pampa del tamarugal un sistema agrícola y forestal rodeado por desierto, implica que la procedencia de los vientos estará altamente relacionada con su temperatura y humedad relativa, caracterizando la evapotranspiración del sector. Hora del día 01:00-06:00 07:00-12:00 13:00-18:00 19:00-24:00 Enero NW W SW SW Febrero NW WSW SW SW Marzo NW SSW SW SW Abril NW WSW SW SW Mayo NW SW SW SW Junio NNE NNE S S Cuadro 6. Procedencia del viento según hora del día. Cuando ocurren las máximas velocidades del viento (figura 3) los vientos proceden desde el SW y el S, que son sectores de desierto absoluto, explicando esto la mayor temperatura y menor humedad relativa que son registradas. Esta situación implica la ocurrencia de un efecto oasis en donde se producen cambios bruscos de temperatura y humedad relativa, siendo este efecto mayor mientras mas cercano se esté del límite entre el sector cultivado y el desierto Precipitaciones Durante este año no se registraron precipitaciones durante el período estival, solamente registrándose una precipitación de 0,2 mm durante el mes de mayo Humedad Relativa Esta variable climática está inversamente relacionada con la capacidad de la atmósfera de demandar agua desde la superficie del suelo o desde los cultivos, es decir, a mayor humedad relativa, menor es su capacidad de almacenar mayores cantidades de vapor de agua evaporado o transpirado. HUMEDAD RELATIVA Valor (%) Fecha Hora Media 47,7 Máxima absoluta 91,0 4 de mayo 08:00 Mínima absoluta 7,0 3 de junio 14:00 Cuadro 7. Humedades relativas características durante el semestre (%) Durante el semestre, se registran valores extremos de humedad relativa, desde condiciones cercanas a la saturación hasta condiciones de extremas demandas de vapor de agua por la atmósfera, favoreciéndose altas tasas de evapotranspiración. En el siguiente cuadro, se ordenan los valores promedio mensuales registrados durante el semestre analizado.

8 7 Humedad relativa Promedio Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio (%) semestre Mínima 23,3 28,1 25,6 23,3 18,8 11,3 21,7 Media 48,9 50,6 50,2 50,0 48,6 37,6 47,7 Máxima 71,3 70,3 70,8 70,6 73,8 64,2 70,2 Cuadro 8. Humedades relativas medias mensuales durante el semestre (%) La humedades relativas disminuyen a lo largo del semestre, explicándose esto por el efecto simultáneo de la disminución en la transpiración tanto del bosque de tamarugo durante el invierno como de los cultivos que poseen menores superficies cultivadas durante esta época del año (cuadro11) y, las altas temperaturas diurnas que se mantienen relativamente constante durante todo el año implicando altas demandas de agua por la atmósfera. Humedad Relativa promedio por hora primer semestre 2009 CANCHONES % :00 2:00 4:00 6:00 8:00 10:00 12:00 14:00 16:00 18:00 20:00 22:00 Maximas Medias Minimas Figura 4. Humedades relativas ocurridas por hora (%) Las humedades relativas son mínimas durante las horas de la tarde, entre el medio día y las 18:00 horas, lo cual es coincidente con la presencia de vientos provenientes desde el desierto que durante esas horas tienen altas temperaturas y baja humedad relativa, definiendo condiciones altamente advecticas que influyen directamente en la evapotranspiración.

9 Radiación solar Para la agricultura del sector, la radiación solar es una característica climática que puede ser limitante para algunos cultivos sensibles a altas tasas de radiación, implicando que algunos de estos para poder llegar a un estado de cosecha deban ser protegidos por mallas que disminuyan la radiación incidente. Radiación Promedio solar (W m -2 Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio ) semestre Máxima 1.073, ,0 973,0 885,0 745,0 680,0 901,2 Media 555,9 509,0 467,6 420,7 372,4 388,2 452,3 Cuadro 9. Radiación solar media ocurrida durante el semestre (W m -2 ) La mayor radiación incidente se registra durante los meses de verano, disminuyendo en forma constante hasta junio, cuando los días se acortan hasta un mínimo durante el solsticio de invierno (21 de junio) cuando el día alcanza una duración de 10 horas y 45 minutos. Otro factor que explica esta disminución en la radiación es la mayor distancia del sol que el hemisferio sur tiene durante el invierno. W m -2 Radiación solar promedio por hora primer semestre 2009 CANCHONES :00 2:00 4:00 6:00 8:00 10:00 12:00 14:00 16:00 18:00 20:00 22:00 Maximas Medias Figura 5. Radiación solar hora ocurrida durante el semestre (W m -2 ) Las mayores radiaciones se registran a las 13:00 horas reflejando con esto la diferencia promedio de 1 hora que tiene durante ese período la hora oficial con la que corresponde a la longitud del país. La máxima radiación promedio es de W m -2.

10 Presión atmosférica Una variable atmosférica relacionada es la ocurrencia de vientos, tendiendo estos a tener una mayor intensidad mientras mas varíen las presiones atmosféricas a lo largo del día. Presión Promedio Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio atmosférica (mbar) semestre Máxima 908,5 905,4 905,6 906,5 908,4 908,4 907,1 Mínima 897,3 896,4 897,1 897,1 897,2 897,6 897,1 Media 902,7 901,8 901,9 902,8 903,4 903,8 902,7 Cuadro 10. Presión atmosférica media ocurrida durante el semestre (mbar) No se observan diferencias relevantes entre las presiones atmosféricas registradas durante este semestre. Presión atmosférica promedio por hora primer semestre 2009 CANCHONES mbar :00 2:00 4:00 6:00 8:00 10:00 12:00 14:00 16:00 18:00 20:00 22:00 Maximas Medias Minimas Figura 6. Presión atmosférica hora ocurrida durante el semestre (mbar) Las presiones atmosféricas disminuyen durante la tarde, lo cual puede explicar que durante las tardes se presentan las mayores velocidades del viento (figura 3). Posiblemente esta disminución de menor presión se debe al incremento en la temperatura del aire durante la tarde (figura 2), lo cual puede favorecer la aparición de bolsones de aire caliente, que generan bajas localizadas de presión atmosférica y presencia de vientos durante estas horas Evapotranspiración de referencia Esta se calcula a partir de la fórmula de Penman Monteith de acuerdo a los criterios de cálculo definidos en el libro FAO-56. Evapotranspiración (mm / mes) Total Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio (mm / semestre) 278,4 227,9 236,3 190,5 158,6 141, ,5 Cuadro 11. Evapotranspiración de referencia mensual (mm/mes)

11 10 2. ANÁLISIS METEOROLÓGICO HISTÒRICO REGISTRADO Un análisis muy importante en un análisis de tipo climático es comparar lo que ha sucedido en el tiempo con las diversas variables ambientales que han sido registradas. En el cuadro 12 se resumen los principales indicadores ambientales para el período evaluado ( ) INDICADOR Máxima promedio 30,1 30,4 Temperaturas Máxima absoluta 33,3 34,7 ( ºC ) Mínima promedio 6,7 6,7 Mínimo absoluto -4,7-3,8 Días con 38,0 31,0 Heladas Horas por semestre 100,0 106,0 Humedad Relativa ( % ) Horas diaria promedio 2,6 3,4 Máxima promedio 65,8 70,2 Máxima absoluta 94,0 91,0 Mínima promedio 21,0 21,7 Mínimo absoluto 3,0 7,0 Máxima 4,8 6,3 Velocidad del viento ( m/s ) Promedio 0,9 0,8 Radiación solar Máxima 1124,0 1073,0 (W/m 2 ) Promedio 458,5 452,3 Total (mm/semestre) 1263,0 1233,5 Máxima (mm/día) 9,8 10,2 Evapotranspiración Mínima (mm/día) 2,8 3,4 Media (mm/día) 6,9 6,8 Precipitaciones (mm/semestre) 2,2 0,2 Horas Frío umbral = 7 C 653,0 514,0 Unidades Frío Richardson 33,0 5,5 umbral inferior = 10 C Días grado 1.422, ,4 umbral superior = 25 C Cuadro 12. Principales indicadores climáticos del periodo de registro ( )

12 11 INDICADOR Temperaturas medias promedio Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Promedio ,7 21,1 20,1 17,0 13,7 12,1 17, ,5 21,1 20,3 18,1 15,2 12,1 17,9 Cuadro 13. Temperaturas promedio mensuales registradas durante el primer semestre de los años 2008 y 2009 INDICADOR Temperaturas máximas promedio Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Promedio ,7 31,2 31,2 30,4 29,5 27,3 30, ,8 31,3 31,3 30,6 28,8 28,7 30,4 Cuadro 14. Temperaturas máximas promedio mensuales registradas durante el primer semestre de los años 2008 y 2009 INDICADOR Temperaturas mínimas promedio Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Promedio ,5 12,0 9,7 4,8-0,4-0,2 6, ,0 12,1 10,0 7,1 3,2-2,0 6,7 Cuadro 15. Temperaturas mínimas promedio mensuales registradas durante el primer semestre de los años 2008 y 2009 No existen diferencias significativas en los valores semestrales de las distintas temperaturas promedio, sin embargo en las temperaturas medias promedio, se produjo una variación durante los meses de mayo y junio del año 2009, el mes de mayo fue mas cálido y el de junio mas helado que los meses correspondientes del año 2008