LA NIEVE EN CORDILLERA DE CUYO, COMO UN INDICADOR CLIMATICO CONTINENTAL DEL FENOMENO NIÑO/NIÑA Eduardo Adrián FLAMENCO, Roberto DE RUYVER Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria Instituto de Clima y Agua Nicolás Repeto y Los Reseros s/n 1686 Hurlingham (Buenos Aires) 011 46210125/5663 flamenco.eduardo@inta.gob.ar Palabras claves: El Niño, pronóstico, nieve Resumen El fenómeno El Niño-Oscilación del Sur (ENOS) resultante de la interacción del sistema acoplado océano-atmósfera, y que se origina en el océano Pacífico Ecuatorial, tiene impactos climáticos en escala global. Estas respuestas del clima continental pueden ocurrir con un determinado retraso temporal, o quizás a medida de que se va produciendo modificaciones en esa interacción entre el mar y la atmósfera, comienzan a manifestarse respuestas, como las que nos ocupa este artículo. Las mediciones en cordillera de la cubierta nevada desde 1952, con instalaciones de almohadillas de nieve desde los 70 y, la incorporación de teletransmisión por reflexión meteórica desde los 80, ha permitido tener mediciones históricas de las máximas acumulaciones, y conocer la evolución diaria del equivalente de agua de la nieve. Hemos observado desde 1990 en adelante, que cuando hubo episodios El Niño, en la mayoría de las estaciones nivométricas el registro del máximo equivalente de agua de la nieve, en el invierno anterior al evento El Niño, se ha caracterizado como normal o superior a lo normal; mientras que cuando la acumulación diaria muestra valores por debajo de lo normal y la misma continúa hacia los meses de Agosto y Setiembre, meses en los que generalmente se producen las últimas nevadas, indicarían fuertemente que no existiría probabilidad de ocurrencia del fenómeno El Niño. Se pudo analizar dos temporadas, las del 2012/2013 y 2014/2015 donde la mayoría de los Centros de Pronósticos Mundiales como son el NCEP y ECMWF desde Marzo- Abril de 2012 y 2014 pronosticaban un evento el Niño para ambas temporadas, y en el 2012 no se produjo y el evento El Niño 2014/2015 se verificará más adelante. El objetivo de este artículo es mostrar la base metodológica, y como los pronósticos de dicho evento continuarán, tendremos la oportunidad de continuar con la verificación de la hipótesis planteada, es decir, que cuando desde Mayo y hasta Agosto o Setiembre se registran acumulaciones níveas por debajo de lo normal, existe una mayor probabilidad de no ocurrencia de un evento el Niño, al menos durante la temporada estival siguiente.
INTRODUCCION La ocurrencia de episodios El Niño provoca impactos hidro-climáticos en diferentes regiones del planeta, con una variabilidad espacio-temporal que puede diferir según la ubicación geográfica donde aquellos se manifiestan. Estas respuestas del clima continental pueden ocurrir con un determinado retraso temporal, o quizás a medida de que se va produciendo modificaciones en esa interacción entre el mar y la atmósfera, comienzan a manifestarse respuestas, como las que nos ocupa este artículo. MATERIALES Y METODOLOGÍA Los datos utilizados en este estudio son datos diarios y anuales del Equivalente de Agua de la Nieve (E.A.N.) de las estaciones nivométricas Toscas, Laguna El Diamante y Valle Hermoso cuya fuente es la Subsecretaría de Recursos Hídricos de la Nación, cuyo período de registros y ubicación geográfica son mostrados en el Cuadro 1 y Figura 1, respectivamente. Las Temperaturas de la Superficie del Mar (SST) durante el período 1950-2004, fueron obtenidas del Climate Diagnostic Center de la National Ocean and Atmospheric Administration (Reynolds y Smith, 1994). Cuadro 1. Ubicación geográfica de las estaciones nivométricas Estación LATITUD LONGITUD Registros Nivométrica Toscas 33º 10 35 69º 56 1951-2014 Laguna El Diamante 34º 10 50 69º 40 1956-2014 Valle Hermoso 35º 08 70º 12 10 1952-2014 Figura 1. Ubicación geográfica de las estaciones de control
Las Figuras 2 a 7 muestran las correlaciones entre las SST y E.A.N. de las tres estaciones nivométricas, para los meses de Junio y Setiembre. Los patrones de correlaciones espaciales entre el E.A.N. y las temperaturas de la superficie del mar fueron calculadas usando el programa CLIMLAB (Tanco y Berri, 2000), desarrollado en el International Research Institute (IRI) del Lamont-Doherty Earth Observatory de la Universidad de Columbia ( USA). Se eligieron estos dos meses porque corresponde al período de inicio y fin de ocurrencia de nevadas más frecuentes. En los tres casos se observa la fuerte teleconexión (Giddings y Soto, 2006) que existe entre la nieve acumulada en cordillera y las temperaturas del mar, y la ubicación geográfica de la región del océano con mayor correlación es la que más representa la evolución de episodios el Niño y que es denominada Niño 3.4 localizada en el Océano Pacífico Central (170º - 120º long. W, latitud 5ºN 5ºS, ver Figura 2. En este caso las correlaciones son positivas, indicando que un calentamiento/enfriamiento (El Niño/La Niña) esta asociado a nevadas por encima/debajo de lo normal. Esta fuerte teleconexión también se obtiene en los meses de Julio y Agosto, figuras no mostradas en este artículo. Figura 2. Correlación entre el E.A.N en Toscas y las SST del mes de Junio Figura 3. Correlación entre el E.A.N en Laguna Diamante y las SST del mes de Junio
Figura 4. Correlación entre el E.A.N en V. Hermoso y las SST del mes de Junio Figura 5. Correlación entre el E.A.N en Toscas y las SST del mes de Setiembre Figura 6. Correlación entre el E.A.N en Laguna Diamante y las SST del mes de Setiembre
Figura 7. Correlación entre el E.A.N en V. Hermoso y las SST del mes de Setiembre Para determinar la significancia estadística de las relaciones entre el E.A.N de las estaciones nivométricas y las temperaturas del mar de la región Niño 3.4, en el cálculo de los coeficientes de correlación se ajustaron los grados de libertad teniendo en cuenta la autocorrelación en las series temporales del E.A.N y la temperaturas del mar. En este estudio hemos tomado en consideración la correlación serial de las variables analizadas, aplicando el t-test sobre los coeficientes de correlación de las regiones oceánicas detectadas, reemplazando el actual número de observaciones con el número efectivo de observaciones (Neff). Neff es calculado como sigue (modificado desde Slonosky et al., 2000): Neff = N x (1- r1r2 )/(1+ r1r2 ) Donde N es el número total de observaciones, r1 y r2 son la autocorrelación con lag = 1 de las dos series de tiempo (Qma y SST). La fórmula original de Slonosky et al. (2000) no usa el valor absoluto del producto de las correlaciones con lag = 1 de las series temporales y esto puede resultar que si ese producto es negativo el número efectivo de observaciones Neff resulte superior al numero de observaciones N. Para determinar si los coeficientes de correlación calculados entre las series temporales de las SST de la región Niño 3.4 y el E.A.N de las tres estaciones nivométricas, son estadísticamente significativos se ha aplicado un test basado en la distribución de Student, considerando en el mismo el Neff. Error estándar de r = (1-r 2 )/(Neff-2) Si el valor del r calculado supera al valor del tabulado que resulta de multiplicar el error estándar por la t de Student con Neff-2 grados de libertad, el coeficiente de correlación es significativo. En el Cuadro 2, se listan las correlaciones entre el E.A.N. máximo anual de las tres estaciones nivométricas y las temperaturas de la superficie del mar (SST) de los meses de Junio y Setiembre de la región Niño 3.4. El coeficiente de correlación entre los caudales y SST se indica como r calculado, en tanto que el valor crítico de correlación calculado en base a Neff se señala como r tabulado. En todos los casos se observa que el r calculado es mayor que el r tabulado. La
fuerza de la relación se indica a través de la columna Nivel de significancia. En todos los casos las relaciones entre E:A:N y SST son estadísticamente muy significativas. Estación Nivométrica N Neff r calculado r tabulado Nivel de Signific. (%) Registros del E.A.N. Toscas (6) 58 58 0.51 0.4 99.9 1957-2014 Toscas (9) 58 56 0.51 0.41 99.9 1957-2014 Diamante (6) 59 59 0.58 0.38 99.9 1956-2014 Diamante (6) 59 57 0.58 0.38 99.9 1956-2014 V. Hermoso (6) 63 63 0.41 0.40 99.9 1952-2014 V. Hermoso (9) 63 60 0.41 0.41 99.9 1952-2014 Cuadro 2: Coeficientes de correlación entre las temperaturas del mar de la región Niño 3.4, meses de Junio y Setiembre y el E.A.N. máximo anual de las estaciones nivométricas. Entre paréntesis se indica el mes de las SST con el que se calculó la correlación. El Gráfico 1 ilustra la evolución diaria durante el período de acumulación de nieve y fusión, y se han seleccionado hasta el 2009 inclusive los años a partir de la década del 90, que es cuando se dispone de este tipo de resolución temporal, cuando ocurrieron episodios El Niño. Se observa que en la mayoría de los años, cuando las nevadas desde su fase inicial comienzan a manifestarse como normal o encima de lo normal, los pronósticos del episodio El Niño acompañaron este tipo de régimen nival. Es decir, cuando efectivamente un episodio El Niño que ha sido pronosticado, ocurre, durante el invierno anterior a su ocurrencia las nevadas se ubican en lo normal o encima de lo Normal. Sin embargo, y como se muestra en los Graficos 2 y 3, uno de los centros de pronósticos de la NOAA ha pronosticado episodios el Niño como fue para los años 2012 y 2014, se observaba en cordillera que las nevadas del invierno anterior se ubicaban muy por debajo de los valores normales y nuestra inferencia era en dichos años mediante la publicación de gacetillas internas que era muy poco probable la ocurrencia de los episodios el Niño que fueran pronosticados. Transcurrido el tiempo, es decir, en los años 2013 y 2015 se verifico con datos observados de la región Niño 3.4 que el calentamiento pronosticado no habia ocurrido, por lo tanto, si bien consideramos que son dos los episodios evaluados, que cuando a partir de Junio o Julio de un año determinado las nevadas se ubican por debajo de lo normal y dicho estado persiste hacia Agosto y Setiembre, y al mismo tiempo se pronostican episodios El Niño, es bajíima la probabilidad de su ocurrencia.
Estación Nivométrica Lag. Valle Hermoso años El Niño 1400 E.A.N. (mm) 1200 1000 800 600 Media 90-12 1991 1994 1997 2002 2006 2009 2012 2014 400 200 0 Mayo Mayo Junio Julio Agosto Setiembre Octubre Noviembre Diciembre Gráfico 1. E.A.N. diario en la estación nivométrica Valle Hermoso Gráfico 2. Pronóstico de anomalías de la región Niño 3.4 año 2012
Gráfico 3. Pronóstico de anomalías de la región Niño 3.4 año 2014 CONCLUSIONES Hemos observado desde 1990 en adelante, que cuando hubo episodios El Niño, en la mayoría de las estaciones nivométricas el registro del máximo equivalente de agua de la nieve, en el invierno anterior al evento El Niño, se ha caracterizado como normal o superior a lo normal. Cuando la acumulación diaria muestra valores por debajo de lo normal y la misma continúa hacia los meses de Agosto y Setiembre, meses en los que generalmente se producen las últimas nevadas, indicarían fuertemente que no existiría probabilidad de ocurrencia del fenómeno El Niño. Se pudo analizar dos temporadas, las del 2012/2013 y 2014/2015 donde la mayoría de los Centros de Pronósticos Mundiales como son el NCEP y ECMWF desde Marzo-Abril de 2012 y 2014, respectivamente, pronosticaban un evento el Niño para ambas temporadas, y en el 2012 no se produjo y el evento El Niño 2014/2015 se verificará más adelante, pero hasta Enero 2015 solamente se observa en la región Niño 3.4 un muy débil calentamiento que se inicio en Noviembre 2014 y dado los pocos meses transcurridos, no es suficiente el tiempo para caracterizar el evento como El Niño. El objetivo de este artículo es mostrar la base metodológica, y como los pronósticos de dicho evento continuarán, tendremos la oportunidad de continuar con la verificación de la hipótesis planteada, es decir, que cuando desde Mayo y hasta Agosto o Setiembre se registran acumulaciones níveas por debajo de lo normal, existe una mayor probabilidad de no ocurrencia de un evento el Niño, al menos durante la temporada estival siguiente. BIBLIOGRAFIA Giddings L.; Soto M. (2006) Teleconexiones y precipitación en América del Sur. Revista de Climatología, Vol. 6 (2006), 13-20. Reynolds R.W.; Smith T.M. (1994) Improved global sea surface temperature analyses using optimum interpolation. J. Climate, 7, 929-948.
Slonosky V. C., Jones P. D., and Davies T. D. (2000) Variability of the surface atmospheric circulation over Europe 1774-1995. International Journal of Climatology, 20, 1875-1897. Tanco R.A.; Berri G.J.(2000) CLIMLAB2000, Version 1.1.0, A Statistical Software Package for Climate Applications. IRI-TR-00/1, International Research Institute (IRI) for Climate Prediction, LDEO, Palisades, N.Y., 10964 USA.