EL EVENTO EL NIÑO-OSCILACION SUR 1997 .... Parte I

EL EVENTO EL NIÑO-OSCILACION SUR 1997 - 1998:SU IMPACTO EN EL DEPARTAMENTO DE LAMBAYEQUE (PERU)

Parte I
Hugo Pantoja Tapia
Ingeniero
Director meteorológico Regional de Lambayeque (Perú)
Servicio Nacional de Meteorología e Hidrología del Perú

Nota de la RAM. Este trabajo forma parte de un artículo amplio e interesantísimo donde el lector se verá sumergido en el tiempo y clima del Perú. Se tratan temas como el Niño y la Niña, sus posibles orígenes, la influencia en el clima y el tiempo de Perú, etc. Hemos tenido que dividirlo en diversas parte al ser extenso. En los próximos meses iremos presentando las nuevas entregas. Esperemos que lo disfrutéis.

Resumen

El verano austral 1998 el planeta fue impactado por el evento El Niño - Oscilación Sur (ENOS), el más intenso del siglo XX, cambiando excepcionalmente los patrones normales del clima, siendo notable el estado del sistema océano atmosférico en las zonas ecuatorial y subtropicales del Pacífico a mediados de 1997, notado en análisis y diagnósticos derivados de la información meteorológica y oceánica, apreciado en el dramático progreso de ENOS: impactos de una gran masa oceánica cálida ocurridos en los meses siguientes, que difícilmente excluyeron a algún rincón del planeta, produciéndose quizá más intensamente en gran parte del Perú (sobre todo su costa norte) traducidos en inundaciones, deslizamientos de tierras, colapso de infraestructuras, pérdidas en cultivos y cosechas, pérdidas humanas y otras.

En el presente estudio denominado “El evento El Niño - Oscilación Sur 1997-1998: su impacto en el departamento de Lambayeque”, se exponen las alteraciones hidrometeorológicas producidas en la fase 1997 y 1998, así como sus impactos en el Perú y el departamento de Lambayeque.

El documento consta de siete capítulos, desarrollándose en el primero algunas generalidades sobre el clima en el Perú y departamento de Lambayeque, de notables contrastes como en pocos países del planeta, destacando sus factores determinantes: la cordillera andina, el anticiclón del Pacífico sur, la corriente oceánica peruana de aguas frías, la extensa amazonía sudamericana y la contracorriente ecuatorial. En el segundo capítulo se explica la naturaleza del evento ENOS según sus procesos al interior del sistema acoplado océano atmosférico, especificando además la fase opuesta del episodio frío de la “Oscilación Sur” o evento “La Niña” en el océano Pacífico, realizando también un recuento breve de ENOS en la historia del Perú.

El tercer capitulo aborda los aspectos más notables que caracterizan al evento ENOS, básicamente circunscritos a la temperatura superficial del mar, temperatura superficial del aire y las precipitaciones. En el cuarto capítulo se exponen algunas posibles causas para la ocurrencia de ENOS, referidas a teorías oceáno atmosféricas sobre la mecánica responsable de su origen y evolución, o las relacionadas con la actividad volcánica superficial, o la teoría ligada al incremento de la geodinámica interna en la cuenca oceánica del Pacífico y la actividad volcánica submarina generadora de ENOS tectónico 1997-1998 (hipótesis El Niño Tectónico), incluyendo además la teoría asociada a las fases de máxima actividad solar con sus manifestaciones de ráfagas y manchas solares.

El quinto capítulo narra el desarrollo ENOS 1997-1998 bajo una serie de aspectos referidos a su evolución en el sistema océano atmósfera, desde su fase temprana, fase madura y de máxima expansión, hasta su fase declinante extendida al Perú y Lambayeque: analizando su evolución en las escalas planetaria, sinóptica y mesoescala, pretendiendo ahondar a escala local o convectiva para explicar la anómala intensificación de las brisas oceánicas estacionales que adoptaron la magnitud de brisas tipo monzón por el debilitamiento de los Alisios en la costa norte peruana. En el sexto capítulo se sintetizan los impactos de los eventos ENOS en el Perú, mientras que el capítulo séptimo reseña los impactos ENOS 1997-1998 en el departamento Lambayeque, con especial énfasis a los referidos a la agricultura, transporte y vías de comunicación, daños en centros poblados urbano rurales, en los sistemas de agua potable y alcantarillado, impactos en el sector salud y medio ambiente e impactos socioeconómicos.

Finalmente, se establecen algunos resultados y recomendaciones derivadas de este documento, esperando sean asimilados para la adecuada orientación científica y técnica de las acciones preventivas ante los eventos hidrometeorológicos de intensidad extrema y ENOS.

I. GENERALIDADES SOBRE EL CLIMA EN EL PERU Y LAMBAYEQUE

El Perú por ubicarse entre los 0°1’48” y 18°20’50” de latitud sur de la zona tropical o zona tórrida debería presentar un clima cálido lluvioso, tropical húmedo, dominante en gran parte de su amplitud espacial (incluso toda su región costera), similar a regiones brasileñas centro orientales y faja costera situadas entre sus ciudades costeras de Belén, Fortaleza, Recife, Salvador entre otras. Asimismo, muchas son las causas que influyen en la variabilidad meteorológica y diversidad de climas del Perú y su zona Norte, sin embargo, de acuerdo con los principales factores que se manifiestan e interactúan, existen factores modificadores determinantes para que se presenten contrastes notables como muy pocos países del planeta: la cordillera andina, el anticiclón del Pacífico sur, la corriente oceánica peruana de aguas frías, la extensa amazonía sudamericana y la contracorriente ecuatorial.

EL GRAN RELIEVE OROGRAFICO DETERMINADO POR LA CORDILLERA ANDINA

Que se constituye en una barrera natural para el continuo arribo a la costa peruana (ver FIGURA N°1) de las masas de aire cálido húmedo procedente de la amazonía (al departamento de Lambayeque desde el norte amazónico), regiones fisiográficas definidas por una gran estructura geológica compuesta de macizos cordilleranos que permiten el restringido y estacional desplazamiento de sistemas nubosos amazónicos, al igual que nubosidad generada en la sierra norte peruana hacia las zonas altoandinas de Lambayeque; y eventualmente sobre su costa, como remanentes nubosos generadores de lluvias ligeras aisladas, producto de las últimas fases evolutivas pluviales nororientales que permiten el establecimiento de características climáticas variables y singulares.

Un aspecto asociado a la cordillera es el sistema meteorológico conocido como “Alta de Bolivia”, que aparece periódicamente en el verano austral expandiendo su ámbito a las regiones tropical y subtropical sudamericana, presentando en su circulación una notoria influencia de un anticiclón cuasi estacionario sobre el altiplano peruano boliviano (ver FIGURA N°2); análogamente a la meseta Tibetana, el altiplano actúa como fuente de calor en la tropósfera media, causando tormentas intensas y persistiendo este anticiclón en altura en toda la fase estival coadyuvado por el calor sensible y latente de la atmósfera. Sus rasgos fundamentales son: 1) sobre la tropósfera alta del altiplano, un anticiclón de núcleo cálido, 2) antes del mediodía cuando es mínima la nubosidad, se genera un elevado calentamiento de la meseta por acción de la radiación solar, 3) advección de aire relativamente húmedo desde el Este y Noreste; apareciendo intensa convección seguida de condensación y precipitación, consecuentemente suministrando la liberación de calor latente, mecanismo ideal para preservar el anticiclón de núcleo cálido.

LA PRESENCIA DEL SISTEMA ANTICICLÓNICO SUBTROPICAL DEL PACÍFICO

Sobre la zona suroriental del océano Pacífico (frente a la costa de Chile), con circulación antihoraria, recorriendo los vientos frente a la costa del Perú un sentido paralelo a ésta desde las componentes Sur - Sureste y configurándose en este anticiclón una circulación atmosférica divergente, que causa subsidencia atmosférica sobre la costa peruana (descenso del aire), el cual produce un calentamiento en sus niveles bajos (ver FIGURA N°3).

Esta situación asociada a la temperatura baja del mar peruano causa la formación de una capa de inversión térmica en la troposfera baja, que persiste sobre toda la costa peruana en gran parte del año, con más intensidad en invierno y más débil en verano: característica atmosférica especial y notable en la costa peruana.

LA CORRIENTE PERUANA O CORRIENTE MARINA DE HUMBOLDT

Que por proceder del continente antártico y desarrollar un desplazamiento de sur a norte presentan bajas temperaturas restringiendo la fuerte evaporación en nuestra costa (ver FIGURA N°4), restringiendo además las lluvias y determinando un clima templado en la costa del Perú, llegándose a observar en el departamento de Lambayeque temperaturas medias menores a 5°C con respecto a las observadas a similares latitudes, por ejemplo ciudades del Brasil situadas a iguales latitudes.

Un aspecto ligado a esta corriente es el afloramiento o surgencia costera adyacente a la costa, donde las aguas subsuperficiales son transportadas a la superficie por movimientos ascendentes, toda vez que sobre la zona ecuatorial el flujo atmosférico del Este causa un transporte de Ekman oceánico hacia los polos y la divergencia de masa hacia la capa límite oceánica causa afloramiento de aguas con temperaturas relativamente más frías, “upwelling” (ver FIGURA N°5), las cuales ascienden desde niveles inferiores a la capa límite.

La articulación de esta surgencia ecuatorial con la surgencia costera a lo largo del litoral occidental sudamericano, también causado por un transporte de Ekman, determinan la singular estructura térmica de la superficie del océano Pacífico, que fundamentalmente se distingue por presentar una faja de agua relativamente fría extendida junto a la costa y a lo largo del ecuador (ver FIGURA N°6).

LA EXTENSA AMAZONÍA SUDAMERICANA

La mayor cuenca hidrográfica del planeta, cubierta casi totalmente por bosques tropicales lluviosos en que constantemente se generan muchos procesos bioquímicos ligados a la dinámica atmosférica amazónica, en un escenario en rápida transformación; en principio pues la amazonía es una fuente importante de calor para la circulación general atmosférica, en segundo lugar, pues los bosques tienen un notable papel en la composición química de la atmósfera y consecuentemente, en el efecto térmico. Los Andes asociados a la amazonía son vitales para el origen y desarrollo de depresiones barométricas, surgiendo usualmente máximos de ciclogénesis a sotavento de los Andes, o sea la selva alta peruana, siendo también un área ciclogenética persistente la selva baja; registrándose además entre otras perturbaciones las Líneas de inestabilidad (bandas de lluvia) compuestas de conjuntos de cúmulonimbus de especial identidad en su tiempo de vida, variando desde pocas horas hasta un día; siendo además la biosfera amazónica un medio favorable para la dinámica de meso y micro escala, fundamentalmente asociado a los complejos convectivos de meso escala (CCMs) o conjuntos de cúmulonimbus cubiertos por una densa capa de cirrus identificados en las imágenes satelitales como sistemas nubosos más o menos circulares y con crecimientos explosivos en intervalos de 6 a 12 horas.

Respecto a Lambayeque, los vientos húmedos atlánticos al ingresar desde el Este y Sureste y ser detenidos por la cordillera andina, originan intensas precipitaciones en el flanco oriental andino, generando la aparición de zonas con características de bosques tropicales lluviosos, típicos de las zonas de selva alta o montaña, como las ubicadas en inmediaciones de nuestra localidad de Kañaris muy cerca al departamento de Cajamarca; así, estos vientos cargados de humedad atlántica al ser detenidos e impedidos de alcanzar fácilmente nuestra vertiente occidental, descargan grandes cantidades pluviales en esa vertiente oriental, o nuestras restringidas zonas de amazonía alta, restringiéndose además en cierto modo las lluvias en Lambayeque.

LA CONTRACORRIENTE ECUATORIAL

Que influye muy notablemente en el clima de su costa norte al elevar periódicamente las temperaturas del aire hacia fines de año, provocando además la inestabilidad atmosférica y coadyuvante en la recurrente manifestación de precipitaciones en los meses de verano (ver FIGURA N°4).

II. NATURALEZA DEL FENOMENO “EL NIÑO-OSCILACION SUR” (ENOS)

En general, el evento “El Niño” (EN) se define como la persistente elevación de la temperatura superficial del mar y el debilitamiento de los vientos alisios en el Pacífico ecuatorial central y oriental, durante al menos por 04 meses consecutivos, asociándose el desplazamiento hacia el Este de los sistemas convectivos y las precipitaciones predominantes en el Pacífico ecuatorial occidental; considerándose su tiempo de retorno entre los 3 y 7 años, con un tiempo de duración entre 12 y 18 meses, acompañado por un cambio o perturbación en la “Oscilación del Sur” (OS): de allí que el nombre de esta variación del sistema acoplado océano atmosférico derive de la fusión de EN y la OS, conociéndosela como ENOS o ENSO (por sus siglas en inglés).

Normalmente en el océano Pacífico ecuatorial el equilibrio del sistema acoplado atmósfera oceánico presenta dos regiones con características muy distintas como se puede notar en laFIGURA N°7, caracterizándose su sector occidental o región cercana a Australia por la presencia de masas de aguas relativamente cálidas (conocida como “piscina de agua cálida”) mostradas en color rojo, mientras que cerca a las costas de Sudamérica las temperaturas son más frías, mostradas en color azul; dominando en estas regiones los vientos Alisios, que fluyen de Este a Oeste (mostrados en vectores de color blanco), los cuales mantienen confinada el agua cálida cerca a Australia. Además, en este sector occidental destacan los intensos procesos convectivo pluviales y bajas presiones: como lo denota la estación Darwin en Australia. De otro lado periódicamente en años normales, cerca a la navidad, un flujo de aguas cálidas proveniente de esta “piscina”, asociada a la contracorriente ecuatorial, alcanza la costa central occidental sudamericana, es decir el litoral sur del Ecuador y litoral norte del Perú; ello pues el “Frente” oceánico entre Galápagos y Sudamérica se quiebra y desplaza, permitiendo el transporte de ese delgado estrato de agua cálida, generando así inocuas lluvias en el verano austral: esta mecánica originada por esa periódica situación atmósfera oceánica también se conoce como “corriente de El Niño”.

Cuando aumenta el transporte que normalmente ofrece la anterior citada corriente, por colapso de la intensidad de los Alisios del SE (que conducen agua marina superficial hacia el Oeste y mantiene la acumulación de agua cálida en el Pacífico occidental): los Alisios tienden a fluir en sentido opuesto, de Oeste a Este, y consecuentemente, el agua cálida cerca a Australia al no poder mantenerse en esa región tiende a extenderse hacia el Este, pudiendo alcanzar el litoral occidental Sudamericano, como se ve en la FIGURA N°8. El reforzamiento o intensificación de corrientes ecuatoriales del Oeste se genera bajo la mecánica de ondas ecuatoriales Kelvin, desplazando este manto o acumulación de agua cálida en el litoral sudamericano, causando en el verano austral el dramático e impactante evento “El Niño-Oscilación Sur” (ENOS), cuyas características más notables son elevar la temperatura superficial del mar en el Pacífico Oriental y la temperatura del aire en las costas de Ecuador y Perú (en especial su zona norte), produciendo gran inestabilidad en su tropósfera baja y media con intensa actividad atmosférica, por desplazamiento hacia el Este de las zonas lluviosas que normalmente se ubican sobre las zonas de aguas cálidas cerca a Australia, generándose mayores cantidades de nubes convectivas, como grandes y espectaculares regímenes hidro pluviales, como durante los eventos extraordinarios 1982-1983 y 1997 1998.

Consistente con el cambio de sentido de los Alisios, las presiones atmosféricas también cambian notablemente. Asociándose además al evento “El Niño” el término Oscilación Sur (OS), al revelar la presión atmosférica un descenso en el Pacífico oriental, o sea frente a la costa occidental de Sudamérica en que habitualmente predominan valores altos (normalmente allí la presión es mayor a la observada cerca a Australia, compatible con los Alisios del Este hacia el Oeste, pues éstos fluyen de las zonas de mayor presión atmosférica hacia las de menor presión). Simultáneamente se inicia un incremento barométrico en el Pacífico occidental y continente Australiano (en que normalmente la presión atmosférica presenta bajos valores), registrándose además un flujo de vientos del oeste hacia el este; conociéndose a esta temporal variación de la diferencia de presión a nivel del mar entre la región del Pacífico suroriental (estación meteorológica en la isla TAHITI) y la región occidental (estación de DARWIN, Australia), como OS-Oscilación Sur o Austral (verFIGURA N°9 en que se definen las variaciones mensuales-anuales de estos cambios en las presiones atmosféricas). Habiendo sido J. Bjerknes en 1960 quién asoció la OS a los eventos “El Niño”, denominando a estos aspectos como “El Niño-Oscilación Sur” (ENOS), pues históricamente antes la llamada OS no se asociaba a “El Niño”; generando así esta variación barométrica los citados cambios, es decir alterando el régimen de vientos en la región ecuatorial y notablemente reduciendo su velocidad o encalmándolos: favoreciendo el avance de aguas oceánicas más cálidas a Sudamérica, con impactos en Perú y Ecuador.

En la anterior FIGURA N°9 se aprecia que durante 1982-1983, 1987, 1992 y 1997-1998, años en que se produjeron eventos ENOS, el Índice de OS registró valores negativos, evidenciándose así que la presión atmosférica en DARWIN fue mayor a TAHITI. También se nota el carácter oscilatorio de esta diferencia de presiones, por ello a tales variaciones se le denomina Oscilación Sur pues sus mayores fluctuaciones se manifiestan en el hemisferio sur.

LA FASE FRIA DE LA “OSCILACION SUR" O EVENTO “LA NIÑA”

El episodio frío del océano Pacífico, o evento “La Niña”, es el enfriamiento anómalo de las aguas superficiales del Pacífico ecuatorial central y oriental; “La Niña” el proceso opuesto a ENOS, pues las temperaturas superficiales del mar en esta región que normalmente promedian 25ºC, durante el evento “La Niña” disminuyen hasta 23º y 22ºC, extendiéndose las aguas más frías como una estrecha faja con una amplitud cercana a 10° de latitud sobre la línea ecuatorial, desde las costas del Perú hasta cerca de 180° de longitud en el Pacífico central (ver FIGURA N°10) por el reforzamiento de los Alisios.

Nombres como anti ENOS o "El Viejo" también se usaron para referirse a este evento, más el término “Niña” se impuso; según investigaciones, eventos “La Niña” ocurrieron en 1904-1905, 1908-1909, 1910-1911, 1916-1917, 1924-1925, 1928-1929, 1938-1939, 1950-1951, 1955-1956, 1964-1965, 1970-1971, 1973-1974, 1975-1976, 1988-1989, 1995-1996 y el evento persistente 1998-2001. Similar al ENOS, “La Niña” también varía en intensidad, destacando como caso ejemplar de esa variación el intenso episodio 1988-1989 respecto al débil episodio 1995-1996: en el intenso evento 1988-1989 el enfriamiento de las aguas superficiales fue más lento, demorando dos meses para que la temperatura superficial del Pacífico disminuya 3,5ºC; destacando además el desarrollo similar notado en el Pacífico Tropical a inicios del evento 1998-2001, aunque el enfriamiento se produjo aceleradamente en un mes.

En eventos “La Niña” los Alisios son más intensos que su media normal, la OS presenta valores positivos, indicando la intensificación de la presión en el Pacífico central y oriental respecto a la presión en el Pacífico occidental (ver FIGURA N°9); iniciando en general el desarrollo del evento a mediados de año, alcanzando su máxima intensidad a fines del mismo año y acabando su evolución a mediados del siguiente año. Según análisis históricos de caracterización de eventos “La Niña”, se nota que éstos revelan una mayor variación, mientras que los eventos ENOS revelan un patrón más consistente.

Luego de una rápida culminación del evento ENOS en mayo y junio 1998, se observó el súbito enfriamiento de las aguas en el Pacífico ecuatorial central, iniciándose desde junio 1998 un nuevo evento “La Niña”, caracterizado por el desarrollo de aguas más frías en el Pacífico ecuatorial central y oriental, intensos vientos alisios e intensificación de la presión atmosférica en la zona oriental del Pacífico y debilitamiento de presiones en sectores occidentales.

Además cabe anotar que, en las 2 décadas pasadas, fueron 4 ocasiones en que “La Niña” sucedió a ENOS: al excepcional intenso evento ENOS 1982-83 le continuó el débil evento “La Niña 1984-1985”, a ENOS moderado 1986-87 le siguió una fuerte “La Niña” en 1988-1989, a la extensa fase cálida 1991-95 que incluyó al ENOS 1991-1993 de débil a moderada intensidad le continuó el débil episodio “La Niña” 1995-1996 y finalmente al excepcional e intenso ENOS 1997-1998 le siguió el persistente y moderado evento “La Niña” 1998-2001.

"EL NIÑO - OSCILACION SUR" EN LA HISTORIA DEL PERÚ

ENOS es un especial evento inherente a la variabilidad climática interanual, que según experiencias asociadas a los actuales desarrollos de modelos y monitoreos de indicadores océano atmosféricos, su comprensión exige la reconstrucción de sus ocurrencias en el pasado; en tal sentido, en el Perú esos eventos quedaron registrados en una serie de archivos históricos y paleoclimáticos.

Condiciones climáticas ligadas a ENOS parecen haber ocurrido en la costa peruana desde el último periodo interglaciar, pero recién desde hace 4500 años se tiene certeza de su ocurrencia con similares efectos a los actuales. Testimonios como depósitos estratigráficos de inundaciones, secuencias de cordones litorales, basados en análisis Carbono 14 permitieron establecer hasta 400 años en el pasado, un registro con cerca de ocho excepcionales eventos (que ciertos autores llaman super ENSO); al respecto la etnohistoria y arqueología brindan evidencias que interrelacionadas permiten reforzar la certeza sobre ciertos eventos. Así mismo, a partir del siglo XVI los archivos históricos suministran excelentes datos para reconstruir ocurrencias ENOS hasta principios del siglo XX: la investigación de manifestaciones recientes y pasadas de esta anomalía atmósfera oceánica, implica la interrelación de diversas metodologías y de información proveniente de diversas disciplinas.

En el Simposio Internacional Paleo ENOS 1992, OSTROM, Lima Perú, se estableció que ya en el siglo XIX se empezó a identificar a ENOS en la región de Paita (norte peruano); aumentando las investigaciones sobre esa anomalía océano atmosférica desde la presencia del excepcional ENOS 1982 - 1983.

En estudios de Thompson, Lonnie 1989 (1500 años de variabilidad climática registrada en testigos de hielo procedentes de los nevados del Sur del Perú - Quelcaya, Ohio State University, USA) los eventos ENOS se registraron en la estratigrafía de capas glaciares tropicales y subtropicales, como es el caso del nevado Quelcaya (13°56' sur, 70°80' oeste), pudiendo disponer de un registro milenario de su frecuencia y relativa amplitud; diferenciándose notablemente las características de los actuales eventos ENOS con los de siglos pasados, en parte por la acumulación de nieve que revela una baja sustancial (cerca al 20%) respecto a los últimos eventos ENOS ocurridos en el Pacífico Ecuatorial.

Además, no se cuenta con estadísticas de ocurrencia de ENOS durante la época prehispánica, existiendo datos con cierta consistencia sólo entre 1525 y antes de 1925, habiéndose reportado en este periodo de más de cien eventos Niños (Quinn, W. H, Neal, V. T and S. E. Antúnez de Mayolo. 1987. El Niño ocurrences over the past four and half centuries, Journal of geophysical research). En tal sentido, algunos episodios severos identificados son los siguientes: 1578, 1728, 1791, 1828, 1877 78 y 1891.

En las recopilaciones sobre precipitaciones en la costa norte del Perú, árida normalmente, se identifican eventos cálidos con excesivas lluvias durante los años 1791, 1804, 1828, 1845, 1864, 1871 1878, 1884 y 1891 (Egüiguren D. Víctor, 1894. Las lluvias de Piura - Boletín Sociedad Geográfica de Lima, Tomo IV N°s 7 9). Otros años en que se produjeron calentamientos no tan rigurosos fueron: 1803, 1817, 1819, 1821, 1824, 1832, 1837, 1844, 1846, 1850,1852, 1854, 1857, 1862, 1868, 1880 y 1887 1888. Además en el presente siglo, eventos ENOS se registraron en 1906 1907, 1911, 1918, 1925 1926, 1929, 1932, 1939 1941, 1943, 1951, 1953, 1957, 1965, 1969, 1972 1973, 1976 1977, 1982 1983, 1987, 1991 1993 y 1997 1998.