| | Antonio de Jesús Fernández GarcíaSinaí Barcia SardiñasGuillermo Orbe ArencibiaYosvanis A. Díaz Pé[email protected] presentan los resultados del estudio comparativo de la aplicación de la metodología de los Procesos Sinópticos Objetivos (PSOs), en el bimestre mayo-junio, para una longitud de 40 años subdivididos entre: 1956-1977 y 1978-1999. Se aprecia la evolución y tendencia de los procesos de la circulación regional en el área, atendiendo a cada uno de los períodos analizados. Se hace hincapié en los tipos de PSOs que se presentan con mayor frecuencia, y las tendencias manifiestas en el comportamiento de estos patrones atmosféricos en la región adyacente al archipiélago cubano. Se establece el nexo existente la tendencia de los procesos atmosféricos encontrados y el comportamiento de los totales decenales de precipitación en los meses de abril, mayo y junio. Se incluyen tablas y gráficos que ilustran el contenido del trabajo.1 INTRODUCCIÓNLos estudios realizados por los investigadores del Centro del Clima del Instituto Meteorología indican que a finales de la década de los años 70 se produjo un punto de ruptura o de cambio en el clima en Cuba, Centella et. al. (1997). Esta fluctuación, se refleja por un notable incremento de la variabilidad climática interanual y se ha caracterizado por un aumento de la temperatura superficial del aire, incremento en la frecuencia de sequías en el período lluvioso y la ocurrencia de fenómenos meteorológicos severos Alfonso (1994), Cárdenas et. al. (1995), Lapinel et. al. (1993).Los resultados de los trabajos presentados en el informe de Centella et. al. (1997), Naranjo y Centella (1996) plantean: ... “que es probable que exista una estrecha vinculación entre las variaciones de la cuña anticiclónica, el incremento del espesor de la capa baja y algunas fluctuaciones observadas en las precipitaciones. De hecho, los cambios en la frecuencia e intensidad de las sequías parecen vincularse con esos procesos”.El presente trabajo examina el comportamiento de los Procesos Sinópticos Objetivos, (PSOs), Fernández y Díaz (2003), en el bimestre mayo-junio y para dos períodos de la segunda mitad del siglo XX: 1956-1977 y 1978-1999. El análisis comparativo de ambos períodos, tiene como objetivo principal encontrar diferencias entre los patrones de circulación más frecuentes, que justifiquen los cambios acaecidos en el régimen de precipitaciones de esta época del año.2 MATERIALES Y METODOLOGÍA CIENTÍFICA DEL TRABAJOEn el trabajo fueron empleados los datos diarios en el horario de las 1200 UTC de la presión atmosférica en superficie, -Psup-, y la altura del geopotencial en el nivel de 500 hPa, -H500-, del NCAR-NCEP para el área de Cuba, el Caribe Las Bahamas, golfo de México y el sureste del continente, en el período comprendido entre 1956 y 1999. El paso de rejilla empleado fue de 2,5 grados, para un total de 117 nodos conformado por el área territorial comprendida entre los 15-35 grados de latitud norte y entre los 65-95 grados de longitud oeste.La muestra tomada de datos sinópticos del NCEP-NCAR, se restringió al bimestre mayo-junio, y fue subdividida en dos períodos: el primero de ellos abarcó los años comprendidos entre 1956-1977 y el otro a continuación entre 1978 – 1999, para un total de 22 años. Para esta subdivisión de los períodos se tuvo en cuenta los resultados de las investigaciones realizadas por Naranjo y Centella (1996), las cuales indican que las variaciones climatológicas encontradas en Cuba han ocurrido después de 1976, en correspondencia con los estudios globales reflejados en el Informe del IPCC (2001). Se tuvo en cuenta además los datos diarios de precipitación de una red pluviométrica ubicada en la parte llana occidental de la provincia de Cienfuegos, en el período 1956-1999.Para llevar a cabo la investigación fueron obtenidos los PSOs, mediante la metodología de clasificación automática de situaciones sinópticas propuesta por Fernández y Díaz (2003); aplicada a cada uno de los períodos por separados del bimestre mayo-junio. Se emplearon e interpretaron las salidas de las imágenes de los PSOs más frecuentes para cada uno de los dos períodos analizados. También fueron calculados los totales decenales promedios de precipitación para las 9 decenas de los meses de abril, mayo y junio, atendiendo a los dos períodos evaluados: 1956-1977 y 1978-1999.2.1 Aspectos principales en que se basa la metodología de la clasificación sinóptica automática de los Procesos Sinópticos Objetivos, PSOsLos aspectos metodológicos fundamentales en que se basa el proceso de selección de los PSOs se describe a continuación:Donde Fmod(i,j,k), es la matriz de datos representativa de cada una de las iteraciones realizadas entre las variables de control empleadas: PSup y H500. Fdat(i,j,k) identifica el banco de datos empleado para la realización del cálculo de las distancias en el conjunto de la muestra analizada. El subíndice i corresponde con las filas (latitud) y el subíndice j corresponde con las columnas (longitud). El índice “k” cuenta el número de iteraciones realizadas para el cálculo de las distancias entre ternas de matrices, teniendo en cuenta que cada caso está conformado por los datos del día en cuestión y el entorno comprendido por el día anterior (d-1) y el posterior (d+1). El número de filas de la matriz se define por “m” y el de columnas por “n”.• Proceso de iteraciones continuas de cálculo de distancias, con nivel de significación estadística de a <= 0.05. Determinación del conjunto de iteraciones de la Dist. (k) para la cual se cumple la condición a y cálculo de S y S1 para la determinación de los grupos optimizados que integran los PSOs. Donde S1 Y S2 son elementosintegradores de la llamada función discriminante de Miller, y son calculadosDonde (Xpgk – Xpg)2 representan las diferencias cuadráticas entre la media interior de cada Grupo PSO y cada uno de los valores observados de Psup y H500. G es el número de PSOs y S1(Xp) representa la suma total de las desviaciones INTRAGRUPOS de todos los PSOs. El término (xpg - xp.)2 representa las diferencias entre las “Grandes medias de cada PSO” y la media total de la muestra analizada, ponderada por el número de casos de PSO, mientras que S2(Xp) da una media de las desviaciones INTERGRUPOS.• Se calcula el cociente S2(xp)/S1(xp), para todas las iteraciones, y se selecciona aquella donde se MAXIMIZA el cociente S2(xp) / S1(xp). De esa manera se seleccionan los grupos de la clasificación que conforman los PSOs. Se obtiene el campo promediado de los campos de Psup y H500, correspondientes con el d-1, d y d+1. Se calcula, además, la frecuencia relativa de cada PSO en el bimestre y la relación de días que forman parte de los mismos.En el proceso de clasificación no necesariamente entran todos los casos que integran la muestra analizada. Aquellas “ternas” que no formaron parte de uno de los PSOs, se corresponden en general con situaciones meteorológicas extremas. También, aquellos PSOs de frecuencia muy baja, están en correspondencia con situaciones meteorológicas poco comunes o extremas. Se adoptó el criterio de que cuando la frecuencia del PSO < 1 %, el conjunto de casos que lo integran forma parte de lista de casos individuales, y son excluidos del proceso de clasificación objetivo.3 ANÁLISIS Y DISCUSIÓN DE LOS RESULTADOS3.1 Distribución de los PSOs en los dos períodos analizados: 1956-1977 y 1977-1996. Comparación entre los patrones de circulación más frecuentes del bimestre mayo-junio.En la Fig. 1 se aprecian los PSOs 1 resultantes del procesamiento de las muestras analizadas, los cuales se corresponden con el patrón sinóptico que presenta la mayor frecuencia relativa en ambos períodos. La comparación realizada muestra que en el segundo período, -1978-1999-, se refuerza considerablemente la influencia de las altas presiones, con la estructuración de una amplia dorsal en niveles medios sobre las inmediaciones de La Florida. Se aprecia además, que el eje de la dorsal es más alargado en la dirección Este-Oeste, penetrando hasta la parte occidental del golfo de México. En el primer período, -1956-1977-, la dorsal penetra más hacia el norte y es menos pronunciada, denotando mayor intercambio latitudinal, engendrado por la propia circulación del sistema de altas presiones en niveles medios.BBFig. 2 Proceso Sinóptico Objetivo 2, (Psup-H500), para los dos períodos analizados: A- 1956-1977 y B- 1978-1999.La Fig. 2 muestra la comparación de los PSO 2, es decir los segundos patrones de circulación en orden descendentes con relación a la frecuencia calculada para ambos períodos. La diferencia es aquí mas evidente, debido a la tendencia de que en el período 1978-1999 se mantiene la influencia sobre el entorno del archipiélago cubano de una marcada cresta o cuña anticiclónica en los niveles medios de la atmósfera. En el período 1956-1977, el patrón de circulación continúa diferenciándose en los niveles medios. Se refleja la estructura de una dorsal anticiclónica, que presenta su zona central extendida sobre las inmediaciones de La Española, la cual establece un flujo predominante de componente sur sobre la mitad occidental de Cuba, la península de Yucatán y la parte central del golfo de México.Hay otro aspecto importante adicional que está relacionado con la frecuencia de los dos primeros patrones de circulación del período 1978-1999. Ambos, acumulan un porcentaje cercano al 51%, es decir, la mitad de las situaciones atmosféricas ocurridas en el bimestre mayo-junio del período más reciente pertenecen a estos dos tipos de PSOs. A esto, se le suma la particularidad de que ambos procesos reflejan el aumento de la influencia anticiclónica en niveles medios, constituyendo la causa por la cual diversas investigaciones concluyen en afirmar de que ha ocurrido la tendencia a la disminución de las precipitaciones en el mes de mayo, el comienzo de las lluvias primaverales tiende a retardarse y ha ocurrido un incremento de los períodos de sequías hacia la parte oriental del país, Lapinel et. al. (1993) y Centella et. al. (1997).Los dos primeros PSOs del período 1956-1977, presentan una frecuencia que no rebasa el 30%, es decir la variabilidad de los patrones de circulación es mayor, sí se tiene en cuenta incluso que en este período fueron seleccionados 16 procesos o tipos, a diferencia de los 13 encontrados en el último cuarto de siglo. La estabilidad atmosférica asociada a los dos procesos de mayor frecuencia es también mucho menor, debido a que la circulación anticiclónica es menos potente en niveles medios, y a la presencia de una marcada hondonada en el noroeste del mar Caribe y el golfo de México en niveles medios, en el caso del PSO 2. Las características de los mecanismos de circulación de la década de los años 50, 60 y primera mitad de la década de los 70, denota que los patrones incentivaban los procesos de precipitación con mayor frecuencia y cómo consecuencia de ello, los meses de mayo acopiaban mayor cantidad de precipitaciones.BFig. 3 Proceso Sinóptico Objetivo 3, (Psup-H500), para los dos períodos analizados: A- 1956-1977 y B- 1978-1999.3.2 Comportamiento de los totales de lluvia decenales del trimestre Abril-Junio para los dos períodos analizados.Fig. 4 Marcha de los totales decenales de precipitación en la llanura occidental de la provincia de Cienfuegos, en el trimestre abril-junio. Barras color blanco (período 1956-1977), barras color negro (período 1977-1999).De igual manera en el primer período se aprecia un aumento mucho más significativo de las precipitaciones en el intervalo comprendido entre la tercera decena de mayo y la segunda de junio, el cual se caracteriza por ser el más lluvioso del año en gran parte del territorio nacional, Lecha et. al. (1994). Sin embargo, en la tercera decena de junio las precipitaciones entre los años 1978-1999 son más elevadas, en contraste con el resto de las decenas que presentan un régimen de precipitaciones inferior. El período 1956-1977 se caracterizó por presentar acumulados de precipitaciones superiores, con excepción de la tercera decena de junio que tuvo un comportamiento contrario. En esta decena comienza el llamado “veranito de San Juan”, caracterizado por una disminución apreciable de las precipitaciones a finales de junio y comienzos del mes de julio, la cuales alcanzan un mínimo relativo en la primera decena del mes de julio, Llanes et. al. (inédito).4. CONCLUSIONES• El análisis de los sistemas sinópticos del bimestre mayo-junio en los 2 períodos seleccionados de la segunda mitad del siglo XX, denota una tendencia marcada al incremento de la estabilidad de los patrones de circulación. En el último cuarto del siglo XX se aprecia un aumento de la influencia de las altas presiones, caracterizado por la estructuración de una celda anticiclónica o de una potente dorsal en más del 50% de los procesos atmosféricos que influyen en este bimestre del año.• A diferencia de lo encontrado en el período 1978-1999, entre los años 1956-1977 los patrones de circulación más frecuentes se caracterizan por una mayor inestabilidad atmosférica. La influencia de las altas presiones en niveles medios es menor, y se aprecia un mayor intercambio meridional en la circulación predominante en la región.• Las diferencias encontradas en los sistemas más frecuentes de circulación atmosférica en ambos períodos corroboran los resultados científicos relacionados con los estudios de variabilidad climática de las precipitaciones realizadas en Cuba en los últimos años. Con respecto a las series temporales de precipitación en la mitad occidental de la provincia de Cienfuegos, se aprecia una disminución significativa de las llamadas lluvias primaverales de los meses abril, mayo y junio, presente en los análisis comparativos de la marcha decenal de las precipitaciones del período abril-junio. Referencias BibliográficasAlfonso A. (1994): Climatología de las tormentas locales severas. Cronología. Editorial Academia. La Habana, 168 pp.Cárdenas, P. A. A. Centella y L. Naranjo (1995): Teleconnection Pacific Caribbean ENSO and QBO as forcing climate variability elements. Proceeding Sixth Interannual Meeting of Statistical Climatology. Galway. Ireland.Centella A., L. Naranjo y L. R. Paz (1997): Variaciones y cambios del clima de Cuba, Instituto de Meteorología, Centro Nacional del Clima, 59 pp.IPCC,WGI. (2001): Climate Change-The Science of Climate Change. The Third Assessment Report of The Inter-Governmental Panel on Climate Change. J. T.Fernández A. J. y Y. Díaz (en prensa): Catálogo de procesos sinópticos en el Archipiélago cubano, Centro Meteorológico Provincial de Cienfuegos, Instituto deMeteorología, 170 pp. Editorial GeoCuba.Fernández A.J., S. Barcia, G. Orbe, M. T. Llanes, M. García y D. Arcia (2003): “Climatología sinóptica de la distribución mesoescalar de las precipitaciones, en varios polígonos del territorio de Cuba”. Resultado Científico aprobado por el Consejo Científico del Instituto de Meteorología en el Taller de octubre de 2003, 179 pp.Lapinel B., R. E. Rivero y V. Cutié (1993): ”La Sequía en Cuba: Análisis del período 1931-1990". Informe científico-técnico. Centro Meteorológico Territorial, Camagüey,40 pp.Lecha, L., L. Paz y B. Lapinel (1994): El clima de Cuba, Ed. Academia, Ciudad de La Habana, 186 ppLlanes M., S. Barcia, A. J. Fernández y G. Orbe (inédito): Distribución espacial y temporal de los acumulados decenales de precipitación en las provincias centrales de Cuba. Presentado para su publicación en la Rev. Cubana de Meteorología, 20 pp.Naranjo L. A. Centella (1996): Variaciones interanuales de los campos meteorológicos sobre El Caribe y el Golfo de México. Parte I: presión al nivel medio del mar y altura en 500 hPa. Propuesto para publicación en Inter. Journ. of Clim. 20 pp. | Esta entrada se publicó en
Reportajes en 08 Ene 2005 por Francisco Martín León
