PP 068 "Reducción de la Vulnerabilidad y Atención de Emergencia por Desastres" Producto: “Estudios para la estimación de los riesgos de desastres” Actividad: “Generación de información y monitoreo del Fenómeno El Niño” Instituto Geofísico del Perú INFORME TÉCNICO Nº PpR/El Niño-IGP/2024-09 21/10/2024 Advertencia: El presente informe sirve como insumo para la Comisión Multisectorial encargada del Estudio Nacional del Fenómeno “El Niño” (ENFEN). El pronunciamiento colegiado de la comisión multisectorial del ENFEN es la información oficial definitiva. La presente información podrá ser utilizada bajo su propia responsabilidad. Resumen En agosto, el valor del Índice Costero El Niño (ICEN), se mantiene la condición neutra (–0.66), al igual que los ICEN temporales (ICEN-tmp) de setiembre (–0.56) y octubre (–0.47). La mayoría de los pronósticos climáticos internacionales y nacionales indican un escenario de anomalías negativas de la TSM frente a la costa peruana, por lo pronto, hasta abril de 2025; sin embargo, estos valores estarían en el rango neutral. Por lo pronto, no se configura un evento La Niña costera. En el Pacífico central, el Índice Oceánico Niño (ONI, por sus siglas en inglés) de agosto (–0.11) y el ONI temporal de setiembre (–0.34) corresponden a una condición neutra; mientras que el ONI temporal de octubre (–0.57) se ubica en la condición fría débil. El promedio de los pronósticos de los modelos climáticos, con condiciones iniciales de octubre, muestra que en octubre se iniciaría un evento La Niña en el Pacífico central de magnitud débil, el que se extendería, por lo pronto, hasta marzo de 2025. Introducción Empezando el año 2016, en el marco del programa presupuestal 068 "Reducción de la Vulnerabilidad y Atención de Emergencia por Desastres", algunas instituciones que conforman la Comisión Multisectorial encargada del Estudio Nacional del Fenómeno “El Niño” (ENFEN), bajo la coordinación del Instituto del Mar del Perú (IMARPE), participan en el producto "Estudios para la estimación de los riesgos de desastres", en el cual el IGP contribuye con la actividad denominada "Generación de información y monitoreo del Fenómeno El Niño”. El presente informe técnico se genera en el marco de esta actividad, el cual se entrega al IMARPE, como coordinador de la actividad y encargado de la presidencia de la comisión multisectorial, para contribuir a la evaluación periódica que dicha comisión realiza. El informe técnico, generado posteriormente por la comisión multisectorial, será el documento oficial sobre el monitoreo y pronóstico del fenómeno El Niño/La Niña en el Perú. Índice Costero El Niño Utilizando la versión 5 de la información reconstruida y extendida de la temperatura superficial del mar (TSM), denominada ERSSTv5, se calculó el valor del ICEN (región Niño 1+2) para agosto de 2024, el cual se mantiene en la condición neutra (Tabla 1). Para el cálculo del ICEN se utilizan los datos que son denominados como “datos en tiempo real”, los que son actualizados en el transcurso de los siguientes meses. Por este motivo, existirán pequeñas discrepancias en el valor del ICEN para los meses anteriores cuando se use la data actualizada. Tabla 1. Valores recientes del ICEN y sus respectivas categorías (columnas 3 y 4). Año Mes ICEN Categoría 2024 Mayo –0.61 Neutra 2024 Junio –0.86 Neutra 2024 Julio –0.69 Neutra 2024 Agosto –0.66 Neutra Para los siguientes dos meses se generan valores preliminares y temporales del ICEN (ICENtmp), los que se calculan usando el promedio de los pronósticos de la anomalía de la TSM de NMME de un mes y dos meses para el primer y segundo ICENtmp, respectivamente. Los valores del ICENtmp de setiembre y octubre de 2024 se mantienen dentro de la categoría neutra (Tabla 2). Tabla 2. ICEN temporales y sus categorías Año Mes ICENtmp Categoría 2024 Setiembre –0.56 Neutra 2024 Octubre –0.47 Neutra Índice Oceánico Niño (ONI) Para el Pacífico central (región Niño 3.4), el valor del ONI (Ocean Niño Index en inglés) de agosto de 2024 es –0.11 °C, el que se encuentra dentro de la categoría neutral1. Tabla 3. Valores recientes del ONI. Descarga: http://www.cpc.ncep.noaa.gov/data/indices/oni.ascii.txt (se usan los datos en tiempo real, por lo que puede haber discrepancias para los meses anteriores). Índice Oceánico Niño Año Mes ONI (°C) Categoría 2024 Mayo 0.39 Neutra 2024 Junio 0.17 Neutra 2024 Julio 0.05 Neutra 2024 Agosto –0.11 Neutra Los valores estimados del ONI (ONItmp) de setiembre y octubre de 2024, usando datos observados y de los pronósticos de NMME, indican condiciones neutra y fría débil, respectivamente (Tabla 4). Tabla 4. Estimados preliminares del ONI (ONItmp) Índice Oceánico Niño temporales Año Mes ONItmp (°C) Categoría 2024 Setiembre –0.34 Neutra 2024 Octubre –0.57 Fría débil Diagnóstico del Pacífico ecuatorial Durante setiembre y la primera semana de octubre, la anomalía de la TSM (ATSM) diaria registrada en la región Niño 3.4 estuvo, en promedio, alrededor del rango neutral, pero con una ligera tendencia negativa. Asimismo, en la región Niño 1+2, los valores de la ATSM en promedio estuvieron dentro de la condición neutra, a pesar de que se observaron anomalías negativas (Figura 1). Según la información mensual de los datos obtenidos de las boyas de TAO, la magnitud de los vientos alisios (promediado entre 2°S-2°N) se mantiene, en la mayor parte de la región más intenso de lo normal (Figura 2a). Se mantiene la tendencia negativa de la ATSM (Figura 2b). La información de TAO muestra que en la zona central-occidental (extremo oriental) la termoclina está menos (más) profunda de lo normal (Figura 2c), aunque la información de ARGO, con información de los últimos 30 días en promedio, indica que la posición de la termoclina es próxima a su climatología en la región oriental. La información diaria del esfuerzo de viento de CMEMS (Figura 4a) mostró que entre mediados de agosto y mediados de setiembre se desarrolló un pulso de viento del este entre 160 °E y 130 °W, aproximadamente. De la misma manera, en la misma región, se viene desarrollando un pulso de viento del este en las primeras semanas de octubre. 1 Los umbrales para establecer la categoría de condiciones cálidas o frías débiles, moderadas, fuertes, y muy fuertes usando el ONI son ±0.50, ±1.00, ±1.50, y ±2.00, respectivamente (Nota Técnica ENFEN, 02-2015). http://www.cpc.ncep.noaa.gov/data/indices/oni.ascii.txt El extremo oriental de la piscina caliente (línea morada continua en los paneles de la Figura 4) se localiza próxima a su posición climatológica (línea morada entrecortada en los paneles de la Figura 4). En la zona oriental, la ATSM del producto OSTIA (Figura 4d) persiste con valores negativos de la ATSM. El OLR (Outgoing Longwave Radiation) de agosto e inicios de setiembre, en la zona occidental (170°E- 140°W, 5°S-5°N), mostró valores superiores a lo normal, mientras que en la zona oriental (170°W-100°W, 5°S-5°N) se mantiene con valores próximos a su climatología (Figura 5 y 6). Según la información de altimetría satelital en la franja ecuatorial (Figura 7), una onda de Kelvin cálida habría arribado entre mediados y fines de setiembre al extremo oriental. Por otro lado, en 110°W, se observa una onda de Kelvin fría que, aparentemente, estaría perdiendo energía. Al oeste de 150°W, nuevamente, se observa la presencia de una onda de Kelvin cálida. En relación a las ondas de Rossby, el mismo patrón se repite: dos ondas de Rossby cálidas en la zona oriental y occidental (siendo más intensas en la última región) y una onda fría en el Pacífico central pero débil. Según la información de los flotadores ARGO, la profundidad anómala de la termoclina muestra la presencia de un paquete de ondas de Kelvin frías y cálidas en el Pacífico oriental (entre 150°W y 90°W) y central (en 180°), respectivamente (Figura 4b). Ondas de Kelvin a lo largo de la costa peruana A lo largo de la costa peruana, dentro de los 100 km, se volvió a observar una nueva disminución del nivel del mar, posiblemente por el arribo de una onda de Kelvin fría (Figura 8b). Esta onda pudo provocar el incremento, desde mediados de setiembre hasta la fecha, de la anomalía negativa de la TSM en la región norte, la cual se mantenía con anomalías positivas. La información cada 5 días del flotador ARGO No. 6903002, localizado alrededor de las 50 mn y en 2.4 °S, sigue mostrando condiciones frías anómalas sobre los 80 metros de profundidad y entre 300 y 400 metros de profundidad (Figura 10). Pronóstico de ondas de Kelvin Según altimetría satelital, se espera que el núcleo de la onda de Kelvin fría arribe a fines de octubre, pero con poca energía. Existe la señal de una onda de Kelvin cálida en 150°W desplazándose hacia el continente americano que, de mantener su naturaleza no dispersiva, iniciaría su arribo a la costa americana a mediadios de noviembre (Figura 7b). Se continúa observando la señal de ondas de Rossby cálidas en la zona occidental y oriental (Figura 7 a y b), las primeras pueden continuar contribuyendo a la formación, por un proceso de reflexión, de ondas de Kelvin cálidas que, de mantener su naturaleza no dispersiva, arribarían en diciembre- enero. En lo que respecta a la profundidad de la termoclina, se espera que se mantenga la presencia de ondas de Kelvin frías en la costa americana durante la primavera, afectando principalmente la temperatura subsuperficia (Figura 4b). Los resultados de los modelos de ondas del IGP, forzado con el reanalysis de NCEP para el diagnóstico (hasta inicios de octubre) y luego con vientos igual a cero para el pronóstico, indican que se espera el arribo de ondas de Kelvin frías hasta octubre. De no darse más pulsos de viento de magnitud relevante, se esperarían ondas de Kelvin cálidas débiles (Figuras 11 y 12). A lo largo de la costa se esperan ondas de Kelvin frías hasta noviembre y luego ondas de Kelvin cálidas débiles (Figuras 13). Hay que tener en cuenta que estos modelos no simulan los procesos de dispersión modal relacionadas a la inclinación de la termoclina (Figura 3), por lo que en la realidad es posible que las ondas en cuestión pierdan un porcentaje de su energía antes de arribar a la costa americana. Pronóstico estacional con modelos climáticos Para la región Niño 1+2, los pronósticos de los modelos climáticos de NMME2 (CFSv2, Can ESM5, GEM5.2–NEMO, NASA–GEOSS2S, GFDL_SPEAR2, COLA–RSMAS–CCSM4 y COLA–RSMAS– CESM1), con condiciones iniciales de octubre, indican en promedio condiciones neutras hasta mediados del invierno de 2025, esto a pesar de mostrar anomalías negativas, con un máximo valor negativo en noviembre (ver Tabla 5 y Figura 14). Tabla 5. Pronósticos del ICEN de los modelos climáticos con condiciones iniciales de octubre de 2024 Modelo OND NDE DEF EFM FMA MAM AMJ MJJ JJA JAS CFS2 –0.35 –0.33 –0.35 –0.19 0.09 0.27 0.36 0.45 ------ ------ CanESM5 –0.02 –0.03 –0.09 –0.10 –0.06 0.01 0.10 0.19 0.27 0.30 GEM5.2_NEMO –0.18 –0.12 –0.10 –0.08 –0.13 –0.18 –0.23 –0.18 –0.14 –0.10 NASA –0.48 –0.47 –0.48 –0.52 –0.56 –0.49 –0.28 ------ ------ ------ GFDL_SPEARE 0.01 0.09 0.15 0.23 0.24 0.33 0.39 0.48 0.42 0.29 COLA_CCSM4 –0.38 –0.16 –0.13 –0.22 –0.31 –0.24 0.09 0.48 0.74 0.79 COLA_CESM1 –0.39 –0.27 –0.26 –0.28 –0.37 –0.38 –0.32 –0.17 –0.05 0.00 Promedio NMME –0.26 –0.18 –0.18 –0.17 –0.16 –0.10 0.02 0.21 0.25 0.26 Para el Pacifico central (región Niño 3.4), según los pronósticos de los mismos modelos del párrafo anterior, para el ONI, se espera una una condición fría débil entre noviembre de 2024 y marzo de 2025; mientras que entre abril y agosto las condiciones serían neutras. La Niña en el Pacífico se iniciaría en octubre y se extendería hasta finales del verano de 2025 (ver Tabla 6 y Figura 15). Tabla 6. Pronósticos del ONI de los modelos climáticos con condiciones iniciales de octubre de 2024 Modelo OND NDE DEF EFM FMA MAM AMJ MJJ JJA JAS CFS2 –0.93 –0.93 –0.76 –0.39 0.00 0.26 0.33 0.24 ------ ------ CanESM5 –0.49 –0.55 –0.55 –0.47 –0.40 –0.31 –0.23 –0.12 –0.02 0.06 GEM5.2_NEMO –0.55 –0.74 –0.80 –0.66 –0.51 –0.45 –0.40 –0.35 –0.29 –0.27 NASA –1.23 –1.56 –1.63 –1.40 –1.09 –0.81 –0.61 ------ ------ ------ GFDL_SPEARE –0.26 –0.33 –0.33 –0.24 –0.09 0.02 0.09 0.09 0.08 0.03 COLA-CCSM4 –0.69 –0.85 –1.02 –1.00 –0.73 –0.39 –0.11 0.04 0.13 0.20 COLA_CESM1 –0.67 –0.77 –0.88 –0.88 –0.73 –0.56 –0.41 –0.27 –0.16 –0.08 Promedio NMME –0.69 –0.82 –0.85 –0.72 –0.51 –0.32 –0.19 –0.06 –0.05 –0.01 2 Desde julio de 2024, los modelos climáticos globales CanESM5 y GEM5.2-NEMO (https://iridl.ldeo.columbia.edu/SOURCES/.Models/.NMME/.CanSIPS-IC4/ ) reemplazan a los modelos CanCM4i-IC3 y GEM5-NEMO. https://iridl.ldeo.columbia.edu/SOURCES/.Models/.NMME/.CanSIPS-IC4/ El modelo de IA del IGP (Rivera Tello et al., 2023), con condiciones iniciales de setiembre, indica que el índice E, relacionado a El Niño en la región oriental del Pacífico (Niño E), se mantendría con valores por debajo de lo normal y que recién alcanzaría sus valores normales a finales de otoño de 2025. Por lo pronto, no existe probabilidad de que en el siguiente verano se desarrolle un evento Niño E fuerte. Por otro lado, el índice C, relacionado a El Niño en el Pacífico central (Niño C), muestra valores negativos que se extienden, por lo pronto, hasta el invierno de 2025 (Figura 16). El modelo IGP RESM-COW v1 (Montes et al, 2023), con condiciones iniciales de octubre, pronostica condiciones normales durante este mes, pero con una tendencia positiva del ICEN, que va del rango de cálida débil en noviembre hasta cálida fuerte entre marzo y abril de 2025. En relación a este resultado, se han detectado inexactitudes en las rutinas de preprocesamiento de la información relacionada a la generación de las condiciones iniciales y de frontera que requiere el modelo regional WRF para el pronóstico, por lo que se ha iniciado una revisión de las mismas para evaluar su potencial impacto en las predicciones generadas. Mientras se realiza dicha revisión, se recomienda cuidado en la utilización de las salidas del modelo, particularmente considerando que dichas salidas indican un escenario distinto al resto de modelos de predicción. Asimismo, se debe tener en cuenta que es necesario un mayor número de corridas (miembros de ensemble) y, eventualmente, incorporar datos de otros modelos globales para tener una mejor estimación de los posibles escenarios (Figura 17). Conclusiones El ICEN de agosto indica la categoría neutra, al igual que los ICEN temporales de setiembre y octubre. En lo que respecta a las anomalías diarias de la TSM en la región Niño 1+2, estas, a pesar de mantener valores negativos, continúan dentro del rango normal en lo que va de octubre. En el Pacífico central, el ONI de agosto y su temporal de setiembre se mantienen en la categoría neutral; mientras que el ICEN temporal de octubre indica una condición fría débil. Según la información observada y los resultados de los modelos de ondas (forzados con vientos del reanalysis de NCEP), se espera que las ondas de Kelvin frías continúen presenten en la costa peruana, por lo pronto, hasta noviembre, luego se espera el arribo de ondas de Kelvin cálidas débiles. En relación a las proyecciones climáticas se espera un escenario de anomalías negativas de la TSM frente a la costa peruana hasta abril de 2025; sin embargo, estos valores se mantendrían dentro del rango neutral. Por lo pronto, no se configura un evento La Niña costera. Por otro lado, en el Pacífico central, los resultados de los modelos indican el inicio de un evento La Niña en dicha región en octubre, el cual se extendería hasta finales de verano de 2025. Este evento alcanzaría su máxima intensidad a finales de la primavera de 2024 e inicios de 2025 y tendría una magnitud débil. De darse este escenario, sería poco probable que se desarrollen precipitaciones por debajo (encima) de lo normal en la sierra centro y sur durante la primavera (verano) (Lagos et al., 2008; Lavado-Casimiro y Espinoza, 2014; Sulca et al., 2017); pero no deberían descartarse completamente. Bibliografía • Aparco J., K. Mosquera y K. Takahashi, 2014: Flotadores Argo para el cálculo de la anomalía de la profundidad de la termoclina ecuatorial (Aplicación Operacional), Boletín Técnico "Generación de modelos climáticos para el pronóstico de la ocurrencia del Fenómeno El Niño", Instituto Geofísico del Perú, mayo, 1, 5. • Cravatte, S., W. S. Kessler, N. Smith, S. E. Wijffels, Ando, K., Cronin, M., Farrar, T., Guilyardi, E., Kumar, A., Lee, T., Roemmich, D., Serra, Y, Sprintall, J., Strutton, P., Sutton, A., Takahashi, K. y Wittenberg, A., 2016: First Report of TPOS 2020. 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Promedio mensual de la anomalía del viento zonal (panel izquierdo), de la temperatura superficial del mar (panel central) y de la profundidad de la isoterma de 20 ºC (panel derecho) y a lo largo de la franja ecuatorial del Pacífico (2ºS-2ºN). Esta imagen se elaboró de otras que se obtienen del proyecto TAO: www.pmel.noaa.gov/ http://www.pmel.noaa.gov/ Figura 3. Profundidad de la isoterma de 20ºC, como promedio de los últimos 30 días. Fuente ARGO. Elaboración: IGP. Figura 4. Diagrama longitud-tiempo en la franja ecuatorial de las anomalías, de izquierda a derecha, a) del esfuerzo de viento zonal (ASCAT), b) de la profundidad de la termoclina (ARGO), c) del nivel del mar (DUACS) y d) de la temperatura del mar (OSTIA). La línea morada continua (entrecortada) indica la posición observada (climatológica) de la isoterma de 28.5 ° C. Elaborado por el IGP. Figura 5. Actividad convectiva en el Pacífico central oriental (170ºE-140ºW y 5ºS-5ºN) en base a la información de OLR. Elaborado por el IGP. Figura 6. Actividad convectiva en el Pacífico central oriental (170ºW-100ºW y 5ºS-5ºN) en base a la información de OLR. Elaborado por el IGP. Figura 7. Diagramas longitud-tiempo de la anomalía del nivel medio del mar en el Pacifico ecuatorial usando el producto DUACS. Los paneles (a) y (c) son los mismas y representan la información a lo largo de la línea ecuatorial; mientras que (b), a lo largo de 4ºN, pero con el eje zonal de este a oeste. Las líneas diagonales indican la trayectoria teórica de la onda de Kelvin (a y c) y Rossby (b) si tuvieran una velocidad aproximada de 2.6 m/s y 0.87 m/s, respectivamente. Elaborado por el IGP. Figura 8. Anomalía del nivel del mar a lo largo de la franja ecuatorial (panel superior) y a lo largo de la costa peruana (panel inferior). Las unidades están en centímetros. Elaborado por el IGP. Figura 9. Anomalía de la TSM dentro de los 300 km de la costa peruana. Elaborado por el IGP. Figura 10. A la izquierda se aprecia la anomalía de la temperatura del mar hasta los 500 metros de profundidad, calculada de los datos del flotador ARGO No. 6903002. Esta anomalía se calcula en base a la climatología (1981-2010) de: (a) GODAS, (b) SODA e (c) IMARPE. A la derecha se aprecia la trayectoria del flotador en el último año. Cada color indica un periodo de aproximadamente 30 días y el círculo abierto representa la última posición del flotador. Elaborado por el GP. Figura 11. Diagrama longitud-tiempo de (a), diagrama de la onda de Rossby (b) diagrama de la onda de Kelvin, (c) diagrama de la onda de Rossby, calculado con el Modelo oceánico lineal (LOMIGP), forzando por NCEP y termoclina constante. La línea verde entrecortada indica el inicio de la simulación del pronóstico con esfuerzo de viento igual a cero. Fuente: IGP. Figura 12. Igual que la Figura 11 pero el modelo es forzado con termoclina variable. Fuente: IGP. Figura 13. Simulación numérica de la anomalía del nivel del mar (cm) a lo largo de la franja ecuatorial del océano Pacífico (panel superior) y a lo largo de la costa peruana (panel inferior). Esta simulación se realizó con el modelo oceánico lineal (LOM) forzado con esfuerzo de viento del reanalysis de NCEP. La línea verde entrecortada indica el inicio de la simulación del pronóstico con esfuerzo de viento igual a cero. Elaborado por el IGP. Figura 14. Índice Costero El Niño (ICEN, línea negra con círculos llenos, fuente ERSSTv5) y sus valores temporales (ICENv5tmp, rojo con círculo lleno). Además, pronósticos numéricos del ICEN (media móvil de 3 meses de las anomalías pronosticadas de TSM en Niño 1+2) por diferentes modelos climáticos. Los pronósticos de los modelos CFSv2, CanSISPS-IC4, GEM5.2_NEMO, NASA, GFDL_SPEAR y NCAR_CCSM4, COLA-RSMAS-CCSM4, COLA-RSMAS-CCSM1 tienen como condición inicial de octubre de 2024. Fuente: IGP, NOAA, NMME. Figura 15. Índice Niño 3.4 mensual observado (líneas de color plomo) y pronosticado por los modelos de NMME (líneas de distintos colores). Fuente: NMME. Figura 16. Pronóstico del índice E (Takahashi et al., 2011) a doce meses basado en un modelo de inteligencia artificial (Rivera Tello et al., 2023) para el pronóstico de El Niño extremo. (a) Muestra la evolución del índice E, representado con una línea gruesa de color negro, desde marzo a setiembre de 2024; el conjunto de líneas entrecortadas de colores indica el pronóstico del índice E desde octubre de 2024 a setiembre de 2025. (b) Es lo mismo que (a) pero para el índice C (Takahashi et al., 2011). Desde (c) a (n), se muestra la “Explicabilidad” (explainability) de cuatro variables, en anomalías, usadas para el pronóstico: temperatura superficial del mar (primera fila), nivel del mar (segunda fila), viento zonal (tercera fila) y viento meridional (cuarta fila). Estas variables se obtienen de distintos meses: julio (primera columna), agosto (segunda columna) y setiembre (tercera columna). Los contornos rojos (morados) de estos paneles indican regiones que favorecen (desfavorecen) al pronóstico de El Niño extremo. Figura 17. Pronóstico del ICEN de octubre de 2024 a abril de 2025 (línea roja con cruz), generado por el Modelo Regional Earth System Model CROCO-OASIS-WRF v.1’ (IGP RESM-COW v.1) con condiciones iniciales de setiembre.