Avances de Investigación
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Item Open Access Validación de pronósticos con modelos globales: correlaciones de TSM (1982-2010)(Instituto Geofísico del Perú, 2014-01) Reupo, Jorge; Takahashi, KenUna de las principales herramientas con que se cuenta para realizar pronósticos climáticos con varios meses de anticipación son los modelos numéricos climáticos globales. Dichos modelos son programas computacionales que resuelven aproximadamente las ecuaciones de la física de la atmósfera, océano, etc., y permiten simular la posible evolución del sistema climático si se les proporciona lo más precisamente posible el estado actual del mismo sistema (“condiciones iniciales”). Por su alto costo computacional, este esfuerzo se realiza periódicamente en pocos centros a nivel internacional. Sin embargo, las diferentes aproximaciones y metodologías usadas llevan a diferentes resultados y generalmente no es posible saber cuál de los pronósticos es el correcto, por lo cual se evalúan estos en forma estadística para su mejor utilización. En el IGP se desarrolla un esfuerzo de validación e intercomparación de un conjunto de modelos a nivel internacional. En el presente artículo se presenta un avance en la evaluación y análisis de los pronósticos retrospectivos de anomalías de la TSM de modelos climáticos globales que conforman el National Multi-Model Ensemble (NMME; Kirtman et al., 2013) coordinado por la National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) de Estados Unidos, el cual es un sistema de predicción estacional experimental compuesto actualmente por cuatro modelos de Estados Unidos (NOAA NCEP CFSv2, NOAA GFDL CMC2.1, NASA GEOS5 y NCAR CCSM 3.0) y dos modelos de Canadá (CMC1-CanCM3 y CMC2-CanCM4).Item Open Access El Índice Costero El Niño (ICEN): historia y actualización(Instituto Geofísico del Perú, 2014-02) Takahashi, Ken; Mosquera Vásquez, Kobi Alberto; Reupo, JorgeEl Perú es uno de los pocos países en el mundo que requiere dos índices para el monitoreo de El Niño debido a que tiene tanto impactos locales (lluvias en la costa, perturbaciones al ecosistema marino, etc.), como remotos a través de teleconexiones atmosféricas (tendencia a menores precipitaciones en los Andes y Amazonía). Para los efectos remotos, la mayoría de centros internacionales realizan el monitoreo del Pacífíco central (ej. Niño 3.4) y de índices asociados como el Oceanic Niño Index (ONI), el Multivariate El Niño Index (MEI) o incluso el Índice de Oscilación Sur (SOI en inglés). Sin embargo, para los efectos locales, el Estudio Nacional del Fenómeno El Niño (ENFEN) siempre ha deseado tener un índice más relevante a la costa sudamericana que permita determinar en forma objetiva la presencia de El Niño o La Niña y sus magnitudes. El principal problema con esto es que El Niño se podría cuantificar de muchas formas. Por ejemplo, como indicador se podría utilizar la lluvia en la costa norte, la temperatura del mar, la velocidad de la corriente del Niño, la profundidad de la termoclina o, incluso, los impactos en la agricultura, infraestructura y/o salud. Sin embargo, estos criterios no son equivalentes. Por ejemplo, las lluvias solo se dan en el verano, pero esto no significa que todas las demás manifestaciones no se puedan dar fuera de esta temporada. Una alternativa sería integrar todas estas medidas en un solo índice, pero habría dos grandes desventajas: 1) la dificultad en lograr consenso para esta integración, y 2) la vulnerabilidad de este índice en condiciones operativas a la falla en la disponibilidad de uno de sus componentes (por ejemplo, falta del dato de lluvia por efecto de las inundaciones).Item Open Access Monitoreo del Pacífico ecuatorial(Instituto Geofísico del Perú, 2014-03) Takahashi, Ken; Mosquera Vásquez, Kobi Alberto; Pareja, David; Reupo, Jorge; Aparco Lara, JonathanUn pronóstico de El Niño o La Niña y fenómenos asociados solo será bueno si se puede observar adecuadamente las condiciones océano-atmósfera que son esenciales para este fenómeno. En el presente artículo se describen algunas fuentes clave de datos in situ y de sensoramiento remoto usados en el IGP para monitorizar estas condiciones.Item Open Access Altimetría satelital para el monitoreo de la onda Kelvin ecuatorial en el Océano Pacífico(Instituto Geofísico del Perú, 2014-04) Mosquera Vásquez, Kobi Alberto; Pareja, David; Takahashi, KenDesde mediados del verano del año en curso [2014], se viene monitorizando en el Pacífico ecuatorial la evolución de dos ondas Kelvin muy intensas que se formaron en el extremo oeste y que pueden tener un impacto en la temperatura de la superficie del mar (TSM) a lo largo de la costa peruana. Desafortunadamente, desde varios meses atrás, el principal sistema de boyas para el monitoreo del Pacífico ecuatorial (proyecto TAO: www.pmel.noaa.gov) está colapsando en el extremo este (Takahashi et al, 2014a, Takahashi et al., 2014b) por problemas, principalmente, presupuestales. Como consecuencia, el seguimiento de las ondas Kelvin se ha dificultado. Por este motivo, el Instituto Geofísico del Perú está implementando productos alternativos para la monitorización de las ondas Kelvin usando otras fuentes de datos (Takahashi et al, 2014b). El presente artículo muestra los avances conseguidos con los datos de altimetría de JASON-2.Item Open Access Flotadores Argo para el cálculo de la anomalía de la profundidad de la termoclina ecuatorial (aplicación operacional)(Instituto Geofísico del Perú, 2014-05) Aparco Lara, Jonathan; Mosquera Vásquez, Kobi Alberto; Takahashi, KenEn el presente artículo se describe la metodología empleada en el Instituto Geofísico del Perú (IGP) para la generación de productos en tiempo real que muestran las variaciones en el tiempo y el espacio de la anomalía de la profundidad de la termoclina ecuatorial en base a los perfiles de temperatura de los flotadores. Esto complementa los datos de nivel del mar satelital (Mosquera et al., 2014) para el monitoreo de las ondas Kelvin ecuatoriales.Item Open Access ¿Por qué parece muy improbable El Niño extraordinario este año?(Instituto Geofísico del Perú, 2014-06) Takahashi, KenEn el Perú, hablar de El Niño trae recuerdos de los grandes impactos del evento extraordinario de 1997 y 1998, pero no tanto de los más recientes fenómenos (débiles) del 2010 o 2012. Es claro que la magnitud es importante y que no basta con decir “El Niño” para saber qué impactos puede tener. Si bien ninguna agencia oficial de pronóstico climático a nivel internacional, incluyendo al ENFEN, ha sugerido que entre el presente año y el siguiente se espera El Niño extraordinario, los medios han diseminado especulaciones de diversos individuos sobre esta posibilidad, generando incertidumbre en el público.Item Open Access Ondas Kelvin intraestacionales en el evento El Niño del Pacífico central(Instituto Geofísico del Perú, 2014-07) Mosquera Vásquez, Kobi Alberto; Dewitte, Boris; Illig, SerenaSe describe un extracto del estudio “The Central Pacific El Niño instraseasonal Kelvin wave”, realizado con la colaboración del Laboratoire d’Ethudes en Géophysique et Océanographie Spatiales (LEGOS) de Francia y enviado en abril [2014] al Journal of Geophysical Research-Oceans para su revisión. Se espera que los resultados de este trabajo contribuyan a un mejor entendimiento de la evolución de la onda Kelvin a lo largo del Pacifico ecuatorial y su rol en el desarrollo y evolución de los eventos El Niño. Este tema de investigación se ha reanudado en el ambiente científico debido a la mayor frecuencia, en los últimos 15 años, de eventos El Niño del Pacífico Central (CPEN, en inglés Central Pacific El Niño). La investigación examina, en una primera fase, las características de la onda Kelvin intraestacional (ISKw, en inglés Intraseasonal Kelvin Wave) en el Océano Pacífico ecuatorial empleando las observaciones in situ provenientes del proyecto TAO (Tropical Atmosphere Ocean Project; Hayes et al., 1991; McPhaden et al., 1998) y los resultados de un modelo oceánico de circulación general (OGCM, en inglés Oceanic General Circulation Model) para el período 1989-2011. El análisis de la información muestra que la variación intraestacional de la temperatura del lugar se destaca en la región de la termoclina y no en la superficie, donde la variación es muy débil, lo que está asociado a la contribución de la onda Kelvin sobre la anomalía de la profundidad de la termoclina.Item Open Access Variabilidad decadal de la bondad de los pronósticos con modelos climáticos globales(Instituto Geofísico del Perú, 2014-08) Reupo, Jorge; Takahashi, KenLos modelos climáticos globales simulan el comportamiento de las condiciones físicas, biológicas y químicas futuras mediante métodos computacionales que permiten resolver aproximadamente las ecuaciones de las leyes y principios de la física que gobiernan los procesos en cada componente del sistema climático. Entonces, si se conociera el estado del sistema climático en un momento dado, se podrían utilizar estos modelos para predecir el comportamiento posterior. En el caso de El Niño y La Niña, estos modelos son nuestra principal herramienta para el pronóstico con más de tres meses de anticipación. Sin embargo, existen varios factores que afectan la calidad de estos pronósticos, por lo que la validación de los pronósticos retrospectivos de los modelos climáticos globales es fundamental para el uso y confiabilidad de los pronósticos futuros de una determinada región. En esta ocasión se presentará un análisis similar pero realizado separadamente para tres periodos (1982-1990, 1991-2000, y 2001-2010), lo cual permite apreciar que la bondad de los pronósticos no es constante en el tiempo, aparentemente debido a variaciones en el sistema climático mismo.Item Open Access Los impactos de la marea y la onda Kelvin en los manglares de Tumbes(Instituto Geofísico del Perú, 2014-09) Fajardo Urbina, Jeancarlo Manuel; Takahashi, Ken; Mosquera Vásquez, Kobi AlbertoEl nivel del mar a lo largo de la costa peruana está expuesto a muchos procesos ondulatorios, entre los que se encuentran los oleajes, mareas, tsunamis, ondas ecuatoriales y otros producidos por efecto de los vientos locales. Estos pueden, en mayor o menor medida y de manera independiente o en conjunto, afectar la costa. En este artículo se describe el caso particular del impacto de la marea y la onda Kelvin en la región de los manglares de Tumbes.Item Open Access Vientos del oeste en el Pacífico ecuatorial(Instituto Geofísico del Perú, 2014-10) Ramos, Yakelyn; Takahashi, KenLos vientos del oeste o pulsos anómalos de vientos zonales del oeste (en inglés westerly wind bursts) son el modo dominante de la variabilidad intraestacional de los vientos superficiales en el Pacífico Tropical (Luther et al., 1983; Harrison y Luther, 1990). La importancia práctica de estos pulsos de viento radica en que pueden forzar la formación de ondas Kelvin cálidas, lo cual permitía predecir el incremento anómalo de la temperatura superficial del mar (TSM) en el Pacífico Central y Oriental, así como potencialmente predecir el inicio o la mantención de El Niño (McPhaden,1999; Yu y McPhaden, 1999; Mosquera, 2014). Para la región de estudio, que abarca de 100°E hasta 100°W y de 30°S hasta 30°N, se utilizaron datos diarios de viento superficial de alta resolución espacial (0.25° x 0.25°) del producto satelital Quiskscat y de TSM de la NOAA para el periodo 1999 - 2009. En base a esta información, se calcularon las climatologías mensuales del viento y TSM y luego se interpolaron linealmente en el tiempo para conseguir una climatología de resolución diaria. Se calculó la anomalía como la diferencia entre el dato diario y la climatología interpolada para el mismo día.Item Open Access Evolución del Sistema Computacional de Alto Rendimiento en el IGP para un mejor pronóstico y estudio de los fenómenos climáticos(Instituto Geofísico del Perú, 2014-11) Segura Curi, Berlín Aveles; Montes Torres, Ivonne; Mosquera Vásquez, Kobi AlbertoEn la actualidad, a nivel mundial, el desarrollo y empleo de modelos numéricos implica el uso de supercomputadores y/o computadoras de alto rendimiento para resolver problemas que involucren la dinámica de la Tierra, su interacción con los seres vivos, los procesos naturales que pueden afectar al ser humano y el efecto de este sobre los procesos físicos naturales en diferentes escalas de espacio y tiempo (e.g., sobre todo el planeta o una región en particular y, además, en el pasado, presente o futuro). El Instituto Geofísico del Perú (IGP), por medio del área de Variabilidad y Cambio Climático, no ha estado alejado de esta línea técnica, ya que desde inicios del año 1998 ha venido utilizando, de manera permanente, tecnología de última generación para el desarrollo y aplicación de modelos numéricos que contribuyan a comprender mejor la física de la atmósfera y el océano, a fin de desarrollar su capacidad de pronóstico en temas que son cruciales para el Perú como, por ejemplo, el Fenómeno El Niño.Item Open Access Impacto de la resolución horizontal de un modelo regional sobre el afloramiento costero frente a Perú(Instituto Geofísico del Perú, 2014-12) Montes Torres, Ivonne; Fajardo Urbina, Jeancarlo Manuel; Ramos, Yakelyn; Saavedra Huanca, Miguel; Aparco Lara, Jonathan; Segura Cajachagua, Hans Mikhail; Hurtado, P.; Mosquera Vásquez, Kobi Alberto; Takahashi, KenEl propósito de este trabajo es estudiar y entender la dinámica del afloramiento costero bajo condiciones promedio usando del modelo numérico de alta resolución ROMS. Dicho modelo es configurado usando dos diferentes resoluciones espaciales (i.e., dos tamaños de grilla diferentes) y aplicando las mismas condiciones iniciales y de frontera a fin de entender las consideraciones dinámicas que se deben tomar en cuenta para modelar la dinámica del afloramiento costero durante las diferentes fases de El Niño – Oscilación del Sur (ENSO).Item Open Access Proyección de las anomalías del nivel del mar sobre las ondas oceánicas ecuatoriales largas(Instituto Geofísico del Perú, 2015-01) Aparco Lara, Jonathan; Pareja, David; Mosquera Vásquez, Kobi AlbertoEl objetivo del presente trabajo es calcular la contribución de las ondas Kelvin y Rossby sobre las anomalías del nivel del mar a lo largo del Pacifico Ecuatorial en tiempo real. Para este fin se utiliza el método de descomposición de estructuras meridionales de ondas largas ecuatoriales, establecido por Boulanger y Menkes (1995), y las anomalías de los datos de nivel del mar obtenidos de las misiones JASON 1 y 2, que en conjunto tienen información que va desde el año 2002 hasta la fecha. Los resultados nos permitirán mejorar el análisis de lo que está aconteciendo (y lo que podría acontecer) en la dinámica y termodinámica en el extremo oriental del Pacífico, que incluye el mar peruano.Item Open Access El Niño 2014, el Comité ENFEN y los medios(Instituto Geofísico del Perú, 2015-02) Takahashi, Ken; Mosquera Vásquez, Kobi AlbertoDesde el año 1998 no ha ocurrido un evento El Niño de magnitud fuerte o extraordinaria. El año 2014 fue interesante para la comunidad científica internacional especializada en El Niño, ya que en un momento algunos especularon que se podría configurar en un evento similar al de 1998 y algunos sectores de la población naturalmente se preocuparon, sin embargo la realidad mostró ser muy distante de esto. Por otro lado, los pronósticos del Comité Multisectorial para el Estudio Nacional del Fenómeno El Niño (ENFEN), con énfasis particular en la costa peruana y actualizados quincenalmente, tuvieron generalmente bastante acierto. En este breve análisis se describen algunos aspectos del desarrollo del evento El Niño 2014, dividiendo ese año en cinco fases, y cómo esto fue explicado en la información proporcionada por canales oficiales y noticiosos; además, se incluyen algunas recomendaciones. Se advierte que este análisis no refleja necesariamente la posición del ENFEN.Item Open Access El nuevo sistema de alerta ante El Niño y La Niña Costeros del ENFEN(Instituto Geofísico del Perú, 2015-03) Takahashi, KenEn el año 2012, el Comité Multisectorial encargado del Estudio Nacional del Fenómeno El Niño (ENFEN) hizo un importante avance en su procedimiento al establecer el Índice Costero El Niño (ICEN), el cual le permitió en forma operativa determinar la presencia de El Niño o La Niña en la costa de Perú, así como su magnitud. Hacer esto era particularmente urgente, ya que la comunidad científica empezó a reconocer la existencia de diferentes tipos de El Niño según donde ocurría el calentamiento y la intensidad de este, lo cual requería utilizar al menos dos índices distintos para el monitoreo de las temperaturas en el Pacífico Ecuatorial. A nivel internacional, muchas agencias de pronóstico utilizaban, y siguen utilizando, el índice de temperaturas en el Pacífico Central (región Niño 3.4), así que el ICEN se introdujo para informar sobre las condiciones en el Pacífico Oriental (región Niño 1+2, ver p. 3). El ICEN fue instrumental para que el ENFEN confirmara la presencia de los eventos El Niño costeros en los años 2012 y 2014, así como La Niña en el 2013. Sin embargo, desde el punto de vista operativo, se han identificado algunas limitaciones del ICEN. La más obvia es que un solo índice no es suficiente para representar todos los matices que pueden tener El Niño y La Niña en nuestra costa, así como sus posibles impactos. La otra limitación, de tipo más práctico, es que el cálculo del ICEN requiere información mensual que se encuentra disponible con al menos un mes de retraso. Además, el criterio para la identificación de El Niño y La Niña requiere que el ICEN haya mostrado ya condiciones cálidas o frías, respectivamente, por al menos tres meses. Esto implica que la confirmación de un evento solo se puede dar varios meses después de iniciado, lo cual no es adecuado para tomar medidas de prevención. Incluso el uso del valor estimado (ICENtmp) que utiliza datos de pronóstico no permitiría ganar suficiente tiempo. El hecho inevitable es que la prevención se debe dar antes de que empiece El Niño o La Niña, no cuando ya está confirmada su presencia. Por lo anterior, en el marco del Comité Técnico ENFEN se hizo una propuesta de un nuevo procedimiento que permitiría al ENFEN dar información formal sobre El Niño o La Niña costero en forma más oportuna. Esta propuesta fue mejorada, aprobada y publicada por el ENFEN en marzo del 2015. A continuación se explica este nuevo sistema.Item Open Access Experimentos numéricos en la implementación de una configuración tropical en el Pacífico usando el modelo oceánico ROMS(Instituto Geofísico del Perú, 2015-04) Mosquera Vásquez, Kobi Alberto; Dewitte, Boris; Illig, SerenaSe describen los esfuerzos realizados con el uso de un Modelo Oceánico de Circulación General (OGCM, por sus siglas en inglés) conocido como Regional Ocean Modeling System (ROMS) sobre el océano Pacífico Ecuatorial (15°S y 15°N). El ROMS utiliza las condiciones iniciales y de frontera del Simple Ocean Data Assimilation (SODA 2.1.6; Carton y Giese, 2008) y es forzado por flujos superficiales del reanalysis de ERA-I. En esta etapa se realizaron doce experimentos con el objetivo principal de representar correctamente la profundidad de la termoclina en su estado promedio y su variabilidad interanual.Item Open Access Procesos de interacción océano-atmósfera que contribuyen a las variaciones espacio-temporales de la Temperatura Superficial del Mar(Instituto Geofísico del Perú, 2015-05) Montes Torres, IvonneEl evento El Niño se presenta en diferentes tipos o variedades (Rasmusson y Carpenter, 1982; Kug et al., 2009; Takahashi et al., 2011), siendo el más frecuente entre el 1999 y la actualidad el denominado El Niño Modoki (Ashok et al., 2007), lo cual conlleva que se desarrollen bajo diferentes mecanismos de interacción océano-atmósfera frente a la costa peruana y presenten diferentes efectos sobre la dinámica regional y el clima de la región. Por lo tanto, el presente trabajo pretende analizar el aporte tanto del transporte como del bombeo de Ekman a lo largo de la costa peruana, examinar su influencia sobre las variaciones espacio-temporales de la Temperatura Superficial del Mar (TSM) y la estabilidad de la columna de agua, así como su influencia sobre el desarrollo de los eventos El Niño costero entre el periodo 1999 y 2014, haciendo uso de datos observacionales y modelos numéricos.Item Open Access Índice Costero El Niño (ICEN) con nueva fuente de datos(Instituto Geofísico del Perú, 2015-06) Takahashi, Ken; Reupo, JorgeEl Comité Multisectorial para el Estudio Nacional del Fenómeno El Niño (ENFEN) en el año 2012 introdujo el Índice Costero El Niño (ICEN; ENFEN, 2012; Takahashi et al., 2014) para identificar los eventos El Niño y La Niña y sus magnitudes en la costa peruana. El ICEN consiste en la media móvil trimestral de las anomalías de la temperatura superficial del mar (TSM) mensual en la región Niño 1+2 (90°- 80°W, 10°S-0°) frente a la costa norte de Perú y Ecuador. Además, se establecieron valores umbrales para determinar la presencia de condiciones cálidas o frías y sus magnitudes (Tabla 1; ENFEN, 2012). Debido a que diferentes fuentes de datos pueden producir valores ligeramente distintos, estos umbrales fueron establecidos usando la base de datos denominada Extended Reconstructed Sea Surface Temperature (ERSST), versión 3b de la National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) de Estados Unidos. El procedimiento detallado del cálculo se presenta en ENFEN (2012) y Takahashi et al. (2014).Item Open Access Algunas consideraciones para el pronóstico de El Niño(Instituto Geofísico del Perú, 2015-07) Takahashi, KenLa gran preocupación de muchos peruanos en relación a El Niño en este momento es si el verano será como el de los años 1982-1983 o 1997 1998, es decir, eventos El Niño extraordinarios. El peor escenario concebible sería que ocurra un evento de esa magnitud y que el Perú no esté preparado. Ante la incertidumbre, el ENFEN dio el aviso de la posibilidad de tal evento y se están tomando medidas. De todas formas, es claro que es importante tener información más concreta sobre la probabilidad de estos intensos eventos, lo cual implica entender sus mecanismos y ser capaces de modelarlos correctamente. De gran urgencia el presente año, ¿son nuestra comprensión y los modelos científicos lo suficientemente buenos para la predicción de un El Niño extraordinario?Item Open Access Clasificación de la onda Kelvin ecuatorial según la magnitud del viento al oeste del Pacífico(Instituto Geofísico del Perú, 2015-08) Flores, Andrés; Mosquera Vásquez, Kobi AlbertoSe muestran los avances obtenidos para la clasificación de la onda Kelvin ecuatorial forzada por el viento. Para esto se usan las anomalías de vientos zonales, básicamente las anomalías del oeste que son las que forman las ondas Kelvin cálidas, del proyecto TAO (Tropical Atmospheric Oceanic: www.pmel.noaa.gov/tao) desde el 01 de enero de 1993 hasta el 31 de diciembre del 2014. En esta ocasión se tomó como zona de generación de las ondas Kelvin la región ubicada al oeste de la línea internacional de cambio de fecha (180º). Con esta consideración se procedió a calcular el promedio de la información de vientos zonales de tres boyas localizadas en 147ºE, 156ºE y 165ºE, previamente esta información fue promediada entre 2ºS y 2ºN. El resultado de esto es una serie de tiempo a la que luego se le sustrajo la media mensual con el fin de obtener la variación intraestacional. Con esta nueva serie de tiempo se calcularon las fechas en las que las anomalías de viento del oeste alcanzaron valores por encima de los 3 m/s (valor referencial que será ajustado más adelante), las que sumaron 48 eventos. De este número de eventos, 4 pertenecieron a vientos superiores a 5 m/s, 10 a velocidades entre 4 y 5 m/s y 33 a vientos entre 3 y 4 m/s. En general, estas fechas son importantes, pues serán la base para obtener la evolución de las ondas Kelvin desde el momento en que se da el pulso de viento.