Divulgación Científica
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Item Open Access Ondas Kelvin oceánicas y un modelo oceánico simple para su diagnóstico y pronóstico(Instituto Geofísico del Perú, 2014-01) Mosquera Vásquez, Kobi AlbertoUno de los procesos físicos remotos que impactan continuamente la costa peruana son las conocidas ondas Kelvin oceánicas ecuatoriales, las cuales son ondas de gravedad modificadas por la rotación de la Tierra. Debido al impacto de las ondas Kelvin en el mar peruano, es de suma importancia monitorizar y, si es posible, predecir el arribo de estas ondas a nuestra costa para evitar las repercusiones negativas. El Instituto Geofísico del Perú (IGP), como parte de sus actividades de monitorizar y estudiar el Fenómeno El Niño, utiliza desde el año 2009 un Modelo Oceánico Lineal (Mosquera, 2009; Mosquera et al., 2011, de aquí en adelante LOM-IGP) que permite diagnosticar la onda Kelvin por su manifestación en el nivel del mar y en las corrientes zonales. El LOM-IGP es un modelo simplificado del océano que asume que toda la dinámica superior del océano se puede representar con un modelo de una capa de profundidad H, cuyo límite inferior es la termoclina. Además se desprecian los términos advectivos (no-lineales). Es importante indicar que el LOM-IGP, como todos los modelos numéricos, no es perfecto, pero es una herramienta importante que permite establecer escenarios del posible arribo de ondas Kelvin (cálidas o frías).Item Open Access Variedades de El Niño(Instituto Geofísico del Perú, 2014-02) Takahashi, KenEn el Perú, el Fenómeno El Niño generalmente se asocia a inundaciones en la costa y además, como algunos saben, está relacionado a una corriente cálida. Sin embargo, en años recientes ha surgido confusión, incluso entre especialistas, sobre a qué llamar El Niño. Esto se debe principalmente a que el concepto de El Niño que manejan el Perú y el resto del mundo no es el mismo, y a que en la última década estas nociones no han coincidido. Es entonces de interés de aquellos afectados por El Niño el entender cómo los conceptos evolucionan y a qué se refieren según quién los utilice.Item Open Access Entendiendo los impactos de diferentes tipos de El Niño y La Niña en las lluvias del Perú(Instituto Geofísico del Perú, 2014-03) Lavado Casimiro, Waldo S.; Espinoza, Jhan CarloA nivel internacional, el fenómeno El Niño es considerado como el primer modo de variabilidad climática interanual tanto en los trópicos como a escala global (Ropelewski y Halpert, 1987). Durante las últimas décadas, algunos autores han descrito los impactos de los eventos El Niño sobre las lluvias en el Perú, generalmente enfocándose en regiones específicas y con un número limitado de estaciones pluviométricas. Estos estudios han mostrado que si bien las lluvias en la costa norte están estrechamente relacionadas con la temperatura superficial del mar (TSM) costera (ej. Woodman, 1999; Takahashi, 2004), los comportamientos de las precipitaciones en los Andes presentan correlación inversa, aunque moderada, pero mayormente con la TSM en el Pacífico ecuatorial central (Lagos et al., 2008; Silva et al., 2008; Lavado et al., 2012). Debido a esto, los impactos de El Niño y La Niña en el Perú dependerán del tipo de estos eventos (ver Takahashi et al., 2011 y Takahashi, 2014). En el presente artículo se sintetiza el estado del conocimiento sobre la influencia de los diferentes tipos de El Niño y La Niña en las lluvias en el Perú a la escala anual. En números posteriores de este boletín se profundizará este tema en detalles, como la estacionalidad de los impactos de El Niño/La Niña, sus efectos no-lineales, etc.Item Open Access La circulación del Pacífico tropical este y su conexión con el Perú(Instituto Geofísico del Perú, 2014-04) Montes Torres, IvonneEl Pacífico tropical este, delimitado por el meridiano de 120° W y la costa oeste de América del Sur, presenta una circulación muy interesante y compleja que abarca dos importantes sistema de corrientes: el Sistema de Corrientes Ecuatorial y el Sistema de Corrientes de Perú. Ambos sistemas son de gran importancia, ya que el primero interviene en el clima del planeta y el segundo representa uno de los sistemas más productivos del mundo.Item Open Access El Niño y el cambio climático(Instituto Geofísico del Perú, 2014-05) Takahashi, KenENOS presenta modulaciones interdecadales considerables en amplitud y patrón espacial dentro del registro instrumental. Modelos sin cambios en forzantes externos presentan modulaciones similares y hay poco consenso en si los cambios observados en ENOS se deben a forzantes externos o variabilidad natural. Hay alta confianza en que ENOS continuará siendo el modo dominante de variabilidad interanual con influencias globales en el siglo XXI y, debido a cambios en la disponibilidad de humedad, la variabilidad de la lluvia en escalas regionales inducida por ENOS se intensificará. Hay confianza media en que los patrones de teleconexión inducidos por ENOS se desplazarán hacia el este sobre el Pacífico norte y América del Norte. Hay baja confianza en los cambios de intensidad y patrón espacial de El Niño en un clima en calentamiento.Item Open Access ¿Por qué no llueve en la costa del Perú (salvo durante El Niño)?(Instituto Geofísico del Perú, 2014-06) Woodman Pollitt, Ronald Francisco; Takahashi, KenEl Perú es un país tropical y, sin embargo, no llueve en nuestra costa. ¿Por qué no llueve? La respuesta, en resumen, es que nuestra atmósfera es muy estable debido a la frialdad de las aguas de nuestro mar y la subsidencia atmosférica. Si bien lo típico es que la temperatura disminuya con la altitud, en la costa peruana es común una “inversión de temperatura”, que consiste en una capa donde más bien la temperatura aumenta abruptamente en lugar de disminuir, lo cual hace que la atmósfera sea tremendamente “estable”. Esta inversión ocurre a lo largo de la costa a una altura de aproximadamente 700-1000 m sobre el nivel del mar. Raros son los lugares en el mundo que muestran una inversión tan pronunciada, donde el salto en las temperaturas en la capa de inversión puede llegar hasta 15 °C. Como veremos más adelante, la inversión de temperatura (y la supresión de las lluvias intensas) deja de existir sólo en condiciones de El Niño.Item Open Access Erosión y transporte de sedimentos durante eventos El Niño a lo largo de los Andes occidentales(Instituto Geofísico del Perú, 2014-07) Morera Julca, Sergio ByronLa vertiente del Pacífico peruano ocupa el 21.8% de la superficie del territorio nacional y esta situada entre los 2° y 18° de latitud sur. Sus cuencas montañosas sufren un intenso desgaste físico-químico de los suelos (proceso de desertificación). La vertiente del Pacífico presenta un fuerte gradiente climático-altitudinal, que va desde un clima ecuatorial en el norte hasta la zona más desértica en el sur. En resumen, esta región andina es un laboratorio natural ideal para estudiar el comportamiento regional de las tasas de erosión, así como los procesos que intervienen en sus cuencas.Item Open Access Teorías simples de El Niño-Oscilación Sur: más allá del Oscilador Carga- Descarga(Instituto Geofísico del Perú, 2014-08) Dewitte, Boris; Takahashi, Ken; Mosquera Vásquez, Kobi AlbertoLos avances en la investigación de El Niño-Oscilación Sur (ENOS) van de la mano con nuestra habilidad para observar, modelar y pronosticar las condiciones oceanográficas en el Pacífico tropical. El estudio del ENOS es guiado por las teorías, que proporcionan un marco conceptual a partir del cual los datos (in situ y simulaciones numéricas) pueden ser interpretados y nos permiten plantear e implementar sistemas eficientes de observación. A su vez, las teorías del ENOS han evolucionado y se han aumentado en complejidad en las últimas tres décadas como consecuencia de la ampliación del sistema de observación del Pacífico tropical. En este artículo se revisan las principales teorías del ENOS, enfocadas en el paradigma más simple conocido como “Oscilador Carga-Descarga” (recharge-discharge oscillator en inglés; Jin, 1997) y que es el principal esquema teórico en los estudios recientes sobre ENOS. Aquí se señalarán los elementos y las limitaciones de esta teoría basándose en los recientes hallazgos científicos, lo que incluye nuevas observaciones que han llevado a establecer varios tipos de ENOS, esto como consecuencia de la naturaleza no lineal de este fenómeno.Item Open Access Influencia de la variabilidad de los océanos Atlántico y Pacífico en la hidrología de la cuenca amazónica peruana(Instituto Geofísico del Perú, 2014-09) Espinoza, Jhan CarloDiferentes investigaciones científicas han mostrado la relación entre el fenómeno El Niño-Oscilación del Sur (ENSO) y la variabilidad hidroclimática en la cuenca amazónica brasileña (e.g. Marengo et al., 1998; Uvo et al., 1998; Ronchail et al., 2002; Williams et al., 2005). En general, los autores muestran que en esta región las lluvias y caudales tienden a ser superiores (inferiores) a lo normal durante eventos La Niña (El Niño). Por otro lado, diferentes estudios han puesto en evidencia la influencia de las variaciones de la temperatura superficial del océano Atlántico Tropical en las precipitaciones de la cuenca amazónica (e.g. Marengo, 1992; Uvo et al., 2000, Zeng et al., 2008; Espinoza et al., 2009a; 2009b; Yoon y Zeng, 2010). Estos estudios muestran que condiciones más cálidas (frías) de lo normal en el Atlántico Tropical Norte generalmente producen una reducción (incremento) de lluvias y caudales en la cuenca amazónica.Item Open Access Actividad de las ondas ecuatoriales y su impacto en la Temperatura Superficial del Mar en el Fenómeno El Niño 2002/2003(Instituto Geofísico del Perú, 2014-10) Mosquera Vásquez, Kobi Alberto; Dewitte, Boris; Illig, Serena; Takahashi, Ken; Garric, G.Es conocida la importancia para el Perú de pronosticar el Fenómeno El Niño (FEN) con la mayor confiabilidad y tiempo de anticipación posible. Para mejorar estos pronósticos, es necesario conocer y entender de manera precisa cada uno de los procesos físicos que están involucrados en el cambio de la Temperatura Superficial del Mar (TSM), variable que caracteriza la presencia de El Niño. Desde hace muchos años la comunidad científica está envuelta en alcanzar este objetivo, para lo cual se ha desarrollado mucho trabajo técnico-científico realizando observaciones in situ o mediante satélites, estudios estadísticos y teóricos, así como simulaciones con modelos numéricos complejos y simples del océano y atmosfera. Lamentablemente, como ya se sabía, y se ha vuelto a ver en este año 2014, los eventos El Niño pueden diferir bastante entre ellos y, además, aún existen vacíos científicos que limitan las predicciones del FEN. El objetivo del presente documento es mostrar, basándose en el trabajo de Mosquera-Vásquez et al. (2013), la actividad de las ondas Kelvin y Rossby ecuatoriales, así como su contribución en el cambio de la anomalía de la TSM en el Fenómeno El Niño 2002/2003, que puede ser considerado del tipo de “Pacífico Central” o “Modoki” (ver Takahashi, 2014). Para esto se realizó un análisis del balance de energía utilizando los datos oceánicos de un Modelo Oceánico de Circulación General (OGCM, por sus siglas en inglés) perteneciente a MERCATOR (http://www.mercator-ocean.fr/html/produits/index_en.html). Este modelo fue forzado por datos de viento y flujos de calor y agua superficiales observados, pero sin asimilación de datos oceánicos subsuperficiales. Los resultados fueron validados exitosamente con información in situ y satelital.Item Open Access La estacionalidad del impacto de El Niño en las lluvias en el Perú(Instituto Geofísico del Perú, 2014-11) Silva Vidal, YaminaLas lluvias en el Perú están caracterizadas por una fuerte estacionalidad, principalmente en las zonas andinas, donde estas inician en el mes de setiembre y aumentan paulatinamente hasta alcanzar los valores máximos en los meses de verano (enero-marzo) para descender bruscamente en el mes de abril (IGP, 2005; Lagos et al., 2008; Silva et al., 2008). Los meses de mayo-agosto son meses de escasas lluvias y en algunas zonas no se presentan precipitaciones. Por otro lado, la costa peruana se caracteriza por ser muy seca durante todo el año, a excepción de Tumbes que presenta lluvias en los meses de verano. Sin embargo, durante años El Niño las precipitaciones pueden ser extremas en esta región, mientras que en la selva peruana llueve todo el año, pero siempre más intenso en los meses de verano (Woodman, 1999; Takahashi, 2004; Lagos et al., 2008; Lavado and Espinoza, 2014; Woodman y Takahashi, 2014). Es por ello, que en el presente documento se hace un breve resumen del impacto de la variabilidad de la temperatura superficial del mar (TSM) en las lluvias en Perú durante el inicio de la temporada de lluvias, (octubre-diciembre) y el pico de la estación de lluvias (enero-marzo), según las estadísticas basadas en datos de estaciones pluviométricas.Item Open Access Impactos económicos de El Niño costero en el sector vivienda a causa de inundaciones en la costa norte del Perú(Instituto Geofísico del Perú, 2014-12) Machuca Breña, Ricardo; Takahashi, Ken; Martínez Grimaldo, AlejandraLos impactos económicos del evento El Niño extraordinario 1997-98 por inundaciones fueron mucho mayores que el promedio para cada uno de los otros años El Niño costero o neutros/fríos en el periodo 1994-2012 (los daños por inundaciones durante el Niño extraordinario ascendieron a S/. 763’938,932, mientras que los daños económicos anuales promedio entre los periodos restantes fueron de S/. 4’067,007). Entre los cuatro departamentos considerados, el que experimentó mayores impactos fue Piura, lo cual probablemente refleja una combinación de un mayor aumento en el número de inundaciones de gran magnitud durante El Niño extraordinario, así como un mayor número de viviendas en condiciones de vulnerabilidad. El presente trabajo se centró en el impacto económico de El Niño costero en el sector vivienda a causa de inundaciones, sin embargo cabe indicar que aún falta trabajar en forma similar los impactos en otros sectores económicos de importancia como agricultura, ganadería, turismo, etc.Item Open Access Variabilidad climática interdecadal en el Pacífico(Instituto Geofísico del Perú, 2015-01) Montecinos, AldoUna de las características más notables del clima es que cambia continuamente. Todos tenemos la noción que el clima de invierno es diferente al clima de verano, no importa en qué región del planeta nos encontremos. Hay algo que podemos notar: las madrugadas son más heladas, desaparece el viento que proviene del norte, y la estación de lluvias o lloviznas empieza. El vivir en un lugar implica necesariamente el conocimiento de este cambio del clima local. Al cambio periódico del clima que va desde el verano al invierno, lo podemos considerar un ciclo o bien una oscilación. Este ciclo anual es particularmente intenso y se manifiesta como fluctuaciones en muchas variables físicas, tanto en la atmósfera como en el océano. Hoy en día, sabemos que existen fluctuaciones climáticas de periodos más largos, que van desde escalas de tiempo de décadas hasta siglos y milenios. Es importante diferenciar aquellas fluctuaciones de largo plazo que son manifestaciones de la dinámica natural del sistema climático de aquellas producidas por forzantes antropogénicos (o cambio climático antropogénico). En particular, cuando se observan décadas con características climáticas diferentes de otras, podríamos considerarlas como fluctuaciones u oscilaciones interdecadales (entre décadas) naturales. Gracias a la mayor cobertura y largo de los registros instrumentales, la mayoría de los trabajos sobre variabilidad interdecadal en el Pacífico se han concentrado en el Hemisferio Norte.Item Open Access El Fenómeno El Niño durante el último milenio(Instituto Geofísico del Perú, 2015-02) Apaéstegui Campos, James Emiliano; Takahashi, Ken; Ortlieb, Luc; Sifeddine, Abdelfettah; Macharé, JoséEl Fenómeno El Niño-Oscilación Sur (ENSO por sus siglas en inglés) representa la mayor perturbación natural en el sistema climático global. En escala de tiempo interanual, este fenómeno está asociado a procesos de reorganización del sistema océano – atmosférico en el Pacífico Tropical que, a su vez, induce a anomalías climáticas remotas (teleconexiones), tanto en áreas tropicales como extra-tropicales del planeta. Debido a su naturaleza y sus impactos en los ecosistemas y economías globales, este fenómeno ha despertado el interés de varios estudios que se proponen entender los procesos que explican su ocurrencia, intensidad e impactos en base a mediciones instrumentales periódicas en el sistema océano-atmósfera. El presente trabajo tiene como objetivo mostrar algunas de estas evidencias para el último milenio y cómo son utilizadas por la comunidad paleoclimática en vista de incrementar el conocimiento de la evolución del clima y el fenómeno en sí mismo.Item Open Access Patrones diarios de precipitación y su relación con la circulación atmosférica durante eventos extremos El Niño en la costa norte peruana(Instituto Geofísico del Perú, 2015-03) León, KarenEl Niño puede provocar eventos climáticos extremos en todo el mundo, como las inundaciones y las sequías. En la costa norte peruana, dependiendo de su magnitud, genera intensas lluvias e inundaciones, tal como ocurrió durante los años 1982-83 y 1997-98 donde se produjeron fuertes impactos socioeconómicos. Estos eventos han sido catalogados como de magnitud extraordinaria por el comité del Estudio Nacional del Fenómeno El Niño (ENFEN). El entendimiento de los procesos físicos, la frecuencia e intensidad de eventos El Niño en un sistema climático cambiante, ha pasado de ser un tema estrictamente científico a un tema del ámbito político, económico y social. En el presente artículo se busca comprender las condiciones meteorológicas que favorecen los eventos de precipitaciones intensas dentro de un evento El Niño. Para ello se sintetiza el estudio de León (2014), en el cual se realizó un análisis de la variabilidad espacio-temporal de las precipitaciones diarias en las regiones de Tumbes y Piura durante los eventos El Niño extraordinario de 1982-83 y 1997-98. Esto permitió determinar la relación entre la ocurrencia de días lluviosos y secos y la circulación atmosférica durante dichos eventos.Item Open Access Física de El Niño extraordinario(Instituto Geofísico del Perú, 2015-04) Takahashi, Ken; Dewitte, BorisDesde el punto de vista de impactos, la capacidad de pronóstico de largo plazo de El Niño extraordinario es claramente de gran importancia para el Perú. Afortunadamente, en los últimos años se ha iniciado una línea de investigación a nivel internacional enfocada en estos eventos, empujada por la posibilidad que la frecuencia de ellos aumente con el calentamiento global (Cai et al., 2014). Sin embargo, hay que recordar que las manifestaciones de El Niño en el Perú pueden ser particulares. Un ejemplo de esto es que El Niño 1972-73, que tuvo bastante menos impactos por lluvias en el Perú que los dos extraordinarios, tuvo un calentamiento en el Pacífico Central máximo casi igual que los de 1982-93 y 1997-98 (anomalía de TSM en la región Niño 3.4 ≈ 2°C). Claramente, es necesario poder distinguir entre estas posibilidades. Lamentablemente los modelos climáticos usados para el pronóstico a nivel internacional son particularmente deficientes en el Pacífico Oriental (Reupo y Takahashi, 2014ab), ya que varios de los procesos físicos relevantes no son bien representados (Takahashi et al., 2014). Por lo tanto, se debe tener mucho cuidado en la interpretación de los modelos y es necesario que los científicos peruanos tomen el liderazgo en la investigación científica orientada a resolver estos problemas.Item Open Access Influencia de la variabilidad decadal en El Niño-Oscilación Sur(Instituto Geofísico del Perú, 2015-05) Takahashi, Ken; Dewitte, BorisEl Niño-Oscilación Sur (ENOS) es un fenómeno que depende en forma fundamental del acoplamiento entre el océano y la atmósfera. En particular, el crecimiento de su fase cálida se desarrolla mediante el proceso de retroalimentación positiva de Bjerknes (1969), el cual consiste en una amplificación mutua entre la lluvia, los vientos del oeste y el calentamiento superficial en el Pacífico Ecuatorial (ver Dewitte et al., 2014). Por otro lado, el proceso de amplificación no actúa indefinidamente, ya que al mismo tiempo que un evento cálido crece, el contenido de calor oceánico es descargado de la zona ecuatorial y esto lleva al fin del evento cálido (ej. modelo carga-descarga; Dewitte et al., 2014). Para la fase fría los procesos son similares, pero en la dirección opuesta.Item Open Access Modelos climáticos y sus errores promedio en el Pacífico(Instituto Geofísico del Perú, 2015-06) Takahashi, KenLas herramientas más sofisticadas con las cuales cuentan los científicos para el estudio y pronóstico de El Niño son los llamados “modelos climáticos globales” (GCMs, por sus siglas en inglés). Estos consisten en programas computacionales que resuelven en forma aproximada las ecuaciones que gobiernan la dinámica de fluidos del sistema acoplado conformado por el océano y la atmósfera, lo cual permite contar con las variaciones temporales de la distribución 3D de variables básicas (temperatura, humedad, salinidad del mar, viento, corrientes, presión, etc.) sobre todo el planeta. Sin embargo, si bien varias de estas ecuaciones se pueden considerar como leyes fundamentales de la física (segunda ley de Newton, conservación de la masa y la energía, etc.), se deben hacer aproximaciones para que su solución sea computacionalmente posible. Estas aproximaciones son fuente importante de error en los modelos, que en primer lugar se manifiestan como errores en la representación del clima promedio que, a su vez, pueden afectar la representación de El Niño y otros fenómenos. A continuación se discutirá en más detalle algunas de las limitaciones de los GCMs con respecto a la representación del clima promedio en región del océano Pacífico Tropical y algunas implicancias para la simulación de El Niño.Item Open Access El cambio climático y la lluvia en la costa norte(Instituto Geofísico del Perú, 2015-08) Ramos, YakelynEn la costa norte del Perú, caracterizada como una zona árida, normalmente no llueve (lluvia promedio 14 mm/mes). Esto se debe a que la atmósfera en esta zona es muy estable y, a su vez, esta estabilidad es una consecuencia de la frialdad del mar adyacente y de la subsidencia atmosférica, lo cual forma la llamada “inversión térmica”, con aires intrínsecamente más cálidos y ligeros por encima de los aires de la capa límite atmosférica adyacente a la superficie (Figura 1a; Woodman y Takahashi, 2014). Sin embargo, durante eventos El Niño, se ha llegado a experimentar lluvias muy intensas, con truenos y relámpagos, gracias a que las altas temperaturas facilitan el ascenso de masas de aire húmedo hasta grandes alturas, donde la humedad se condensa y luego cae como lluvia. Este proceso, conocido como convección, está normalmente limitado por la estabilidad atmosférica la cual cede durante El Niño (Figura 1b). Para que se realice esto, la superficie del mar debe calentarse hasta superar una temperatura crítica (Tcrit), la cual reduce la inversión térmica y permite que el aire ascienda (Graham y Barnett, 1987; Xie y Philander, 1994; Woodman, 1999; Johnson y Xie, 2010; Bellucci et al., 2009).Item Open Access Variaciones intraestacionales de la Temperatura Superficial del Mar en la costa del Perú(Instituto Geofísico del Perú, 2015-09) Goubanova, Katerina; Illig, Serena; Dewitte, Boris; Takahashi, KenEn el presente artículo nos enfocaremos en las fluctuaciones de la TSM que se encuentran sobre la escala de tiempo intraestacional, la cual se refiere a las oscilaciones de las variables climáticas con un periodo que varía entre 30 y 120 días. Cabe mencionar que una parte de esta variabilidad intraestacional proviene de la variabilidad interna del océano y es asociada a la actividad de remolinos de mesoescala. El presente artículo no analiza la variabilidad interna, la cual es más marcada afuera de la zona de afloramiento costero, sino se centra sobre la variabilidad forzada que puede explicar los eventos cálidos o fríos asociados a una alteración del afloramiento promedio dentro de una estación. Es importante predecir tal tipo de evento pues este puede tener un gran impacto sobre el ecosistema marino y sobre el clima costero.