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Identificación de patrones de circulación atmosférica para el Ecuador y su influencia para la ciudad de Quito

Hidalgo Proaño, Orlando Marcelo (2012) Identificación de patrones de circulación atmosférica para el Ecuador y su influencia para la ciudad de Quito. Maestría thesis, Universidad Nacional de Colombia.

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Resumen

Sobre el Distrito Metropolitano de Quito (DMQ), área en la que se asienta una población de cerca de 2 millones de habitantes con una creciente actividad económica importante en el contexto del país, los fenómenos meteorológicos generan impactos socioeconómicos considerables, en algunos casos desastres. Dado que tanto el clima como el tiempo atmosférico incide en diferentes actividades humanas, es necesario tener conocimiento de la estacionalidad y del comportamiento de los fenómenos meteorológicos en una región, de tal manera que sirva de base para predicción estacional y de medios o herramientas de pronóstico y alerta meteorológicos ante los fenómenos que pudieran resultar adversos. Dada la necesidad de contar con herramientas de predicción climática, de pronóstico del tiempo y de alertas hidrometeorológicas que adviertan a la población ante el advenimiento de un período con fenómenos determinados o a la inminencia de una amenaza de índole meteorológico en la región, el presente trabajo plantea como objetivo conocer las particularidades de la circulación atmosférica en las escala general y de los sistemas atmosféricos de escala sinóptica sobre la región en donde se asienta el distrito Metropolitano de Quito. Para el efecto se tomaron como base del análisis, variables de temperatura del aire, humedad relativa, presión atmosférica, componente zonal y meridional del viento y precipitación de niveles 700, 500, 200 hPa y de superficie. Para el análisis de la escala general (circulación general de la atmósfera sobre la región) que explica la estacionalidad de los procesos regionales se utilizaron valores medios mensuales. Los procesos de escala sinóptica se analizaron con ayuda de datos diarios de las variables señaladas. El análisis se basó en el estudio de la distribución espacial y temporal (ciclo anual) de las variables de mayor escala. Para la escala sinóptica se investigaron los perfiles verticales de humedad, temperatura del aire, viento y precipitación con respecto al tiempo en días, se calcularon coeficientes de correlación entre las variables de altura con la precipitación, se elaboraron espectros utilizando wavelets (onditas) para series de datos diarios de precipitación en superficie, viento zonal y viento meridional organizadas por trimestre de cada año y se estableció un índice de presencia de señales de escala sinóptica. Con lo señalado anteriormente se estableció lo siguiente: En la troposfera inferior (700hPa) desde el mes de diciembre hasta mayo los vientos predominantes son del Nor-Este y del lado oriental de la cordillera son del Este, mientras que desde el lado occidental cambian a la dirección Sur-Este, en el resto del año los vientos se mantienen del Nor-Este y del Este. En la troposfera media (500hPa) el viento es predominante del Nor-Este y del Este durante todo el año. Mientras que en la troposfera superior (200hPa) el viento dominante es del Nor-Este y del Este, con excepción del período diciembre-enero-febrero durante el cual predomina la dirección del Sur-Este. Los perfiles verticales de datos diarios de viento, temperatura del aire, humedad del aire y la secuencia de datos diarios de precipitación (organizadas en series para cada uno de los cuatro períodos trimestrales: 2 secos y 2 lluviosos) evidencian el paso de ondulaciones en el viento que regulan las fluctuaciones de las demás variables. El cambio en el componente meridional del viento marca el paso de estos sistemas y del comportamiento en variables como la humedad y la precipitación. El análisis espectral de las series de precipitación, viento zonal y meridional evidenció señales de sistemas en escala sinóptica (con ligeros picos espectrales en el umbral de los 3-5 días) sobre Quito, lo que refuerza la evidencia de existencia de sistemas de escala sinóptica. En los espectros tales sistemas se ven más marcados en la precipitación y en el componente meridional del viento que en el zonal. En los espectros de precipitación, se observó que estacionalmente la actividad de los sistemas de escala sinóptica es mayor en marzo-abril –mayo y en septiembre-octubrenoviembre, aunque para los demás períodos también se registran señales de presencia de estos sistemas. El análisis espectral de los componentes zonal y meridional del viento también marca presencia de estos sistemas tanto en los períodos estacionales lluviosos como secos. El análisis de la variabilidad climática sobre el DMQ asociada a ENOS mostró que la temperatura media de aire en la escala interanual está estrecha y directamente relacionada con los fenómenos de El Niño y de La Niña. Aunque, variables como la presión atmosférica, humedad relativa y precipitación tiende a tener una relación inversa con el ONI, este patrón de respuesta no siempre ocurre. Así, por ejemplo, la precipitación sobre el DMQ disminuyen notablemente bajo la influencia del fenómeno de El Niño, sin embargo en los eventos muy fuertes, como el de 1982-1983, hubo un notable aumento de la precipitación sobre la región. Ante los eventos de La Niña se estableció un patrón de respuesta claro: aumento de la precipitación. Al explorar el efecto de las fases extremas de ENOS sobre los sistemas sinópticos de la región, se detectó que bajo la fase de El Niño tiende a disminuir la actividad de estos., Abstract. Over the Metropolitan District of Quito (DMQ), area in which sits a population of about two million inhabitants with an increasing and important economic activity in the context of the country, weather events generate considerable socioeconomic impacts, and in some cases occur disasters. Since than the climate and the weather affects different human activities, it is necessary to have knowledge of the seasonality and behavior of meteorological phenomena in a region, such that serve the basis for seasonal forecasting, ways or forecasting tools and meteorological alerts of phenomena that could be adverse. Given the need to count with climatic prediction tools, of weather forecasting and hydrometeorological alerts that warn to population before advent of one period with determined phenomena or the threat imminent of meteorological origin over the region, this present study raises aimed at understanding the particularities of the circulation atmospheric in the general scale and the atmospheric systems of scale synoptic over the region where sits the Metropolitan district of Quito. To the effect were taken like basis of analysis variables like air temperature, relative humidity, atmospheric pressure, zonal and meridional component of the wind and precipitation at levels 700, 500, 200 hPa and surface. For the analysis general scale (general circulation of the atmosphere over the region) that explains the seasonality of regional processes monthly media values were used. The synoptic scale processes were analyzed with help of daily data of the indicated variables. The analysis was based on the study of the spatial and temporal distribution (annual cycle) of variables larger scale. For synoptic scale were investigated vertical profiles of humidity, air temperature, wind and precipitation with respect to time in days, correlation coefficients were calculated between the height variables with the precipitation, were developed spectrums using wavelets for series daily data of precipitation over surface, zonal and meridional winds organized by quarter of each year and was established an index of presence of signals of synoptic scale. With the anterior antecedently it was established the next: In the inferior troposphere (700 hPa) since December to May the prevailing winds are from north-eastern and of side eastern of the Cordillera are the East, while from the side west, they change to the direction South-East , in the rest of the year the winds are maintained of the North-East and East. In the middle troposphere (500hPa) the wind is predominantly from the north-east and of east throughout the year. While in the upper troposphere (200hPa) the dominant wind is from the north-east and of east, with exception of December-January-February period during which dominates the direction of the South-East. The vertical profiles daily wind data, air temperature, air humidity and the sequence of daily data of precipitation (organized in series for each of the four quarterly periods: 2 rainy and 2 dry) show the passage of ondulations in the wind than regulated the fluctuations of other variables. The change in the meridional component of the wind marks the passing of these systems and the behavioral of the variables such as humidity and precipitation. Spectral analysis of series of precipitation, zonal and meridional wind evidenced signs of systems in synoptic scale (with slight peaks spectral at the threshold of 3-5 days) over Quito, reinforcing the evidence of the existence of synoptic scale systems . In the spectra, such systems are more marked in rainfall and the meridional component than in the zonal wind. In the spectra of precipitation was observed that seasonally the activity of the synoptic scale systems is greater in March-April-May and September-October-November, although for other periods also are recorded signals of presence of these systems. Spectral analysis of zonal and meridional wind components also marks the presence of these systems in rainy and dry seasonal periods. The analysis of climate variability over DMQ associated to ENOS showed that the average temperature of air in the interannual scale is closely and directly related to the El Niño and La Niña phenomena. Although variables such as barometric pressure, relative humidity and rainfall tends to have an inverse relationship with the ONI, this pattern of response not always occurs. For example, rainfall on the DMQ decreases significantly under the influence of El Niño, however in very strong events, such as 1982-1983, there was a significant increase in rainfall over the region. To La Niña events was established clear pattern of response: Increased precipitation . In exploring the effect of the extreme phases of ENSO on the synoptic systems of the region, it was found that under the El Niño phase tends to decrease the activity of these.

Tipo de documento:Tesis/trabajos de grado - Thesis (Maestría)
Colaborador / Asesor:Pabón Caicedo, José Daniel
Información adicional:Magister En Meteorología. Línea de Investigación: Circulación de Patrones Atmosféricos
Palabras clave:Variabilidad climática, Patrones atmosféricos, Escala sinóptica, Variabilidad mesoescala, Variabilidad sinóptica, Climate variability, Weather patterns, Synoptic scale, Mesoscale variability, Synoptic variability
Temática:3 Ciencias sociales / Social sciences
5 Ciencias naturales y matemáticas / Science > 55 Ciencias de la tierra / Earth sciences & geology
Unidad administrativa:Sede Bogotá > Facultad de Ciencias > Departamento de Geociencias
Código ID:45641
Enviado por : bdigital4_ bog
Enviado el día :02 Dec 2014 13:34
Ultima modificación:02 Dec 2014 13:34
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