Procesos de acople e interacción superficie-atmósfera en el sudeste de Sudamérica

Abstract

Los procesos físicos intervinientes en la interacción de la superficie continental con la atmósfera son de vital interés en el campo de la climatología. El conocimiento de las zonas con fuerte influencia del suelo sobre la precipitación contribuye a mejorar la predictibilidad en distintas escalas temporales, principalmente la estacional. Pocos estudios se han realizado sobre Sudamérica hasta el momento y, sobre otras regiones principalmente se han realizado durante el período estival. Los conceptos de acople, retroalimentación y memoria son diferenciados para luego ser empleados en distintos análisis realizados sobre simulaciones obtenidas de modelos climáticos regionales. Gran parte del sudeste de Sudamérica (SESA) ha sido caracterizado como una zona de alta eficiencia de acople (EA) entre la humedad del suelo y la evapotranspiración durante un verano en un estudio previo con el modelo climático regional RCA3-E. En tal contexto, en esta Tesis se estudian procesos físicos entre distintas variables de superficie como la humedad del suelo, la evapotranspiración y la precipitación. Distintas subregiones dentro de SESA permiten identificar que donde la EA es alta, la evapotranspiración se encuentra regulada por la humedad del suelo independientemente de la intensidad media de la precipitación. La memoria, de la humedad del suelo es mayor y tiene un patrón espacial más robusto en la capa de suelo profunda que en la capa superficial. Donde la EA es elevada en general la memoria de la capa profunda de suelo es baja, sugiriendo que la atmósfera se ve mayormente influenciada en escala estacional por la dinámica más lenta de la superficie. El estudio de interacción superficie – atmósfera sobre Sudamérica se amplía utilizando una nueva versión del modelo (RCA4). Se encuentra que SESA es una zona de transición climática durante el verano, otoño y primavera en el período 1980-99. Allí, se definen períodos con condiciones anómalamente secas ó húmedas del suelo, en donde resulta interesante estudiar el acople. Mediante simulaciones controladas se encuentra que el acople resulta ser máximo en SESA, durante la estación estival y con condiciones secas de la superficie continental. Mientras que la EA es máxima en toda SESA, el acople de la humedad del suelo con la precipitación se produce solamente al este de la región. Los patrones espaciales de acople entre la humedad del suelo y distintas variables de la capa límite atmosférica revelan que la energía estática húmeda y su gradiente vertical son las variables que contribuyen al desarrollo de la precipitación, como resultado del flujo total en superficie que es afectado por la humedad del suelo solo en la región este de SESA. Otra métrica estadística de acople es implementada sobre simulaciones climatológicas de cuatro modelos climáticos regionales en el contexto de un proyecto de investigación. Los resultados sugieren, consistentemente con los resultados previos, que el acople también es máximo en SESA durante el verano, el otoño y la primavera. Palabras claves: interacción superficie – atmósfera, intensidad del acople, procesos físicos, sudeste de Sudamérica, humedad del suelo, evapotranspiración, precipitación, modelado climático regional