Principal sequence pattern analysis: A new approach to classifying the evolution of atmospheric systems

A new eigentechnique approach, Principal Sequence Pattern Analysis (PSPA), is introduced for the analysis of spatial pattern sequence, as an extension of the traditional Principal Component Analysis set in the T-Mode. In this setting, the variables are sequences of k spatial fields of a given meteorological variable. PSPA is described and applied to a sample of 256 consecutive daily 1000 hPa geopotential height fields. The results of the application of the technique to 5-day sequences demonstrate the advantages of this procedure in identifying field pattern sequences, thereby allowing the determination of the evolution and development of the systems, together with cyclogenesis and anticyclogenesis processes. In order to complete the study, the more traditional Extended Empirical Orthogonal Function (EEOF) analysis, which is the S-mode equivalent of the PSPA, was applied to the same dataset. For EEOF, it was not possible to identify any real sequences that could correspond to the sequences of patterns yielded by the EEOF. Furthermore, the explained variance distribution in the EEOF was significantly different from that obtained with PSPA. Conversely, the PSPA approach allowed for the identification of the sequences corresponding to those sequences observed in the data. Using diagrams of the squares of the component loadings values, as a function of time, the study of the times of occurrence of dominant field characteristics was also possible. In other words, successful determination of periods where the basic flow was dominant and times when strongly perturbed transient events with a significant meridional component occurred, was facilitated by PSPA.Laboratorio de Investigación de Sistemas Ecológicos y Ambientale

Validación de las alturas geopotenciales de 1000 hPa obtenidas del modelo de diagnóstico del Servicio Meteorológico Nacional

Se realiza un análisis espacial objetivo de datos diarios de alturas geopotenciales del nivel de 1000 hPa sobre la región del Cono Sur, calculados a partir del modelo de diagnóstico del Servicio Meteorológico Nacional Argentino, correspondientes a los meses de Enero y Julio del período 1990-95; a fin de arribar a una evaluación de su confiabilidad en estudios con escala de tiempo superior a la sinóptica. Para ello se emplea el Análisis de Componentes Principales no-rotadas con matriz de entrada en modo-T, técnica que se repite para diferentes enrejados; comparando estos resultados con los obtenidos previamente por Compagnucci y Salles (1996), bajo la misma metodología, para un período distinto y con datos observados desde estaciones meteorológicas de superficie. El modelo ajusta razonablemente la configuración de los sistemas que se presentan en el área, mostrando asimismo la influencia del relieve. Sin embargo, la inclusión de la región oceánica en el análisis podría estar forzando una estructura similar a la del flujo básico, perdiéndose además la variabilidad estacional de los campos resultantes. Este comportamiento se vería reflejado en la mayor varianza explicada por el campo medio al incluir observaciones marítimas, con lo cual, las inferencias estadísticas extraídas a partir de datos del modelo deberían contemplar este hecho, que tendería a subestimar la varianza explicada por perturbaciones de mayor frecuencia.An objective spatial analysis has been performed from 1000 hPa-geopotential heights daily data obtained from the Meteorological National Service diagnostic model output for the southern cone region and correspond to the months of January and July from the period 1990-95. It aims to evaluate the diagnostic model reliability in time scales longer than synoptic scale for future weather researches. Unrotated Principal Component Analysis with T-mode input matrix has been applied to different gridpoint distributions in order to compare the results to those previously obtained by Compagnucci and Salles (1996) with the same methodology applied to observed data from surface meteorological stations though for a different period. The model reasonably fits the synoptic systems features present over the area. However, the inclusion of the oceanic region in the analysis could possibly force to a structure similar to of the resulting fields. This behavior can be observed in the major variance explained by the mean field when including sea observations. For this reason, eventual statistics inferences drawn from the diagnostic model output ought to take into consideration this fact giving that it would tend to underestimate the concomitant variance of higher frequency perturbations.Asociación Argentina de Geofísicos y Geodesta

Comparison between circulation patterns associated to frost events in the humid pampa in climatic settings related with the experiments CMIP3 and CMIP5 of the GFDL model

El propósito de este estudio es investigar los cambios en la circulación atmosférica asociados a eventos de heladas en la Pampa Húmeda (PH) en el clima futuro para los escenarios más críticos proyectados por el modelo acoplado oceano-atmósfera GFDL. Se emplea el modelo GFDL en sus dos versiones (GFDL-CM2 para el CMIP3 y GFDL-CM3 para el CMIP5). Se analiza la capacidad del modelo para simular los cinco eventos extremos más fríos en el clima presente (1961-1990), respecto de los obtenidos en el reanálisis del NCEP/NCAR. Luego se comparan las simulaciones del clima futuro (2081-2100) con las del presente. En el experimento CMIP3 del clima presente el modelo muestra una mayor penetración de la isoterma de 0°C en 850 hPa, con anomalías de temperatura negativas más intensas que las del NCEP. El anticiclón pos frontal se observa más extendido meridionalmente sobre el continente, con valores de anomalías similares principalmente en la Pampa Húmeda. El gradiente de presión entre la alta y la baja corriente abajo, provoca un flujo de aire frio del sur más intenso en 850 hPa que en el reanálisis, propiciando heladas del tipo advectivas en la región de estudio. En el clima futuro el modelo proyecta una menor incursión de la isoterma de 0°C y con anomalías negativas de temperatura más pequeñas. El máximo del anticiclón en el futuro se localiza más al norte que en el presente, propiciando heladas del tipo radiativas. En el campo de altura, el jet subtropical se presenta más zonal y con intensidades ligeramente mayores que en las simulaciones del clima presente. Para el experimento CMIP5 en el clima presente el modelo logra simular la incursión de la isoterma de 0°C, pero la anomalía de temperatura es mayor que en el reanálisis. El campo de presión presenta similares características que en el experimento de CMIP3, pero con anomalías más intensas al sur del continente. En el escenario futuro el modelo proyecta la incursión de la isoterma de 0°C, así como la anomalía negativa de temperatura, similares al presente. El anticiclón pos frontal se localiza más al norte, sobrestimando tanto su valor así como su anomalía en la PH. El campo de viento no muestra diferencias respecto del presente. En suma, comparando los dos experimentos, el de CMIP3 en el futuro muestra importantes cambios respecto al presente, lo que no ocurre en el CMIP5. Esos cambios se ven principalmente en el campo de presión, donde para el CMIP3 (CMIP5) las heladas tipo radiativas (advectivas) serían las favorecidas en la Pampa Húmeda debido a la posición del anticiclónThe purpose of this study is to investigate the change in the atmospheric circulation associated with frost events in the Wet Pampa (WP) in the future climate for the most critical scenarios projected by the GFDL oceanatmosphere coupled model. Two versions of the GFDL model are used, the GFDL-CM2 for CMIP3 and GFDL-CM3 for CMIP5. We analyze the model capability to simulate the five most extreme cold events in the present climate (1961-1990), with respect to those obtained with the NCEP/NCAR Reanalysis. Then, we compare the future climate simulations (2081-2100) with the model simulation for the present climate. For the present climate the CMIP3 experiment presents more penetration of the 0°C isotherm in 850 hPa, intensifying the negative temperature anomalies in comparison to the reanalysis. The postfrontal anticyclone is more meridionally extended over the continent, with similar anomalies to those of the reanalysis, mainly over WP. The gradient between the high pressure and the low pressure downwind creates a more intense southerly cold airflow at 850 hPa than the reanalysis, giving place to advective frosts in the studied region. For the future climate, the model projects less penetration of the 0°C isotherm and less intense negative temperature anomalies. The anticyclone maximum is located further north than in the present climate, propitiating radiative frosts. In the upper levels, the subtropical jet shows a more zonally layout and slightly higher intensity than in the present climate simulations. For the present climate the CMIP5 experiment simulates well the incursion of the 0°C isotherm, although with a more intense temperature anomaly in comparison to the reanalysis. The pressure field presents similar characteristics to those shown in the CMIP3 experiment, but with larger anomalies in the southern part of the continent. For the future scenario, the model projects the 0°C isotherm incursion as well as the negative temperature anomalies similar to the present. The post frontal anticyclone is located further north, overestimating its value and the anomaly over WP. The wind field is similar to the present simulation. Summarizing the results of both experiments, the future projections with CMIP3 show significant changes with respect to the present, which is not the case with the CMIP5 experiment. These changes are mainly reflected in the pressure field, in which the position of the anticyclone in CMIP3 (CMIP5) would favor radiative (advective) frosts over WP.Fil: Muller, Gabriela Viviana. Provincia de Entre Ríos. Centro de Investigaciones Científicas y Transferencia de Tecnología a la Producción. Universidad Autónoma de Entre Ríos. Centro de Investigaciones Científicas y Transferencia de Tecnología a la Producción. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Centro de Investigaciones Científicas y Transferencia de Tecnología a la Producción; ArgentinaFil: Rabelo Da Rocha Repinaldo, Cintia. Provincia de Entre Ríos. Centro de Investigaciones Científicas y Transferencia de Tecnología a la Producción. Universidad Autónoma de Entre Ríos. Centro de Investigaciones Científicas y Transferencia de Tecnología a la Producción. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Centro de Investigaciones Científicas y Transferencia de Tecnología a la Producción; ArgentinaFil: Araneo, Diego Christian. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Provincia de Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales; ArgentinaFil: Andrade, Kelen. Centro de Previsao de Tempo e Estudos Climáticos. Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais; Brasi

Seasonal moisture sources and the isotopic composition of precipitation, rivers, and carbonates across the Andes at 32º-35.5°S

Constraining the influence of different moisture sources across the flanks of mountain ranges is important for understanding tectonic, geomorphic, and paleoclimate problems at geologic timescales, as well as evaluating climate change and water resources on human time scales. The stable isotope compositions of stream waters and precipitation are an ideal tool for this task. This study reports the results of a 2 year monthly precipitation sampling campaign on the eastern flank of the Andes in the Mendoza Province of Argentina, which began in September 2008. A total of 104 precipitation samples spanning some 2500 m of relief from nine sites were analyzed for δD and δ18O. In addition, 81 samples from Andean rivers collected on both sides of the range in 2002 and 2007 were analyzed. We employ a Rayleigh isotope fractionation modeling approach to explore spatial and temporal variations in precipitation and river water compositions. The results indicate that precipitation on the eastern slopes of the Andes at ~33°S, at elevations above 2 km, is largely derived from a westerly, Pacific-source component and a mixture of easterly and westerly sources below 2 km. Further south at ~35°S, river water compositions exhibit a strong winter influence. At 33°S, rivers have an isotopic minimum of ~ −18? across the core of the range, which has an average elevation of 4000 m, and are topographically offset from similar isotopic values of precipitation by +1000 m. Comparison of precipitation and river water data with temperature-corrected δ18O estimates from pedogenic carbonates illustrates that carbonates capture the range of variability observed in modern precipitation and Rayleigh fractionation models.Fil: Hoke, Gregory D.. Syracuse University. Department of Earth Sciences; Estados UnidosFil: Aranibar, Julieta Nelida. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Científico Tecnológico Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales; Argentina. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Viale, Maximiliano. Universidad de Chile. Departamento de Geofísica. Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas; Chile. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Científico Tecnológico Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales; ArgentinaFil: Araneo, Diego Christian. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Científico Tecnológico Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales; ArgentinaFil: Llano, Carina. Museo de Historia Natural de San Rafael. Departamento de Antropología; Argentin

Geo-climatic hazards in the eastern subtropical Andes: Distribution, Climate Drivers and Trends

Detecting and understanding historical changes in the frequency of geo-climatic hazards (G-CHs) is crucial for the quantification of current hazards and project them into the future. Here we focus in the eastern subtropical Andes (32-33° S), using meteorological data and a century-long inventory of 553 G-CHs triggered by rainfall or snowfall. We first analyse their spatio-temporal distributions and the role of climate variability on the year-to-year changes in the number of days per season with G-CHs. Precipitation is positively correlated with the number of G-CHs across the region and year-round; mean temperature is negatively correlated with snowfall-driven hazards in the western (higher) half of the study region during winter and with rainfall-driven hazards in the eastern zone during summer. The trends of the G-CHs frequency since the mid-20th century were calculated taking cautions for their non-systematic monitoring. The G-CHs series for the different triggers, zones and seasons were generally stationary. Nonetheless, there is a small positive trend in rainfall-driven G-CHs in the eastern zone during summer congruent with a rainfall increase there. We also found a decrease in snowfall-driven G-CHs in the western zone since the late 1990?s onwards, most likely due to a reduction in winter precipitation rather than to an increase in temperature.Fil: Vergara Dal Pont, Iván Pablo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte. Instituto Andino Patagónico de Tecnologías Biológicas y Geoambientales. Universidad Nacional del Comahue. Instituto Andino Patagónico de Tecnologías Biológicas y Geoambientales; ArgentinaFil: Moreiras, Stella Maris. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Provincia de Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales; ArgentinaFil: Araneo, Diego Christian. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Provincia de Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales; ArgentinaFil: Garreaud, René. Universidad de Chile; Chile. Centro de Ciencia del Clima y la Resiliencia; Chil

Principal sequence pattern analysis: A new approach to classifying the evolution of atmospheric systems

A new eigentechnique approach, Principal Sequence Pattern Analysis (PSPA), is introduced for the analysis of spatial pattern sequence, as an extension of the traditional Principal Component Analysis set in the T-Mode. In this setting, the variables are sequences of k spatial fields of a given meteorological variable. PSPA is described and applied to a sample of 256 consecutive daily 1000 hPa geopotential height fields. The results of the application of the technique to 5-day sequences demonstrate the advantages of this procedure in identifying field pattern sequences, thereby allowing the determination of the evolution and development of the systems, together with cyclogenesis and anticyclogenesis processes. In order to complete the study, the more traditional Extended Empirical Orthogonal Function (EEOF) analysis, which is the S-mode equivalent of the PSPA, was applied to the same dataset. For EEOF, it was not possible to identify any real sequences that could correspond to the sequences of patterns yielded by the EEOF. Furthermore, the explained variance distribution in the EEOF was significantly different from that obtained with PSPA. Conversely, the PSPA approach allowed for the identification of the sequences corresponding to those sequences observed in the data. Using diagrams of the squares of the component loadings values, as a function of time, the study of the times of occurrence of dominant field characteristics was also possible. In other words, successful determination of periods where the basic flow was dominant and times when strongly perturbed transient events with a significant meridional component occurred, was facilitated by PSPA.Laboratorio de Investigación de Sistemas Ecológicos y Ambientale

Tropospheric circulation features associated with interannual streamflow variability of the Tecka - Gualjaina river in Argentina

La cuenca del río Tecka - Gualjaina se localiza al Noroeste de la provincia de Chubut, Argentina y desarrolla una superficie de 5.318 km2. El trabajo explora los forzantes del sistema atmósfera-océano asociados a la variabilidad interanual del caudal para la temporada de máximo caudal (de junio a noviembre), que representa el 80% del total anual, y de mínimo caudal (de diciembre a mayo). El balance hídrico de la cuenca arrojó condiciones de aridez, por lo que el comportamiento temporal del caudal depende del de la precipitación. En el registro disponible 1956-2013 la serie de máximo caudal presentó tendencia negativa, con un cambio de régimen en las anomalías de caudal a comienzos de los 80, pasando de un predominio positivo antes a otro negativo después. La serie de mínimo caudal mostró ser más estacionaria, sin tendencia significativa. Los ciclos dominantes en ambas series temporales sólo se observaron en la alta frecuencia interanual (~ 2 años y ~ 4-5 años). Las teleconexiones y forzantes asociados a las series de caudal se analizaron para el período 1979-2013 mediante el reanálisis del ERA-Interim. Las variaciones interanuales del caudal máximo estuvieron asociadas a teleconexión troposférica de baja frecuencia (interanual) simétrica respecto del Ecuador, posiblemente asociada a variaciones en la convección tropical entre aproximadamente 10oN-10oS y 150oE-180oE, inducidas por variaciones de temperatura superficial del mar en el Pacífico occidental ecuatorial (entre 180oO-150oO). La teleconexión afectó la posición e intensidad de las corrientes en chorro subtropical y polar, alterando la trayectoria de sistemas baroclínicos invernales que precipitan en la región. Las variaciones interanuales del mínimo caudal estuvieron asociadas a una variabilidad de altas latitudes simétricamente anular, modulada por un tren de onda 3 en latitudes medias sobre el Pacífico Sur y el Atlántico Sur. Estas características pudieron haber favorecido cambios dinámicos en el transporte de humedad dando lugar a cambios en la precipitación hacia el centro-oeste y sur de la Patagonia, afectando la cuenca del río Tecka-Gualjaina. Los resultados muestran que al menos en el período 1979-2013, el río Tecka-Gualjaina tuvo como forzante principal teleconexiones trópico-extratrópico asociadas a variaciones en el calentamiento de las temperaturas de la superficie del mar del Pacífico central ecuatorial, en parte debido a la actividad de El Niño - Oscilación del Sur (ENOS).The basin of the Tecka-Gualjaina River is located in the northwest of the Chubut Province, extended over an area of 5,318 km2. The paper explores the influence of the atmosphere-ocean system on the interannual streamflow variability for the season of maximum streamflow (from June to November), which represents 80% of the annual streamflow, and of minimum streamflow (from December to May). The Hydric balance yielded dryness conditions, for which the temporal behavior of the streamflow depends on precipitation. The maximum streamflow series showed negative trend in the full available record 1956-2013, with a change in the regime of streamflow anomalies by the beginning of the 80s, evolving from a positive predominance before to a negative one after. The minimum streamflow series was more stationary, without significant trend. The dominant cycles in both time series are only observed in the interannual high frequency (~ 2 years and ~ 4-5 years). Teleconnections and forcing associated to the streamflow time series were analyzed in the period 1979-2013 using ERA-Interim reanalysis. The year-to-year variations of maximum streamflow time series were associated with low frequency (interannual) tropospheric teleconnection, symmetric about the equator, possibly associated with variations of tropical convection between about 10o N-10o S and 150o E -180o E, induced by variations of sea surface temperature in the equatorial western Pacific (180o W-150o W). The teleconnection affected the position and intensity of the subtropical and polar jets, altering the trajectory of winter baroclinic systems that precipitate in the region. The year-to-year variations of maximum streamflow time series were associated with a high latitude annular mode-like variability, modulated by a wave-3 train at mid-latitudes over the South Pacific and South Atlantic. These features might have favored dynamic changes in the extratropical moisture transport leading to changes in precipitation towards the mid-west and southern Patagonia, affecting the Tecka-Gualjaina River basin. The results showed that at least between 1979 and 2013, the Tecka-Gualjaina River streamflow variability had tropic-extratropical teleconnections as a main forcing, associated with variations in the warming of sea surface temperatures of the equatorial central Pacific, being partly due to ENSO activity.Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísica

Comparison between circulation patterns associated to frost events in the humid pampa in climatic settings related with the experiments CMIP3 and CMIP5 of the GFDL model

El propósito de este estudio es investigar los cambios en la circulación atmosférica asociados a eventos de heladas en la Pampa Húmeda (PH) en el clima futuro para los escenarios más críticos proyectados por el modelo acoplado oceano-atmósfera GFDL. Se emplea el modelo GFDL en sus dos versiones (GFDL-CM2 para el CMIP3 y GFDL-CM3 para el CMIP5). Se analiza la capacidad del modelo para simular los cinco eventos extremos más fríos en el clima presente (1961-1990), respecto de los obtenidos en el reanálisis del NCEP/NCAR. Luego se comparan las simulaciones del clima futuro (2081-2100) con las del presente. En el experimento CMIP3 del clima presente el modelo muestra una mayor penetración de la isoterma de 0°C en 850 hPa, con anomalías de temperatura negativas más intensas que las del NCEP. El anticiclón pos frontal se observa más extendido meridionalmente sobre el continente, con valores de anomalías similares principalmente en la Pampa Húmeda. El gradiente de presión entre la alta y la baja corriente abajo, provoca un flujo de aire frio del sur más intenso en 850 hPa que en el reanálisis, propiciando heladas del tipo advectivas en la región de estudio. En el clima futuro el modelo proyecta una menor incursión de la isoterma de 0°C y con anomalías negativas de temperatura más pequeñas. El máximo del anticiclón en el futuro se localiza más al norte que en el presente, propiciando heladas del tipo radiativas. En el campo de altura, el jet subtropical se presenta más zonal y con intensidades ligeramente mayores que en las simulaciones del clima presente. Para el experimento CMIP5 en el clima presente el modelo logra simular la incursión de la isoterma de 0°C, pero la anomalía de temperatura es mayor que en el reanálisis. El campo de presión presenta similares características que en el experimento de CMIP3, pero con anomalías más intensas al sur del continente. En el escenario futuro el modelo proyecta la incursión de la isoterma de 0°C, así como la anomalía negativa de temperatura, similares al presente. El anticiclón pos frontal se localiza más al norte, sobrestimando tanto su valor así como su anomalía en la PH. El campo de viento no muestra diferencias respecto del presente. En suma, comparando los dos experimentos, el de CMIP3 en el futuro muestra importantes cambios respecto al presente, lo que no ocurre en el CMIP5. Esos cambios se ven principalmente en el campo de presión, donde para el CMIP3 (CMIP5) las heladas tipo radiativas (advectivas) serían las favorecidas en la Pampa Húmeda debido a la posición del anticiclón.The purpose of this study is to investigate the change in the atmospheric circulation associated with frost events in the Wet Pampa (WP) in the future climate for the most critical scenarios projected by the GFDL ocean-atmosphere coupled model. Two versions of the GFDL model are used, the GFDL-CM2 for CMIP3 and GFDL-CM3 for CMIP5. We analyze the model capability to simulate the five most extreme cold events in the present climate (1961-1990), with respect to those obtained with the NCEP/NCAR Reanalysis. Then, we compare the future climate simulations (2081-2100) with the model simulation for the present climate. For the present climate the CMIP3 experiment presents more penetration of the 0°C isotherm in 850 hPa, intensifying the negative temperature anomalies in comparison to the reanalysis. The postfrontal anticyclone is more meridionally extended over the continent, with similar anomalies to those of the reanalysis, mainly over WP. The gradient between the high pressure and the low pressure downwind creates a more intense southerly cold airflow at 850 hPa than the reanalysis, giving place to advective frosts in the studied region. For the future climate, the model projects less penetration of the 0°C isotherm and less intense negative temperature anomalies. The anticyclone maximum is located further north than in the present climate, propitiating radiative frosts. In the upper levels, the subtropical jet shows a more zonally layout and slightly higher intensity than in the present climate simulations. For the present climate the CMIP5 experiment simulates well the incursion of the 0°C isotherm, although with a more intense temperature anomaly in comparison to the reanalysis. The pressure field presents similar characteristics to those shown in the CMIP3 experiment, but with larger anomalies in the southern part of the continent. For the future scenario, the model projects the 0°C isotherm incursion as well as the negative temperature anomalies similar to the present. The post frontal anticyclone is located further north, overestimating its value and the anomaly over WP. The wind field is similar to the present simulation. Summarizing the results of both experiments, the future projections with CMIP3 show significant changes with respect to the present, which is not the case with the CMIP5 experiment. These changes are mainly reflected in the pressure field, in which the position of the anticyclone in CMIP3 (CMIP5) would favor radiative (advective) frosts over WP.Asociación Argentina de Geofísicos y Geodesta

Limitations of Water Resources Infrastructure for Reducing Community Vulnerabilities to Extremes and Uncertainty of Flood and Drought

Debate and deliberation surrounding climate change has shifted from mitigation toward adaptation, with much of the adaptation focus centered on adaptive practices, and infrastructure development. However, there is little research assessing expected impacts, potential benefits, and design challenges that exist for reducing vulnerability to expected climate impacts. The uncertainty of design requirements and associated government policies, and social structures that reflect observed and projected changes in the intensity, duration, and frequency of water-related climate events leaves communities vulnerable to the negative impacts of potential flood and drought. The results of international research into how agricultural infrastructure features in current and planned adaptive capacity of rural communities in Argentina, Canada, and Colombia indicate that extreme hydroclimatic events, as well as climate variability and unpredictability are important for understanding and responding to community vulnerability. The research outcomes clearly identify the need to deliberately plan, coordinate, and implement infrastructures that support community resiliency.Fil: McMartin, Dena W.. University of Regina; CanadáFil: Hernani Merino, Bruno H.. University of Regina; CanadáFil: Bonsal, Barrie. Environment Canada; CanadáFil: Hurlbert, Margot. University of Regina; CanadáFil: Villalba, Ricardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Regional de Investigaciones Cientifícas y Tecnológicas; ArgentinaFil: Ocampo, Olga L.. Universidad Autónoma de Manizales; ColombiaFil: Upegui, Jorge Julián Vélez. Universidad Nacional de Colombia; ColombiaFil: Poveda, Germán. Universidad Nacional de Colombia; ColombiaFil: Sauchyn, David J.. University of Regina; Canad

Caracterización de la circulación atmosférica y la temperatura superficial del mar asociadas a extremos de caudal de ríos andinos y su variabilidad en baja frecuencia

El objetivo principal del presente trabajo se centra en determinar los mecanismos asociados a la variabilidad de los caudales de los ríos andinos en relación con la circulación atmosférica y la Temperatura Superficial del Mar (TSM) como forzante del sistema climático. Para la circulación atmosférica el estudio se extiende desde la escala sinóptica a la climática. A lo largo de la Cordillera de los Andes se identifican dos zonas en las cuales el comportamiento de los caudales de los ríos muestra similar variabilidad temporal. Estas regiones están representadas por los ríos Chubut (para el área entre el río Neuquén y el río Senguer) y Atuel (para el área entre el río Jachal y el río Colorado). Es de destacar la baja correlación existente entre los caudales de los ríos de una y otra región, lo cual expresa la independencia estadística entre las mismas. Las condiciones topográficas y climáticas dan regímenes hídricos diferenciables. El río Atuel acumula casi el total de su derrame anual de Noviembre a Marzo, como producto del deshielo estival de la nieve precipitada en altas cumbres durante el invierno previo. Por su parte, el caudal del Chubut presenta un máximo invernal debido a precipitación líquida y otro primaveral debido a la precipitación y el derretimiento de nieve. La relación entre los caudales y la TSM es significativa en amplias regiones del Pacífico central del Hemisferio Sur (HS). Sin embargo, mientras la variabilidad del Atuel parece estar íntimamente ligada a los patrones observados del ciclo El Niño / Southern Oscillation (ENSO), con fuertes señales en el Pacífico ecuatorial-tropical y el Océano Indico; el Chubut parece estar menos vinculado con el ENSO, mostrando señales restringidas sólo al área del Pacífico central subtropical del HS. A partir de la relación entre los caudales de los ríos cordilleranos y las anomalías estandarizadas de TSM en la región Niño3+4, se pueden diferenciar cuatro subregiones: 1) Cuyo Norte, donde la relación entre Niño3+4 y los caudales alcanza a alrededor de 14 meses de antelación al período de máximo caudal, 2) Cuyo Sur, donde esta antelación se produce con alrededor de 8 meses, 3) Patagonia Norte, donde la relación entre caudales y Niño3+4 ocurre en forma simultánea y 4) Patagonia Sur, con características similares a Cuyo Norte. Para las regiones 1, 2 y 4 los campos de correlaciones entre TSM y caudales muestran patrones típicos de eventos El Niño / La Niña, evidenciando la relación entre estas anomalías del Pacífico y la precipitación en Cordillera. Altos caudales en la región del río Atuel estarían asociados al frecuente pasaje de bajas presiones que transitan por el Pacífico en dirección al Este, las cuales inducen una convergencia de humedad desde bajas latitudes y una advección de la misma hacia la región cordillerana. Al legar a las costas de Chile central estos sistemas producirían ascenso con intensas nevadas en las cumbres y un descenso con alta presión relativa a sotavento de la Cordillera. En estas condiciones, sobre la zona del litoral argentino y sur de Brasil se produciría una posterior ciclogénesis y un aumento de la baroclinicidad vinculada a un frente asociado, con una consecuente convergencia de humedad desde Brasil, ascenso y altas temperaturas prefrontales. En los casos de alto caudal en la región del río Chubut, los sistemas de baja presión llegarían desde el Pacífico alcanzando latitudes superiores y pasarían la Cordillera sin discontinuidad arrastrando humedad desde regiones subtropicales hacia mayores latitudes. Estos sistemas están acompañados por una marcada reducción de los Oestes asociada al frecuente pasaje de altas presiones sobre el Pacífico sud-oriental. Estas altas presiones han sido asociadas por varios autores a las anomalías de TSM en el Pacífico ecuatorial y a la variabilidad decadal del tipo ENSO, y forman parte de un tren de ondas que se observa sobre el Pacífico Sur proveniente del Océano Indico. Este tren de ondas se observa al correlacionar la altura geopotencial con los caudales del río Atuel aunque no con los caudales del río Chubut. Configuraciones inversas de circulación y TSM estarían asociadas a condiciones de bajo caudal en las regiones estudiadas. Finalmente, los casos de exceso de caudal en la cordillera cuyana y déficit en la patagónica, presentan un patrón de anomalías de circulación similar al observado para casos de exceso de caudal en Cuyo, pero con anomalías de alta presión sobre el Pacífico Sur al Sudoeste de Sudamérica retiradas más hacia la Patagonia; las cuales, por un lado se interponen en la normal trayectoria de las bajas presiones que circulan por el océano en esas latitudes —desviándolas hacia latitudes subtropicales donde alcanzan las costas de Chile central y provocan precipitaciones en Cuyo—; y por otro, contribuyen a inhibir la precipitación en la Cordillera Patagónica. Las condiciones inversas (i.e. bajas presiones sobre el Sur patagónico provenientes del Pacífico Sur con alta baroclinicidad, e intensificación del anticiclón semipermanente del Pacífico) explicarían las situaciones inversas