The influence of the Andes mountains on the South American low-level flow

[1] A dry, hydrostatic, three-dimensional primitive equation model is used to evaluate the mechanical effect of the Andes mountains on the South American low-level flow (LLF). The model simulations reproduce the evolution of a baroclinic wave over the continent under winter and summer conditions. In both seasons as a consequence of the interaction between the basic flow and the Andes, northerly LLF was reproduced east of the Andes which resembles the main characteristics of the observed flow. Moreover, seasonal changes of cyclone activity have a significant impact on the location of maximum LLF and its alignment, which exhibits a NW-SE orientation during winter and more meridional orientation in the warm season.Fil: Campetella, Claudia Marcela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Centro de Investigaciones del Mar y la Atmósfera. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Centro de Investigaciones del Mar y la Atmósfera; ArgentinaFil: Vera, Carolina Susana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Centro de Investigaciones del Mar y la Atmósfera. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Centro de Investigaciones del Mar y la Atmósfera; Argentin

Influencia de la Cordillera de los Andes sobre las perturbaciones baroclínicas invernales

La cordillera de los Andes produce importantes modificaciones en la estructura y evolución de las ondas baroclínicas que afectan el sur de Sudamérica que hasta el momento no han sido totalmente explicados. En consecuencia, este trabajo de Tesis reproduce mediante simulaciones numéricas tal evolución de las ondas baroclínicas y se identifica cuáles son las características morfológicas de los Andes que las dominan. Para alcanzar este objetivo general se realizaron simulaciones con un modelo numérico tridimensional en ecuaciones primitivas, hidrostático y seco basado en el sistema anelástico Boussinesq, con geometría esférica y la altura (z) como coordenada vertical. A este modelo se le incluyó una representación realista de los Andes, que retuvo todas las características salientes de los mismos: altura, pendientes y cambio en la orientación. Las condiciones iniciales fueron determinadas de forma de simular las perturbaciones sinópticas que alcanzan latitudes subtropicales de Sudamérica durante el invierno y que crecen embebidas en la Corriente en Chorro subtropical. Las simulaciones muestran que al atravesar los Andes una perturbación ciclón durante el invierno: i) sufre un debilitamiento en niveles bajos mientras se desplaza sobre la orografía alrededor de los 40ºS, ii) luego comienza a reorganizarse a sotavento, en una latitud más al norte respecto de la inicial a barlovento, iii) en niveles altos, el tren de ondas sigue una trayectoria casi zonal mientras se desplaza desde el este, iv) Este diferente comportamiento entre los niveles bajos y altos, produce un desacople de 180° entre la fase de la perturbación en niveles altos y aquella en niveles bajos, debilitando en consecuencia los procesos que favorecen el desarrollo baroclínico, y vi) alrededor de 1000 km hacia el este de los Andes, la perturbación reestablece su estructura baroclínica y el ciclón en niveles bajos se intensifica. Los estudios de sensibilidad muestran que con Andes de altura reducida a la mitad de la observada, la perturbación tiene una velocidad de fase mayor, no se desplaza hacia el Norte y es menos intensa. Por lo tanto se concluye que la altura de los Andes es el factor determinante en la extensión de la vaguada hacia el NO y en la disminución de la velocidad de fase de las ondas. Asimismo, cuando se duplica la extensión lateral, las advecciones de temperatura exhiben una menor extensión meridional. Los resultados de las simulaciones tanto para el invierno como para el verano muestran que la interacción de las ondas baroclínicas y los Andes, producen la intensificación del flujo del norte en niveles bajos al este de los Andes hacia el sur de su posición climatológica sin necesidad de incluir fuentes de calor diabático ni procesos húmedos.The Andes cordillera produces strong modifications in the structure and evolution of the baroclinic waves moving along the southern portion of South America, that have not been explained so far. Therefore, performing numerical simulations this work reproduce such modifications and identify the morphologic features of the Andes have strongest influence. A primitive equation model, hydrostatic, dry and based on the Boussinesq system was used. It includes spherical geometry and the vertical height (z) as vertical coordinate. A realistic representation of the Andes was included that includes the most relevant features of this orography like its steep slopes, its height and its geographical orientation. Initial conditions are based on the features of the observed mean flow in the vicinity of South America that during winter, they are associated with the Subtropical Jet. Simulations show that a cyclonic perturbation evolving across the Andes during winter: i) weakens at low levels while it moves over the orography along the 40°S; ii) it reorganizes on the lee side at a latitude equatorward from the initial one upwind; iii) at upper levels, the perturbation follows a more zonal trajectory while it moves eastward, iv) the different behavior between upper and lower levels, results in a 180° out-of-phase in the vertical structure of the perturbation, reducing the associated baroclinicity; v) once the low-level perturbation is located at around 1000 km eastward from the Andes, intesifies due to and increased baroclinicity. Sensitivy experiments show that in cases with Andes with a half of the observed, the perturbation exhibits a larger phase speed, a more zonal propagation, and lower rates of intensification. It can be then concluded that the Andes height is responsible of the northwestern extension of the trough on the lee and its reduced phase speed. Moreover, experiments with lateral extension of the Andes doubled, show temperature advections less extended meridionally. Finally, simulations not only for winter but also for summer show that the interaction between baroclinic waves and the Andes produce a intensification of the northerly low-level flow on the lee, southward from its climatological maximum, in absence of diabatic heating and moisture processes.Fil:Campetella, Claudia M.. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina

Upwelling, a common phenomenon in the northern coast of the Rio de la Plata?

En este trabajo se estudiaron las escalas de variabilidad de la temperatura superficial del mar (TSM) en el Río de la Plata y los procesos físicos que las producen. Se utilizaron datos diarios satelitales de TSM y viento en superficie, con resoluciones espaciales de 10 y 25 kilómetros respectivamente, y datos de caudal de los tributarios para el período julio 2002 - julio 2008. Los resultados fueron validados con datos in situ. Se encuentra que la mayor parte de la varianza está asociada al ciclo anual, sencillamente porque la amplitud de la señal de verano a invierno es grande (mayor de 13°C). Sin embargo, ocurre abundante variabilidad en la escala sub-anual, fundamentalmente vinculada a la variabilidad sinóptica del viento, en el Río Exterior. El primer modo de variabilidad en esta escala está relacionado con vientos anómalamente intensos del este o el oeste, que fuerzan la ocurrencia de núcleos más cálidos o más fríos, respecto a la temperatura del agua circundante a lo largo de la costa norte del Río Exterior, entre Montevideo y Punta del Este. Los eventos fríos se observan con mayor frecuencia en los meses de primavera y verano, con anomalías de temperatura de hasta -5.5ºC y ocurren bajo condiciones de vientos intensos del este/noreste paralelos a la costa, lo que sugiere surgencia de agua más profunda. Los eventos de surgencia observados resultaron de gran persistencia, alcanzando en varios casos una duración mayor a un mes. También presentan un marcado ciclo estacional, resultando un fenómeno muy común en la estación cálida. Su ocurrencia también parece estar modulada por la descarga continental, en la medida que ésta modifica las condiciones de estratificación a lo largo de la costa.Fil: Luz Clara Tejedor, Moira. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Centro de Investigaciones del Mar y la Atmósfera. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Centro de Investigaciones del Mar y la Atmósfera; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Ciencias de la Atmósfera y los Océanos; ArgentinaFil: Simionato, Claudia Gloria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Centro de Investigaciones del Mar y la Atmósfera. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Centro de Investigaciones del Mar y la Atmósfera; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Ciencias de la Atmósfera y los Océanos; ArgentinaFil: Campetella, Claudia Marcela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Centro de Investigaciones del Mar y la Atmósfera. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Centro de Investigaciones del Mar y la Atmósfera; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Ciencias de la Atmósfera y los Océanos; ArgentinaFil: Moreira, Diego. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Centro de Investigaciones del Mar y la Atmósfera. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Centro de Investigaciones del Mar y la Atmósfera; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Ciencias de la Atmósfera y los Océanos; ArgentinaFil: Guerrero, Raul Alfredo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Mar del Plata. Instituto de Investigaciones Marinas y Costeras. Subsede Instituto Nacional de Investigación y Desarrollo Pesquero; Argentin

Analysis of the dynamic tropopause pressure in cut-off lows of southern South America

Las bajas segregadas son circulaciones ciclónicas cerradas que se desarrollan en niveles altos de la tropósfera, quedando separadas del flujo de los oestes. En general se asocian a profundas caídas de la tropopausa, permitiendo intrusiones de aire estratosférico en la tropósfera, lo que puede dar lugar a diversos riesgos para la población, tales como aumentos en las concentraciones de ozono en superficie, incrementos de la inestabilidad potencial o la generación de turbulencia en aire claro. La región del Océano Pacífico al oeste de Sudamérica es una zona preferencial para el desarrollo de estos sistemas, y por tal motivo se planteó como objetivo avanzar hacia la comprensión del comportamiento de la tropopausa en bajas segregadas que afectan el sur de este continente.Se utilizó la definición dinámica de la tropopausa, basada en la discontinuidad en la vertical de la vorticidad potencial. La tropopausa se identificó con tres valores distintos de esta cantidad: -1.6, -2 y -3 PVU. Se analizaron 81 casos de bajas segregadas que se formaron al oeste de los Andes entre 1999 y 2008 y se pudo cuantificar la caída de la tropopausa dinámica en cada una de ellas. La tropopausa dinámica de las bajas segregadas estudiadas mostró caídas con valores máximos de entre 650 hPa y 550 hPa, dependiendo del valor de vorticidad potencial utilizado.Se analizó también la posición de la máxima caída de la tropopausa dinámica relativa al centro de los sistemas, encontrando una preferencia dominante por el sector ecuatorial de las bajas segregadas.Cut-off lows are closed cyclonic circulations that develop in high levels of the troposphere, separated from the westerly flow. They usually are associated with deep tropopause descent, allowing stratospheric air intrusions to the troposphere, which can lead to risks for the population, such as increments in surface ozone concentrations, increases of potential instability or generation of clear air turbulence. There is a preferential zone for the development of these systems west of South America, over the Pacific Ocean, and for this reason the goal of this paper is to progress towards understanding the behavior of the tropopause in cut-off lows that affect the south of this continent. The dynamic definition of the tropopause, based on the discontinuity in the vertical of potential vorticity was used. The tropopause was identified with three different values of this quantity: -1.6, -2 and -3 PVU. 81 cases of cut-off lows that develop west of the Andes between 1998 and 2008 were analyzed, and the tropopause drop could be quantified in each one of them. The dynamic tropopauses of the studied cut-off lows showed drops with maximum values between 650 hPa and 550 hPa, depending of the potential vorticity value selected. The position of the maximum fall, relative to the center of the systems, was also analyzed, finding a dominant preference for the equatorial sector of the cut-off lows.Fil: Bechis, Hernán. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Centro de Investigaciones del Mar y la Atmósfera. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Centro de Investigaciones del Mar y la Atmósfera; ArgentinaFil: Godoy, Alejandro Anibal. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Centro de Investigaciones del Mar y la Atmósfera. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Centro de Investigaciones del Mar y la Atmósfera; Argentina. Ministerio de Defensa. Secretaria de Planeamiento. Servicio Meteorológico Nacional; ArgentinaFil: Possia, Norma Edit. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Centro de Investigaciones del Mar y la Atmósfera. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Centro de Investigaciones del Mar y la Atmósfera; ArgentinaFil: Campetella, Claudia Marcela. Ministerio de Defensa. Secretaria de Planeamiento. Servicio Meteorológico Nacional; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Centro de Investigaciones del Mar y la Atmósfera. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Centro de Investigaciones del Mar y la Atmósfera; Argentin

Situaciones meteorológicas desfavorables para la produccion de energia eolica en San Julian, Provincia de Santa Cruz

En este trabajo se estudiaron las situaciones meteorológicas asociadas a eventos de viento extremo en la región Patagónica con el fin de determinar la configuración de aquellos eventos desfavorables para la generación de energía eólica es decir, casos de viento que puedan superar la velocidad de corte de los aerogeneradores. Para ello se utilizó la base de datos de San Julián Aero, ubicada en la provincia de Santa Cruz, como estación de exploración. Con 18 años de datos horarios se realizó, en primer lugar, un análisis estadístico básico de los datos del período de estudio a modo de describir el comportamiento del viento en dicha estación. Luego se consideraron las intensidades que superan los 24 ms-1, correspondientes al percentil 99.5 de la distribución de Weibull. Para seleccionar los casos, que además de extremos presenten persistencia, se eligieron aquellos con al menos 5 mediciones, consecutivas o no, en 24 horas que cumplan el criterio. Luego se estudiaron las situaciones del tiempo asociadas a dichos casos, resultando ser la más frecuente un sistema de baja presión ubicado al sur de Tierra del Fuego, o bien en la región de las Islas Malvinas.Laboratorio de Capa Límite y Fluidodinámica AmbientalGrupo Fluidodinámica Computaciona

A score that predicts aquaporin-4 IgG positivity in patients with longitudinally extensive transverse myelitis

Background and purpose: Longitudinally extensive transverse myelitis (LETM) associated with aquaporin-4 autoantibodies (AQP4-IgG) can cause severe disability. Early diagnosis and prompt treatment are critical to prevent relapses. A novel score is described based on clinical and neuroimaging characteristics that predicts AQP4-IgG positivity in patients with LETM. Methods: Patients were enrolled both retrospectively and prospectively from multiple Italian centers. Clinical and neuroimaging characteristics of AQP4-IgG positive and negative patients were compared through univariate and multivariate analysis. Results: Sixty-six patients were included. Twenty-seven (41%) were AQP4-IgG positive and median age at onset was 45.5 years (range 19-81, interquartile range 24). Female sex (odds ratio [OR] 17.9, 95% confidence interval [CI] 2.6-381.9; p = 0.014), tonic spasms (OR 45.6, 95% CI 3.1-2197; p = 0.017) and lesion hypointensity on T1-weighted images (OR 52.9, 95% CI 6.8-1375; p = 0.002) were independently associated with AQP4-IgG positivity. The AQP4-IgG positivity in myelitis (AIM) score predicted AQP4-IgG positivity with 85% sensitivity and 95% specificity. Positive and negative likelihood ratios were 16.6 and 0.2 respectively. The inter-rater and intra-rater agreement in the score application were both excellent. Conclusions: The AIM score predicts AQP4-IgG positivity with good sensitivity and specificity in patients with a first episode of LETM. The score may assist clinicians in early diagnosis and treatment of AQP4-IgG positive LETM

Vientos fuertes en la desembocadura del Río de la Plata y su relación con las olas más intensas

Los vientos intensos en el Río de la Plata (RDP) exterior están asociados generalmente a ciclones desarrollados en la plataforma continental adyacente a la desembocadura del estuario. Ellos producen grandes daños en las poblaciones costeras, cambios en la altura de la marea del RDP y además oleaje severo en la desembocadura del estuario. Muchos estudios han mostrado la relación entre los ciclones profundos y el tiempo atmosférico severo, entre los vientos fuertes y las ondas de tormenta positivas y negativas, pero poco se conoce de la relación que existe entre los eventos de altura de ola máxima medida en el RDP exterior y el campo de viento asociado. La única serie de datos in situ de altura significativa y direcciones de olas disponible y relativamente larga para la región fue obtenida con el olígrafo DatawellWaverider ubicado en la boca del estuario del Río de la Plata (35°40’S, 55°50’W) perteneciente Hidrovía S.A. – Jan De Nul, durante el período 1996-2009. Para relacionar la altura de las olas con el campo de viento se utilizaron los reanálisis del NCEP/NCAR y los datos de viento medidos en el aeropuerto de la ciudad de Montevideo (Carrasco). Para el período analizado se obtuvo una altura media de las olas de 1,16 m y un desvío estándar de 0,52 m. La dirección preferencial de la ola máxima es del cuadrante SE. La máxima altura registrada fue de 4,89 m, correspondiente al evento de agosto del 2005. En este trabajo se seleccionaron los casos en que se produjeron alturas de olas significativas máximas que clasificaron en el percentil 99,9% y son aquellos en que las olas superan los 3,90 m (15 casos). El análisis del viento para los 15 eventos de olas significativas indica que 12 de ellos estuvieron asociados a ciclones que se ubican en la plataforma continental al norte de los 40ºS o bien en Uruguay, al sur de Brasil. Los restantes 3 casos ocurrieron durante el patrón de circulación atmosférica conocido como “irrupción de aire frío”. Estos 15 casos conforman el 6,8% de eventos de vientos fuertes cuyos máximos clasifican en el percentil 99.Laboratorio de Capa Límite y Fluidodinámica AmbientalGrupo Fluidodinámica Computaciona

Vientos fuertes en la desembocadura del Río de la Plata y su relación con las olas más intensas

Los vientos intensos en el Río de la Plata (RDP) exterior están asociados generalmente a ciclones desarrollados en la plataforma continental adyacente a la desembocadura del estuario. Ellos producen grandes daños en las poblaciones costeras, cambios en la altura de la marea del RDP y además oleaje severo en la desembocadura del estuario. Muchos estudios han mostrado la relación entre los ciclones profundos y el tiempo atmosférico severo, entre los vientos fuertes y las ondas de tormenta positivas y negativas, pero poco se conoce de la relación que existe entre los eventos de altura de ola máxima medida en el RDP exterior y el campo de viento asociado. La única serie de datos in situ de altura significativa y direcciones de olas disponible y relativamente larga para la región fue obtenida con el olígrafo DatawellWaverider ubicado en la boca del estuario del Río de la Plata (35°40’S, 55°50’W) perteneciente Hidrovía S.A. – Jan De Nul, durante el período 1996-2009. Para relacionar la altura de las olas con el campo de viento se utilizaron los reanálisis del NCEP/NCAR y los datos de viento medidos en el aeropuerto de la ciudad de Montevideo (Carrasco). Para el período analizado se obtuvo una altura media de las olas de 1,16 m y un desvío estándar de 0,52 m. La dirección preferencial de la ola máxima es del cuadrante SE. La máxima altura registrada fue de 4,89 m, correspondiente al evento de agosto del 2005. En este trabajo se seleccionaron los casos en que se produjeron alturas de olas significativas máximas que clasificaron en el percentil 99,9% y son aquellos en que las olas superan los 3,90 m (15 casos). El análisis del viento para los 15 eventos de olas significativas indica que 12 de ellos estuvieron asociados a ciclones que se ubican en la plataforma continental al norte de los 40ºS o bien en Uruguay, al sur de Brasil. Los restantes 3 casos ocurrieron durante el patrón de circulación atmosférica conocido como “irrupción de aire frío”. Estos 15 casos conforman el 6,8% de eventos de vientos fuertes cuyos máximos clasifican en el percentil 99.Laboratorio de Capa Límite y Fluidodinámica AmbientalGrupo Fluidodinámica Computaciona

A score that predicts aquaporin-4-IgG positivity in patients with longitudinally extensive transverse myelitis

Background: Longitudinally extensive transverse myelitis (LETM) associated with aquaporin-4 autoantibodies (AQP4-IgG) can cause severe disability. Early diagnosis and prompt treatment are critical to prevent relapses. We describe a novel score based on clinical and neuroimaging characteristics that predicts AQP4-IgG positivity in patients with LETM. Methods: Patients were enrolled both retrospectively and prospectively from multiple Italian centers. Clinical and neuroimaging characteristics of AQP4-IgG positive and negative patients were compared through univariate and multivariate analysis. Results: Sixty-six patients were included. Twenty-seven (41%) were AQP4-IgG positive and median age at onset was 45.5 years old (range 19-81, interquartile range 24). Female sex (odds ratio [OR] 17.9; 95% confidence interval [CI] 2.6-381.9; p=0.014), tonic spasms (OR 45.6; CI 3.1-2197; p=0.017) and lesion hypointensity on T1-weighted images (OR 52.9; CI 6.8-1375; p=0.002) were independently associated with AQP4-IgG positivity. The Aquaporin-4-IgG positivity in Myelitis (AIM) score predicted AQP4-IgG positivity with 85% sensitivity and 95% specificity. Positive and negative likelihood ratio were 16.6 and 0.2 respectively. The inter-rater and intra-rater agreement in the score application were both excellent. Conclusions: The AIM score predicts AQP4-IgG positivity with good sensitivity and specificity in patients with a first episode of LETM. The score may assist clinicians in early diagnosis and treatment of AQP4-IgG positive LETM