Análisis de los factores condicionantes sobre las temperaturas de emisión superficial en el Área Metropolitana de Valparaíso (AMV)

Se investiga e indaga sobre los rasgos geográficos y urbanos que determinan la distribución de las temperaturas de emisión superficial en el Área Metropolitana de Valparaíso, la cual presenta topoclimas en su interior que afectan notablemente el campo térmico de la ciudad. Entre dichos rasgos destacan los referidos a la mayor o menor influencia que ejercen sobre las temperaturas la proximidad oceánica, la posición altitudinal, la exposición de laderas, la humedad de suelo, la presencia de áreas verdes, la reflectividad del suelo y las construcciones, los cuales son correlacionados con las temperaturas a través de modelos de regresión múltiple por pasos. La consideración de las estaciones astronómicas de invierno y verano permite establecer notables diferencias entre cómo los factores modifican las temperaturas en ambos periodos del año. Las oscilaciones máximas al paso del satélite Landsat evidencian diferencias de temperatura de emisión superficial de hasta 17,4ºC en verano, mientras que ellas se reducen a 8,8ºC en invierno. En verano los factores que explican mejor la distribución de las temperaturas corresponden a la humedad, reflectividad de suelo, cercanía al mar y las áreas verdes (estas últimas medidas a partir del índice normalizado de diferencias vegetales, NDVI), quedando las comunas de Quilpué y Villa Alemanas sometidas a mayores temperaturas al conformar una macro isla de calor urbana de superficie (ICUs), mientras que el resto de la ciudad se muestra más fría que dicha zona, con excepción del barrio puerto de Valparaíso y Las dunas de Concón; las áreas más frescas de la ciudad coinciden con grandes áreas verdes y naturales situadas en Viña del Mar (Club de Golf Granadilla, Sporting Club y sobre la laguna Sausalito y el Club Naval) y las cumbres de los cerros porteños. Durante el invierno, los factores más representativos de las temperaturas son la reflectividad de suelo, exposición de laderas y densidad de población, concentrándose las ICUs principalmente en el centro de Valparaíso, Concón y los barrios de exposición norte de Viña del Mar (destacando el barrio Gómez Carreño) quedando las comunas de Quilpué y Villa Alemana menos cálidas que el resto de la ciudad.The geographic and urban characteristics are investigated that determine the distribution of the temperatures of superficial emission in the Metropolitan Area of Valparaíso, the one that presents/displays topoclimatology in its interior which they remarkably affect the thermal field of the city. Between the characteristics they emphasize the referred ones to the greater one and smaller influence than exerts on the temperatures the proximity to the sea, the elevation, the aspect, the ground humidity, the presence of green areas, the reflectivity of the ground and the constructions, those that are correlated with the temperatures through models of multiple regression stepwise. One analyzes in the astronomical stations of winter and summer, and significant differences between the factors settle down that modify the temperatures in both periods of the year. The maximum amplitude of urban temperature according to the Landsat satellite demonstrate until 17,4ºC in summer and 8,8ºC in winter. In summer the factors that explain better the distribution of the temperatures correspond to the humidity, the green reflectivity of ground, proximity to the sea and areas (these last measures from the Normalized Difference Vegetation Index, NDVI), being the zones of Quilpué and Villa Alemana put under greater temperatures when conforming a Surface Urban Heat Island (SUHI), and the rest of the city are colder than this zone, with exception of the district port of Valparaíso and the dune fields of Concón; the freshest areas of the city agree with the green and natural areas located in Viña del Mar (Club of Golf Granadilla, Sporting Club, Sausalito lagoon and the Naval Club) and summits of hills. During the winter, the most representative factors of the temperatures are the ground reflectivity, aspect and density of population, concentrating themselves the SUHI mainly in the center of Valparaíso, Concón and the districts of North exhibition of Viña del Mar (emphasizing the district Gómez Carreño) being the zones of Quilpué and Villa A lemana less warm than the rest of the city.Peer Reviewe

Sequías en Chile central a partir de diferentes índices en el período 1981-2010

The different dimensions of meteorological drought in central Chile in order to characterize their occurrence at multiple time scales and find evidence of variability and change in frequency are analyzed. For that, there are 27 meteorological stations at daily resolution arranged, which allow the identification of dry periods under the threshold of 0.1 mm. Besides establishing dry spells and its persistence (using the Besson index), the standard precipitation index (SPI) was applied to determine the internanual varibilidad of drought, precisely in a region with semiarid and Mediterranean climate. The results show greater persistence of dry days in the region of Valparaíso, which is consistent with the length of dry spells in many cases exceeding 22 days a year. The event La Niña in the winter of 1998 caused the longest streak of dry days of the rainy trimester (67 days), totaling 86 days without rain. However, it has not been able to prove their variability and changes in frequency.Se analizan las diferentes dimensiones de la sequía meteorológica en Chile central con el propósito de caracterizar su ocurrencia a múltiples escalas temporales y encontrar indicios de cambio en su variabilidad y frecuencia. Para ello se ha dispuesto de 27 estaciones meteorológicas a resolución diaria, las cuales permiten identificar períodos secos bajo el umbral 0,1 mm. Además de establecer las rachas de sequías y su persistencia (mediante el índice de Besson), se aplicó el índice estándar de precipitación (SPI) para conocer la varibilidad internanual de la sequía, justamente en una región de clima semiárido y mediterráneo. Los resultados indican mayor persistencia de días secos en la región de Valparaíso, lo cual es consistente con la longitud de las rachas de sequía, en muchos casos superior a 22 días al año. El evento La Niña en el invierno de 1998 provocó la mayor racha de días secos del trimestre lluvioso (67 días), sumando en total 86 días sin lluvia. No obstante, no se ha podido probar cambios en su variabilidad y frecuencia

La isla de calor urbana de superficie y sus factores condicionantes: El caso del área metropolitana de Santiago

Se ha sintetizado la información de las temperaturas de emisión superficial obtenidas mediante 53 imágenes del satélite Terra MODIS, aplicando para ello promedios anuales y estacionales de las temperaturas estandarizadas, y reducción de las imágenes a factores complejos de los patrones espaciales usando Análisis de Componentes Principales (ACP); finalmente, se han realizado mapas de diferencias térmicas para conocer la intensidad de la isla de calor urbana de superficie (ICUs) estacional y anual. Los resultados muestran que la isla de calor tiende a localizar el máximo térmico en las comunas de Santiago, Providencia, Las Condes, Ñuñoa y Vitacura, conformando un núcleo cálido asociado a la mayor densidad construida; además, las comunas de Huechuraba y Quilicura conforman otro núcleo cálido, el que está asociado a viviendas de alto nivel de ingresos en el primer caso e industrias en el caso de Quilicura. El ACP revela cuatro patrones típicos, que explican el 90,6% de las situaciones, a saber: ICUs consolidada (44,5%), ICUs del piedmont y cuña de altos ingresos (22,3%), un tipo sin isla de calor urbana (20,2%) e ICUs más intensa al sur (3,6%). Finalmente, la intensidad de la isla de calor urbana de superficie es de mayor magnitud durante el otoño (7,4ºC), seguida de verano (5,9ºC), primavera (5,4ºC) e invierno (5,0ºC); incluso en verano y otoño supera los 7ºC en la zona oriente de la ciudad. De las situaciones sin isla de calor, se ha sugerido la hipótesis de efecto sumidero de calor o «urban heat sink», asociado a fuerte brisa de la Cordillera de Los Andes, que barre la ICUs y la desplaza al poniente de la ciudad, lo que en días de contaminación por material particulado (PM10) tendría efectos nocivos sobre la salud de la población de esa parte de la ciudad. Además, se modela la isla de calor urbana de superficie (ICUs) en función de una serie de variables geográficas y urbanas, con el propósito de plantear alternativas para la mitigación de los efectos negativos que las ICUs provocan a los habitantes de la ciudad de Santiago. Además, se entregan algunas directrices para una planificación territorial más sostenible. En total se utilizaron 42 mapas de isla de calor del año 2010, los cuales se generaron con imágenes satelitales Terra MODIS. Ellos fueron sintetizados en cinco cartografías, un mapa anual y cuatro correspondientes a las estaciones del año. Las variables explicativas para predecir la isla de calor fueron nueve: densidad de población y construida, elevación topográfica, NDVI, albedo, radiación solar y las distancias euclidianas al centro, la costa y los ríos y esteros. Los resultados de los modelos de regresión lineal múltiple por pasos indican coeficientes de determinación entre 47,39% y 80,08% (invierno y verano respectivamente). Las variables explicativas más influyentes son el albedo y el NDVI (relación negativa), y la densidad construida (relación positiva). Al modificar las variables que explican la ICUs se podría variar la intensidad de ella, por ejemplo: al aumentar de 10.000 m2 a 20.000 m2 construidos por hectárea la temperatura deberá aumentar entre 1ºC y 2ºC; implementando de áreas verdes un espacio sin vegetación, la isla de calor se verá reducida entre 1,2ºC y 5,5ºC; y al modificar el albedo de la ciudad desde un 10% a un 20% se consigue una reducción de la ICUs entre 1,1ºC y 2,7ºC

Spatial analysis of rainfall daily trends and concentration in Chile

Chile has a great diversity of climates. In average, the rainfall differs between 0.7 mm (Iquique, North) and 1,814.8 mm (Valdivia, South) according to the main meteorological stations. The small rainfall amount in the North concentrates on few days, with only 3 days per year. In Central Chile, there are among 16 to 42 rainy days and in the South more than 150 days. In order to understand the correlation between precipitation totals (grouped into 1-mm size classes) and the number of rain days, climatologists use the Concentration Index (CI). In the present study, this index was calculated for 17 meteorological stations across Chile for the period between 1965-2005, also using other indicators: Coefficient of Variation, Temporal irregularity and the relation of precipitation with teleconnections. The results of the CI show a high variation among the regions (from 0.51 to 0.76). The highest one was recorded in La Serena (30º S), with values higher than 0.70. From La Serena, the CI decreases gradually, reaching values of about 0.60 in the Atacama Region (North) and further South in the Biobío Region. The concentration of rainfall has increased in the last sub-period (1985-2005), as inter-seasonal variability

Sequías en Chile central a partir de diferentes índices desde 1824

Ponencia presentada en: X Congreso de la Asociación Española de Climatología celebrado en Alicante entre el 5 y el 8 de octubre de 2016.[ES]Se analizan las sequías meteorológicas en Chile central con el propósito de caracterizar su ocurrencia en múltiples escalas temporales, y encontrar indicios de cambios en su variabilidad y frecuencia. Para ello se ha dispuesto de 27 estaciones meteorológicas a resolución diaria (1981-2010), las cuales permiten identificar períodos secos bajo el umbral 0,1 mm. Además, se establece la longitud de las sequías. Se aplicó el índice estándar de precipitación (SPI) para conocer la variabilidad de la sequía. En el caso de Quinta Normal se estimó las megasequías desde 1824. Los resultados indican mayor persistencia de días secos en la región de Valparaíso, lo cual es consistente con la longitud de las rachas de sequía, en muchos casos superior a 22 días al año. El evento La Niña en el invierno de 1998 provocó la mayor racha de días secos del trimestre lluvioso (67 días), sumando en total 86 días sin lluvia en Quinta Normal. Las megasequías no poseen un patrón claro, pero dada la reducción de la precipitación se harán más frecuentes.[EN]Meteorological droughts in Central Chile have been analyzed with the purpose of characterize its occurrence in multiple time scales and find evidence of changes in its variability and frequency. Twenty seven meteorological stations with a daily resolution (1981-2010) have been used to identify dry periods under a 0.1 mm threshold. Furthermore, the length of droughts is established. The Standard Precipitation Index (SPI) is applied to know the drought variability. In the case of Quinta Normal, the megadroughts since 1824 are considered. Results show a higher persistence of dry days in the Valparaíso region, which is consistent with the drought spell lengths, in many cases higher than 22 days each year. La Niña event in the 1998 winter induced the longer dry days spell of the rainy three-month period, with 86 days without rain in Quinta Normal. Megadroughts do not have a clear pattern, but according to the precipitation reduction, they’ll be more frequent.Proyecto FONDECYT de Iniciación Nº11130629 del Gobierno de Chile, así como a la Dirección General de Aguas y a la Dirección Meteorológica de Chile por la cesión de los datos. También se agradece el apoyo del proyecto PRECABAL (CGL2011-29263-C02-01) del Ministerio de Ciencia e Innovación del Gobierno de España, y del Grupo de Climatología de la Universidad de Barcelona (2014SGR300), así como al Convenio de Desempeño UTA-MINEDUC y al proyecto UTA-Mayor 5744-16