Relationship between rainfall and streamflow in the La Plata Basin: annual cycles, interdecadal and multidecadal variability

The aim of this study is to understand the interaction between rainfall and streamflow variability in the La Plata basin (LPB) along a wide range of timescales. The LPB is divided in six sub-basins associated to the main rivers (Paraguay, Parana, Uruguay and Iguazu). The amplification of the streamflow response is addressed in order to evaluate to what extent river discharges variability can be explained by precipitation fluctuations. Mean annual cycles corresponding to 1931-2010 period and to each of the decades comprising it are analyzed. Streamflow interdecadal changes are observed in most of the gauging stations. In addition, an 11-year moving-average filter is applied to the normalized annual time series. Results exhibit a considerable higher percentage of explained variance in the streamflow filtered series, highlighting the predominance of medium and low frequencies variability present in these compared to those of precipitation. Consistently, river discharges show higher spectral density in the interdecadal/multidecadal frequencies compared to precipitation analysis. A simple statistical approach to advance in the understanding of the complex rainfall-streamflow physical relationship is addressed with promising results: streamflow spectrums are derived directly from the precipitation spectrum, transformed by a ´basin´ operator, characteristic of the basin itself. It is assumed that watersheds act on precipitation as spatio-temporal integrators operating as low-pass filters, like a moving average. Streamflow power spectrums are simulated assuming that the underlying process is an autoregressive moving average (ARMA). Considering as the only input the sub-basin areal-averaged precipitation timeseries, results show that simulated streamflow spectrums fits effectively the observations at the sub-basin scale.Fil: Gulizia, Carla. 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; Argentina. Instituto Franco-Argentino sobre Estudios del Clima y sus Impactos; ArgentinaFil: Camilloni, Ines Angela. 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; Argentina. Instituto Franco-Argentino sobre Estudios del Clima y sus Impactos; Argentin

The new urban paradigm

This paper argues in favor of a new urban model that harnesses the power that cities have to curb global warming. Such a model tackles fundamental management challenges in the energy, building and transport sectors to promote the growth of diverse and compact cities. Such a model is essential for meeting complex challenges in cities, such as promoting a cohesive social life and a competitive economic base while simultaneously preserving agricultural and natural systems crucial to soil, energy, and material resources. With most of the population living in urban areas, the G20 should recognize the key role that cities play in addressing global challenges such as climate change. Improved measures taken by cities should be an indispensable solution. The G20 Development Working Group, Climate Sustainability Working Group, and Energy Transitions Working Group should incorporate an urban approach to discussions related to climate change.Fil: Lanfranchi, Gabriel. Centro de Implementación de Políticas Públicas para la Equidad y el Crecimiento; ArgentinaFil: Herrero, Ana Carolina. Centro de Implementación de Políticas Públicas para la Equidad y el Crecimiento; ArgentinaFil: Rueda Palenzuela, Salvador. Agencia Ecología Urbana Barcelona; EspañaFil: Camilloni, Ines Angela. 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: Bauer, Steffen. German Development Institute; Alemani

Spatio-temporal variability of the surface heat island in three argentine cities

En este trabajo se analiza la evolución espacio-temporal de la Isla de Calor Urbana Superficial (ICU-S) derivada del contraste entre las temperaturas de superficie urbanas y rurales de Buenos Aires, Rosario y Córdoba, las tres ciudades más grandes de Argentina en términos de población. La información analizada corresponde a datos de 1 km x 1 km de resolución derivados de información satelital disponibles a través del Global Surface UHI Explorer para el período 2003-2017. En las tres ciudades se encuentra que, en promedio, la temperatura de la superficie urbana es superior a la rural (IUC-S positiva) durante la noche tanto en la media anual como en verano e invierno. El mayor contraste se registra en Buenos Aires donde alcanza el máximo de +2°C durante el verano y el mínimo en invierno (+1.5°C). En el caso de Rosario y Córdoba la diferencia en la magnitud entre el verano e invierno es de sólo 0.1°C. El área de cada ciudad que registra temperaturas de superficie superiores a la de las zonas rurales durante la noche representa en promedio el 93% del total para Buenos Aires, 97% para Rosario y 89% para Córdoba. Durante el día, se encuentra que en algunos casos la intensidad es negativa generando el efecto de isla fría. Esto ocurre en invierno en las tres ciudades y en el promedio anual de Rosario y Córdoba. En Buenos Aires, donde reside más del 30% de la población del país, existe una tendencia significativa al incremento en la magnitud media y máxima de la ICU-S diurna. La comparación entre la ICU-S y la ICU de canopia (derivada de datos de temperatura del aire) de Buenos Aires muestra valores positivos durante las horas de la noche en ambos casos, aunque de mayor magnitud en ICU-S en el promedio anual (+0.3°C) y durante el verano (+0.6°C) así como una tendencia hacia el incremento en la magnitud de ambos fenómenos durante las horas diurnas.This paper investigates the spatiotemporal variations of the Surface Urban Heat Island (SUHI) computed as the difference of urban and rural land surface temperatures for the three major cities of Argentina: Buenos Aires, Rosario, and Cordoba. Satellite-based data of 1 km x 1 km resolution available through the Global Surface UHI Explorer were used to estimate mean and maximum values, trends and percentage of each urban area with positive/negative intensities of SUHI for the period 2003-2017. Results indicate that, on average the nocturnal urban surface temperature is higher than the rural one (positive SUHI) for the annual, winter and summer mean for the three cities. The greatest contrast corresponds to Buenos Aires, where the maximum SUHI magnitude is +2◦C in summer and the minimum is +1,5◦C in winter. Both Rosario and Cordoba exhibit a difference in magnitude between summer and winter of only 0,1◦C. The percentage of the area of each city with nocturnal surface temperatures greater than the rural ones is on average, 93 % for Buenos Aires, 97 % for Rosario and 89 % for Cordoba. During daytime, in some cases the SUHI intensity is negative generating a cold island. This effect is observed in the three cities during the cold season and in Rosario and Cordoba for the annual mean. In Buenos Aires, that hosts more than 30 % of the total population of the country, there is a significant positive trend in the daytime mean and maximum SUHI intensity. The comparison between the Buenos Aires’ SUHI and canopy UHI (derived from standard air temperature measurements) shows positive intensities during night-time in both cases, although the mean annual and summer SUHI are warmer than the UHI in +0,3◦C and +0,6◦C, respectively. Additionally, there is a trend towards warmer daytime intensities of both types of heat islands.Fil: Lozada Montanari, Malena Sol. 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: Camilloni, Ines Angela. 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

La Plata Basin Hydroclimate Response to Solar Radiation Modification With Stratospheric Aerosol Injection

This study analyses the La Plata Basin (LPB) hydroclimate response to Solar Radiation Modification (SRM) with Stratospheric Aerosol Injection (SAI) in terms of changes in mean and extreme temperature, rainfall, and river flows simulations from the Geoengineering Large Ensemble (GLENS). The GLENS data used consists of three members simulations of a single model under the high anthropogenic emission scenario RCP8.5 with and without sulfur injection in the tropical stratosphere. The response of such an intervention is compared to a historical period (1980–2010) and to projections under the RCP8.5 scenario for two time slices: 2021–2050 and 2051–2080. The analysis of changes in extreme temperature and precipitation focuses on a subset of climate indices from the Expert Team of Climate Change Detection and Indices (ETCCDI). To determine the possible effects of SRM in the LPB water cycle, we use the distributed Variable Infiltration Capacity (VIC) hydrologic model in combination with daily extreme temperature and precipitation outputs from GLENS. Systematic errors in both fields were corrected by the application of a statistical bias correction method. Results show robust impacts on the water cycle of the LPB due to SRM implementation, particularly associated with increased precipitation over the northern part of the region and a general reduced warming compared to the RCP8.5 scenario. These variations would lead to regional-dependent responses in the river flows, mostly related to reductions in the severity of the extremely low flow conditions. Additionally, under the SRM scenario a reduction in extreme precipitation and a cooling effect on extreme temperatures could be expected over the LPB.Fil: Camilloni, Ines Angela. 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; Argentina. Instituto Franco-Argentino sobre Estudios del Clima y sus Impactos; ArgentinaFil: Montroull, Natalia Blanca. 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; Argentina. Instituto Franco-Argentino sobre Estudios del Clima y sus Impactos; ArgentinaFil: Gulizia, Carla. 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; Argentina. Instituto Franco-Argentino sobre Estudios del Clima y sus Impactos; ArgentinaFil: Saurral, Ramiro Ignacio. 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; Argentina. Instituto Franco-Argentino sobre Estudios del Clima y sus Impactos; Argentin

Floods and Droughts

Several multi-scale climate change adaptation measures with regard to droughts and floods are already being implemented in Latin America. These include improving the quality of forecasts, early warning systems and climate information services, plans for reducing vulnerability and increasing the resilience of the population, strategic infrastructure and production systems, and the conservation and sustainable use of ecosystems and their environmental services. Yet there are still institutional, regulatory, administrative, economic, and social obstacles that can delay the implementation of some of these measures. consequently, to accelerate the adaptation process, countries will need to improve their planning and response capacities, as well as their disaster management and insurance schemes.Fil: Camilloni, Ines Angela. 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: Barros, Vicente Ricardo. 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: Moreiras, Soledad. Ministerio de Agricultura, Ganadería, Pesca y Alimento; ArgentinaFil: Poveda, Germán. Universidad Nacional de Colombia; ColombiaFil: Tomasella, Javier. Centro Nacional de Monitoramento E Alertas de Desastres; Brasi

Proyecciones climáticas para lo que resta del Siglo XXI en el Centro y Este de la Argentina

Se presentan las proyecciones de la temperatura y la precipitación enlas regiones húmedas y semiáridas de Argentina para lo que resta del sigloXXI. Los cambios en la precipitación respecto de las condiciones actuales, engeneral menores a 100 mm, no suponen mayor relevancia y, aunque positivosen el promedio de los modelos utilizados, no muy seguros en el signo. Encuanto a la temperatura, la tendencia al calentamiento ‒creciente durante elsiglo‒ no ofrece dudas y afectaría más al norte de la región, en el escenariode mayor concentración de gases de efecto invernadero. Los cambios seríanmás notables en las condiciones climáticas extremas, con una reducción delnúmero de días con heladas, un aumento de días con olas de calor y mayorfrecuencia de precipitaciones intensas, con el consecuente agravamiento delos riesgos de inundación. Por último, se discuten brevemente algunos delos impactos más notorios de estos cambios en la agricultura y la ganadería.Fil: Barros, Vicente Ricardo. 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: Camilloni, Ines Angela. 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: Doyle, Moira Evelina. 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

Contra el cambio climático. Ciencia y solidadridad en la post pandemia

Si la pandemia por COVID-19 que estamos atravesando es atroz, las consecuencias de una falta de acción urgente frente al cambio climático son aún peores. La evidencia científica del nivel sin precedentes de la influencia humana en el clima es contundente: incremento sostenido de la temperatura media del planeta, ascenso del nivel del mar, retracción de glaciares y aumento en la ocurrencia de fenómenos extremos. Los impactos y riesgos que impone el cambio climático son evidentes en ámbitos como la salud de la población, recursos hídricos y biodiversidad, y en distintos sectores como producción de alimentos, generación de energía, infraestructura y transporte. Nuestra sobrevivencia depende de un desarrollo sostenible que tenga como eje central la protección del ambiente que hoy se encuentra amenazado tomando ventaja de las lecciones de la crisis actual para guiar la respuesta a la crisis climática.Fil: Camilloni, Ines Angela. 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

Argentina and change climate

En este artículo se describe el estado del conocimiento sobe el cambio climático a partir de la discusión de las certezas y controversias que lo rodean. Se presenta el nivel actual de calentamiento del planeta y la situación de Argentina frente al cambio climático en términos de cambio producidos, impactos y perspectivas futuras. Finalmente, se realizan consideraciones acerca de los desafíos que impone tanto la mitigación como la adaptación al nuevo contexto climático.This article describes the current state of knowledge on climate change including the discussion of certainties and controversies around it. It also presents the existing level of global warming and the situation of Argentina in terms of observed changes, impacts and future climate scenarios. Finally, some considerations are made in relation to the challenges imposed by both mitigation and adaptation to the new climate conditions.Fil: Camilloni, Ines Angela. 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

The Paraná river response to El Niño 1982-83 and 1997-98 Events

The most severe flooding of the twentieth century in the Argentine section of the Parana´ River occurred during the strong El Nin˜o (EN) event of 1983. During the 1997–98 EN episode, discharge anomalies in the Parana´ basin, although of the same sign as those of the 1982–83 event, were much smaller. The main differences were observed during January–March and June–July of the year following the starting date of the event, when the 1982–83 discharge anomalies were considerably larger. This study explores this issue as well as the relationship between convection anomalies in the Parana´ basin and tropical Pacific and South Atlantic sea surface temperature (SST) anomalies. The correlation between convection in the upper and middle Parana´ and Iguazu´ basins, as measured by outgoing longwave radiation, and SST in both the Nin˜o-112 and Nin˜o-3 regions is statistically significant for most of the period November–July, reaching the maximum value in the three basins during May. However, the analysis of the higher Parana´ streamflows during EN events since 1904 indicates that they were decisively influenced by the Nin˜o-3 SST anomalies. Therefore, the exceptional discharge of the Parana´ River of 1983 is attributed principally to the exceptionally warm SST temperatures in the Nin˜o-3 region during April–June 1983. During January 1983, there was a pattern of SST anomalies in the South Atlantic with warm water to the north of the South Atlantic convergence zone, especially west of 208W, and cold water to the south. This pattern is correlated with convection over the upper and middle Parana´ basins, as occurred in 1983. During January 1998, the SST pattern was substantially different from what should be expected to be associated with positive anomalies in the convection field over the middle Parana´ basin. This feature could be responsible for the small convection over this basin during January 1998.Fil: Camilloni, Ines Angela. 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: Barros, Vicente Ricardo. 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

A spatio-temporal comparative study of the representation of precipitation over South America derived by three gridded data sets

In the last few years, there has been an increasing application of gridded precipitation data sets for studies analysing seasonal and interannual precipitation variability as well as for performing validation analysis of climate and regional models. Consequently, the purpose of the present study is to analyse the representation of temporal variability and spatial patterns of precipitation in South America for the period 1971-2010, derived by three data sets based exclusively on rain gauge information (Climate Research Unit - CRU, Global Precipitation Climatology Centre - GPCC and University of Delaware - UDel), in order to identify discrepancies and/or agreements among them. Further analysis is performed for three particular sub-regions within the continent (southern sector of southeastern South America - SSESA, central South America - CSA and southeastern Brazil - SEBR). Results show that the three products represent key spatial features of precipitation analogously. Significant coherence in capturing the temporal variability, associated with the dominant modes of variability, is found in all sub-regions, though they differ largely in some areas, especially in CSA. Overall, depending on the region, the gridded products behave differently, without one particular data set standing out as an outlier in all the analysed cases.Fil: Gulizia, Carla. 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. Centre National de la Recherche Scientifique; Francia. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Ciencias de la Atmósfera y los Océanos; ArgentinaFil: Camilloni, Ines Angela. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Ciencias de la Atmósfera y los Océanos; 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; Argentina. Centre National de la Recherche Scientifique; Franci