A climatology of low level wind regimes over Central America using a weather type classification approach

Based on the potential of the weather types classification method to study synoptic features, this study proposes the application of such methodology for the identification of the main large scale patterns related with weather in Central America. Using ERA Interim low-level winds in a domain that encompasses the intra-Americas sea, the eastern tropical Pacific, southern North America, Central America and northern South America, the K-means clustering algorithm was applied to find recurrent regimes of low-level winds. Eleven regimes were identified and good coherency between the results and known features of regional circulation was found. It was determined that the main large scale patterns can be either locally forced or a response to tropical-extratropical interactions. Moreover, the local forcing dominates the summer regimes whereas mid latitude interactions lead to winter regimes. The study of the relationship between the large scale patterns and regional precipitation shows that winter regimes are related with the Caribbean-Pacific precipitation seesaw. Summer regimes, on the other hand, enhance the Caribbean-Pacific precipitation with contrasting distribution as a function of the dominant regimes. A strong influence of ENSO on the frequency and duration of the regimes was found. It was determined that the specific effect of ENSO on the regimes depends on whether the circulation is locally forced or lead by the interaction between the tropics and the mid-latitudes. The study of the cold surges using the information of the identified regimes revealed that three regimes are linkable with the occurrence of cold surges that affect Central America and its precipitation. As the winter regimes are largely dependent of mid-latitude interaction with the tropics, the effect that ENSO has on the Jet Stream is reflected in the winter regimes. An automated analysis of large scale conditions based on reanalysis and/or model data seems useful for both dynamical studies and as a tool to support forecasting. The application of the approach implemented in this study may be promising to improve current understanding on how large scale conditions affect regional weather.Universidad de Costa Rica/[805-B3-600]/UCR/Costa RicaUCR::Vicerrectoría de Investigación::Unidades de Investigación::Ciencias Básicas::Centro de Investigaciones Geofísicas (CIGEFI

Características del ciclo diurno de precipitación en el Caribe de Costa Rica

El objetivo de este trabajo es estudiar las características del ciclo diurno de la precipitación en la vertiente Caribe de Costa Rica, su variabilidad espacial y estacional, así como su relación con los patrones de viento. El área de estudio es una vertiente tropical caracterizada por marcados gradientes topográficos y ubicada a barlovento de los alisios procedentes del mar Caribe. Se caracteriza el ciclo diurno medio de la precipitación en la región y su variabilidad mensual. La distribución mensual del viento horario es también analizada y se proponen algunos mecanismos de interacción de los sistemas de viento local con los alisios para explicar los patrones observados en el ciclo diurno de la precipitación. Para realizar este estudio se integró una base de datos con 20 series de tiempo con resolución horaria para la precipitación, obtenidas de 3 fuentes y 6 series de tiempo para el vector viento con la misma resolución. El estudio se complementó con compuestos mensuales de viento sinóptico derivados de ERA-interim. Se observó que el ciclo diurno medio anual de la precipitación tiene una gran variabilidad espacial que podría ser explicada, parcialmente al menos, por la topografía y la cercanía a la costa. A lo largo del año, en las diferentes subregiones que componen el área de estudio, se observaron los cuatro regímenes de variabilidad diurna que han sido reportados en estudios tropicales de carácter global: oceánico (máximos entre las 6 y 9 TSL), continental (máximos entre las 15 y 18 TSL), costero sobre el mar (máximos entre las 3 y 12 TSL) y costero sobre tierra (máximos entre las 18 y 0 TSL). Se propone que la variabilidad de los alisios podría estar relacionada a la variabilidad estacional del ciclo diurno en algunas zonas. Los resultados obtenidos son consistentes en general con los presentados en estudios realizados con estimaciones satelitales de la precipitación pero con algunas diferencias en la fase del ciclo diurno en ciertas regiones como la zona costera.The aim of this work is to analyze the diurnal cycle of precipitation over the Caribbean slope of Costa Rica, its variability (seasonal and spatial) and relationship with local and regional wind patterns. The study region is a tropical basin featured by marked topographical gradients located windward to the trades. To accomplish this task a database consisting of 20 hourly precipitation time series and 6 hourly wind vector time series was assembled with data provided by 3 different institutions. ERA-interim 925 hPa wind fields monthly composites complemented the analysis. Annual mean diurnal cycle of precipitation featured great spatial variability which could by explained, at least partially, by topography and distance to the shore. All four diurnal precipitation patterns previously reported in a global tropics study appeared as monthly mean diurnal cycles at different locations within the study area: oceanic (peaks between 6 and 9 LST), continental (peaks from 15 to 18 LST), coastal over seas (peaks between 3 and 12 LST) and coastal over land (peaks between 18 and o LST). It is proposed that trade winds variability could by linked to seasonal variability of the diurnal cycle of precipitation in some regions. Obtained results are broadly consistent with the ones presented in other studies based on satellite precipitation estimates but with some differences in the diurnal cycle phase over coastal regions.Universidad de Costa Rica/[805-B0-065]/UCR/Costa RicaUniversidad de Costa Rica/[805-A8-606]/UCR/Costa RicaUniversidad de Costa Rica/[805-B0-130]/UCR/Costa RicaUniversidad de Costa Rica/[805-A9-224]/UCR/Costa RicaUniversidad de Costa Rica/[805-A7-002]/UCR/Costa RicaUniversidad de Costa Rica/[805-B0-402]/UCR/Costa RicaUniversidad de Costa Rica/[805-B3-600]/UCR/Costa RicaUniversidad de Costa Rica/[805-B4-227]/UCR/Costa RicaUniversidad de Costa Rica/[805-B5-296]/UCR/Costa RicaUniversidad de Costa Rica/[805-A9-180]/UCR/Costa RicaCorporación Bananera Nacional//CORBANA/Costa RicaUCR::Vicerrectoría de Investigación::Unidades de Investigación::Ciencias Básicas::Centro de Investigaciones Geofísicas (CIGEFI)UCR::Vicerrectoría de Docencia::Ciencias Básicas::Facultad de Ciencias::Escuela de Físic

Atmospheric circulation types controlling rainfall in the Central American Isthmus

Rainfall mechanisms in the Central American Isthmus are controlled by complex physical interactions across spatial and temporal scales, which are reflected on the dynamics of atmospheric circulation patterns affecting the region. However, physical mechanisms and their relationships with thermodynamic distributions connected to overturning circulations remain elusive. Here, a set of six recurrent daily atmospheric patterns, or weather types (WT), is defined using a k-means++ clustering algorithm on standardized fields of Convective Available Potential Energy (CAPE) and winds at 925, 850, and 200 hPa. The relationships between these weather types, their temporal characteristics, and anomalous distributions of moisture flux divergence, equivalent potential temperature (saturated and unsaturated), and observed rainfall are used to describe physical processes controlling the latter, for all seasons. Regional observed rainfall is analysed from a set of 174 automatic stations from all countries from Mexico to Panama. By modulating vertically integrated moisture fluxes, these weather types, and the different climate drivers linked to them, control the temporal and spatial rainfall characteristics in the region, especially over the Pacific side of the isthmus. During some stages of the regional rainy season, described by two weather types, thermal anomalies in convective quasiequilibrium characteristic of the upward branch of the Hadley cell force westerly flow over Central America, enhancing rainfall. While during other stages, the enhancement of the trades and the displacement of convection to the ITCZ area over the eastern tropical Pacific, characteristic of the midsummer drought, diminishes rainfall. This study sets the stage for a better understanding of the mechanistic relationship between these weather types and rainfall characteristics in general, like onset, demise, and duration of rainy seasons. Hence, these results can inform process-based model diagnostics aiming at bias-correcting climate predictions at multiple timescalesUniversidad de Costa RicaUCR::Vicerrectoría de Investigación::Unidades de Investigación::Ciencias Básicas::Centro de Investigaciones Geofísicas (CIGEFI)UCR::Vicerrectoría de Docencia::Ciencias Básicas::Facultad de Ciencias::Escuela de FísicaUCR::Vicerrectoría de Investigación::Unidades de Investigación::Ciencias Básicas::Centro de Investigación en Ciencias del Mar y Limnología (CIMAR

Advances in the Application and Utility of Subseasonal-to-Seasonal Predictions

The subseasonal-to-seasonal (S2S) predictive time scale, encompassing lead times ranging from 2 weeks to a season, is at the frontier of forecasting science. Forecasts on this time scale provide opportunities for enhanced application-focused capabilities to complement existing weather and climate services and products. There is, however, a “knowledge–value” gap, where a lack of evidence and awareness of the potential socioeconomic benefits of S2S forecasts limits their wider uptake. To address this gap, here we present the first global community effort at summarizing relevant applications of S2S forecasts to guide further decision-making and support the continued development of S2S forecasts and related services. Focusing on 12 sectoral case studies spanning public health, agriculture, water resource management, renewable energy and utilities, and emergency management and response, we draw on recent advancements to explore their application and utility. These case studies mark a significant step forward in moving from potential to actual S2S forecasting applications. We show that by placing user needs at the forefront of S2S forecast development—demonstrating both skill and utility across sectors—this dialogue can be used to help promote and accelerate the awareness, value, and cogeneration of S2S forecasts. We also highlight that while S2S forecasts are increasingly gaining interest among users, incorporating probabilistic S2S forecasts into existing decision-making operations is not trivial. Nevertheless, S2S forecasting represents a significant opportunity to generate useful, usable, and actionable forecast applications for and with users that will increasingly unlock the potential of this forecasting time scale

Clima, variabilidad y cambio climático en la Vertiente Caribe de Costa Rica: Un estudio básico para la actividad bananera

informe de investigación -- Universidad de Costa Rica. Centro de Investigaciones Geofísicas, 2013. Forma de citar el trabajo: Amador, J. A., E. J. Alfaro, H. G. Hidalgo, F. J. Soley, F. Solano, J. L. Vargas, F. Sáenz, B. Calderón, P. M. Pérez, J. J. Vargas, R. Díaz, A. Goebel, A. Montero, J. L. Rodríguez, A. Salazar, P. Ureña, N. Mora, I. Rivera, C. Vega y C. Bojorge, 2013. Clima, variabilidad y cambio climático en la Vertiente Caribe de Costa Rica: Un estudio básico para la actividad bananera. Informe Final del Proyecto VI-805-B0-402. Centro de Investigaciones Geofísicas (CIGEFI), Vicerrectoría de Investigación y Escuela de Física, Universidad de Costa Rica y Corporación Bananera Nacional (CORBANA), Setiembre 2013, 225 pp.Este Informe Final (IF) describe en forma sintética, los alcances y productos del proyecto “Clima, variabilidad y cambio climático en la Vertiente Caribe de Costa Rica: Un estudio básico para la actividad bananera”, en relación con el cumplimiento, por parte del Centro de Investigaciones Geofísicas (CIGEFI) de la Universidad de Costa Rica (UCR), de las Especificaciones y Requisitos Técnicos (ERT) de la investigación contratada con la Corporación Bananera Nacional (CORBANA). Los ERT de CORBANA (ERTC) están contenidos en la Parte 7 de la Propuesta Original entregada a la Corporación en octubre de 2010. Los detalles de los productos son discutidos en las diferentes secciones del IF. En este sentido, se examinaron la Estructura y Funcionalidad de la Base de Datos (BANACLIMA) y la Red de Estaciones de la Corporación. Se destaca, entre otras cosas, la implementación, en colaboración con CORBANA, de una torre de observación meteorológica en Siquirres (CIGEFI_et) con instrumental de precipitación, temperatura, viento y humedad, instalado a 10, 20 y 30 m de altura, con complemento de presión, temperatura y humedad (del suelo) en superficie. Se generaron y entregaron, tanto en formato JPEG o similar y en un Sistema de Información Geográfica (SIG) productos de climatología regional derivados de la información de BANACLIMA y de bases de datos regionales. Los productos entregados en el SIG facilitan el uso aplicado de la información. Este proceso contempló la familiarización de personal con los productos generados y no formaba parte de los ERTC. Se entregan clasificaciones climáticas basadas en los métodos de Thornthwaite y Hargreaves, con amplias discusiones sobre su aplicación y limitaciones. Las climatologías generadas con base al modelo MM5 incluyen aspectos de variabilidad que toma en cuenta los modos globales de El Niño Oscilación del Sur (ENOS), la Oscilación Multidecadal del Atlántico (OMDA), ambos basados en índices de la temperatura superficial del océano como predictor de la variabilidad atmosférica regional. Se analizaron datos atmosféricos regionales para obtener indicativos del cambio climático observado para varias variables troposféricas, entre ellas temperatura superficial y precipitación. Un tema investigado en este proyecto y no contemplado tampoco en las ERTC, es la inclusión de algunas proyecciones futuras sobre el cambio climático en la región de interés, basado en resultados de modelos de circulación general (conocidos como 20c3m runs) para el Informe de 2010 del Panel Inter-Gubernamental para el Cambio Climático. Otro aspecto, no contemplado en las ERTC, es la recolección de importantes datos históricos sobre meteorología y el desarrollo institucional de la Corporación. Sobre este tema, el CIGEFI espera continuar investigando por su parte y de darse las condiciones de acceso requeridas, dotar en un futuro a CORBANA de un documento más completo sobre su historia y el desarrollo en la actividad bananera nacional. Personal de CORBANA participó en Mini-congresos, talleres y presentaciones del CIGEFI en relación con los temas e investigaciones realizadas para el proyecto. Personal del Centro participó en Congresos Bananeros, talleres y seminarios dando a conocer los resultados del proyecto con CORBANA. Un importante grupo de artículos han sido publicados, otros están en proceso, todos ellos mostrando los productos y resultados de la investigación. Con respecto a los diferentes aspectos que tiene que ver con las ERTC, se incorporaron recomendaciones específicas, en el Informe Primero (IP), de setiembre de 2011, en el Informe Segundo (IS), de mayo de 2012 y en el presente IF. En este IF se incorporan figuras o tablas que aparecen en el IP o en el IS, sin embargo, éstas fueron, en general, mejoradas tanto por el uso de información complementaria, cambio o mejoramiento del método de trabajo o para incorporar un periodo más extenso de datos.Corporación Bananera Nacional (CORBANA). Universidad de Costa Rica (UCR).UCR::Vicerrectoría de Investigación::Unidades de Investigación::Ciencias Básicas::Centro de Investigaciones Geofísicas (CIGEFI

II Colombian Tromboemblism Venous Consensus

En el trombembolismo venoso (TEV), incluye la trombosis venosa profunda (TVP) y la embolia pulmonar (EP), como manifestaciones de una misma enfermedad. Constituye un fenómeno común con una incidencia de 300-600.000 casos de TVP y cerca de 50.000 muertes anuales causadas por EP, en Estados Unidos, y 10.000 muertes anuales, por la misma razón, en Francia.171-18