Climatología of eventos fríos extremos en los Andes centrales peruanos durante verano: origen, tipos y teleconexiones atmosféricas.
Climatology of extreme cold events in the central Peruvian Andes during austral summer: origin, types and teleconnections
Juan Sulca 1,2 Mathias Vuille1 Paul Roundy1 Ken Takahashi3 Jhan-Carlo Espinoza2 Yamina Silva2 Grace Trasmonte2 Ricardo Zubieta2
1 Department of Atmospheric and Environmental Sciences, University at Albany, SUNY, New York, USA
2 Instituto Geofisico del Perú (IGP), Lima, Perú
3 Servicio Nacional de Meteorologia e Hidrologia del Perú (SENAMHI), Lima, Perú
Resumen
Las características climatológicas y de gran-escala de los eventos fríos extremos (EFE) en los Andes centrales peruanos (Cuenca del Mantaro, CM) durante verano (enero-marzo, EFM) are examinados usando reanálisis, datos grillados y observados de temperatura mínima (Tmin) diaria para el periodo 1979-2010. Para describir la influencia de la Oscilación de Madden-Julián en los EFEs en la CM, dos grupos son definidos en función del signo de las anomalías de radiación saliente de onda larga (ROL) en la banda MJO (30-100 días, 0-9 este) en 12.5ºS, 75ºW. Tipo-1 EFEs ocurre durante eventos de supresión convectiva del MJO (anomalías de ROL ≥ +2 W m-2) mientras Tipo-2 EFEs ocurre durante episodios de incremento de convección del MJO (anomalías de ROL ≤ −2 W m-2). EFEs en la CM están asociados con la advección de aire frio y seco al este de Andes a través de la propagación de tren de ondas de Rossby extratropical (ERWTs) hacia el ecuador. Esta advección fría debilita el sistema de la Alta de Bolivia- Baja del Noreste sobre Sudamérica en los niveles troposféricos altos. El MJO es un importante favorecedor de EFEs en la CM, favoreciendo la advección fría a lo largo de los Andes durante específico fase del MJO. Cincuenta nueve por ciento del Tipo-1 EFEs y 86% de Tipo-2 EFEs ocurre en las fases 7-2 del MJO.
Tipo-1 y 2 EFEs están asociados con un debilitamiento de AB sobre Sudamérica en los niveles troposféricos altos. Para Tipo-1 EFEs, ERWTs emanan de la sureste de África en la fases8-1 del MJO mientras ERWTs son reforzados cuando cruzan la parte subtropical de Pacifico del Sur durante las fases 2 y 7 del MJO. Con respecto a Tipo-2, las fases del MJO 7-2 se caracterizan por un tren de ondas circumpolar de Rossby hacia Sudamérica. Las fases 7-2 del MJO inducen anomalías negativas de Tmin sobre la CM, mientras las fases 3-6 del MJO inducen anomalías positivas del MJO. Finalmente, El Niño y La Niña intensifica anomalías negativas de Tmin sobre la CM durante la fase 7-8 del MJO mientras ellos debilitan las anomalías positivas de Tmin sobre la CM en las fases 3-6 del MJO.El presente trabajo presentará parte de los resultados documentados en Sulca et. al. (2018b) que fue publicado en la Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society.
Descriptores: teleconexiones atmosféricas, Alta de Bolivia, Andes centrales peruanos, ENOS, ondas extra tropicales de Rossby, episodios fríos extremos, MJO, sureste de África.
Abstract
The climatological and large-scale characteristics of the extreme cold events (ECEs) in the central Peruvian Andes (Mantaro basin (MB)) during austral summer (January–March) are examined using reanalysis, gridded and in situ surface minimum temperature (Tmin) data for the 1979–2010 period. To describe the influence of the Madden–Julian Oscillation (MJO) on ECEs in the MB, two ECE groups are defined based on the sign of the outgoing long-wave radiation (OLR) anomalies in the MJO band (30–100 days, 0–9 eastward) at 12.5ºS, 75ºW. Type-1 ECEs occur during the suppressed convection phase of the MJO (OLR anomalies ≥ +2 W m-2) while Type-2 ECEs occur during the enhanced convection phase of the MJO (OLR anomalies ≤ −2 W m-2). ECEs in the MB are associated with the advection of cold and dry air along the east of the Andes through equatorward propagation of extratropical Rossby wave trains (ERWTs). This cold advection weakens the Bolivian High–Nordeste Low (BH-NL) system over South America (SA) at upper-tropospheric levels. The MJO is an important driver of ECEs in the MB, favoring the cold advection along the Andes during specific MJO phases. Fifty-nine per cent of Type-1 ECE’s and 86% of Type-2 ECE’s occur in MJO Phases 7-2.
Type-1 and 2 ECEs feature a weakened BH over SA at upper-tropospheric levels. For Type-1, ERWTs emanate from southeastern Africa in MJO Phases 8-1 while ERWTs are strengthened when crossing the subtropical southern Pacific Ocean during MJO Phases 2 and 7. With respect to Type-2, MJO Phases 7-2 feature circumpolar Rossby wave trains propagating toward SA. Ultimately, MJO Phases 7-2 induce negative Tmin anomalies over MB, while MJO Phases 3-6 induce positive Tmin anomalies.
El Niño and La Niña strengthen negative Tmin anomalies over the MB during MJO Phases 7-8 while they weaken positive Tmin anomalies over the MB during MJO Phases 3-6.
This work will present part of the results documented in Sulca et al. (2018b) that was published in the Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society.