Patrones de circulación atmosférica intraestacionales de macroescala en bajos niveles asociados a lluvias en la cuenca amazónica

Abstract

Este estudio tiene por objetivo identificar Patrones de Circulación (CPs) de macroescala que sinteticen la variabilidad atmosférica intraestacional en estados de circulación recurrentes y reconocibles, en la Cuenca Amazónica (CA). Para ello, se utilizaron vientos diarios del reanálisis ERA-Interim para el periodo 1979-2014. Adicionalmente, se asoció dichos CPs a la lluvia en toda la CA utilizando datos de precipitación basados en observaciones y datos estimados de alta resolución de los productos 3B42 (~25 Km) y 2A25 (~5 Km) del TRMM. Se identificaron 9 CPs utilizando un método híbrido que combina la técnica de redes neuronales (Self-Organizing Maps) y la Clasificación Ascendente Jerárquica. Los CPs muestran un ciclo temporal definido consituaciones alternativas y una duración de 14 días en promedio. Estos describen perturbación estropicales y extratropicales que dirigen inicialmente vientos del norte y posteriormente del sur, hacia el norte o este de la CA. La lluvia asociada concuerda con la dinámica de los vientos y muestra anomalías positivas (negativas) ubicadas en el sur (norte) de la CA que se desplazan progresivamente hacia el norte (sur) o este (oeste). Estos resultados muestran consistencia entre la base de datos de precipitación de HYBAM y TRMM. Por otro lado, se analizaron las características de los CPs durante los eventos de sequía extrema de 1998, 2005 y 2010. Se encontró que dichos eventos pueden ser explicados por la frecuencia de ciertos CPs u otros factores (ej. Variables termodinámicas) que influyen en las características de la lluvia. Los resultados de este estudio abren nuevas perspectivas en cuanto al estudio de la circulación atmosférica intraestacional, considerando el uso de CPs como herramienta para el pronóstico de eventos hidrológicos extremos.

This study aims to identify large scale Circulation Patterns (CPs) that summarize the atmospheric intraseasonal variability in some recognizable and recurring circulation situations in the Amazon Basin (AB). Daily low-level winds from ERA-Interim reanalysis for the period 1979-2014, were used to determine the CPs. In addition, to associate these CPs with rainfall in the whole AB, observational data of precipitation and high-resolution dataset from TRMM 3B42 (~ 25 Km) and2A25 (~ 5 Km) products were used. Nine CPs where found using a hybrid method, which combine a neural network technique (Self-Organizing Maps) and the Hierarchical Ascendant Classification. CPs show a defined temporal cycle with alternative situations and a duration of 14 days on average. They describe tropical and extratropical perturbations that lead initially northerly winds to southerlies towards the north or east part of the AB. The related rainfall reveals consistent association with the CPs and shows positive (negative) anomalies located in the south(north) part of the AB that goes gradually to the north (south) and east (west). These results demonstrate good agreement in the three rainfall datasets. Furthermore, we examine the performance of these CPs during 1998, 2005 and 2010 extreme droughts. We found that these events could be explained by the frequency of certain CPs or other factors (e.g. thermodynamic variables) that drive the rainfall characteristics. The results of this research allow to further the intraseasonal atmospheric studies, regarding the use of CPs as a tool of hydrological extreme events forecasting.