Patrones de circulación sinóptica en Sudamérica asociados a las lluvias extremas en la Sierra Sur del Perú

Abstract

En la sierra sur, las lluvias extremas son un problema importante, en el presente trabajo se estudian las lluvias extremas entre el período del 2008 al 2012. Para poder identificar los casos de los días extremos de lluvias, se trabajó con los percentiles de precipitación usando la información de las estaciones de SENAMHI ubicadas en la sierra sur y siguiendo la metodología de Alfaro (2014) se calculó los percentiles. Luego con los datos del modelo GFS (Global Forecast System) con 1° x 1° de resolución horizontal, se realizó el análisis sinóptico de 20 casos para identificar los patrones sinópticos, donde se graficó divergencia, vientos y altura geopotencial en nivel alto (200 hPa), relación de mezcla en nivel medio (550 hPa) y el jet de bajos niveles (850 hPa), para poder identificar patrones similares y luego obtener los grupos finales, con esta información se establecieron 6 grupos de patrones sinópticos similares. Lo que se encontró sobre los datos de lluvia, los valores de normales fueron altos para los meses de enero y febrero. También se señaló un nuevo umbral de ROL para la sierra sur, con un valor de 210 Wm-2 que nos muestra la presencia de convección profunda. En el análisis sinóptico, se obtuvo dos sistemas sinópticos de lluvias extremas, en niveles altos la Alta de Bolivia ubicada al sur de Perú y una vaguada al oeste de Perú. Con respecto al transporte de humedad se identificaron dos patrones de circulación atmosférica; un sistema de giro anti-horario en niveles medio y flujos del norte relacionado a la presencia del jet de bajos niveles (LLJ). Para la generación de lluvias extremas en la sierra sur, una característica importante es la presencia de humedad en niveles medios y bajos, proveniente de la Amazonía y que se encajona en los Andes de la sierra sur.

In the southern highlands heavy rainfall is a major problem, in the present work extreme precipitation is studied between the period of 2008 and 2012, in order to identify in which days extreme precipitation occurred, percentiles were determined with the information of the National Meteorological and Hydrological Service of Peru (SENAMHI) stations, located in the area of study. Then with the data of the GFS (Global Forecast System) model with a 1° x 1° horizontal resolution, a synoptic analysis of 20 cases was used to identify the synoptic patterns; divergence, wind and geopotential height were plotted at 200hPa (upper level), mixing ratio at 550hPa (mid-level) and the Low Level Jet (LLJ) at 850hPa (lower level), with this information 6 groups of similar synoptic patterns were established. While studying the data, average rainfall was found to be higher during the months of January and February. Also, a new OLR threshold was determined for the southern highlands, with a value of 210 Wm-2 which shows the presence of deep convection. In the synoptic analysis, two synoptic systems related had the major influence in the occurrence of extreme precipitation, at high levels the Bolivian High, located south of Peru, and a trough west of Peru. With respect to moisture transport, the atmospheric circulation patterns identified included a counter-clockwise system at medium levels and northern flows related to the presence of the low level jet (LLJ). Furthermore, a key factor in extreme rainfall in the southern highlands is the presence of humidity at medium and low levels, from the Amazon, which is encased in the Andes mountain range of the southern highlands. These mechanisms and more are explained in greater detail in subsequent sections.