Boletín de SOMETCUBA

Volumen 4 Número 1

Enero 1998

previotópicopróximo


UN INDICE EMPIRICO DE OCURRENCIA DE ENOS.
PAPEL EN LA PREDICTABILIDAD DE ELEMENTOS CLIMATICOS

Por:
Pedro A. Cárdenas Pérez
Lino R. Naranjo Díaz


Los Doctores Pedro A. Cárdenas Pérez y Lino R. Naranjo Díaz son investigadores del Centro Nacional del Clima del Instituto de Meteorología de Cuba.

Resumen

  1. INTRODUCCION
  2. DATOS CLIMATICOS
  3. INDICE DE OCURRENCIA DE EVENTOS EL NIÑO-OSCILACION DEL SUR EN SUS FASES CALIDA Y FRIA.
  4. RESULTADOS Y DISCUSION
    1. Cronologías de ENOS y AENOS 1941-1995.
    2. El IE en los estudios de predictabilidad
    3. El IE en los esquemas de pronóstico
  5. CONCLUSIONES
  6. REFERENCIAS

1. INTRODUCCION

En la Climatología actual se reconoce que la ocurrencia de eventos ENOS, juega un papel importante en la variabilidad climática a diferentes escalas espacio-temporales.

Los fenómenos El Niño se caracterizan por las magnitudes que alcanzan la anomalías de la temperatura superficial del mar en diferentes regiones del Pacífico ecuatorial nombradas como Niño1+2, Niño 3, Niño 4 Y Niño34. La Oscilación del Sur se caracteriza por la diferencia de presión entre Darwin (12.4 °S, 139 °E) en el Norte de Australia y Tahití (17.5 °S, 149.6 °W) en el Pacífico Sur, cuyas medias anuales de presión (Trenberth, 1984) tienen una correlación de -0.79.

El interés en este fenómeno partió del descubrimiento de la existencia de una oscilación en el campo de la presión atmosférica a finales del siglo pasado. A los trabajos de Walker y Bliss (1932,1937) se debe, la argumentación científica de ese fenómeno meteorológico y el nombre de Oscilación del Sur. El trabajo de Rasmusson y Carpenter (1982) presenta una amplia revisión teórica al respecto.

En general, cuando se habla de la ocurrencia de eventos ENOS, se está aceptando la ocurrencia simultánea de dos fenómenos de diferentes caracteres, el fenómeno El Niño, de carácter oceánico y la Oscilación del Sur, de carácter atmosférico. Un ejemplo de esto se puede ver en el trabajo de Chen (1990), que presenta criterios objetivos para la aceptación de ocurrencia de los eventos ENOS así definidos.

Al considerar el concepto de ENOS como ocurrencia conjunta de los fenómenos oceánico y atmosférico, debe tomarse en cuenta que no existe un acoplamiento total entre la ocurrencia de los eventos El Niño y la Oscilación del Sur. Este desacople se pone de manifiesto en la correlación no perfecta entre el Indice de Oscilación del Sur (IOS) y las anomalías de la temperatura superficial del mar (ATSM) en diferentes zonas del Pacífico. Por ejemplo, entre el IOS y la ATSM en la región Niño 3 existe una correlación de -0.64 en el período 1941-1995. Este acoplamiento no perfecto puede permitir la ocurrencia de uno u otro eventos con una relativa independencia.

Los estudios de impacto, interpretando éste como efectos sobre elementos climáticos, eventos meteorológicos, flora y fauna marina e incluso sobre ramas particulares en diferentes regiones, han obligado a la confección de cronologías (o simples relaciones de eventos) El Niño, Oscilación del Sur, o de ENOS, con enfoques particulares a cada campo. Estos enfoques diferentes están dados por la existencia de relaciones más fuertes con uno u otro fenómeno (índice) en relación con el tema concreto de estudio. Como es de esperar, las cronologías así confeccionadas, presentan diferencias entre ellas que en lo fundamental están dadas en las fechas de ocurrencia de eventos. Tales diferencias están presentes entre las publicaciones de Shaowu (1991), Ropelewski (1987) y la más reciente de Quinn (1993). Otro factor que influye en la existencia de diferencias es la utilización de los efectos en la decisión sobre la presencia o no de un evento.

A lo anterior se adiciona que los efectos producidos por un evento varían de una región a otra y a partir del evento 1982-1983 se considera la ocurrencia de diferentes tipos de éstos (Shi, 1990), por lo que resulta muy difícil realizar estudios de impacto partiendo sólo de la ocurrencia de eventos reportados en una publicación particular.

Por las razones anteriormente expuestas, resulta evidente que existen dificultades al enfrentar estudios de predictabilidad a largo plazo si se parte de los indicadores tradicionales de los ENOS, el IOS y las ATSM, toda vez que las anomalías de los elementos climáticos en el Caribe responden de forma diferente a estos índices (Cárdenas et al., 1995a). Estas respuestas diferentes a esos índices se pueden interpretar como respuestas diferentes a los eventos oceánico (Niño o Niña), atmosférico (Oscilación del Sur) o su ocurrencia conjunta (ENOS).

Para los estudios de predictabilidad o de impacto se utilizan el IOS, si se busca relación con la Oscilación del Sur, y las ATSM si la relación se busca con los eventos oceánicos. Sin embargo, no existe un índice capaz de definir, sin cierta dosis de subjetividad, la ocurrencia de ENOS. Debemos notar además que los métodos de pronóstico de Niños o de Oscilación del Sur se realizan por modelos separados, algunos de los cuales están introducidos en el trabajo operativo del pronóstico a largo plazo (Cane y Zebiack, 1986; Penland y Margorian, 1993; Xu and von Storch,1990).

En este trabajo se presenta un índice que permite evaluar la ocurrencia de un ENOS (ocurrencia simultánea de los fenómenos oceánico y atmosférico), y se evalúa la habilidad del mismo en los estudios de predictabilidad de tales eventos en los regímenes de algunos elementos climáticos.

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2. DATOS CLIMATICOS

Para la realización de este trabajo se contó con las series de totales mensuales de lluvia para Cuba y las tres regiones que la forman, las regiones occidental, central y oriental (ver Fig. 1), en el período 1941-1995 (55 años). Además se contó con las series de temperaturas máximas y mínimas medias mensuales de esas mismas regiones para el período de 45 años de 1951-1995, y la presión atmosférica al nivel medio del mar para la Estación Meteorológica de Casablanca 78325 en el período 1941-1995. Una descripción detallada de estas series está dada en Centella et al. (1995).

Fig.1. Regiones en que se dividió el territorio cubano. En cada una aparecen las provincias que le pertenecen.

Los datos de los elementos climáticos se transformaron en anomalías porcentuales respecto a las medias mensuales correspondientes al período 1951-1980, con lo que se remueve la estacionalidad en esas variables. Esto, como se verá, tiene un efecto significativo en la predictabilidad. Pisciottano (1994) en un estudio de impacto del ENOS utiliza una normalización similar para datos de lluvia en Uruguay.

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3. INDICE DE OCURRENCIA DE EVENTOS EL NIÑO-OSCILACION DEL SUR EN SUS FASES CALIDA Y FRIA.

En la definición del índice de ocurrencia de ENOS (IE) entran dos magnitudes conocidas, el Indice de Oscilación de Sur (IOS) y la Anomalía de la Temperatura de la Superficie del Mar en la región Niño 3 (ATSM). Los valores de estos índices varían según la forma de cálculo y período escogido para su normalización, así por ejemplo, aparecen diferentes valores según las definiciones y períodos utilizados por el Buró de Meteorología de Australia (Seasonal Climate Outlook Service,1991) y el Sistema de Monitoreo Climático de la Organización Meteorológica Mundial (El Niño/Oscilación del Sur, Diag. Advisory, 1992). Para este trabajo se tomaron los índices de acuerdo con las definición y período de normalización, que para los mismos da el Centro de Predicciones Climáticas de los Estados Unidos (Climate Diagnostics Bulletin, decembre 1994). Este centro, así como el Sistema de Vigilancia del Clima de la Organización Meteorológica Mundial (OMM) incluyen estos índices dentro de la climatología operativa y presentan pronósticos de los mismos de forma sistemática.

Se define IE de la forma siguiente:

IE = MATSM * ABS(MIOS)

donde M significa que es la media de los últimos tres meses de cada índice, ATSM se expresa en centésimas de grado y ABS(MIOS) es el valor absoluto de ese índice. La utilización de esta variante de media móvil no centrada está dirigida a suavizar las variaciones bruscas de los índices, mientras que la expresión de ATSM en centésimas de grado se orienta a dar más peso relativo a las ATSM dentro del IE.

El índice así definido toma valores positivos o negativos que indican condiciones de calentamiento o enfriamiento, que llegan a definir la existencia o no de evento en función de alcanzar un cierto valor umbral mantenido durante un plazo de tiempo determinado.

La forma escogida para definir el umbral de IE es mediante su distribución percentílica muestral, fijando el percentil 80 para condiciones de evento de calentamiento y el percentil 10 para las correspondientes a eventos de enfriamiento. Estos eventos de calentamiento y enfriamiento a partir del IE se nombran como eventos El Niño/Oscilación del Sur (ENOS) para los calentamientos y eventos Anti ENOS (AENOS) para los enfriamientos, los que se corresponden con los fenómenos oceánicos conocidos como Niños y Niñas, respectivamente. Se consideran eventos fuertes de ambos tipos los que alcanzan los percentiles 90 y 5 respectivamente. Así, se define la ocurrencia de evento cuando al menos durante cuatro meses consecutivos se alcanza el umbral correspondiente. Esta forma de operar hace independiente la definición de ocurrencia de los posibles impactos, logrando así mayor objetividad en la definición.

Un índice como el que se define en este trabajo debe tener dos características principales, ser consistente con el fenómeno físico que trata de describir y presentar ventajas en su utilización práctica. En el caso particular de IE, este debe señalar correctamente la ocurrencia conjunta de los eventos Niños o Niñas con las fases negativas o positivas de la Oscilación del Sur, discriminando los casos de presencia de uno de estos fenómenos de forma aislada. Debe presentar además relaciones fuertes con los principales elementos climáticos y debiera además tomar ventaja en los esquemas de pronóstico a largo plazo.

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4. RESULTADOS Y DISCUSION

4.1 Cronologías de ENOS y AENOS 1941-1995.

Partiendo de las definiciones dadas anteriormente sobre ocurrencia de ENOS se confeccionó la cronología que se presenta en la Tabla 1.

En esta Tabla 1 aparecen además los casos de Oscilación del Sur (fase negativa) y Niños confeccionadas con los índices correspondientes y siguiendo la misma forma de operar con IE, esto es, definiendo la ocurrencia de uno u otro evento a partir de los umbrales de IOS y ATSM obtenidos por sus distribuciones percentílicas muestrales. Esta cronología presenta la ventaja de señalar los meses de comienzo y fin de los eventos en cada caso.

Aunque las bases sobre las cuales se confeccionan las cronologías son en general diferentes, resulta interesante comparar los resultados de algunas de ellas con la confeccionada a partir del IE. Para esto se consideraron los resultados de diferentes autores como Ropelewski and Halpert (1987), Jiaichen and Li (1986), Shi (1990), Shaowu (1991), Quinn (1993) y la que aparece en una publicación del Buró de Meteorología de Australia (Seasonal Climate Outlook Service ,1991).

Como era de esperar, existen eventos parciales de Oscilación del Sur y Niños que no llegan a ser eventos ENOS. En algunos casos, aunque los valores alcanzados por uno de ellos no permite señalar la ocurrencia del evento que le corresponde, el índice en cuestión alcanza valores que al calcular IE permiten señalar un ENOS. En otros casos esto no ocurre y se señala sólo la ocurrencia del evento parcial.

En la Tabla 1 se puede ver también que, excepto para el evento 1994-1995, las condiciones de calentamiento preceden a la Oscilación del Sur con plazos que van de uno a cuatro meses. El caso del evento 1994-1995 es inverso, en este caso el IOS se mantuvo con valores negativos desde muchos meses antes, a pesar de que no es hasta abril de 1994 en que alcanza el valor umbral. En general el período 1993-1995 es el más complejo dentro del período total analizado, lo que se debió a la presencia continuada de calentamiento débil y un IOS también débilmente negativo. Algunos autores consideran este período, 1993-1995 como un evento único (Penland,1995). De acuerdo con el IE, los autores no justifican la existencia de un solo evento ENOS de 1993 a 1995.

Tabla 1. Cronologías de eventos de fase negativa de Oscilación del Sur, Niños y ENOS confeccionadas a partir de las distribuciones percentílicas del MIOS, la MATSM y el IE respectivamente. En cada caso se dan el mes y el año de comienzo y terminación de cada evento.

Oscilación del Sur
(fase negativa)

Niños

ENOS

07/41 - 03/42

03/41 - 02/42

03/41 - 03/42

09/51 - 02/52

08/51 - 02/52

07/51 - 02/52

 

06/57 - 05/58

08/57 - 03/58

10/63 - 01/64

09/63 - 02/64

10/63 - 02/64

07/65 - 01/66

07/65 - 03/66

07/65 - 04/66

 

10/69 - 02/70

 

06/72 - 12/72

06/72 - 03/73

06/72 - 03/73

 

09/76 - 03/77

 

05/77 - 04/78

 

11/77 - 02/78

07/82 - 05/83

05/82 - 09/83

06/82 - 08/83

01/87 - 12/87

11/86 - 02/88

11/86 - 02/88

09/91 - 03/92

06/91 - 07/92

05/91 - 07/92

11/92 - 06/93

   
 

04/93 - 07/93

03/93 - 08/93

04/94 - 02/95

11/94 - 03/95

10/94 - 02/95

En el período cubierto por todos los trabajos anteriores, 1957-1983, existen 10 eventos ENOS reportados, de estos, 8 aparecen en la cronología de IE. Los eventos 1968-1969 y 1971 no se clasifican como ENOS o Niños según los autores. El primero de ellos, 1968-1969 aparece en los trabajos de Shaowu (1991) y Quinn(1993) y en este último se reporta como un evento global que no tuvo una manifestación regional. En el período 1968-1969 existen algunas alteraciones de IE que no permiten clasificarlo como un evento. Sin embargo, el evento de 1971, sólo citado en el trabajo de Ropelewski and Halpert (1987), presenta en opinión de los autores, condiciones normales que no justifican la existencia de un ENOS. Por otra parte, Gray (1986) y Ballester y González (1995), demuestran que en los años ENOS, la actividad ciclónica se reduce considerablemente producto de anomalías en la estructura vertical de las corrientes, básicamente de los niveles altos en verano. Sin embargo, la temporada ciclónica de 1971 es la más activa del período 1970-1989 (20 años) con 13 organismos. Esta temporada activa de 1971 contrasta con lo encontrado por los referidos autores y con la existencia de mínimos para ese período en los años ENSO de 1972 (4 organismos), 1982 (5 organismos) y 1983 en que ocurrieron sólo 4 ciclones tropicales (Ballester y González, 1996).

En la Tabla 2 se presenta una cronología de los eventos de fase positiva de Oscilación del Sur, Niñas y AENOS. El interés en presentar una cronología de este tipo de eventos está dado por tener estos eventos un impacto significativo en algunos elementos climáticos en Cuba.

Como puede verse en la Tabla 2, el evento de Oscilación del Sur de 2/50 - 2/51, aunque no tiene un enfriamiento oceánico notable, es capaz de definir un AENOS. Los eventos La Niña que comienzan en los años 49 y 54 no tuvieron una manifestación en IOS capaz de definir un AENOS, sin embargo, el evento que comenzó en 10/42 define un AENOS. A partir del evento de 1955-1956, existió una buena correspondencia entre eventos atmosféricos y oceánicos.

En la publicación "Seasonal Climate Outlook Service (1991)" del Buró de Meteorología de Australia (1991) citada anteriormente, se presentan los casos de eventos La Niña desde principios de siglo. La clasificación en años Niño o Niña se realiza para las perspectivas estacionales en ese servicio meteorológico a partir del IOS y concuerda perfectamente con los casos aquí reportados como eventos de Oscilación del Sur Fase positiva. Respecto a lo obtenido por IE, sólo el caso de 12/42-4/43 no se reporta en dicha publicación. Esta diferencia era de esperar si se toma en cuenta que este evento se clasifica como AENOS por la importancia de La Niña que ocurrió en ese año sin una gran correspondencia con IOS.

Tabla 2. Cronología de eventos de Oscilación del Sur fase positiva, La Niña y AENOS obtenidas por las distribuciones percentílicas de los índices correspondientes a cada evento. Las fechas de comienzo y terminación de cada evento se presentan como mes/año.

Oscilación del Sur
(fase positiva)

Niñas

AENOS

 

10/42 - 04/43

12/42 - 04/43

 

11/49 - 03/50

 

02/50 - 02/51

 

02/50 - 02/51

 

06/54 - 01/55

 

07/55 - 04/56

06/55 - 03/56

07/55 - 04/56

11/70 - 05/71

08/70 - 03/71

10/70 - 05/71

10/73 - 05/74

09/73 - 03/74

09/73 - 04/74

07/75 - 03/76

10/75 - 03/76

07/75 - 03/76

09/88 - 05/89

06/88 - 02/89

08/88 - 03/89

Por lo discutido hasta aquí se puede considerar que el índice IE es consistente con el fenómeno físico que describe, al señalar con acierto la ocurrencia de eventos ENOS o AENOS.

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4.2 El IE en los estudios de predictabilidad

La predicción climática a corto plazo toma en cuenta el papel muy importante que tienen algunos elementos forzantes de la variabilidad del clima en los cambios futuros de los principales elementos climáticos. Entre los elementos forzantes de la variabilidad del clima, la ocurrencia de eventos ENOS está plenamente reconocida, por lo que en los modelos de pronóstico a largo plazo se incluye desde hace algún tiempo la información referente a estos eventos (Cárdenas et al., 1995a).

En los estudios de predictabilidad asociados a la ocurrencia de ENOS, se utilizan los índices IOS y las ATSM medidos en diferentes regiones. Lo anterior se debe a la existencia de relaciones más fuertes con uno u otro índice en dependencia del elemento climático y el área geográfica de que se trate. Cárdenas et al., (1995a) señalaron que para la lluvia en Cuba, el IOS tiene un papel más importante que la ATSM. Sin embargo, si consideramos que cada índice caracteriza un evento particular (OS, Niño o ENOS), puede hablarse entonces en términos de relaciones más fuertes con uno u otro evento.

Es necesario destacar que resulta difícil discernir si un elemento climático responde de forma preferente a uno u otro evento, dado que existe una ligadura fuerte entre estos eventos por la frecuente ocurrencia simultánea de Oscilación del Sur y Niños. Los casos con presencia aislada de OS o Niños no son suficientemente numerosos para dar conclusiones definitivas al respecto.

Para enfrentar este tipo de estudio de predictabilidad se utilizó la correlación lineal entre índices y elementos climáticos, calculados en tiempo y con diferentes retardos que permitan su inclusión en esquemas de pronóstico. En este caso se calculan estas correlaciones entre IE, IOS, ATSM y los principales elementos climáticos, con el objetivo de contrastar qué evento (o índice) es el mejor relacionado con el elemento climático en cuestión.

En la Tabla 3 se muestran los valores de correlación entre las anomalías de los diferentes elementos climáticos en porciento para cada una de las áreas descritas y los índices IOS, ATSM e IE. Como puede verse, las correlaciones con IE resultan las más altas para todas las regiones, siendo además significativas con un coef.=0.001.

Tabla 3. Coeficientes de correlación lineal entre los índices y las anomalías de los elementos climáticos para las diferentes regiones. El Asterisco indica que son significativas con coef.=0.01.
ELEMENTOS REGIONES IOS ATSM IE

LLUVIA

CUBA

OCCIDENTE

CENTRO

ORIENTE

-0.3120*

-0.2804*

-0.3086*

-0.1812*

0.2447*

0.2436*

0.2409*

0.1136*

0.3751*

0.3351*

0.3722*

0.2136*

TX

CUBA

OCCIDENTE

CENTRO

ORIENTE

0.0528

0.0911*

0.0458

-0.0248

0.0151

-0.0517

0.0210

0.1078*

-0.0753

-0.1314*

-0.0637

0.0358

TN

CUBA

OCCIDENTE

CENTRO

ORIENTE

-0.1503*

-0.1241*

-0.1631*

-0.1158*

0.1913*

0.1519*

0.2018*

0.1683*

0.1458*

0.1053*

0.1722*

0.1104*

Como puede verse, la lluvia y las temperaturas máximas, excepto esta última para la región oriental, muestran mejores correlaciones con el índice IE, mientras que para la temperatura mínima, las mayores correlaciones son con la ATSM. Debe notarse que en este último elemento todas las correlaciones con IE son significativas.

Las correlaciones con retardo se calcularon para cada uno de los índices, con la característica de que con IOS y ATSM llegaron a retardos mayores con significación de 0.01. Esto se debe a la contribución de la estacionalidad en estas correlaciones. Cárdenas et al. (1995b) encontraron que, dado que la estacionalidad estaba presente en algunos predictores climatológicos utilizados en esquemas estadísticos de pronóstico de lluvia, los índices para retardos con máxima correlación, no fueron escogidos en la selección de predictores, sino aquellos con retardos mínimos. Esto ocurre en tal forma debido a que los métodos estadísticos de selección de predictores consideran esta información como un aporte redundante.

En los estudios de predictabilidad, la existencia de estacionalidad produce un efecto desfavorable. En este sentido se puede afirmar que resulta tan importante si la estacionalidad está presente en el índice como en el elemento climático. Para ilustrar esta afirmación puede verse la Figura 2, en ella, unas barras representan las correlaciones con los totales mensuales, mientras que las otras corresponden a las correlaciones con las anomalías de esos totales. En esta Figura puede verse que al remover la estacionalidad del elemento climático, las correlaciones mejoran sensiblemente y se modifica la estructura, con un máximo en un retardo mucho menor. Este nuevo máximo puede ocurrir por la estacionalidad remanente en ATSM o corresponder a un retardo real de la información del Pacífico respecto al área de estudio.

Fig. 2. Valores del coeficiente de correlación entre ATSM y los totales de lluvia en Cuba (barras sin marcas) y las anomalías porcentuales de esos totales (barras rayadas).

En la Figura 3 se presentan las correlaciones con retardos entre cero y seis meses entre las anomalías de lluvia y el índice IE para Cuba y sus tres regiones. Como puede verse, la región central es la de mejores correlaciones, mientras que las peores se tienen en la región oriental.

Fig. 3. Valores de los coeficientes de correlación entre las anomalías de totales de lluvia para Cuba y sus tres regiones con el índice IE para retardos desde 1 a 6 meses.

Las correlaciones con retardo calculados con los tres índices indican que las anomalías de los totales mensuales de lluvia responden mejor a la ocurrencia de eventos ENOS que a eventos Niños u Oscilación del Sur en los retardos de dos a tres meses. Para retardos mayores, las correlaciones con IOS y ATSM son ligeramente mayores, pero aquí está presente el efecto de la estacionalidad de estos índices que aumentan las correlaciones sin poder saber exactamente la magnitud de ese aumento. Las razones expuestas sugieren que no es posible concluir sobre importancia relativa de las correlaciones con los tres índices para retardos superiores a tres meses. Una situación similar se presenta para la temperatura máxima.

En el clima de Cuba y gran parte del Gran Caribe (Caribe y Golfo de México) está presente una marcada diferencia en cuanto a la génesis de los fenómenos atmosféricos que se presentan en los períodos lluvioso y seco del año, lo que es debido a la influencia tropical y subtropical que se alterna en esos períodos. Esta diferencia puede provocar que la respuesta a la ocurrencia de eventos ENOS/AENOS esté también diferenciada en esos períodos, por lo que esta hipótesis debe ser contrastada.

En la Tabla 4 se presentan los resultados de las correlaciones de IE con los tres elementos en estudio para meses de los períodos seco y lluvioso por separado. Como puede verse en esta tabla, las correlaciones con anomalías de lluvia son significativas y mucho mayores en valor para los meses del período seco. Para la temperatura máxima el cuadro es similar excepto para la región oriental. Sin embargo, las correlaciones entre IE y las anomalías de temperatura mínima son mayores y significativas en todas las regiones para el estrato de los meses del período lluvioso, con la característica especial de que para Cuba y la región central, las correlaciones en meses del período seco también son significativas.

Tabla 4. Correlaciones entre IE y las anomalías de lluvia y temperaturas extremas para los estratos de meses de los períodos seco y lluvioso. PS y PL son los períodos seco y lluvioso respectivamente. El asterizco indica que son significativas con ?=0.01
ELEMENTO

REGION

ESTRATIFICACIONES

Meses de PS

Meses de PL

LLUVIA

Cuba

Occidente

Centro

Oriente

0.4214*

0.3712*

0.4137*

0.2766*

-0.0536

-0.0671

-0.0414

-0.0209

TX

Cuba

Occidente

Centro

Oriente

-0.1166*

-0.1819*

-0.1015*

0.0276

0.0855

0.0711

0.0779

0.0593

TN

Cuba

Occidente

Centro

Oriente

0.1199*

0.0909

0.1526*

0.0677

0.2584*

0.1697*

0.2563*

0.2467*

Debe notarse que los signos de las correlaciones difieren entre los estratos para la lluvia y las Tx, lo que indica respuestas diferentes para estos elementos en los dos períodos del año. Esto puede indicar además la existencia de impactos diferentes de los eventos en esos períodos.

(retorne a la tabla de contenidos)

4.3 El IE en los esquemas de pronóstico

En el desarrollo de pronósticos a largo plazo en Cuba, las relaciones de los elementos climáticos con la ocurrencia de eventos ENOS, Oscilación del Sur o Niños, han sido utilizadas dentro de diferentes esquemas. Cárdenas y Pérez (1992, 1993), Cárdenas et al., (1995b) incluyeron primero la ocurrencia de eventos y después los índices IOS y ATSM en esquemas para el pronóstico de totales anuales y estacionales de lluvia para pequeñas áreas, pronósticos de totales mensuales y de temperaturas máximas y mínimas medias para Cuba y sus regiones y en pronósticos estacionales para estas últimas áreas. En estos estudios se encontró que los predictores relativos a ENOS tenían un papel comparativamente más importante en los pronósticos mensuales.

Para validar la habilidad de IE en la modelación estadística para pronósticos, se escogieron los modelos de totales mensuales de lluvia. La prueba realizada al respecto fue la construcción de ecuaciones de regresión múltiple donde como predictores potenciales aparecieran IE, IOS y ATSM con los retardos utilizados en los pronósticos operativos del Centro Nacional del Clima. El resultado de estas pruebas fue que los predictores de IE fueron extraídos en lugar de los de IOS y ATSM que estaban presentes en el esquema anterior, con la característica de que en los modelos de pronóstico para Cuba y todas las áreas, los tres primeros predictores seleccionados fueron de IE. No se produjeron mejorías muy notables en la calidad de las ecuaciones, presentando coeficientes de correlación múltiple similares, así como errores estándares de estimación algo inferiores. Sin embargo, a pesar de ser discreta la mejoría obtenida, este resultado permite enfrentar la obtención de nuevos modelos con un espacio predictor mucho menor y con ecuaciones de menor número de variables independientes.

Los resultados anteriores permiten afirmar que IE contiene la información requerida por estos modelos y supera a los que anteriormente se habían utilizado (IOS y ATSM).

(retorne a la tabla de contenidos)

5. CONCLUSIONES

Los predictores relativos a IE sustituyen a los tradicionales de IOS y ATSM en esquemas de pronóstico estadístico que se basan en métodos que seleccionan por sí mismos los predictores, lo que demuestra su habilidad en estos estudios. Esto además confirma que contiene la información requerida en estos modelos, producen mejoría en la calidad de las ecuaciones y disminuye el número de predictores potenciales.

Los resultados obtenidos permiten afirmar que el índice IE es consistente con el fenómeno físico que describe, al señalar con acierto la ocurrencia de eventos ENOS y AENOS, y discriminar los casos en que existen de forma aislada eventos El Niño u Oscilación de Sur en su fase negativa y La Niña u Oscilación del Sur en su fase positiva, que no llegan a ser eventos ENOS.

El hecho de que IE se define como un número con el cual se forma una serie, permite realizar una clasificación objetiva general de los eventos ENOS en fuertes o moderados, que además en su formulación no se toman en cuenta los impactos o efectos que los eventos producen en el clima y cualquier otra rama.

El índice IE respecto a IOS y ATSM, presenta mejores relaciones estadísticas con la lluvia y las temperaturas máximas medias en Cuba. Mientras que las temperaturas mínimas medias responden mejor a las variaciones de la ATSM. Las correlaciones con retardo entre IE y los elementos climáticos utilizados llegan a ser significativas con retardos entre 2 y 6 meses, lo que permite su inclusión en esquemas de pronóstico a largo plazo.

La correlación lineal entre el índice IE (de ocurrencia de ENOS-AENOS) y los totales mensuales de lluvia son significativos para la agrupación de todos los meses y para los meses del período seco, mientras que para los meses del período lluvioso no lo son. Los valores más altos de correlación lineal ocurren con la agrupación de meses del período seco.

Las temperaturas máxima y mínima tienen comportamientos diferentes en cuanto a relación con IE ya que, mientras para Tx las correlaciones son mayoritariamente significativas para los meses del período seco, las Tn tienen esta característica para los meses del período lluvioso.

Las Tx en la región oriental presentan valores bajos de R que indican que para esta región el papel en la predicción a largo plazo de este elemento de los eventos ENOS-AENOS debe resultar poco importante. La compleja orografía, que aumenta el peso de las condiciones locales, y la influencia marina más fuerte del Atlántico, en lugar del Caribe y el Golfo de México, pueden ser las causas de ese efecto.

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6. REFERENCIAS

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Autoría del Boletín: faustino
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Última modificación: May 29, 1998

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