Monthly precipitation data from the period of 1970 to 2004 from 38 meteorological stations in the Mantaro river basin were used to classify the rainy seasons (September–April) of each year into anomalously dry or wet, and to determine the basin-wide extent of the anomalies based on the Standardized Precipitation Index (SPI). The wet periods mostly occurred in the early 1970's and during the first half of the 1980's, except for the event that occurred in the 1993/94 period which was the strongest and most generalized in the analyzed period. The dry periods occurred mostly during the second half of the 1980's and the 1990's. Consistent with this, a negative trend in precipitation of 2% per decade was found for the rainy season, due mainly to a stronger trend (−4%/decade) during the peak phase (January–March). Despite previously reported significant negative correlations between El Ni...

Las lluvias en el Perú están caracterizadas por una fuerte estacionalidad, principalmente en las zonas andinas, donde estas inician en el mes de setiembre y aumentan paulatinamente hasta alcanzar los valores máximos en los meses de verano (enero-marzo) para descender bruscamente en el mes de abril (IGP, 2005; Lagos et al., 2008; Silva et al., 2008). Los meses de mayo-agosto son meses de escasas lluvias y en algunas zonas no se presentan precipitaciones. Por otro lado, la costa peruana se caracteriza por ser muy seca durante todo el año, a excepción de Tumbes que presenta lluvias en los meses de verano. Sin embargo, durante años El Niño las precipitaciones pueden ser extremas en esta región, mientras que en la selva peruana llueve todo el año, pero siempre más intenso en los meses de verano (Woodman, 1999; Takahashi, 2004; Lagos et al., 2008; Lavado and Espinoza, 2014; Woodman y...

El Laboratorio de Microfísica Atmosférica y Radiación (LAMAR), implementado en el Observatorio Geofísico de Huancayo del Instituto Geofísico del Perú (IGP) y ubicado en los Andes centrales peruanos, es un recurso esencial para la investigación, monitoreo y generación de capacidades en temas relacionados con la atmósfera y su interacción con la superficie terrestre en los Andes peruanos. LAMAR, establecido con el propósito de generar información que permita comprender los procesos físicos asociados a los eventos meteorológicos extremos, cuenta con una variedad de instrumentos, desde los convencionales hasta los sofisticados, como los radares meteorológicos, los sensores de radiación, precipitación y aerosoles. Los datos generados por LAMAR han contribuido a mejorar el conocimiento sobre los procesos físicos de la atmósfera en los Andes, lo cual ayuda a mejorar los model...

Es sabido que la precipitación es una de las variables meteorológicas más importantes en el Perú, puesto que, por un lado, es una de las principales fuentes de agua dulce para el consumo humano y la agricultura y, por el otro, debido a nuestra alta vulnerabilidad pueden causar pérdidas humanas y económicas, tal como ocurre, por ejemplo, cuando se desarrolla el fenómeno La Niña o El Niño. Es principalmente por este motivo que, desde el año 2015, la sede de Huancayo del Instituto Geofísico del Perú - IGP, cuenta con el Laboratorio de Microfísica Atmosférica y Radiación (LAMAR), el cual tiene instrumentos de última generación para medir diferentes parámetros atmosféricos en alta resolución temporal. Para el estudio de las precipitaciones se usan pluviómetros, disdrómetro, papel filtro, radares y satélite, los cuales registran información en alta frecuencia (desde seg...

The present work is part of the "Integrated Local Assessment of the Mantaro River Basin" (ILA Mantaro), whose main objective was: to systematize and to extend the knowledge about climate change in the Mantaro river basin, and to evaluate the climatic, physical and social aspects of its vulnerability, as well as to identify viable adaptation options for the agriculture, hydroelectric energy and health sectors, to be incorporated into local and regional development planning. In this context, the climatic component of the study consisted in the analysis of the climatic characteristics of the river basin: intraseasonal and interannual variability of rainfall over the basin, the relation of regional climate with atmospheric patterns on regional and global scale, the climatic trends in the last 50 or 40 years, and the characteristics of the freezes and the trends in their frequency and intensi...

La distribución del tamaño de las gotas (DSD, por sus siglas en inglés) es un parámetro importante para entender los procesos físicos en la formación de las precipitaciones; por ello, el objetivo de este estudio es entender la microfísica de la precipitación sólida y líquida con el fin de mejorar la estimación de precipitación por radares en la superficie y los satélites. Los resultados muestran que, durante la tarde y noche, entre las 15:00 y 20:00, hora local (HL), las precipitaciones ocurren con partículas que tienen diámetros grandes y una concentración baja. Las precipitaciones, tanto sólida (granizo) como líquida, tienen características microfísicas diferenciadas: la primera tiene dos modas en el promedio del espectro con tamaños más grandes que pueden alcanzar hasta 7 mm de diámetro, mientras que la segunda tiene una sola moda que decae más rápido con el a...

Una de las herramientas importantes para el estudio del tiempo y clima son los modelos numéricos. Aunque una red de estaciones meteorológicas es determinante en la validación de estos, su ventaja radica en abarcar mayor cobertura espacial, inclusive temporal. Aun así, los modelos son sensibles a otros parámetros tales como la representación de la orografía y el uso de suelos (UdS) de una región específica. Por ejemplo, la orografía puede inducir la generación de precipitación tras facilitar la formación de nubes por enfriamiento de la humedad que asciende por las pendientes. Por otro lado, el UdS también juega un papel importante, ya que además de regular la temperatura del aire según el tipo de cobertura (p.e., asfalto → mayor temperatura; grass → menor temperatura), también puede controlar el flujo de humedad y calor entre la biosfera y la atmósfera (Mahmood y Hub...

Measurements at the high-elevation Lamar Observatory in the Mantaro Valley (MV) in the Central Andes of Peru demonstrate a diurnal cycle of precipitation characterized by convective rainfall during the afternoon and nighttime stratiform rainfall with embedded convection. Wet season data (2016–2018) reveal long-duration (6–12 hr) shallow precipitating systems (LDPS) that produced about 17% of monsoon rainfall in 2016 and 2018 associated with El Niño and La Niña, respectively. The LPDS fraction of monsoon rainfall doubles to 35% with weekly recurrence in 2017 under El Niño Costero (coastal) conditions. LDPS occur under favorable moisture conditions dictated by the South America (SA) Low-Level Jet (SALLJ) and Cold Air Intrusions (CAIs). Backward trajectory analysis shows that precipitable water sustains >80% of seasonal precipitation and ties the LPDS to particular moisture source re...

Extreme precipitation events in the Peruvian Andes have significant socioeconomic impacts, yet their atmospheric dynamics are poorly understood. Here austral summer (December–March) wet and dry spells and their continental- and large-scale teleconnections are analyzed using reanalysis, gridded, and in situ precipitation data. Dry and wet spells in the Peruvian Andes show a pervasive dipole pattern with precipitation anomalies of the opposite sign over northeastern Brazil. Composite anomalies of various atmospheric fields during extreme precipitation events indicate that this dipole is related to large-scale adjustments in the upper-tropospheric Bolivian high–Nordeste low system, which in turn are modulated by northward-propagating extratropical Rossby wave trains. At upper- and midtropospheric levels, westerly wind anomalies over the Peruvian Andes suppress moisture flux from the Ama...

En la literatura científica los mecanismos de formación de nubes y lluvias en los Andes del Perú son poco documentados. A principios del 2014, el Instituto Geofísico del Perú (IGP) decidió intensificar los estudios en los Andes centrales para un mejor entendimiento de la microfísica de las nubes y lluvias. A fines del 2015, con la instalación del radar perfilador de nubes y precipitación que opera en la banda Ka (MIRA-35c), el Laboratorio de Microfísica Atmosférica y Radiación (LAMAR) empezó oficialmente sus operaciones en el Observatorio de Huancayo del IGP. En este trabajo, se usan datos del radar MIRA-35c, el perfilador de vientos y lluvias en la banda UHF, denominado CLAIRE (CLear-AIr and Rainfall Estimation), y el perfilador de vientos en la banda VHF, denominado BLTR (Boundary Layer Tropospheric Radar) para estimar la intensidad de lluvia. Se evaluó, para el área de ...

El objetivo central de este estudio es caracterizar los patrones de circulación atmosférica durante los episodios secos y lluviosos en época de verano en la cuenca del río Mantaro y su relación con el ENOS. La principal expectativa de nuestro estudio es que los resultados contribuyan al mejoramiento y desarrollo de técnicas de pronóstico de los eventos de lluvias extremas en los Andes centrales del Perú.

Agriculture is one of the main economic activities in the Peruvian Andes; rainwater alone irrigates more than 80% of the fields used for agriculture purposes. However, the cloud and rain generation mechanisms in the Andes still remain mostly unknown. In early 2014, the Instituto Geofísico del Perú (IGP) decided to intensify studies in the central Andes to better understand cloud microphysics; the Atmospheric Microphysics And Radiation Laboratory officially started operations in 2015 at IGP’s Huancayo Observatory. In this work, a Ka-band cloud profiler [cloud and precipitation profiler (MIRA-35c)], a UHF wind profiler [Clear-Air and Rainfall Estimation (CLAIRE)], and a VHF wind profiler [Boundary Layer and Tropospheric Radar (BLTR)] are used to estimate rainfall rate at different conditions. The height dependence of the drop size diameter versus the terminal velocity, obtained by the ...

Tras “El Niño Costero 2017”, el IGP desarrolló el proyecto “Modelado hidrogeodinámico (lluvias, huaicos y deslizamientos) en Chosica, Lima”, cuyo objetivo fue desarrollar una campaña de medición de lluvias usando un radar meteorológico para el modelado de lluvias y huaicos en la cuenca del río Rímac. Este proyecto; que contó con la participación de 3 direcciones del IGP: Ciencias de la Atmósfera e Hidrósfera (CAH), Ciencias de Tierra la Sólida (CTS) y el Radio Observatorio de Jicamarca; fue financiado por el Fondo para Intervenciones ante la ocurrencia de Desastres Naturales (Fondes)” del Instituto Nacional de Defensa Civil (Indeci). Para desarrollar el proyecto, el IGP, mediante colaboración con el Centro de Investigaciones Avanzadas de Radar (ARRC, por sus siglas en inglés), de la Universidad de Oklahoma, rentó un radar de doble polarización de banda X (PX-10...

Este trabajo analiza el impacto de la deforestación amazónica en la precipitación de los Andes centrales del Perú durante la temporada húmeda, haciendo uso del modelo atmosférico Weather Research and Forecasting Model (WRF, por sus siglas en inglés). La región de estudio abarca la ciudad de Lima y localidades ubicadas en la cuenca del río Mantaro, de suma importancia debido a su elevada densidad poblacional. En tal sentido, se configuró el modelo WRF para la región de estudio bajo dos escenarios: uno con la Amazonía sin deforestación y otro con un 40 % de deforestación. Debido a la compleja topografía de la región se utilizaron múltiples dominios de alta resolución en el modelo. Los resultados preliminares muestran que, como consecuencia de la deforestación del 40 % en la Amazonía, se prevén cambios relativos netos en la precipitación en la cuenca del río Mantaro y...

El radar SOPHy (Scanning-system for Observation of Peruvian Hydrometeorological) es el primer radar meteorológico de banda X (9.345 GHz) y doble polarización construido en el Perú por el Instituto Geofísico del Perú. Este radar tiene como objetivo investigar la microfísica involucrada en las precipitaciones sólidas y líquidas, así como las condiciones atmosféricas en el Perú, monitorear las precipitaciones y, a la par, ser una herramienta sustancial para la prevención de desastres. Para lograr estos objetivos, es necesario que las mediciones del radar SOPHy pasen por un control de calidad previo que corrija la atenuación causada por las gotas de lluvias intensas. En este estudio se evalúa el impacto de la corrección de la atenuación en dos eventos de lluvias ocurridos en Piura. Los resultados preliminares muestran una ligera mejora al aplicar la corrección; sin embargo, ...

The relationship between monthly mean sea surface temperature (SST) anomalies in the commonly used El Niño regions and precipitation for 44 stations in Perú is documented for 1950–2002. Linear lag correlation analysis is employed to establish the potential for statistical precipitation forecasts from SSTs. Useful monthly mean precipitation anomaly forecasts are possible for several locations and calendar months if SST anomalies in El Niño 1+2, Niño 3.4, and Niño 4 regions are available. Prediction of SST anomalies in El Niño regions is routinely available from Climate Prediction Center, NOAA, with reasonable skill in the El Niño 3.4 region, but the prediction in El Niño 1+2 region is less reliable. The feasibility of using predicted SST anomalies in the El Niño 3.4 region to predict SST anomalies in El Niño 1+2 region is discussed.

The most extreme precipitation event in Metropolitan Lima (ML) occurred on 15 January 1970 (16 mm), this event caused serious damage, and the real vulnerability of this city was evidenced; the population is still not prepared to resist events of this nature. This research describes the local climate variability and extreme climate indices of temperature and precipitation. In addition, the most extreme precipitation event in ML is analyzed. Extreme climate indices were identified based on the methodology proposed by the Expert Team on Climate Change Detection and Indices (ETCCDI). Some extreme temperature indices highlight an initial trend toward warm conditions (1965–1998); this trend has changed towards cold conditions since 1999, consistent with the thermal cooling during the last two decades in ML (−0.5 °C/decade) and other coastal areas of Peru. The variations of extreme tempera...

The Mantaro River Basin (34550,08 Km2) is located on the eastern slope of the central Peruvian Andes, between the coordinates 10º34’30’’S- 13º35’30’’S/ 73º55’00’’W- 76º40’30”W. This is a very complex basin due to its geomorphology, with almost 85% of its territory located above 3000 masl. This basin was chosen for an Integrated Local Assessment with a Climate Change perspective, because its strategic location. The Mantaro basin provides a constant supply of resources (water, energy and farming products) to Lima, the capital of Peru. This is the first effort made until now in this respect in our country. In this context, a linear trend analysis of observed temperature data (minimum and maximum) has been performed, using monthly and daily data for the1960-2002 period, provided by nine meteorological stations, with altitudes ranging from 3150 masl to 4413 masl.

In the present study, five-year of precipitation features (PFs) datasets, based on Global Precipitation Measurement (GPM), are used to investigate the global and regional characteristics of extreme rainfall events (EREs). The EREs are defined based on the PFs area, depth (maximum height of radar reflectivity), and the rain rate and called them largest, deepest, and intense EREs, respectively. The EREs are divided into top 10%, 1%, 0.1%, and 0.01% based on their frequency of occurrences. It is observed that occurrences of EREs belonging to less than top 0.01% EREs follow the tropical rainfall climatology over the tropics based on all the parameters. Subtropical oceanic areas consist of a higher frequency of largest EREs, whereas tropical land areas consist of the higher number of deepest EREs. The most intense EREs (top 0.01%) are uniformly distributed over tropical areas and subtropical ...

La cuenca Amazónica (CA), se extiende entre los 5ºN y 20ºS, y desde los Andes al océano Atlántico; cubriendo siete países en su extensión: Brasil (63%), Perú (16%), Bolivia (12%), Colombia (6%), Ecuador (2%), Venezuela y Guyana (1%) (Espinoza et al., 2009). La CA posee distintos regímenes de precipitación a lo largo de su territorio, con picos en el verano (diciembre-febrero) para el sur de la cuenca, y en el otoño (abril-junio) para la parte central (Figueroa y Nobre 1990; Nagy et al., 2016; Jiménez-Muñoz et al., 2019). Al oeste, la región ecuatorial del Amazonas presenta un régimen de precipitaciones más homogéneo a lo largo del año, mientras que en la parte ecuatorial de la región de transición entre la Amazonía y los Andes se observan regímenes bimodales (con picos de precipitación en marzo y octubre, durante los equinoccios), así como regímenes unimodales co...