El principal objetivo de este estudio es caracterizar la influencia de El Niño del Pacífico Central y Oriental en las lluvias de verano del hemisferio Sur a través de sus teleconexiones atmosféricas. Adicionalmente, también se caracteriza la contribución de la variación espacial de la Zona de Convergencia del Pacífico Sur (ZCPS) y la Zona de Convergencia Intertropical (ZCIT). Se espera que este trabajo contribuya en el mejoramiento de los sistemas de pronósticos para mitigar los impactos de las lluvias causadas por ambos tipos de El Niño.

Existen pocos estudios que describen las características no-lineales de El Niño-Oscilación Sur (ENOS) tales como: a) el coeficiente principal de la función cuadrática entre las dos primeras componentes principales de la temperatura superficial del mar (TSM) sobre el Pacífico ecuatorial (i. e., parámetro cuadrático α) y b) la retroalimentación no-lineal de Bjerknes asociados con El Niño central y oriental, caracterizados a través de la no-linealidad de los índices C y E, respectivamente. Para abordar estas características, se utilizan en conjunto datos observados de esfuerzo de viento zonal y radiación de onda larga saliente (OLR, por sus siglas en inglés) y simulaciones históricas y atmosféricas (AMIP) pertenecientes al Proyecto de Intercomparación de Modelos Acoplados de la Fase 5 (CMIP5, por sus siglas en inglés). Los resultados muestran que la mayoría de los model...

La variabilidad de la precipitación de verano en los Andes centrales (10-30° S, AC) en escala interdecenal (varias decenas de años), entre 1921 y 2010, se describe aplicando un filtro pasabanda para retener la variabilidad de más de 20 años en los índices de El Niño-Oscilación del Sur (Niño 1+2 [IN1+2] y Niño 4 [IN4]), la Oscilación Interdecenal del Pacífico (OIP), la Oscilación Multidecenal del Atlántico (OMA) y el reanálisis ERA-20C. La variabilidad interdecenal de las precipitaciones de los AC se describe mediante las “funciones ortogonales empíricas rotadas” (REOF). Los dos primeros modos REOF de precipitación representan el 40.4 % y 18.6 % de la varianza interdecenal total. El REOF1 presenta un patrón de precipitación tipo dipolo, es decir, con señales opuestas entre el norte de Bolivia y el Altiplano chileno. El REOF2 presenta un patrón de precipitación co...

La precipitación es una de las variables más difíciles de estimar utilizando predictores de gran escala. Para el Perú, esta tarea es aún más desafiante, dada la compleja topografía de los Andes. Una posible mejora de las estimaciones se logra con el desarrollo de modelos de downscaling empírico-estadístico (ESD, por sus siglas en inglés), pero tales modelos aún son muy escasos en el país. Para abordar este problema, se propone el modelo ESD a fin de estimar la precipitación de verano (diciembre-enero-febrero [DEF]) sobre el Perú. El modelo ESD se basa en la técnica de regresión lineal múltiple para el período 1982-2016 y considera como predictores a los índices de convección del océano Pacífico ecuatorial, el océano Atlántico y las regiones convectivas. Los análisis estadísticos muestran que el modelo ESD puede reproducir las anomalías de las precipitaciones ob...

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...

Se investiga la variabilidad decenal de la precipitación de los Andes centrales (10-30° S, AC) durante el verano entre 1921 y 2010 mediante la aplicación de un filtro pasabanda para retener dicha variabilidad en las series mensuales de diversos índices climáticos predictores del Pacífico central y oriental de El Niño-Oscilación del Sur (C y E), los índices de la temperatura superficial del mar (TSM) del Atlántico y el reanálisis ERA-20C. Con estos se construye un modelo de regresión lineal múltiple (MRL, por sus siglas en inglés) para predecir la variabilidad de las lluvias en los Andes centrales basado en el análisis decenal de función ortogonal empírica rotada (REOF, por sus siglas en inglés). El primer modo REOF de precipitación (RPC1) representa el 38.2 % de la varianza decenal total, mientras que RPC2, RCP3 y RPC4 representan el 17.4 %, 12.7 % y 9.7 %, respectivam...

No existen estudios relacionados con la influencia del acoplamiento de la Zona de Convergencia del Atlántico Sur (SACZ) y El Niño-Oscilación del Sur (ENOS) sobre los futuros cambios de la precipitación de los Andes centrales durante el verano (diciembre-enero-febrero, DEF). Por lo cual, evaluamos las precipitaciones de las simulaciones históricas (1980- 2005) y las proyecciones (2070-2099) bajo el escenario representativo de concentración 8.5 (RCP 8.5, por sus siglas en inglés) de 27 modelos climáticos globales (GCM) de la fase 5 del Proyecto de Intercomparación de Modelos Acoplados (CMIP5, por sus siglas en inglés). Asimismo, se utilizaron las proyecciones de precipitación del Modelo Climático Regional versión 4 (RegCM4, por sus siglas en inglés) anidadas a tres modelos CMIP5 (GFDL-ESM2M, MPI-ESM-MR y HadGEM2-ES) bajo el escenario RCP 8.5. Los resultados revelan que solo t...

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.

The impacts of the interdecadal variability of the Pacific and the Atlantic Oceans on precipitation over the Central Andes during the austral summer (December January-February, DJF) are investigated for the 1921–2010 period based on monthly gridded precipitation data and low-pass filtered time series of the Niño 4 index (IN4), the Niño 1 + 2 index with Niño 3.4 index removed (IN1+2*), Atlantic Multidecadal Oscillation (AMO), and Interdecadal Pacific Oscillation (IPO) indices, and the three first rotated principal components of the interdecadal component of the sea surface temperature (SST) anomalies over the Atlantic Ocean. A rotated empirical orthogonal function (REOF) analysis of precipitation in the Central Andes (10°S–30°S) yields two leading modes, RPC1 and RPC2, which represent 40.4% and 18.6% of the total variance, respectively. REOF1 features a precipitation dipole betwe...

Extreme snowfall events (ESEs) in the Peruvian Andes (10°–18.4° S, > 4000 m) result in considerable economic losses. Despite their importance, how El Niño-Southern Oscillation (ENSO) diversity modulates the impact of the Madden–Julian Oscillation (MJO) on ESEs in the Peruvian Andes remains unexplored. Daily ERA5 reanalysis data from 1981 to 2018 were analysed. This study examines 16 ESEs. A bandpass filter with a 20–90-day range was applied to isolate the intraseasonal component of the daily anomalies. Additionally, time series data from the real-time multivariate MJO (RMM) index and Eastern and Central ENSO (E and C) indices were utilised. Composites were performed to describe the atmospheric circulation patterns related to ESEs in the Peruvian Andes under neutral, El Niño and La Niña conditions in the central and eastern Pacific Ocean. Under non-ENSO conditions, the MJ...

El presente estudio evalúa el modelo simple de DS de Sulca et al. (2017) para estimar el patrón espacial de las lluvias de verano del Perú del 2017 mediante dos modelos de regresión lineal múltiple: uno usando los índices de temperatura superficial del mar E y C (Takahashi et al., 2011; http://www.met.igp.gob.pe/datos/EC.txt) como predictores, los cuales permiten caracterizar diferentes tipos de eventos El Niño/La Niña, y otro modelo usando cuatro índices correspondientes a los sistemas convectivos SPCZ (indices latW y latE) y ITCZ (indices ITCZC y ITCZE) en el Pacífico tropical. Para caracterizar el patrón espacial de las lluvias del Perú, usamos datos grillados de precipitación mensual del producto PISCO (Lavado-Casimiro et al., 2016) generados por SENAMHI. Asímismo, PISCO tiene una resolución horizontal de 0.05°x0.05° y su periodo va de 1982 al presente (ftp://ftp.sen...

El presente estudio tiene por objetivo caracterizar los patrones de anomalías de Tmin cuando coinciden la MJO y las diferentes fases del ENOS durante el verano. La principal expectativa de este estudio es proporcionar material para la mejora del sistema de monitoreo de eventos fríos extremos en los Andes centrales peruanos y así reducir los daños en los cultivos locales.

Lowest events in Lake Titicaca’s water level (LTWL) significantly impact local ecosystems and the drinking water supply in Peru and Bolivia. However, the hydroclimatic mechanisms driving extreme lake-level lowstands remain poorly understood. To investigate these low lake-level events, we analyzed detrended monthly LTWL anomalies, sea Surface temperature (SST) datasets covering the period 1921–2023. ERA5 reanalysis covers the period 1940–2023. A multiple linear regression model was developed to compute detrended LTWL anomalies, excluding multidecadal and residual components. Interdecadal Pacific Oscillation (IPO) and Pacific Decadal Oscillation (PDO) índices were also analyzed for the same period. Results indicate that 25% of all LTWL minima events have a short duration of <5 months, while the remaining 75% of all events have a long duration of more than 9 months, respectively. All...

La temperatura superficial del mar (TSM) de los océanos Pacífico y Atlántico tropicales oscila en las bandas de periodos cortos, como ciclos que se repiten cada 2-3 años (bienales) y variaciones que ocurren en intervalos de 3 a 7 años (interanuales). Los cambios de la TSM en los océanos Pacífico y Atlántico provocan cambios en los patrones de temperaturas y lluvias de todo el mundo, pero los más severos están asociados con las del océano Pacífico tropical. Por tanto, el presente avance de investigación busca describir la variabilidad de la TSM de los océanos Pacífico y Atlántico tropicales mediante la identificación de las principales frecuencias en las bandas bienal e interanual aplicando la técnica de ondeletas continua del tipo Morlet l. Para ello se utilizaron las series de tiempo de los índices mensuales de TSM de los océanos Pacífico y Atlántico tropicales par...

La disponibilidad de agua del lago Titicaca es importante para los ecosistemas locales, el agua potable, la industria, la pesca, la agricultura y el turismo de Perú y Bolivia. Sin embargo, los procesos físicos de gran escala asociados a la variabilidad del nivel del agua en el lago Titicaca (Lake Titicaca water level, LTWL) no han sido documentados. Este estudio investiga las fluctuaciones de LTWL durante el período 1921- 2018 utilizando técnicas de filtros de pasa banda, baja y alta en las series mensuales de LTWL, el reanálisis ERA-20C y la temperatura de la superficie del mar (TSM). Se construyeron modelos de regresión lineal múltiple (MLR, por sus siglas en inglés) basados en los índices TSM para identificar los modos de variabilidad de LTWL. La medición LTWL ha establecido los siguientes modos: anual (12 meses), bienal (22-28 meses), interanual (80-108 meses), decenal (12....

Un tema clave de la dinámica de El Niño es entender la transición de un evento fuerte a uno extraordinario, el cual presenta un calentamiento mucho mayor en el Pacífico Oriental que los otros tipos de evento. El Niño y su naturaleza no lineal pueden ser caracterizados usando dos índices, E y C, que representan las variaciones de la temperatura superficial del mar (TSM) en el Pacífico Oriental y Central, respectivamente, las cuales son ortogonales e independientes entre sí (Takahashi et al., 2011). Usando estos índices, Takahashi et al. (2011) propusieron que El Niño extraordinario pertenece a un régimen dinámico distinto a los demás, lo cual fue mostrado por Takahashi y Dewitte (2015ab, TD15 en adelante) en el modelo climático global GFDL CM2.1, el cual es capaz de simular realísticamente algunos de los aspectos de El Niño, tales como su diversidad (Kug et al., 2010) y mo...

El presente estudio tiene por finalidad mostrar que un veranillo en el valle del Mantaro, es un fenómeno de escala regional lo que permitiría generar pronósticos de estos eventos con días de anticipación, con lo cual se reducirían los impactos negativos, principalmente en la agricultura de la zona, que se ven afectados por estos eventos. Un veranillo, se define como un evento de ausencia de lluvias por varios días consecutivos durante el pico de la estación de lluvias (enero a marzo). Para el valle del río Mantaro, se ha definido como un evento de veranillo, cuando el 60% de las estaciones utilizadas (5 en total) presentan lluvias inferiores a 0,3 mm/día por más de 7 días consecutivos. Así mismo, se han definido las categorías de intensidad en base a su duración: moderado si el evento dura de 7 a 10 días, intenso si dura de 11 a 15 días y sequía meteorológica si dura m...

The water disponibility of Lake Titicaca is important for local ecosystems, domestic water, industry, fishing, agriculture, and tourism in Peru and Bolivia. However, the water level variability in Lake Titicaca (LTWL) still needs to be understood. The fluctuations of LTWL during the 1921–2018 period are investigated using continuous wavelet techniques on high- and low-pass filters of monthly time series, ERA-20C reanalysis, sea surface temperature (SST), and water level. We also built multiple linear regression (MLR) models based on SST indices to identify the main drivers of the LTWL variability. LTWL features annual (12 months), biennial (22–28 months), interannual (80–108 months), decadal (12.75–14.06 years), interdecadal (24.83–26.50 years), and multidecadal (30–65 years) signals. The high- and low-frequency components of the LTWL are triggered by the humidity transport f...

There are no studies related to the influence of the coupling between the South Atlantic Convergence Zone (SACZ) and El Niño-Southern Oscillation (ENSO) pattern variability on future changes in the austral summer (December-February, DJF) precipitation over the central Andes. Therefore, we evaluated the historical simulations (1980–2005) and projections (2070–2099) for the Representative Concentration Pathway 8.5 (RCP 8.5) scenario of 25 global climate models (GCMs) from the Coupled Model Intercomparison Project phase 5 (CMIP5). Moreover, we also consider the Regional Climate Model version 4 (RegCM4) projections nested in three CMIP5 GCMs (GFDL-ESM2M, MPI-ESM-MR, and HadGEM2-ES) under RCP 8.5. We separate the CMIP5 GCMs according to their abilities to simulate the nonlinear characteristics of ENSO and the SACZ for the historical period. We found that only three out of 25 CMIP5 GCMs (...

Precipitation is one of the most difficult variables to estimate using large scale predictors. Over South America (SA), this task is even more challenging, given the complex topography of the Andes. Empirical Statistical Downscaling (ESD) models can be used for this purpose, but such models, applicable for all of SA, have not yet been developed. To address this issue, we construct an ESD model based on multiple linear regression techniques for the period 1982-2016 that is based on large-scale circulation indices representing tropical Pacific, Atlantic, and South American climate variability, to estimate austral summer (DJF) precipitation over SA. Statistical analyses show that the ESD model can reproduce observed precipitation anomalies over the tropical Andes (Ecuador, Colombia, Peru, and Bolivia), the eastern equatorial Amazon basin, and the central part of the western Argentinian Ande...