Variación periódica en la coordenada vertical: estudio de las causas de sus modulaciones temporales

Abstract

En la presente tesis de grado se pretende analizar la variación periódica en la coordenada vertical de estaciones GPS en Sudamérica y estudiar las causas de sus modulaciones temporales, relacionándolas con la variación en la carga de agua sobre la región de estudio y el fenómeno climático que la produce. Para ello, se desarrollará en primera instancia el marco teórico del trabajo que consiste en una descripción del sistema de Referencia Terrestre, su materialización y su densificación en América a través del Sistema de Referencia Geocéntrico para las Américas (SIRGAS). Se hará una descripción de las técnicas de observación y en particular se detallará el sistema de navegación GPS, y se explicará la necesidad de mantener el marco en el tiempo. Luego, se explicará el fenómeno de carga agua, y se mostrará como puede cuantificarse a través del parámetro Altura de Agua Equivalente, a partir de los productos dados por la Misión Gravity Recovery And Climate Experiment (GRACE), y se describirá el fenómeno de El Niño Oscilación del Sur (ENSO), responsable de la mayor parte de las alteraciones en las precipitaciones en Sudamérica [GRIMM et al., 1998; Dai et al., 2000]. Dichas alteraciones se traducen en variaciones de la carga de agua en la región. A continuación se expondrá la metodología de trabajo, que consistió en analizar series temporales de la coordenada vertical de estaciones GPS en Sudamérica entre enero del 2001 y abril de 2011. Se seleccionaron aquellas estaciones que contaran con al menos el 60% de los datos y que no presentaran saltos episódicos, y se realizó un filtrado de las series de tiempo quitándole la tendencia lineal y señales de períodos menores a un mes. Luego se compararon las variaciones en las coordenadas verticales ya filtradas con la altura de agua equivalente, obteniendo una marcada correlación inversa de los dos parámetros en todas las estaciones, siendo más significativo en la región Amazónica. Esto determina que la variación en la carga de agua es la principal responsable de las variaciones en las coordenadas verticales y que la respuesta de la misma es inmediata. Por último se hizo un análisis de la modulación de la coordenada vertical, calculando sus envolventes y comparándolas con las épocas en que ocurrió un evento El Niño o un evento La Niña. En la región del norte de Brasil se puede determinar que la modulación es de menor amplitud al culminar una fase cálida de El Niño (años 2007 y 2010), debido a la disminución en las precipitaciones y que es de mayor amplitud al culminar un evento de La Niña (año 2009), que se caracteriza por un aumento en las precipitaciones. Esta relación entre el fenómeno ENSO y la variación en la coordenada vertical no se puede determinar para las estaciones del sur de Brasil y centro-este de Argentina, debido a que la variación en la carga de agua sobre dicha región es de una menor intensidad, lo que se traduce en variaciones menos significativas en las coordenadas.