Meteorologica

Estudio de diferentes parametrizaciones de actividad eléctrica y su evaluación con observaciones del GLM

Wed, 01 Jan 2025 00:00:00 GMT

Articulo Meteorologica; vol. 50 El pronóstico de actividad eléctrica es de vital importancia para muchas actividades y la seguridad de las personas. Dicho pronóstico no es sencillo debido a que es un proceso que ocurre a escalas que no son resueltas por los modelos meteorológicos. Por este motivo, el presente trabajo evalúa el desempeño de cinco parametrizaciones aplicadas al modelo WRF con convección permitida. Para generar y evaluar las parametrizaciones, se utilizaron los pronósticos determinísticos y por ensamble del Sistema de Asimilación y Pronóstico del Servicio Meteorológico Nacional (SAP.SMN) y las observaciones del sensor GLM entre noviembre de 2022 y abril de 2023. Se encontró que todas las parametrizaciones logran representar de manera correcta distintas características de las descargas observadas durante el período analizado como su distribución y ciclo diario, siendo la que se basa en el contenido de hielo integrado en la vertical, la que brinda los mejores resultados. Se observó además una sensibilidad a la parametrización de la microfísica empleada en el modelo, no así con la parametrización de la capa límite.; A lightning forecast is vital for many activities and people’s safety. This forecast is challenging since cloud charging processes occur at scales that numerical models do not resolve. For this reason, the present work evaluates the performance of five parameterizations applied to the WRF model at convective allowed resolution. Deterministic and ensemble forecasts from the Data Assimilation and Numerical Weather Forecasting System of the Argentinian National Meteorological Service (SAP.SMN) and GLM observations from November 2022 to April 2023 were used to generate and evaluate the parameterizations. All parameterizations were found to correctly represent different characteristics of the observed lightning during the analyzed period like their distribution and daily cycle, while the one based on the vertically integrated ice content provides the best results. The sensitivity of the parameterization to the microphysics and boundary layer schemes is also investigated. The microphysics scheme produces a relatively large impact on the estimation of the lightning densities. The boundary layer scheme produces only a marginal impact.

Análisis comparativo de cuatro productos satelitales de precipitación mensual para la provincia de La Pampa

Wed, 01 Jan 2025 00:00:00 GMT

Articulo Comparative analysis of four satellite products of monthly precipitations for La Pampa province Meteorologica; vol. 50 Este estudio tuvo como propósito evaluar el desempeño de cuatro productos satelitales de precipitación mensual—CHIRPS, ERA5, GPM y JAXA GSMaP—en la provincia de La Pampa, Argentina, mediante su comparación con registros de pluviómetros. Se utilizaron datos de 26 estaciones meteorológicas con series completas o casi completas entre 2000 y 2025. Las estimaciones satelitales se extrajeron con Google Earth Engine y se promediaron dentro de un radio de 11 km en torno a cada estación. Se ajustaron modelos de regresión lineal simple, con entrenamiento (2000-2020) y validación (2021-2025). El desempeño se evaluó con R², RMSE, error estándar y sesgo, además de análisis mensuales y regionales. A escala provincial, todos los productos mostraron un ajuste moderado con los registros observados (R² = 0,58-0,69). La mayoría tendió a subestimar la precipitación, salvo GPM que inicialmente sobreestimó, pero mejoró notablemente en la validación, reduciendo su sesgo de > 60% a <10% y alcanzando el menor RMSE (<30 mm). El análisis estacional evidenció sobreestimación sistemática en invierno, especialmente en JAXA. Regionalmente, el desempeño fue mejor en el Este húmedo que en el Oeste árido, donde los eventos convectivos aislados resultaron poco representados. GPM se destacó como el producto más robusto y consistente, particularmente en el sector oriental de La Pampa. Sin embargo, en áreas áridas con lluvias escasas y baja densidad de estaciones, se recomienda complementarlo con observaciones locales, considerando a CHIRPS y ERA5 como fuentes auxiliares.; This study aimed to evaluate the performance of four satellite-based monthly precipitation products—CHIRPS, ERA5, GPM, and JAXA GSMaP—over La Pampa Province, Argentina, by comparing them with ground-based rain gauge records. A dataset of 26 meteorological stations with complete or near-complete records from 2000 to 2025 was used as a reference. Satellite estimates were extracted with Google Earth Engine and averaged within an 11 km buffer around each station. Simple linear regression models were trained (2000-2020) and validated (2021-2025). Model accuracy was assessed using R², RMSE, standard error, and bias, complemented with monthly and regional analyses. At the provincial scale, all products showed moderate agreement with observations (R² = 0.58-0.69). Most products underestimated precipitation, except GPM which initially overestimated but significantly improved in the validation stage, reducing its bias from > 60% to < 10% and achieving the lowest RMSE (< 30 mm). Seasonal analysis revealed systematic winter overestimations, especially for JAXA. Regionally, better performance was observed in the humid East compared to the arid West, where isolated convective events were poorly detected. Among the evaluated products, GPM showed the most robust and consistent performance, particularly in the eastern sector of La Pampa. However, in arid areas with scarce rainfall and weak station coverage, satellite data should be complemented with local observations, with CHIRPS and ERA5 serving as auxiliary sources.

Caracterización espacio-temporal de las sequías meteorológicas en Santa Cruz en el contexto de cambio climático

Wed, 01 Jan 2025 00:00:00 GMT

Articulo Spatio-temporal characterization of meteorological droughts in Santa Cruz in the context of climate change Meteorologica; vol. 50 Las sequías son un fenómeno de escala regional que afecta la seguridad alimentaria, la provisión de agua y energía, cuya severidad, duración y frecuencia se espera aumenten en un contexto de cambio climático. En el presente trabajo se estudió la tendencia en la precipitación anual y estacional en la provincia de Santa Cruz; la ocurrencia de sequías meteorológicas y las proyecciones climáticas hasta el año 2100. Para el cálculo de las sequías se utilizó elÍndice Estandarizado de Precipitación (SPI) en una escala de 6 meses (SPI6) para un periodo pasado reciente (1961-2020) y dos periodos futuros (2041-2060 y 2081-2100). Se pudo observar que más de un 70% de la superficie de la provincia presentó una tendencia negativa en la precipitación anual para el periodo 1961-2020. Este efecto fue más acentuado al estudiarlo de forma estacional, donde se observó que durante el otoño e invierno se presentaron las tendencias más negativas, ubicadas hacia la región noroeste de la provincia. La frecuencia de eventos totales de sequía (ES) para el pasado reciente se presentaron entre 2,6 a 4,5 eventos/década, no coincidiendo las zonas más afectadas por sequías con las regiones de tendencias negativas en la precipitación. Con respecto al cambio climático, al analizar los escenarios de mayor emisión de gases de efecto invernadero (GEI), (SSP2-4.5 y SSP5-8.5) para el periodo 2081-2100, se pudo observar que una mayor superficie del territorio provincial será afectada por una disminución en la precipitación anual de hasta un 30% para SSP5-8.5. Analizando las sequías proyectadas, se determinó que la región oeste de la provincia presentará una menor cantidad de eventos de sequía, pero de mayor duración y severidad que en el periodo de referencia acentuándose en el escenario SSP5-8.5.; Droughts are a regional-scale phenomenon that affects food security, the provision of water and energy, whose severity, duration and frequency are expected to increase in a context of climate change. In the present work, the trend in annual and seasonal precipitation in the Santa Cruz province was studied; the occurrence of meteorological droughts and climate projections until the year 2100. To characterize droughts, the Standardized Precipitation Index (SPI) was used on a 6-month scale (SPI6) for a recent past period (1961-2020) and two future periods (2041-2060) and (2081-2100). It was observed that more than 70% of the study area presented a negative trend in annual precipitation for the period 1961-2020. This effect was more accentuated when studied seasonally, where it was observed that during the fall and winter the most negative trends occurred, located towards the northwest region of the province. The frequency of total drought events (DE) for the recent past ranged from 2,6 to 4,5 events/decade, with the areas most affected by drought not coinciding with the regions with negative trends in precipitation. With respect to climate change, when analyzing the scenarios with the highest greenhouse gas (GHG) emissions (SSP2-4.5 and SSP5-8.5) for the period 2081-2100, it was observed that a greater area of the provincial territory will be affected. by a decrease in annual precipitation of up to 30% for SSP5-8.5. Analyzing the projected droughts, it was determined that the western region of the province will present a lower number of drought events but of greater duration and severity than in the reference period, accentuating in the SSP5-8.5 scenario.

Tendencia del área nevada en las subcuencas de los ríos Grande y Barracas, Argentina

Wed, 01 Jan 2025 00:00:00 GMT

Articulo Seasonal trend analysis of snow cover in a mountain basin in Argentina Meteorologica; vol. 50 El estudio de la variabilidad en la acumulación nívea en ambientes de montaña permite tener una aproximación a la dinámica hídrica en cuencas que dependen casi exclusivamente del agua de deshielo. En el presente trabajo se hace un análisis de las tendencias estacionales y de las variaciones temporales de la cobertura nival en la alta cuenca del río Colorado (Argentina), en un contexto de vulnerabilidad de las cuencas andinas a los efectos del cambio climático. Se utilizó una serie multitemporal de los productos satelitales MOD10A1 y MOD10A2 para estimar la cobertura de nieve total en el periodo 2000-2022, así como mediciones de caudal de la estación Buta Ranquil (Nqn). Los resultados muestran que la cobertura de nieve total máxima en el período de estudio presentó tendencia negativa. En los últimos años se evidencia una postergación en la ocurrencia de la precipitación nívea,una mayor variabilidad, un adelantamiento en el máximo del ciclo anual y una tendencia negativa en el área cubierta de nieve máxima, particularmente en las zonas por encima de 2.500 m s. n. m. El análisis de tendencia estacional indicó tendencias negativas significativas en la amplitud del ciclo anual de cobertura de nieve y tendencia negativa en la fase en el 66,9% del área analizada, indicando que las nevadas se presentaron promediando el invierno en los últimos años del período analizado.; The study of interannual variability of snow accumulation in mountainous environments allows for an understanding of the hydric dynamics in basins that depend almost exclusively on meltwater. This paper presents an analysis of the hydro-snow dynamics of the upper Colorado River basin (Argentina) in the context of the vulnerability of Andean basins to the effects of climate change. A multitemporal series of MOD10A1 and MOD10A2 satellite products was used to estimate total snow cover during the period 2000-2022, as well as streamflow measurements from the Buta Ranquil station (Nqn). The results show a negative trend in maximum total snow cover during the study period. In recent years, there has been a delay in the occurrence of snow precipitation, greater variability, an advancement in the annual cycle peak, and a negative trend in maximum snow-covered area, particularly in areas above 2,500 meters above sea level. The seasonal trend analysis indicated significant negative trends in the amplitude of the annual snow cover cycle and a negative trend in the phase for 66.9% of the analyzed area, indicating that snowfalls occurred around mid-winter in the last years of the analyzed period.

Relaciones RX-1-ENSO y RX1-SAM en Tucumán (Argentina): Una visión centenaria

Wed, 01 Jan 2025 00:00:00 GMT

Articulo RX1-ENSO and RX1-SAM relationships over Tucumán (Argentina): A centennial perspective Meteorologica; vol. 50 Este trabajo presenta un análisis de un registro centenario de precipitación máxima diaria del cuatrimestre diciembre-marzo (Rx1) en San Miguel de Tucumán (TUC), la ciudad más poblada del Noroeste Argentino y vulnerable a sufrir inundaciones. Se identificó una relación significativa entre Rx1 y El Niño Oscilación del Sur (ENSO) y el Modo Anular del Sur (SAM), con influencia en baja frecuencia de la Oscilación Decadal del Pacífico (PDO). La Oscilación Multidecadal del Atlántico (AMO) no afecta esta relación según los resultados obtenidos. Un nuevo método, basado en la determinación del periodo con máxima significancia estadística en el coeficiente de correlación, permitió identificar relaciones no estacionarias Rx1-ENSO y Rx1-SAM. Además, mediante composiciones de variables atmosféricas del ERA5 se analizaron los patrones asociados a estas relaciones. Específicamente, se observó una transición de una relación más estrecha Rx1-ENSO (1945-1974) hacia una relación más estrecha Rx1-SAM (1974-2007). Los efectos de ENSO sobre Rx1 son más evidentes que los de SAM. Como responsable de la transición en las relaciones Rx1-ENSO y Rx1-SAM se destaca el rol de PDO. Particularmente, en el caso de ENSO durante la fase negativa de PDO, se observan anomalías significativas de humedad y vientos en 700 hPa, lo cual justifica la existencia de la relación Rx1-ENSO en TUC. Mientras tanto, en el caso de SAM negativa en PDO positiva, hay anomalías ciclónicas sobre los subtrópicos de Sudamérica que debilitan el flujo de humedad hacia TUC y generan valores más bajos de Rx1. Además de los efectos en la correlación, también se encontró que en escalas multidecadales PDO modula los valores medios de Rx1, de manera tal que se observan valores más elevados de Rx1 en PDO positiva.; This study presents an analysis of a century-long record of the December-March daily maximum precipitation (Rx1) in San Miguel de Tucumán (TUC), the most populous city in Northwestern Argentina, which is vulnerable to flooding. A significant relationship was identified between Rx1 and the El Niño Southern Oscillation (ENSO) and the Southern Annular Mode (SAM), with low-frequency influence from the Pacific Decadal Oscillation (PDO). The Atlantic Multidecadal Oscillation (AMO) does not influence this relationship based on the results obtained. A new method, based on determining the period with maximum statistical significance in the correlation coe!cient, allowed for the identification of non-stationary relationships Rx1-ENSO and Rx1-SAM. Additionally, through ERA5 atmospheric variable composites, the patterns associated to the relations were analyzed. Specifically, a transition was observed from a stronger Rx1-ENSO relationship (1945-1974) to a stronger Rx1-SAM relationship (1974-2007). The e”ects of ENSO on Rx1 are more evident than those of SAM. The role of PDO is highlighted as responsible for the transition in the Rx1-ENSO and Rx1-SAM relationships. Particularly, in the case of ENSO during the negative phase of PDO, significant anomalies in humidity and winds at 700 hPa are observed, justifying the existence of the Rx1-ENSO relationship in TUC. Meanwhile, in the case of negative SAM during positive PDO, cyclonic anomalies over the subtropics of South America weaken the moisture flow toward TUC, resulting in lower Rx1 values. In addition to the e”ects on correlation, it was also found that on multidecadal scales, PDO modulates the mean values of Rx1, with higher Rx1 values observed during positive PDO.

Verificación de pronósticos por ensamble en alta resolución generados a partir del Sistema de Asimilación de Datos y pronóstico numérico del Servicio Meteorológico Nacional en dos casos de estudio

Wed, 01 Jan 2025 00:00:00 GMT

Articulo Verification of ensemble forecasts generated from the Data Assimilation and numerical forecasting system of the National meteorlogical service of Argentina for two case studies Meteorologica; vol. 50 En este trabajo se busca evaluar el desempeño de los pronósticos probabilísticos en alta resolución (4 km) generados a partir del Sistema de Asimilación de datos y Pronóstico numérico del Servicio Meteorológico Nacional de Argentina (SAP.SMN) y estudiar el impacto de las condiciones iniciales en los mismos, considerando pronósticos inicializados a partir de un ensamble de análisis regionales (AReg) y de análisis globales (SAP.SMN-ENS). Se seleccionaron 2 casos de estudio para analizar el desempeño de ambos pronósticos, caracterizados por el desarrollo de convección húmeda profunda y precipitación intensa sobre el centro-este de Argentina y Uruguay, ocurridos el 26-27 de febrero y el 6-7 de marzo de 2022. Para verificar los pronósticos probabilísticos se utilizaron datos de estimación cuantitativa de precipitación por satélite SQPE-OBS, reflectividad máxima de radares de banda C, datos de estaciones convencionales y radiosondeos. En líneas generales, se puede considerar que AReg mostró un mejor desempeño para el caso 1 y SAP.SMN-ENS lo hizo en el caso 2, indicando un impacto significativo de las condiciones iniciales en el desempeño del pronóstico. En ambos casos de estudio, ambos experimentos logran representar adecuadamente los sistemas convectivos respecto de los datos de radar, con ciertas diferencias en la posición e intensidad de los mismos, dando como resultado una subestimación de la precipitación acumulada en 24 horas en las zonas de máxima precipitación estimada por SQPE-OBS. Estos resultados son alentadores respecto de la inclusión de observaciones locales en la condición inicial de los pronósticos numéricos en alta resolución del SAP.SMN-ENS y motivan a seguir avanzando en el desarrollo de un sistema regional de asimilación de datos que permita mejorar la precisión de los pronósticos, investigando aspectos como la configuración y la estrategia de asimilación.; This work seeks to evaluate the performance of high-resolution (4 km) probabilistic forecasts generated from the data assimilation and numerical forecasting system of the Argentinian National Meteorological Service (known by its Spanish acronym SAP.SMN), and to study the impact of the initial conditions considering forecasts initialized from regional (AReg) and global ensemble analyses (SAP.SMN-ENS). Two case studies were selected to analyze the performance of both forecasts, characterized by the development of deep convection and intense precipitation in central-eastern Argentina and Uruguay, which occurred on February 26-27 and March 6-7, 2022. To verify the probabilistic forecasts, data from the Satellite Quantitative Precipitation Estimation SQPE-OBS, maximum reflectivity from C-band radars, conventional stations, and radiosondes were used. In general terms, it can be considered that AReg showed better performance for case 1, while for the other case study it was SAP.SMN-ENS that had a better performance, indicating a significant impact of initial conditions on forecast performance. In both case studies, both experiments adequately represent convective systems compared to radar data, with certain differences in their position and intensity, resulting in an underestimation of accumulated precipitation in 24 hours in areas of maximum precipitation estimated by SQPE-OBS. These results are encouraging regarding the inclusion of local observations in the initial condition of the high-resolution numerical forecasts of the SAP.SMN-ENS and motivate to continue advancing in the development of a regional data assimilation system that allows improving the accuracy of forecasts, investigating aspects such as the configuration and assimilation strategy.

Variabilidad del caudal del río Bermejo en la alta cuenca: Relación con la precipitación y principales forzantes del Sistema acoplado océano-atmósfera

Wed, 01 Jan 2025 00:00:00 GMT

Articulo Variability of the Bermejo river streamflow in the upper basin: relationship with precipitation and main forcings of the coupled ocean-atmosphere system Meteorologica; vol. 50 El río Bermejo es uno de los ríos más importantes del norte argentino, y uno de los principales afluentes de los ríos Paraguay y Paraná. Juega un rol importante en diversas actividades económicas y sociales que se dan sobre su cuenca, siendo la agroindustria la actividad principal. Además, es el principal canalizador de la precipitación que tiene lugar en la región de las Yungas y el mayor productor de sedimentos de los ríos de Sudamérica. En este trabajo se estudian datos de caudal de la estación Aguas Blancas y Pozo Sarmiento, dos estaciones telemétricas pertenecientes a la red hidrológica nacional de Argentina con el objetivo de estudiar los forzantes de la variabilidad interanual del caudal del río, se analizó el comportamiento del caudal mes a mes y se caracterizó su ciclo anual. Se definió el comienzo del ciclo hidrológico en noviembre, una fase húmeda durante los meses de noviembre a abril, y una fase seca durante los meses de mayo a octubre, las dos asociadas al monzón sudamericano y al régimen pluvial del río. Se evaluó la homogeneidad de las series de datos y se encontró un punto de quiebre en la década de los 70 para ambas series, que podría estar asociado al salto climático de 1976/7 y a partir del cual el caudal se vio incrementado hasta en un 40 %. A través de un análisis espectral se identificaron variabilidades interanuales significativas potencialmente asociadas al El Niño-Oscilación del Sur (ENOS) y al Dipolo del Océano Índico (IOD por sus siglas en inglés) y una variabilidad bidecadal potencialmente asociada a la Oscilación Decadal del Pacífico (PDO por sus siglas en ingles). Luego, mediante un análisis de correlaciones, se encontró que los meses en que la precipitación afecta más la variabilidad anual del caudal son los meses de enero a abril para la estación Aguas Blancas, y el mes de marzo para la estación Pozo Sarmiento. Se calcularon correlaciones entre el caudal en Aguas Blancas y distintos índices climáticos durante los meses de enero a abril y se encontró que eventos de mayores (menores) caudales se condicen con condiciones tipo La Niña (El Niño) en el océano Pacífico, lo que sugiere una relación lineal entre el caudal y el ENOS. Posteriormente, se calcularon composiciones de distintas variables atmosféricas y oceánicas, y se pudo identificar un patrón de circulación que modula el caudal. Esta circulación es forzada por trenes de onda de Rossby que se producen por anomalías en la temperatura superficial de los océanos Pacífico e Índico (relacionadas al ENOS y al IOD).; The Bermejo River is one of the most important rivers in northern Argentina and one of the main tributaries of the Paraguay and Paraná rivers. It plays a significant role in various economic and social activities that take place in its basin, with agro-industry as the primary activity. Additionally, it is the main channel for precipitation occurring in the Yungas region and the largest producer of sediments among South American rivers. In this study, flow data from the Aguas Blancas and Pozo Sarmiento stations, two telemetric stations belonging to the Argentinian national hydrological network were analyzed to study the drivers of the interannual variability of the river’s flow. The monthly flow behavior was analyzed, and the annual cycle of the river was characterized. The beginning of the hydrological cycle was defined in November, with a wet phase from November to April and a dry phase from May to October, both associated with the South American monsoon and the river’s pluvial regime. The homogeneity of the data series was evaluated, and a breakpoint was found in the 1970s for both series, potentially associated with the 1976/77 climate shift, after which the flow increased by up to 40 %. Through spectral analysis, significant interannual variabilities potentially associated with ENSO and IOD, and a bidecadal variability potentially associated with the PDO were identified. Subsequently, through correlation analysis, it was found that the months when precipitation most affects the annual flow variability are from January to April for the Aguas Blancas station, and March for the Pozo Sarmiento station. Correlations were calculated between the flow at Aguas Blancas and different climate indices during January to April, and it was found that higher (lower) flow events are consistent with La Niña (El Niño) conditions in the Pacific Ocean, suggesting a linear relationship between flow and ENSO. Subsequently, composites of different atmospheric and oceanic variables were calculated, identifying a circulation pattern that modulates the flow. This 2 circulation is forced by Rossby wave trains produced by sea surface temperature anomalies in the Pacific and Indian Oceans (related to ENSO and IOD).

Contribución de las componentes de la evapotranspiración a la interacción suelo-atmósfera en Sudamérica

Wed, 01 Jan 2025 00:00:00 GMT

Articulo Contribution of evapotranspiration components to soil-atmosphere interaction in South America Meteorologica; vol. 50 La evapotranspiración es una variable clave del ciclo hidrológico ya que modifica aspectos físicos del sistema climático, cómo la humedad del suelo y de la atmósfera, la cantidad de agua en ríos o acuíferos, y la temperatura del suelo y del aire en superficie. Una correcta representación de la evapotranspiración es de suma importancia para el estudio del sistema climático, por ejemplo para la identificación de eventos extremos como inundaciones o sequías, u olas de calor o de frío. En particular, es de relevancia distinguir regiones de interacción suelo-atmósfera, es decir, dónde las variaciones en el suelo modifican la atmósfera. En este trabajo investigamos la representación de la evapotranspiración en Sudamérica según cinco estimaciones diferentes: cuatro simulaciones provenientes de dos modelos globales de vegetación dinámica, y un producto satelital, durante el periodo 1981-2010. Principalmente, estudiamos la partición de la evapotranspiración en sus componentes: transpiración, evaporación desde la vegetación, y desde el suelo; y cómo estas contribuyen a la interacción suelo-atmósfera en diciembre-enero-febrero. Hallamos que, aunque las estimaciones de la evapotranspiración anual media presentan un patrón espacial similar, no ocurre lo mismo con la partición en componentes. Encontramos regiones de interacción suelo-atmósfera que son reconocidas habitualmente en la literatura: el centro de Argentina y el noreste de Brasil, que son, además, regiones de transición entre climas secos y húmedos. Nuestro resultado principal es que la transpiración es la componente de la evapotranspiración que más contribuye a la interacción suelo-atmósfera.; Evapotranspiration is a key variable of the hydrological cycle since it modifies physical aspects of the climate system, such as soil and atmospheric moisture, the amount of water in rivers or aquifers, and the soil and near-to-surface air temperature. A correct representation of evapotranspiration is of great importance for the study of the climate system, for example for the identification of extreme events such as floods or droughts, or heat or cold waves. In particular, it is relevant to distinguish regions of soil-atmosphere interaction, i.e. where variations in the soil modify the atmosphere. In this paper we investigate the representation of evapotranspiration in South America according to five different estimates: four simulations from two global dynamic vegetation models and one satellite product during the period 1981-2010. Mainly, we study the partitioning of evapotranspiration into its components: transpiration, evaporation from vegetation, and from the soil; and how these contribute to the soil-atmosphere interaction in December-January-February. We find that although estimates of mean annual evapotranspiration show a similar spatial pattern, it is not the same for the partitioning into components. We find soil-atmosphere interaction regions that are commonly recognized in the literature: central Argentina and northeastern Brazil, which are also transition regions between dry and humid climates. Our main result is that transpiration is the component of evapotranspiration that contributes most to the soil-atmosphere interaction.

La circulación de Hadley al sudoeste de América del Sur: métricas para su caracterización

Tue, 26 Mar 2024 00:00:00 GMT

Articulo The Hadley circulation in southwestern South America: Metrics for its characterization Meteorológica; vol. 49 Este trabajo proporciona una evaluación de las métricas más utilizadas para caracterizar la rama de descenso de la Celda de Hadley y sus tendencias en los últimos 40 años sobre la región del sudoeste de América del Sur, a través del análisis de siete métricas hemisféricas y tres regionales obtenidas a partir de variables meteorológicas pertenecientes al reanálisis ERA5 para el período 1979-2021. Las relaciones entre las métricas fueron determinadas a partir del coeficiente de correlación de Pearson y las tendencias decadales a partir del test de Mann-Kendall. Los resultados encontrados sugieren relaciones estadísticamente significativas entre la métrica hemisférica de referencia función corriente del flujo de masa en 500 hPa, la métrica regional vinculada a la posición latitudinal del Anticiclón del Pacífico Sur y las métricas de la troposfera baja relacionadas con el máximo de la presión a nivel del mar y la latitud donde cambia de signo el viento en superficie tanto en la escala anual como estacional. Las métricas vinculadas al jet polar impulsado por las perturbaciones y a la precipitación menos la evaporación regional capturan la variabilidad de la posición latitudinal del Anticiclón del Pacífico Sur, mientras que la métrica hemisférica de la troposfera baja precipitación menos evaporación captura la variabilidad de la métrica de referencia. En cuanto a las tendencias por década de los promedios anuales de la rama de descenso de la Celda de Hadley durante los últimos 40 años se encontraron tendencias negativas estadísticamente significativas, lo cual indica una expansión de la Celda de Hadley durante las últimas cuatro décadas. Esto podría explicar en cierta medida las tendencias decrecientes de la precipitación en la región del sudoeste de América del Sur.; This paper provides an evaluation of the most commonly used metrics to characterize the downward branch of the Hadley cell and its trends over the last 40 years over the southwestern region of South America, through the analysis of seven hemispheric and three regional metrics obtained from meteorological variables associated to the ERA5 reanalysis for the period 1979-2021. Relationships between metrics were determined from Pearson's correlation coefficient and decadal trends from the Mann-Kendall test. The results found suggest statistically significant relationships between the hemispheric metric of reference mass flux current function at 500 hPa, the regional metric linked to the latitudinal position of the South Pacific Anticyclone, and the lower tropospheric metrics related to the maximum of sea level pressure and the latitude where the surface wind changes sign on both annual and seasonal scales. The metrics linked to eddy driven jet and regional precipitation minus evaporation capture the variability of the latitudinal position of the South Pacific Anticyclone, while the hemispheric lower troposphere metric precipitation minus evaporation captures the variability of the reference metric. Regarding the trends by decade of the annual averages of downward branch of the Hadley Cell over the last 40 years, statistically significant negative trends were found, indicating an expansion of the Hadley Cell over the last four decades. This could explain to some extent the decreasing precipitation trends in the southwestern region of South America.

Characterization and interannual variation of air quality in the city of Buenos Aires relative to the new WHO guidelines

Tue, 26 Mar 2024 00:00:00 GMT

Articulo Caracterización y variación interanual de la calidad del aire en la ciudad de Buenos Aires en relación con las nuevas directrices de la OMS Meteorológica; vol. 49 The World Health Organization (WHO) updated its air quality guidelines in September 2021. The daily and annual mean concentrations of nitrogen dioxide (NO2) and particulate matter with a diameter of less than 10 µm (PM10) measured at the three air quality monitoring stations in the city of Buenos Aires frequently exceed the new WHO air quality guideline (AQG) levels in the period 2010-2019. A trend analysis reveals a significant decrease in the annual mean PM10 concentration of 1.6 µg m-3 yr-1 and a consistent reduction in the frequency of exceedances of the daily AQG of 1.6 % yr-1 at the urban background station. In contrast, NO2 concentrations show slight positive trends at all three monitoring sites that could become statistically significant as new data become available. For both pollutants, the strong linear relationships between annual mean concentrations and their daily exceedance frequencies suggest that the new annual AQG levels are stricter than their corresponding daily limits, although these results are sensitive to the data set used. On the other hand, daily average concentrations of carbon monoxide (CO) are below the new AQG, with slight non-significant positive interannual trends at two of the sites. When the daily hourly wind sequence is used as a classification variable, marked differences in the concentration levels of the three pollutants with different wind patterns are obtained, which are maintained over the years, highlighting the role of local sources in the trends. In some cases, pronounced interannual variations are observed with specific wind patterns, suggesting the impact of new or more intense sources from specific wind sectors. Further efforts in monitoring and in developing high-resolution pollutant emission inventories will contribute to understanding the causes of these variations and to assessing air quality across the metropolitan area.; La Organización Mundial de la Salud (OMS) actualizó sus directrices de calidad de aire en septiembre de 2021. Las concentraciones medias diarias y anuales de dióxido de nitrógeno (NO2) y material particulado con diámetro menor a 10 µm (PM10) medidas en las tres estaciones de monitoreo de calidad del aire de la ciudad de Buenos Aires, superan frecuentemente los nuevos niveles guía (NG) de la OMS en el período 2010-2019. Un análisis de tendencias revela una disminución significativa en la concentración media anual de PM10 de 1.6 µg m-3 yr-1 y una reducción consistente en la frecuencia de superaciones del NG diario de 1.6 % yr-1 en la estación de fondo urbano. En cambio, las concentraciones de NO2 muestran ligeras tendencias positivas en los tres sitios de monitoreo que podrían llegar a ser estadísticamente significativas a medida que se disponga de nuevos datos. Para ambos contaminantes, las fuertes relaciones lineales entre las concentraciones medias anuales y sus frecuencias de superación diaria sugieren que los nuevos NG anuales son más estrictos que sus correspondientes límites diarios, aunque estos resultados son sensibles al conjunto de datos utilizado. Por otro lado, las concentraciones medias diarias de monóxido de carbono (CO) se encuentran por debajo del nuevo NG, con ligeras tendencias interanuales positivas no-significativas en dos de los sitios. Cuando se utiliza la secuencia horaria diaria del viento como variable de clasificación, se obtienen marcadas diferencias en los niveles de concentración de los tres contaminantes con distintos patrones de viento, las cuales se mantienen a lo largo de los años resaltando el rol de las fuentes locales en las tendencias. En algunos casos, se observan variaciones interanuales pronunciadas con patrones de viento específicos, lo que sugiere el impacto de fuentes nuevas o más intensas procedentes de sectores específicos. Mayores esfuerzos en monitoreo y en desarrollo de inventarios de emisiones de contaminantes de alta resolución contribuirán a comprender las causas de estas variaciones y a evaluar la calidad del aire en toda el área metropolitana.

Evaluación del método de análogos para la simulación de la precipitación diaria en una región de orografía compleja

Tue, 26 Mar 2024 00:00:00 GMT

Articulo Evaluation of the analog method for daily precipitation simulation in a complex orography region Meteorológica; vol. 49 Los Modelos Climáticos Globales (GCM) son la principal herramienta disponible para realizar predicciones sobre el clima en escenarios futuros, sin embargo, los mismos presentan un desempeño bajo para reproducir el clima local debido a su resolución espacial limitada. Esta característica se acentúa en regiones de orografía compleja. En el presente trabajo, se exploró la posibilidad de añadir valor agregado al modelado de la precipitación diaria a través de un método estadístico de reducción de escala (downscaling) en la región de los Andes Centrales. Se utilizó la precipitación diaria de 83 estaciones de la región durante el periodo 1981-2015 para calibrar el método de análogos utilizando el reanálisis ERA-Interim. Las series construidas a partir de los modelos de downscaling estadístico mostraron resultados más fidedignos en comparación con datos crudos del reanálisis, especialmente en el cálculo de valores medios y de estadísticos de escala diaria. En líneas generales, los modelos basados en la información de predictores atmosféricos locales obtuvieron un mejor desempeño que los constituidos utilizando la información de gran escala simplificada en base a un análisis de componentes principales. El desempeño de los modelos de downscaling a lo largo del dominio no fue uniforme, obteniéndose mejores resultados en las estaciones chilenas del sector sur. Esto posiblemente fue debido a que el forzante sinóptico dominante es bien capturado por los modelos de downscaling. Los distintos aspectos temporales de la variabilidad de la precipitación (intraanual, interanual y tendencias de largo plazo) fueron hábilmente reproducidos por los modelos estadísticos.; Global Climate Models (GCMs) are the main tool available to predict future climate scenarios, nevertheless their performance of GCMs might be hindered by their limited spatial resolution in complex orography regions, such as the Central Andes. In this paper, possible added value via statistical downscaling modeling for daily precipitation in Central Andes region was explored. Data from 83 rain gauge stations in the period 1981-2015 was used in order to calibrate an analog method employing ERA-Interim reanalysis. Statistical downscaling models proved to be more accurate than reanalysis precipitation raw data, particularly for mean precipitation values and variables built on a daily basis. Models based on information from local atmospheric predictors showed better performances than those built on large scale data simplified via principal component analysis. Performance of downscaling models was not even throughout the domain, showing more accurate results in Southern Chilean stations. This was probably due to synoptic forcing being well captured by downscaling models. Precipitation variability at different time scales (intraannual, interannual and long-term tendencies) was successfully replicated by statistical models.

Nueva base de datos de precipitaciones mensuales de la República Argentina (PMRAv1), 2000-2022

Tue, 26 Mar 2024 00:00:00 GMT

Articulo New monthly precipitation database of Argentina (PMRAv1), 2000-2022 Meteorológica; vol. 49 La representación precisa de los patrones espacio-temporales de precipitación es un insumo esencial para numerosas aplicaciones ambientales. Sin embargo, la estimación de los patrones de precipitación derivados únicamente de pluviómetros está sujeta a grandes incertidumbres, especialmente en regiones con escasez de datos. Presentamos una nueva base de datos de Precipitaciones Mensuales de la República Argentina (PMRAv1) para el período 2000-2022, con 5 km de resolución espacial. PMRAv1 utiliza una metodología basada en regresión de bosques aleatorios (Regression Random Forest) para combinar datos mensuales de mediciones terrestres (entre 142 y 227 estaciones en cada mes), cuatro productos globales de precipitación estimada por satélite, modelos de circulación atmosféricas globales o interpolación de datos medidos en terreno (TERRACLIMATE, ERA5-LAND, GPMv6 y PERSIANN-CDR) con el objetivo de mejorar la estimación de las precipitaciones mensuales en Argentina. La metodología desarrollada pudo mejorar la representación espacio-temporal de la precipitación al permitir la fusión de múltiples fuentes de información satelital y mediciones en terreno. La validación realizada utilizando el 30% de los datos de pluviómetros mostró que PMRAv1 mejora significativamente los parámetros RMSE, MAE, EM y R2 en comparación con los cuatro productos globales de precipitación. Además, el producto resultó más estable en la predicción de los valores mensuales observados, al presentar un menor desvío estándar en los tres parámetros de ajuste. La base de datos PMRAv1 se pone a disposición de los usuarios en varios formatos. El término ‘v1’ (versión 1) hace referencia a que se considera que este producto tendrá sucesivas versiones en el futuro que permitan actualizarla y mejorar la precisión de las estimaciones. Asimismo, el método presentado también podría ser utilizado para mejorar la estimación de otras variables climatológicas cuando se disponga de datos medidos en terreno.; The accurate representation of spatio-temporal precipitation patterns is an essential input for numerous environmental applications. However, the estimation of precipitation patterns derived solely from rain gauges is subject to large uncertainties, especially in data-scarce regions. We present a new database of Monthly Precipitation of the Argentine Republic (PMRAv1) for the period 2000-2022, with 5 km of spatial resolution. PMRAv1 employs a Regression Random Forest-based methodology to combine monthly data from ground measurements (ranging from 142 to 227 rain gauges in each month) and four global precipitation products derived from satellite-estimated precipitation, global atmospheric circulation models or interpolation of ground-measured data (TERRACLIMATE, ERA5-LAND, GPMv6 y PERSIANN-CDR) with the aim of improving the estimation of monthly precipitation in Argentina. The developed methodology enhanced the spatio-temporal representation of precipitation by allowing the fusion of multiple sources of satellite information and ground measurements. Validation performed using 30% of the rain gauge data showed that PMRAv1 significantly improves the parameters RMSE, MAE, EM and R2 compared to the four global precipitation products. Furthermore, the model was more stable in predicting the observed monthly values, presenting a lower standard deviation in the three adjustment parameters. The PMRAv1 database is available to users in several formats. The term ‘v1’ (version 1) refers to the fact that this product will have successive future versions in the future that will update and refine the precision of the estimates. Likewise, the method presented could also be used to improve the estimation of other climatological variables when ground-based data are available.

Climatología de sequías de rápido desarrollo en la Pampa húmeda Argentina

Tue, 26 Mar 2024 00:00:00 GMT

Articulo Flash drought climatology over the Argentine humid Pampas Meteorológica; vol. 49 La sequía es uno de los fenómenos meteorológicos cuyo inicio generalmente se establece en forma lenta y está relacionado principalmente con un déficit de precipitación. Sin embargo, existen eventos de sequía que, a diferencia de las sequías ordinarias, su intensificación ocurre en lapsos menores a un mes, donde el déficit de precipitación se combina con altas temperaturas, mayor intensidad de viento y/o menor humedad atmosférica, lo cual genera una rápida disminución de la humedad del suelo a causa de un aumento sustancial en la evapotranspiración. A estos eventos se los denomina Sequías de Rápido Desarrollo (SRD). Este estudio realiza la primera climatología de SRD sobre la región de la Pampa Húmeda, mediante el uso de simulaciones de humedad del suelo del ERA-5 Land en 14 estaciones meteorológicas de la región. Se analizó la ocurrencia y características de estos eventos utilizando un índice de SRD que considera tanto su intensificación como su severidad. A lo largo del período 1981-2020 se observa que estos eventos ocurren generalmente durante el período octubre-mayo, favorecidas por el incremento estacional de la evapotranspiración. La duración total de cada SRD posterior al período de intensificación fue muy variable, durando desde algunas semanas hasta varios meses, siendo mayor la duración en las estaciones con menor cantidad de eventos. Las SRD representan un porcentaje significativo del total de eventos de sequía, generalmente mayor al 40\% de los eventos de sequías ordinarias totales. Así mismo, se observa un aumento significativo en la frecuencia de SRD en el período 2001-2020 respecto al período 1981-2000. Se identificó que la sequía 2017-2018, que afectó a la Pampa Húmeda, fue en 7 de las 14 estaciones analizadas la SRD de mayor severidad registrada en todo el período. Esta sequía, generó importantes pérdidas económicas, dado que el período de intensificación y su posterior evolución a sequía ordinaria coincidieron con el período crítico del maíz.; Drought is one of the meteorological events whose onset is generally slow and mainly related to a precipitation deficit. However, there are drought events that, unlike ordinary droughts, intensify in periods of less than one month, where the precipitation deficit is combined with high temperatures, higher wind intensity and/or lower atmospheric humidity, which generates a rapid decrease in soil moisture due to a substantial increase in evapotranspiration. These events are called Flash Droughts (FD). This study performs the first FD climatology over the Humid Pampas using ERA-5 Land soil moisture simulations at 14 meteorological stations in the region. The occurrence and main characteristics of these events were analysed using an FD index that considers both their intensification and severity. During the period 1981-2020, these events generally occurred during the November-May period, favoured by the seasonal increase in evapotranspiration. The duration of each SRD after the intensification period varied widely, lasting from a few weeks to several months, with a longer duration in seasons with fewer events. The FD represent a significant proportion of the total number of drought events, generally more than 40 % of the total number of ordinary drought events. Likewise, a significant increase in the frequency of FD was observed in the period 2001-2020 compared to the period 1981-2000. The 2017-2018 drought, that affected the Humid Pampa, was identified as a FD. This event was the most severe FD recorded between 1981-2020 period across 7 out of 14 stations resulting in significant economic losses as it coincided with the critical period for corn.

Variabilidad del caudal del río Neuquén en las fases de su ciclo anual y su relación con índices climáticos

Tue, 26 Mar 2024 00:00:00 GMT

Articulo Streamflow variability of the Neuquén river on the phases of its annual cycle and it relationship with climate indices Meteorológica; vol. 49 El rı́o Neuquén reviste una gran importancia para la región de Patagonia Norte. Por esto, el presente trabajo plantea el estudio de la variabilidad de su caudal a partir de datos observados, en un contexto de emergencia hı́drica en la cuenca. Primero, se realizó una evaluación de algunos métodos de rellenado de datos de caudal diario, el cual arrojó que la regresión lineal múltiple es la más adecuada para la cuenca. Luego se identificaron las fases del ciclo anual, a partir de la propuesta de una metodologı́a objetiva. Esta identificó las fechas de inicio y final de tres fases del ciclo anual, en concordancia con el ciclo pluvio-nival del curso. Ası́, se identificó una fase de mı́nimo caudal entre principios del año calendario y fines de mayo, una fase de máximo relativo que se extiende hasta mediados de septiembre y una fase de máximo absoluto que tiene lugar hasta principios del año siguiente. Posteriormente, se estudiaron series de caudal representativas de cada fase. La totalidad de las series estudiadas mostraron un quiebre o salto abrupto entre el 2007 y el 2010 hacia menores valores, el cual induce tendencias negativas y significativas pero espurias. Durante el periodo homogéneo previo al quiebre, la variabilidad de las series mostró ser distinta entre las fases. Respecto a los potenciales forzantes, el caudal de la fase mı́nima mostró una relación inversa con el ı́ndice del Modo Anular del Sur (MAS) y directa con el ı́ndice TNA, representativo de la variabilidad de la temperatura superficial del mar (TSM) del Atlántico tropical norte. El caudal de la fase de máximo relativo exhibió una relación directa con los ı́ndices del Niño Oscilación del Sur (ENOS) e inversa con el ı́ndice TSA, de la TSM del sur del Atlántico tropical. Por último, se encontraron relaciones directas entre el caudal de la fase de máximo absoluto y los ı́ndices del ENOS y del Dipolo del océano Índico e inversas con los ı́ndices del MAS y TNA. Estos resultados aportan información sobre el cambio del régimen hidrológico del rı́o y su variabilidad, relevante en la gestión de un recurso estratégico.; The Neuquén river has great relevance for the northern Patagonian region. For this reason, this work aims to study it streamflow variability based on observational data in the context of hydrological emergency in the basin. Firstly, a study of daily streamflow infilling methods was performed, from which the multiple linear regression stood out as the most appropriate for the basin. Then, the phases of the annual cycle were determined with an objective methodology. The methodology was able to determine the beginning and ending dates in each of the three identified phases, in concordance with the river’s pluvio-nival cycle. Accordingly, there is a minimum streamflow phase, which takes place from the beginning of the year until May, a relative maximum phase which extends from May through mid-September, when the absolute maximum phase begins until the next minimum phase. Subsequently, streamflow series representative of each phase were examined. All the estimated series showed a breakpoint or step change towards lower streamflow between 2007 and 2010, which induces negative and significant trends, yet spurious. Throughout the homogeneous period before the breakpoint, the series of the different phases showed distinct variability. Regarding the potential forcings, the streamflow of the minimum phase showed an inverse relationship with the Southern Annular Mode (SAM) index and a direct association with the TNA index, which represents the sea surface temperature (SST) variability of the tropical North Atlantic Ocean. The streamflow of the relative maximum phase exhibited a direct relationship with El Niño Southern Oscillation (ENSO) indices and an inverse association with the TSA index of the tropical south Atlantic SST. Lastly, the streamflow of the absolute maximum phase showed a direct relationship with the ENSO and Indian Ocean Dipole indices and an inverse connection with the SAM and TNA indices. These results provide useful insights about the changes in the hydrological regime of the river and its variability, which is relevant in the management of the resource.

Tropical-subtropical south american midsummer precipitation under ENSO events

Tue, 26 Mar 2024 00:00:00 GMT

Articulo Precipitación de verano en Sudamérica tropical-subtropical bajo eventos ENOS Meteorológica; vol. 49 El Niño-Southern Oscillation (ENSO) is the major forcing of interannual precipitation variability over South America (SA), especially from September to December, through a convection dipole over the South Atlantic Convergence Zone (SACZ) region and southeastern SA (SESA). However, the forcing mechanisms for midsummer (January) precipitation under ENSO events is less known. A cluster analysis applied to January OLR anomalies over Tropical-Subtropical SA under ENSO events depicts two clusters linked to the signs of the convection dipole between SACZ region and SESA. Most La Niña (LN) events (10 out of 13 events) are associated with enhanced convection over SESA and inhibited convection over SACZ region in January. El Niño (EN) events show both signs of the convection dipole in equal proportions, evidencing a non-linear response. In January, for EN and LN, enhanced (inhibited) convection over SESA and inhibited (enhanced) convection over SACZ region are associated with anticyclonic (cyclonic) tropospheric circulation over southeast Brazil, as observed in EN (LN) spring. During LN events, lower tropospheric circulation in January depends on the local thermodynamic conditions over central east Brazil in the previous months (Nov-Dec). If there are dry and warm (wet and cold) conditions over central east Brazil in Nov-Dec, a thermal low (high) sets up. In contrast, under EN events if the dry and warm conditions over east Brazil in Nov-Dec are overall weak, an anticyclonic tropospheric circulation is established in southeast Brazil in January due to a predominant large-scale anomalous Walker cell. Lastly, the studied relationship may be used to build and assess sub-seasonal forecasting tools for January precipitation anomalies.; El Niño-Oscilación del Sur (ENOS) es el principal forzante de la variabilidad de la precipitación interanual sobre Sudamérica (SA), especialmente de septiembre a diciembre, a través de un dipolo de convección sobre la región de la Zona de Convergencia del Atlántico Sur (SACZ) y sobre el sureste de SA (SESA). Los mecanismos forzantes de la precipitación de enero bajo eventos ENOS están menos conocidos. Un análisis de grupos aplicado a las anomalías OLR de enero sobre SA Tropical-Subtropical bajo eventos ENOS muestra dos grupos vinculados a los dos signos del dipolo de convección entre la región de la SACZ y SESA. La mayoría de los eventos La Niña (LN, 10 de 13 eventos) están asociados con una convección aumentada sobre SESA e inhibida sobre la región de la SACZ en enero. Los eventos El Niño (EN) muestran ambos signos del dipolo de convección en proporciones iguales, evidenciando una respuesta no lineal. En enero, para EN y LN, la convección aumentada (inhibida) sobre SESA y la convección inhibida (aumentada) sobre la región SACZ están asociadas con la circulación troposférica anticiclónica (ciclónica) sobre el sureste de Brasil, como se observó en la primavera para EN (LN). Durante los eventos LN, la circulación troposférica en niveles bajos en enero depende de las condiciones termodinámicas locales sobre el centro este de Brasil en los meses anteriores (noviembre-diciembre). Si hay condiciones secas y cálidas (húmedas y frías) sobre el centro este de Brasil en noviembre-diciembre, se establece una baja (alta) térmica. Por el contrario, bajo eventos EN, si las condiciones secas y cálidas sobre el este de Brasil en noviembre-diciembre son débiles en general, se establece una circulación troposférica anticiclónica en el sureste de Brasil en enero debido a una celda de Walker anómala predominante en gran escala. Por último, la relación estudiada puede usarse para construir y evaluar herramientas de pronóstico subestacional de las anomalías de precipitación de enero.

Ventilación de espacios educativos en el contexto de COVID-19 en Puerto Madryn, Argentina

Tue, 26 Mar 2024 00:00:00 GMT

Articulo Ventilation of school spaces in the context of COVID-19 in Puerto Madryn, Argentina Meteorológica; vol. 49 La buena calidad del aire interior y el confort térmico en las aulas educativas, especialmente en lo que respecta a las infancias, no sólo es relevante para disminuir el contagio de numerosas enfermedades respiratorias entre ellas la causada por el SARS-CoV-2, sino que también favorece la concentración, mejora los niveles de satisfacción con el entorno y disminuye las tasas de ausentismo escolar.En este trabajo se presentan los resultados de las mediciones de concentración de CO2 que se realizaron en el interior de aulas de jardines y escuelas de nivel inicial de la ciudad de Puerto Madryn, Argentina, en el contexto de la pandemia de COVID-19. Esto permitió evaluar los niveles de CO2 en las aulas y colaborar con las instituciones educativas en verificar si la ventilación que estaban realizando era la adecuada con el fin de disminuir el riesgo de contagio de COVID-19.Los resultados evidenciaron que una ventilación natural continua disminuye la concentración de CO2 de las aulas, lo que indica un menor riesgo de contagio de COVID-19, pero que bajo condiciones ambientales no favorables es complejo de implementar por lo que es necesario innovar con nuevas soluciones simples a las deficiencias de los sistemas actuales de ventilación en las instituciones educativas de nuestro país.; Good indoor air quality and thermal comfort in the educational classroom, especially with regard to childhood, is not only relevant to reduce the spread of numerous respiratory diseases, including that caused by SARS-CoV-2, but also it favors concentration, improves levels of satisfaction with the environment and decreases rates of school absenteeism.This paper presents the results of the CO2 concentration measurements that were carried out inside kindergarten classrooms and elementary schools in the city of Puerto Madryn in the context of the COVID-19 pandemic. This made it possible to evaluate the CO2 levels in the classrooms and collaborate with educational institutions to verify if the ventilation they were carrying out was adequate in order to reduce the risk of contagion of COVID-19.The results showed that continuous natural ventilation greatly decreases the CO2 concentration in the classrooms which indicates a lower risk of COVID-19 contagious, but under unfavorable environmental conditions it is complex to implement, so it is necessary to innovate with new simple solutions to the deficiencies of the current ventilation systems in the classrooms. educational institutions in our country.

Estimation of monthly reference evapotranspiration with scarce information using machine learning in southwestern Colombia

Sun, 01 Oct 2023 00:00:00 GMT

Articulo Estimación de evapotranspiración de referencia con informacion escasa utilizando machine learning en el suroccidente colombiano Meteorológica; vol. 48, no. 2 This research aimed to identify an alternative method to estimate reference evapotranspiration (ETo) with scarce climatological information in southwestern Colombia between 1983-2017 by evaluating and comparing different machine learning techniques. The FAO Penman-Monteith (FAO-PM56) was used as the reference method and four empirical methods (Hargreaves, Thornthwaite, Cenicafe, and Turc) were assessed with five metrics to evaluate the method of best fit to FAO-PM56, root mean square error (RMSE), mean absolute error (MAE), mean bias error (MBE), Nash-Sutcliffe model efficiency coefficient (NSE), and Pearson correlation coefficient (R). Three models were designed using machine learning techniques to estimate ETo, multiple linear regression (MLR), artificial neural networks (ANN), and autoregressive integrated moving average model (ARIMA). The results showed that the ARIMA-M3 model reported the best performance metrics (RMSE = 4.13 mm month-1, MAE = 3.15 mm month-1, MBE = -0.08 mm month-1, NSE = 0.96 and r = 0.98). However, it restricts in that it can only be used locally and cannot be extrapolated to other climatological stations, because it was calibrated with specific conditions (exogenous variables) and stations, unlike the ANN-M1 model, which only requires training the network for its application. This method will allow estimating ETo in places with scarce information, as vital for water management in places with much uncertainty regarding accessibility and availability.; Esta investigación tuvo como objetivo identificar un método alternativo para estimar la evapotranspiración de referencia (ETo) con escasa información climatológica en el suroeste de Colombia entre 1983-2017, evaluando y comparando diferentes técnicas de machine learning. Se utilizó el método de FAO Penman-Monteith (FAO-PM56) como método de referencia y se evaluaron 4 métodos de empíricos (Hargreaves, Thornthwaite, Cenicafé y Turc) con cinco métricas para evaluar el método de mejor ajuste al FAO-PM56, error cuadrático medio (RMSE), error medio absoluto (MAE), error medio de sesgo (MBE), coeficiente de eficiencia del modelo de Nash-Sutcliffe (NSE) y coeficiente de correlación de Pearson (R). Se diseñaron tres modelos utilizando técnicas de machine learning para estimar la ETo, regresión lineal múltiple (MLR), redes neuronales artificiales (ANN) y modelo de media móvil integrada autorregresiva (ARIMA). Los resultados mostraron que el modelo ARIMA-M3 presentó la mejor métrica de rendimiento (RMSE = 4,13 mm mes-1, MAE = 3,15 mm mes-1, MBE = -0,08 mm mes-1, NSE = 0,96 y R = 0,98). Sin embargo, tiene la restricción de que sólo se puede utilizar localmente y no se puede extrapolar a otras estaciones climatológicas, porque se calibró con estaciones y condiciones especificas (variables exógenas), a diferencia del modelo RNA-M1, que sólo requiere entrenar la red para su aplicación. Este método permitiría estimar la ETo en lugares con escasa información, lo que es vital para la gestión del agua en lugares con mucha incertidumbre en cuanto a accesibilidad y disponibilidad.

Caracterización de la intensidad del viento en la estacion Ezeiza

Sun, 01 Oct 2023 00:00:00 GMT

Articulo Characterization of wind intensity at the Ezeiza station Meteorológica; vol. 48, no. 2 Los eventos de vientos intensos causan destrozos materiales y exponen en situaciones de vulnerabilidad a la vida humana y a distintos ecosistemas. La intensidad y dirección del viento desempeñan un rol importante en distintas disciplinas: por ejemplo, influyen en la actividad aeroportuaria, determinan el aprovechamiento de energía eólica, intervienen en la producción agrícola, impactan en la propagación de incendios forestales y por ende en la calidad del aire. Si bien algunos estudios climáticos y de variabilidad climática del viento muestran una disminución de la intensidad media diaria y anual en los últimos años tanto en Argentina como en otras regiones del mundo (Baldo y Cerne, 2018; Cuneo et al., 2019; Vautard, et al., 2010), también se observan tendencias positivas significativas en la velocidad del viento tanto de superficie como de niveles superiores en el sur de Argentina (Merino, 2022). Por lo motivos antes mencionados, entre otros, resulta de suma importancia continuar con estudios referidos a la variable viento a nivel nacional. El objetivo de este trabajo es realizar una caracterización preliminar del viento a 10 m para distintas escalas temporales en la estación meteorológica aeronáutica de Ezeiza (SAEZ) durante el periodo 2009-2019 y comparar los resultados con el periodo climatológico 1981-2010. Los resultados encontrados muestran que las menores intensidades de los vientos medios diarios y máximos diarios tanto para la serie 2009-2019 como para la serie climatológica se registran durante los meses de otoño e invierno y se observa, en general, que los vientos máximos diarios duplican la intensidad de los vientos medios diarios. Además, los vientos medios mensuales del periodo 2009-2019 muestran una clara tendencia a la disminución de la intensidad y de la amplitud entre valores máximos y mínimos en comparación con los datos climatológicos.; Intense wind events cause material damage and expose human life and different ecosystems in situations of vulnerability. The intensity and direction of the wind play an important role in different disciplines: for example, they influence airport activity, determine the use of wind energy, intervene in agricultural production, impact on the spread of forest fires and therefore on air quality. Although some climate studies and climate variability of wind show a decrease in the average daily and annual intensity in recent years both in Argentina and in other regions of the world (Baldo and Cerne, 2018; Cuneo et al., 2019; Vautard, et al., 2010), significant positive trends in both surface and upper wind speeds are also observed in southern Argentina (Merino, 2022). For the reasons mentioned above, among others, it is very important to continue with studies referring to the wind variable at the national level. The objective of this work is to carry out a preliminary characterization of the wind at 10 m for different time scales in the aeronautical meteorological station of Ezeiza (SAEZ) during the period 2009-2019 and compare the results with the climatological period 1981-2010. The results found show that the lower intensities of the average daily winds and daily maximums for both the 2009-2019 series and the climatological series are recorded during the autumn and winter months and it is observed, in general, that the maximum daily winds double the intensity of the daily average winds. In addition, the monthly average winds of the period 2009-2019 show a clear tendency to decrease the intensity and amplitude between maximum and minimum values compared to the climatological data.

Evaluación de diferentes estrategias para la generación de sistemas de predicción por conjuntos regionales de escala convectiva en un caso de precipitación intensa

Sun, 01 Jan 2023 00:00:00 GMT

Articulo Evaluation of different strategies to generate regional high-resolution ensembles in an intense precipitation case Meteorológica; vol. 48, no. 2 El pronóstico por conjuntos constituye una metodología consolidada para incorporar la incertidumbre asociada a los pronósticos en diversas escalas espaciales y temporales. En particular, en la mesoescala, no es claro aún cuáles son las técnicas más efectivas para representar la incertidumbre asociada a las condiciones iniciales y a los errores de modelo. En este trabajo se evalúan tres alternativas diferentes para la generación de pronósticos por conjuntos en alta resolución, y se realiza una comparación con un sistema de predicción por conjuntos global de baja resolución. Cada conjunto se construyo con 20 miembros utilizando el modelo WRF-ARW y 4 km de resolución horizontal sobre un dominio que abarca el centro noreste de Argentina. Se explora el desempeño de los conjuntos para un caso de estudio de precipitación intensa entre el 22 y 24 de diciembre de 2015. Los resultados se centran en el análisis del desempeño del pronóstico de precipitación y muestran que los conjuntos en alta resolución tienen mejor desempeño que el sistema global de menor resolución tanto en términos de la precisión del pronóstico como en términos de la cuantificación de su incertidumbre. En este trabajo, los conjuntos donde solo se perturban las condiciones iniciales y de borde tienden a mostrar una menor dispersión que aquellos en donde se combinan diferentes parametrizaciones de los procesos de escala sub-reticular para la representación de los errores de modelo. Estos últimos presentan además un menor sesgo para umbrales mayores a 10 mm. Asimismo, aumentar la resolución de las condiciones iniciales y de borde de la media del ensamble aumenta levemente la dispersión y mejora la representación espacial de los patrones de precipitación para todos los umbrales considerados.; Ensemble forecasting is an established methodology for incorporating forecast uncertainty at various spatial and temporal scales. In particular, at mesoscale, it is not yet clear which are the most effective techniques to represent the uncertainty associated with initial conditions and model errors. In this paper, three different alternatives for generating ensemble forecasts at high resolution are evaluated and a comparison is made with a global ensemble at low resolution. Each ensemble was built using 20 members using the WRF-ARW model with a 4-km horizontal resolution over a domain covering central northeastern Argentina. The performance of the ensembles is explored for a case study of intense precipitation between 22 and 24 December 2015. Results are focused on the analysis of precipitation forecast performance and show that high resolution ensembles perform better than a low resolution global ensemble both in terms of forecast accuracy and quantification of uncertainty. While the regional ensembles tend to be, in general, poorly dispersive, the multiphysics ensembles show higher spread and lower bias for thresholds greater than 10 mm. Also, the incorporation of perturbations at the initial and boundary conditions slightly increases the spread and improves the spatial representation of precipitation patterns for all the thresholds considered.

Prediction of evapotranspiration in the Pampean plain from CERES satellite products and machine learning techniques

Sun, 01 Oct 2023 00:00:00 GMT

Articulo Predicción de la evapotranspiración en la Región pampeana por medio de datos CERES y técnicas de aprendizaje automático Meteorológica; vol. 48, no. 2 A key aspect in agricultural zones, such as the Pampean Plain of Argentina, is to accurately estimate evapotranspiration rates to optimize crops and irrigation requirements and the floods and droughts prediction. In this sense, we evaluate six machine learning approaches to estimate the reference and actual evapotranspiration (ETo and ETa) through CERES satellite products data. The results obtained applying machine learning techniques were compared with values obtained from ground-based information. After training and validating the algorithms, we observed that Support Vector machine-based Regressor (SVR) showed the best accuracy. Then, with an independent dataset, the calibrated SVR were tested. For predicting the reference evapotranspiration, we observed statistical errors of MAE = 0.437 mm d⁻¹, and RMSE = 0.616 mm d⁻¹, with a determination coefficient, R2, of 0.893. Regarding actual evapotranspiration modelling, we observed statistical errors of MAE = 0.422 mm d⁻¹, and RMSE = 0.599 mm d⁻¹, with a R2 of 0.614. Comparing the results obtained with the machine learning models developed another studies in the same field, we understand that the results are promising and represent a baseline for future studies. Combining CERES data with information from other sources may generate more specific evapotranspiration products, considering the different land covers.; Un aspecto clave en zonas agrícolas, como la llanura Pampeana argentina, es poder estimar con precisión las tasas de evapotranspiración para optimizar cultivos y requerimientos de riego, como así también la predicción de inundaciones y sequías. En este sentido, se evaluaron seis algoritmos de aprendizaje automático para estimar la evapotranspiración de referencia y la evapotranspiración real (ETo y ETa, respectivamente) utilizando productos de satélite CERES como datos de entrada. Los valores modelados, aplicando técnicas de aprendizaje automático, se compararon con aquellos obtenidos a partir de información de terreno. Después de entrenar y validar los algoritmos, observamos que el Regresor con Vectores de Soporte (SVR) mostraba la mejor precisión. A continuación, con un conjunto de datos independiente, se testearon los algoritmos SVR calibrados. Para la predicción de la evapotranspiración de referencia se observaron errores estadísticos de MAE = 0.437 mm d⁻¹ y RMSE = 0.616 mm d⁻¹, con un coeficiente de determinación R² = 0.893. Por otro lado, al predecir la evapotranspiración real, observamos errores estadísticos de MAE y RMSE de 0.422 mm d⁻¹ y 0.599 mm d⁻¹, respectivamente, con un R² de 0.614. Al comparar los resultados obtenidos con los algoritmos de aprendizaje automático con aquellos arrojados por estudios en la misma área, entendemos que los resultados aquí mostrados son prometedores y representan una linea de base para futuros trabajos. La combinación de datos de CERES con información de otras fuentes puede generar productos de evapotranspiración más específicos, considerando además las diferentes coberturas del suelo.