Los pronósticos del clima y su interpretación, incluye pronóstico 2004

Los pronósticos del clima
y su interpretación
Incluye el pronóstico del 2004
Víctor Magaña
Centro de Ciencias de la Atmósfera
Universidad Nacional Autónoma de México
¿qué significa aprovechar la
información del clima?
OMM
•Las variaciones de un año a otro en el inicio, intensidad y duración de
los periodos lluviosos o secos, fríos o cálidos pueden tener enormes
impatos sobre la gente, su desarrollo, su salud y sobre el medio
ambiente
•La ocurrencia de condiciones El Niño o La Niña puede resultar en
importantes anomalías en precipitación y temperatura, e incluso en
eventos extremos.
ENOS >>> pronóstico estacional >>> impactos en la sociedad
•La información climática (diagnósticos y pronósticos) tiene un alto
valor económico y social si se usa adecuadamente.
•La información sobre variabilidad y cambio climático es clave en el
diseño de políticas de desarrollo.
•Uno de los retos de los Servicios Meteorológicos, en lo que respecta
tiempo y clima, es proporcionar información de utilidad en la toma de
decisiones de diversos tipos de usuarios.
La agricultura y el clima van de la mano en todo el mundo
¿ Cuánto le costó a México El Niño 1997-98?
Concepto
Pérdidas monetarias*
Incendios forestales
Agricultura
Desastres
Pesca
Total nacional
2 30
14 00
2 00
70
1900
*millones de dólares
Fuente: Magaña et. al. 1999
En otros países:
(millones de dólares)
Fuente: CEPAL, CAF
Bolivia
Colombia
Ecuador
Perú
Venezuela
Costa Rica
Argentina
527
564
2882
3498
72
82
2500
ENSO (intensidad
y frecuencia)
Constante o en
aumento
Información
disminuye la
fragilidad y la
vulnerabilidad
= Reducción
de riesgo
(CEPAL, 2000)
Uno puede preguntarse:
Si no podemos pronosticar el tiempo a una semana,
¿por qué intentamos hacer predicciones estacionales?
¿por qué generamos escenarios de cambio climático?
Bueno, no podemos pronosticar el tiempo a largo plazo,
pero podemos decir cosas útiles sobre el clima
Es importante diferenciar entre tiempo y clima
más allá de definiciones
Comencemos por un análisis de la amenaza:
Varibilidad climática interanual, cambio climático, etc.
La ocurrencia de El Niño y las
anomalías climáticas asociadas
han hecho de este fenómeno
una seria amenaza para
muchos sectores
Impactos de
El Niño
No es lo mismo pronosticar El Niño que pronosticar
anomalías del clima regional o sus impactos
Se tienen pronósticos adecuados del índice
Niño3 al menos con 3 meses de anticipación
Podemos pronosticar el clima aprovechando la señal El Niño
Incluso manejamos probabilidad de ocurrencia de huracanes
El ciclo anual de las lluvias en Norteamérica
Veranos El Niño han resultado en severas
sequías en la mayor parte de México
El Niño
Veranos La Niña implican un
retorno a la normal o incluso
lluvias por encima de la media.
La Niña
Las lluvias de verano en el noroeste de
México tienen poca relación con
El Niño (baja predecibilidad)
Variaciones de
anomalías de
precipitación para
varios inviernos
El Niño
!!NO TODOS LOS NIÑOS SON IGUALES!!
Pero en ciertas regiones es más frecuente
que se presente más o menos lluvia
de lo normal cuando es Niño
Variaciones de
anomalías de
precipitación para
varios invierno
La Niña
Algo equivalente ocurre durante La Niña
Veranos El Niño
Veranos
La Niña
Sin embargo, hay que considerar
diferentes elementos antes de hacer
uso de la información climática
(diagnósticos y pronósticos climáticos)
La naturaleza caótica del
sistema climático
Caos y clima
La atmósfera es un sistema caótico: muy sensible a
cambios en las condiciones iniciales
Existen límites a la predecibilidad del sistema atmosférico,
dados por la razón del crecimiento de los errores
(inevitables) en el estado inicial
Lorenz (1982): El estado preciso de la atmósfera no puedes
ser pronosticado con más de dos semanas de anticipación.
Trabajo de Ed Lorenz para caos determinístico
X
n +1
= X
2
n
− a
 a = 2 , X 0 = 4 .0

 a = 2 , X 0 = 4 . 0001
¿Por qué podemos predecir el clima?
El Clima está relacionado con las estadísticas de la atmósfera por
un periodo, y la importancia de la condición inicial disminuye
sensiblemente.
Las estadísticas de la atmósfera dependen de la condición de
frontera (forzamiento radiativo, gases de efecto invernaddero, SST,
SST
uso de suelo)
suelo que tienen escalas temporales de variabilidad o
cambio relativamente grandes.
La clave para la predicción del clima o los escenarios de cambio
climático es la predicción de las condiciones de frontera.
Analogía con una máquina de canicas
A
Los caminos
individuales
son como el
tiempo
B
C
D
E
Posición inicial
Condición inicial
postes
Condición de
frontera
La distribucón de las
canicas indica la
condición del clima
(más probable)
CONDICION INICIAL
CONDICION FINAL
meses
0
15 días
Tiempo
105 días
Estación 1
200 días
Estación 2
300 días
Estación 3
Caos: “Un sistema que depende sensiblemente de las
modificaciones interiores en las condiciones iniciales”
(Lorenz: The Essence of Chaos, 1993)
.... Es como cuando se analizan las predicciones de trayectorias de huracanes:
Promedio de las trayectorias predichas pero también dispersión en los pronósticos
Pronóstico Oficial
Si conocemos que habrá El Niño, conocemos el forzante
(la distribución de los clavos) y, la probabilidad de las condiciones del
clima (la distribución de las canicas)
Por
arriba de
lo normal
Por
lo normal
Con El Niño en invierno es más probable que
llueva por encima de lo nomal en el noroeste
y noreste de México
Por
debajo de
lo normal
La condición inicial pierde importacia
(de donde suelto la canica)
La condición de frontera es lo relevante
¿cuál será la concentración de gases
de efecto invernadero?
Pero entonces hay que “soltar muchas
canicas”, esto es muchos experimentos
para hablar de la probabilidad de los
estados futuros (escenarios)
Cuando se pronostica el clima estacionalmente se habla de alta o
baja predecibilidad dependiendo de la dispersión de los experimentos
de pronóstico (de cómo se distribuyen las canicas)
Alta Predecibilidad
Condición Inicial
Condición Final
meses
Baja Predecibilidad
Condición Inicial
Condición Final
meses
En el Noroeste de México
Ene-Feb-Mar
Jun-Jul-Ago
Niña
Neutral
Sep-Oct-Nov
Niño
La condición Niño o Niña no parece
resultar en una tendencia de
anomalías de lluvia
(baja predecibilidad)
¿Cómo lo hacen los modelos?
Conclusión
Dos clases distintas del problema
de predicción:
(1) El problema de valor inicial: predecir
la evolución del sistema climático dada
una estimación de su estado actual.
(2) El problema de la condición de
frontera: evaluación del cambio en el
clima debido a un cambio en un
forzamiento externo.
Conclusión
Estado atmosférico inicial: crucial
pronósticos a corto y mediano plazo
para
Condición de frontera en superficie: crucial
para predecibilidad a periodos largos de tiempo y
para extender la predecibilidad por muchas
estaciones (puede ayudar a encontrar fuentes de
predecibilidad del clima adicionales)
Responsabilidad
Nacional
N
O
A
A
I
R
I
J
A
P
Ó
N
Punto de disparo
El Niño
•SMHN fortalecido
•Apoyo regional
•Apoyo de entidades nacionales
e
•Instituciones Regionales
CONCLUSION
El uso de información climática como una
herramienta de planeación es relativamente nuevo,
por ello, hay poco entendimiento sobre cómo tomar ventaja
de nuestro conocimiento de El Niño y
sus impactos en Latinoamérica y el Caribe.
Después del evento El Niño (1997-98) más reciente
hay gran sensibilidad para adoptar una estrategia
para enfrentar este fenómeno y
para atenuar sus impactos negativos.
Los pronósticos del IRI consisten de probabilidades
esperadas en clases o por terciles. Los terciles se
refieren a estar significativamente por encima de lo
normal, dentro de los rangos de variabilidad normal, o
por debajo de los rangos de variabilidad normal.
Las regiones sin cuadros y colores se refieren a aquellas
en donde se espran condiciones de por encima, po
debajo o normal con igual probailidad.
Las regiones indicadas en rosa corresponden a regiones
donde climatológicamente ocurre la estación seca.
Se debe considerar la predecibilidad del clima en una
región para dar peso a los pronósticos.
Otros
pronósticos
Análisis:
De acuerdo a los mapas de predicción estacional del
clima para el verano, sólo en los primeros meses de
dicha estación existen probabilidades de que llueva
entre normal y por encima de lo normal en el noroeste
de México. Para finales del verano, esta región
experimentará condiciones cercanas a la normal.
Para los meses de invierno, las condiciones en el mar
indican mayor probabilidad de condiciones normales.
La interpretación de los resultados debe realizarse en el
sentido probabilístico, tal como se explica en la discusión
anterior y en el documento sobre pronóstico del clima.
El reto será desarrollar esquemas que
presenten la información climática de
manera que se apoye la toma de
decisiones por sector
Será necesario el trabajar con los
especialistas de sectores para
desarrollar estos esquemas
Trabajo Multidisciplinario