Caracterización y zonificación climática de la Región Andina

Meteorología Colombiana
N4
pp.121–126
Octubre, 2001
Bogotá D.C.
ISSN-0124-6984
CARACTERIZACIÓN Y ZONIFICACIÓN CLIMÁTICA DE LA REGIÓN ANDINA
GERMÁN NARVÁEZ-BRAVO
Grupo de Investigación en Meteorología - Universidad Nacional de Colombia
Postgrado en Meteorología - Universidad Nacional de Colombia
GLORIA LEÓN-ARISTÍZABAL
Profesora Asociada, Departamento de Geociencias-Facultad de Ciencias-Universidad Nacional de Colombia
Narváez, G., & G. León. 2001: Caracterización y zonificación climática de la Región Andina. Meteorol. Colomb. 4:121-126.
ISSN 0124-6984. Bogotá, D.C. – Colombia.
RESUMEN
Esta nota contiene una descripción de los principales patrones atmosféricos que influyen en la
región Andina colombiana y que ejerce un papel determinante en el comportamiento del clima,
los cuales fueron utilizados para realizar una zonificación climática de esta región, dándole un enfoque atendiendo a su génesis y complementándola con la observación.
Palabras Claves: Región andina, zonificación climática, zona de confluencia intertropical, clima,
vientos alisios.
ABSTRACT
This note contains a description of the main atmospheric controls that influence in the Colombian
Andean region and that exercises a determinant paper in the behavior of the climate, which were
utilized to do a zonificación climatic of this region, with a focus attending to its genesis and complementing it with the observation.
Key words: Andean region, climatic zonification, climate, equatorial, mountain, intertropical convergence zone, trade wind.
1.
INTRODUCCIÓN
Las clasificaciones climáticas de tipo genético, utilizadas
en las ultimas décadas por Flohn (1968) y Strahler
(1975) se fundamentan en definir los diferentes climas
haciendo énfasis en la descripción de los patrones generales de circulación. Strahler (1975), afirma que existen
cinco bases físicas para clasificar los diferentes climas de
la tierra. La primera de estas es la radiación neta la cual
está en función de la latitud y de la variación en la inclinación del eje terrestre durante el año.
La temperatura es la segunda variable tenida en cuenta
por Strahler, quien a la vez establece tres grupos mayores de clima según este parámetro: Climas uniformes de
latitudes bajas (lluviosos), climas de latitudes medias con
dos estaciones, una de verano y otra de invierno, y finalmente los climas secos de latitudes altas. En la zona
ecuatorial, exceptuando las zonas de montaña, ningún
mes del año presenta una temperatura inferior a 18ºC.
La precipitación es una importante variable que ha definido siete grandes regiones en el globo: la zona húmeda
ecuatorial, los estrechos cinturones costeros de alta precipitación, los desiertos tropicales, desiertos y estepas
interiores continentales de latitudes medias, las regiones
húmedas subtropicales, las costas húmedas occidentales
de los continentes en latitudes medias; y finalmente la
zona ártica y de desiertos polares.
El análisis del balance de humedad en los suelos, es
según Strahler (1975), una base más para la clasificación climática. Esta técnica describe y analiza la variación
de la precipitación y la evapotranspiración estableciendo
un balance hídrico con sus respectivos excesos y déficits.
Por último encontramos que la vegetación y los tipos de
suelos pueden ser considerados como elementos principales para clasificar un clima ya que la vegetación es un
indicador de la humedad y la temperatura, mientras que
los suelos hacen parte de un complejo sistema interac-
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METEOROLOGÍA COLOMBIANA N°4, OCTUBRE 2001
tuante entre las características geológicas, fisiográficas,
vegetacionales y climáticas.
yor detalle la interacción entre vegetación, tipo de relieve,
variables meteorológicas y circulación atmosférica.
Aunque la zona Andina colombiana está localizada en la
región ecuatorial caracterizada por la influencia principalmente de la zona de convergencia intertropical y los
vientos alisios, las clasificaciones climáticas apenas han
tenido en cuenta a las cordilleras ubicándolas dentro del
grupo de climas fríos o fríos húmedos. Parte de este
trabajo mostrará que dicha generalización no está acorde
con las condiciones reales de las principales variables
meteorológicas que definen el clima en la zona Andina
colombiana.
Se observa que en algunos casos existen diferencias en
la distribución de la vegetación a través de los diferentes
pisos altitudinales. Esto se explica debido a la forma
como cada vertiente es o no influenciada por masas de
aire, como los alisios, las corrientes húmedas ascendentes desde el valle del Magdalena o fenómenos de mesoescala en el Pacífico. Es así como el límite superior de la
vegetación ecuatorial asciende a mayor altura en la vertiente occidental de la Cordillera Oriental. Esto se debe al
aporte de humedad desde el Magdalena medio el cual se
inicia a una menor altura que en el flanco oriental. El
aporte de humedad permite que la temperatura decrezca
en forma similar al gradiente adiabático húmedo, conservando calor a través de las laderas y permitiendo la expansión de este tipo de vegetación. Sin embargo existen
otras características en el flanco oriental de la Cordillera
Oriental que condicionan la distribución de los pisos vegetacionales. De acuerdo a lo expuesto por Flórez &
Jiménez (1993) la vertiente oriental es más húmeda que
la occidental, no obstante, es más abrupta y sus pendientes son mucho más altas lo cual afecta el cambio de la
temperatura con la altura, alcanzándose menores temperaturas a más baja altura en este lado, que en el flanco
del valle del Magdalena. Es así como la distribución de la
vegetación no solo está sujeta a las variaciones de
humedad, sino también al cambio de la temperatura con
la altura en zonas montañosas, aún así, la vertiente en
mención posee una mayor cobertura de bosque en condiciones naturales.
2.
CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LA
REGIÓN ANDINA
Los Andes forman en Colombia tres ramales conocidos
como Cordillera Oriental con 1500 Km de longitud, 200
Km de ancho en la parte más amplia y altura promedio de
1500 y 4500 m; Cordillera Central con 850 Km de longitud, ancho aproximado de 100 Km y alturas entre 3000 y
5100 m; y la Cordillera Occidental con 820 Km de longitud, 70 Km de ancho y entre 1500 y 5000 m de altura.
(IGAC, 1989). El eje principal de las cordilleras presenta
una dirección de sur a norte y nordeste (este ultimo especialmente en la Cordillera Oriental). El hecho de existir
un cinturón montañoso que separa la región del Pacífico
de la Orinoquia - Amazonia, es determinante para establecer condiciones locales de circulación debido al ascenso orográfico de las masas de aire procedentes de
estas zonas; igualmente afectará las condiciones meteorológicas de los valles interandinos del Magdalena y
Cauca, dispuestos en el mismo sentido que las cordilleras.
En el caso de piso subandino de la Cordillera Central, se
observa que este comienza a mayor altura en la vertiente
oriental, esto es debido a la influencia de los vientos
alisios que sobrepasan la Cordillera Oriental, llegando
hasta la Cordillera Central permitiendo así un mayor
aporte de humedad, lo que a su vez facilita la extensión
en altura del piso ecuatorial. Finalmente se observa que
para las vertientes más húmedas (oeste de la Cordillera
Occidental y este de la Cordillera Central), el bosque
andino alcanza alturas superiores a las de las laderas
contrarias favorecidas por el menor gradiente de temperatura, y en el caso de la Cordillera Occidental, por la
humedad de los sistemas de mesoescala en el Pacífico,
los cuales interactúan con dicho sistema montañoso.
Mientras tanto en la Cordillera Central, son los vientos
alisios los que mayor humedad aportan a la vertiente
oriental.
Dado que el clima regula en forma importante la distribución potencial de la vegetación, para la zona Andina se
han establecido cuatro grupos de vegetación así: Tipo
ecuatorial, subandino, andino y páramo. Cada uno de
estos grupos se distribuyen altitudinalmente en forma
discontinua, ya que las condiciones climáticas en las
vertientes de las cordilleras son diferentes, por lo cual se
obtienen prácticamente seis perfiles de variación climática y vegetacional por cada uno de los flancos de las
cordilleras (Tabla 1). La información que se presenta a
continuación podrá ser confrontada con la clasificación
climática de la parte tres con el fin de visualizar con ma-
Tabla 1. Distribución altitudinal en metros de los grupos de vegetación en los andes colombianos
Tipo
Ecuatorial
Subandino
Andino
Cordillera Occidental
Limite Inferior
Límite Superior
1150 al W
500
1300 al E
1300
2700 al W
2500 al E
Páramo
3900
Fuente: Salamanca (1983)
Cordillera Central
Limite Inferior
Límite Superior
300
1300
2500
1100 al W
1200 al E
2350
3900
2350
3750 al W
3900 al E
3900
Cordillera Oriental
Limite Inferior
Límite Superior
450 al W
1350 al W
550 al E
1100 al E
1050 al W
2450 al W
950 al E
2300 al E
2300 al W
3700
1900 al E
3800
NARVÁEZ & LEÓN: CARACTERIZACIÓN Y ZONIFICACIÓN CLIMÁTICA DE LA REGIÓN ANDINA
3.
ZONIFICACIÓN CLIMÁTICA EN LA ZONA
ANDINA
Teniendo en cuenta que la variación de la temperatura en
la región Andina está prácticamente relacionada con el
cambio en la altura, la clasificación climática se basará
especialmente en las diferencias de humedad y precipitación generadas por las circulaciones locales y zonales
que afectan la zona en mención. Mesa, Poveda & Carvajal (1997) han elaborado un análisis más o menos
detallado sobre las características climáticas regionales y
locales de la zona Andina basándose en parte en la circulación de los vientos alisios, el sistema de mesoescala
del Pacífico y la zona de convergencia intertropical.
A
B
C
D
123
Según Snow (1976), citado por Mesa, Poveda & Carvajal (1997), “la región Andina es como una isla seca en un
mar de lluvia” excluyendo las laderas exteriores (vertiente
oeste de la Cordillera Occidental, vertiente este de la
Cordillera Oriental y las estribaciones al norte de las tres
cordilleras), siendo la precipitación cercana a 1500 mm
por año. En las laderas exteriores se exceden los 3000
mm/año hacia el oriente y norte, mientras que hacia el
occidente se superan los 6000 mm/año).
Analizando la información referida anteriormente y confrontando los datos de algunas estaciones representativas se elaboró la siguiente zonificación climática de la
región Andina (Fig.1).
Vertiente y piedemonte andino-amazónico y andino
E Valles cálidos semihúmedos
orinoquense condicionado por los alisios
Vertiente y piedemonte andino-pacífico condicionado
F Vertientes húmedas de alta montaña
por complejos convectivos de mesoescala
Estribaciones húmedas con lluvias por ascenso orográfico de masas de aire
G Zonas intrandinas altamente influenciadas por la ZCIT
Altiplanos fríos con circulaciones locales
Figura 1. Zonificación climática de la zona Andina colombiana






Vertiente y piedemonte andino-amazónico y andinoorinoquense condicionado por el ascenso forzado de
los alisios
Vertiente y piedemonte andino-pacífico condicionado
por complejos convectivos de mesoescala
Estribaciones húmedas con lluvias por ascenso
orográfico de masas de aire
Altiplanos fríos con circulaciones locales
Valles cálidos semihúmedos
Vertientes húmedas de alta montaña

3.1.
Zonas intrandinas altamente influenciadas por la
zona de confluencia intertropical - ZCIT
Vertiente
y
Piedemonte
AndinoAmazónico y Andino-Orinoquense Condicionado por los Alisios (A)
La Cordillera Oriental sirve en su flanco del este como
una barrera que obliga al ascenso forzoso de las masas
de aire conducidas por los vientos alisios del este y no-
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METEOROLOGÍA COLOMBIANA N°4, OCTUBRE 2001
reste. Es así como se encuentra una franja lluviosa que
se extiende desde el piedemonte llanero y amazónico
hasta cerca de los 2500 m de altitud. Según IGAC
(1989), en las partes más bajas y altas de este cinturón
se presentan entre 3000 y 4000 mm/año y a mitad de
ladera pueden darse precipitaciones superiores a 4000
mm/año. Mesa, Poveda & Carvajal (1997), establecen
que en estas laderas, la máxima precipitación ocurre a
una altitud no mayor a 1500 m. Si la lluvia es primordialmente nocturna, esta elevación es mucho menor; si ocurre en la tarde entonces el máximo es cercano o por
encima de los 1000 m. Por encima de los 3000 m de
altura, la lluvia es inferior a los 1000 mm/año. La temperatura se distribuye principalmente condicionada por las
diferencias altitudinales. Su gradiente, como se dijo antes, es más fuerte que en el flanco occidental de la cordillera.
3.2.
Vertiente y Piedemonte Andino-Pacífico
Condicionado por Complejos Convectivos
de Mesoescala (B)
“En el Pacífico colombiano se desarrollan sistemas convectivos que tienen un ciclo de vida de 18 a 36 horas.
Estos sistemas dan lugar a cielos nublados con precipitaciones de variada intensidad y por lo tanto hacen disminuir la amplitud de la temperatura diurna por la ausencia
de radiación solar directa” (León, Zea & Eslava, 2000).
De forma similar en la vertiente oeste de la Cordillera
Occidental, las masas de aire húmedas desarrolladas en
el Pacífico y transportadas hacia el este presentan un
ascenso orográfico forzoso produciendo intensas lluvias
en las estribaciones de la Cordillera. Aunque la mayor
parte de la precipitación no se presenta en las laderas (al
contrario que en la Cordillera Oriental, donde las lluvias
son superiores a los 4000 mm) se encuentra que en el
piedemonte pacífico la precipitación es superior a 6000
mm (Fig.2). El gradiente de temperatura está regulado
para la altitud, sin embargo la alta humedad de la región
pacífica adyacente define que la temperatura varíe de
acuerdo con la tasa del gradiente adiabático húmedo.
Figura 2. Esquema que muestra la interacción entre los vientos sobre el occidente y el centro de Colombia. Nótese
la penetración de los vientos por la costa del Océano Pacifico y la interacción de éstos con los vientos predominantes del este, provenientes del mar Caribe y la cuenca Amazónica. La “mancha húmeda” del norte de Suramérica
puede ser entendida en términos de tal interacción. Tomado de López y Howell (1967), pag. 31. Fuente: Mesa, Poveda & Carvajal (1.997)
con humedad del aire muy baja favorecen la pérdida de
3.3. Estribaciones Húmedas con Lluvias por
radiación terrestre en las horas de la noche y madrugada.
Ascenso Orográfico de Masas de Aire (C)
La época con las condiciones propicias para que se registren temperaturas por debajo de 0ºC, se presenta
En las estribaciones localizadas al norte de la Cordillera
entre diciembre y febrero para la parte central, y a mitad
Occidental y Central existe una zona húmeda de transide año para los altiplanos del sur (IDEAM, 1998). Aunque
ción entre la denominada región Caribe y la Andina. “El
regionalmente están influenciados por la ZCIT, la cual
origen de esta humedad es esencialmente el viento bajo
define dos períodos lluviosos entre marzo y mayo, y entre
proveniente del Caribe. Hay dos mecanismos particulares
octubre y noviembre; de acuerdo a Mesa, Poveda &
que inician las fuertes lluvias, en el día, el ascenso
Carvajal (1997), los altiplanos y especialmente el cundiorográfico seco sobre las laderas explica áreas con lluvia
boyacense presenta alta nubosidad diurna la cual no es
anual en exceso de 4000 mm en las estribaciones de la
productora frecuente de lluvia en relación con otras áreas
Cordillera Occidental y parte de la Central. De noche, las
en la región Andina. En estos altiplanos caen alrededor
zonas más bajas cercanas a la confluencia del río Nechí
de 1000 mm/año y es común que se presenten procesos
con el Cauca están afectadas por el descenso de aire frío
convectivos locales que favorecen el desarrollo de nubes
proveniente de la montaña antioqueña, lo cual induce
de lluvia y tormentas en horas de la tarde. En el caso de
convergencia a bajo nivel” (Mesa, Poveda & Carvajal,
los altiplanos de Túquerres – Ipiales y de Paletará, el
1997). Esto explica la precipitación del orden de 4000
relieve es un factor condicionante del viento por eso,
mm/año. La temperatura está regulada por el incremento
aunque la dirección dominante durante el año es este,
de altitud, no obstante tiende a presentar temperaturas
existen meses en que se presentan vientos desde el
altas de día debido a la influencia del aire ascendente
norte e incluso del oeste, esta última circunstancia está
desde el Caribe. Las épocas secas y húmedas de esta
ligada a la influencia de corrientes ascendentes desde el
zona son establecidas principalmente por el paso de la
Pacífico hacia el altiplano nariñense, mientras que en el
ZCIT con dos períodos lluviosos, uno en el segundo trialtiplano cundiboyacense, vientos del oeste son producto
mestre del año y el otro en octubre.
del efecto valle-montaña, el cual establece corrientes de
viento que ascienden desde el valle del Magdalena,
aproximadamente después de las 11:00 de la mañana
3.4. Altiplanos Fríos con Circulaciones Locacomo una consecuencia del calentamiento diferencial
les (D)
entre estas dos zonas.
Son tres, el altiplano cundiboyacense, el de Paletará
(Cauca) y el altiplano de Túquerres e Ipiales (Nariño).
Están localizados entre 2500 y 3000 m de altura correspondiéndoles temperaturas entre 9 y 12 C, con alta ocurrencia de heladas durante las temporadas secas, cuyas
características de cielos despejados o escasa nubosidad
3.5.
Valles Cálidos Semihúmedos (E)
Correspondientes al Magdalena y Cauca, es común que
se presenten en estas zonas brisas de valle y montaña.
Según Eslava (1993), estas brisas son el resultado de la
NARVÁEZ & LEÓN: CARACTERIZACIÓN Y ZONIFICACIÓN CLIMÁTICA DE LA REGIÓN ANDINA
diferencia de temperatura entre el aire situado sobre las
pendientes y el que se encuentra sobre el centro del
valle, son corrientes superficiales que se desarrollan
subiendo sobre las montañas en el día y bajando hacia el
valle en la noche. En las áreas más amplias de los valles
se generan nubes estratificadas durante la mañana y
nubes de convección profunda durante las tardes y primeras horas de la noche que generan tormentas eléctricas nocturnas. Sin embargo los valles del Magdalena y
Cauca en su parte baja sirven de vías de acceso de
humedad hacia las vertientes de las cordilleras. Según
Mesa, Poveda & Carvajal (1997), la lluvia, derivada de
las intrusiones de aire húmedo hacia la cordillera, ocurre
principalmente en las laderas y no en el fondo del valle.
Entre seis y siete grados de latitud norte caen más o
menos 3000 mm/año. Aguas arriba del Magdalena medio, las condiciones de humedad van disminuyendo encontrándose solo pequeñas áreas más húmedas hacia
las laderas altas de la cuenca del Saldaña. Es importante
la zona de tendencia seca del fondo del valle, ubicada
entre Tolima, Huila y Cundinamarca la cual se debe principalmente a la subsidencia de los vientos en el lado de
sotavento (flanco occidental de la Cordillera Oriental). La
zona de alta precipitación ubicada en el nororiente antioqueño se debe principalmente a la convección nocturna
causada por los altiplanos del este, de donde provienen
masas de aire frío que refuerzan la convergencia en
superficie. Mesa, Poveda & Carvajal (1997), afirman que
el valle del Cauca por ser más estrecho y alto, es más
seco encontrándose lluvias en el fondo del valle de alrededor de 1000 mm/año, y en las laderas se forman estrechas bandas con precipitaciones de hasta 2000 mm/año.
3.6.
Vertientes Húmedas de Alta Montaña (F)
Ubicadas por encima de los 2500 m de altura, la temperatura oscila entre 12 y 17 C en la parte baja hasta ser
inferior a 6 C por encima de los 3500 m. Estas vertientes
prácticamente se localizan en la Cordillera Central y las
partes altas de la Cordillera Occidental (Fig.2). Para la
primera existen dos condiciones que permiten la existencia de precipitaciones considerables en altura: El aporte
de humedad desde los valles y el paso de masas de aire
húmedas desde la Orinoquia y el Pacífico favorecido por
las bajas alturas de las Cordilleras Oriental y Occidental.
En la Cordillera Occidental hay una estrecha franja de
precipitaciones superiores a las existentes en el valle, lo
cual está relacionado con la influencia de las nubes de
tipo orográfico que se desarrollan en la vertiente pacífica
de la cordillera. De todas formas, al igual que toda la
región Andina, dichas vertientes están bajo la influencia
de la ZCIT con los períodos húmedos y secos anteriormente mencionados.
3.7.
Zonas Intrandinas Altamente Influenciadas por la ZCIT (G)
Aunque en general toda la región Andina está condicionada por el paso de la ZCIT, las áreas mencionadas en
esta categoría son aquellas que no presentan características específicas de circulación sino que sus períodos
lluviosos y secos así como los vientos dependen única-
125
mente del comportamiento de la ZCIT. Estas zonas corresponden al Nudo de los Pastos, Macizo Colombiano,
norte de la Cordillera Oriental y áreas reducidas en las
tres cordilleras. Estas zonas por lo general cubren un
rango altitudinal amplio, que va desde los 500 hasta los
5000 m. Las precipitaciones, al igual que en toda la región Andina, no son significativamente altas y varían
entre 600 mm en los valles secos del Patía y Chicamocha, 1200 mm en la parte central de Santander y 2200
mm en la zona del Macizo Colombiano; esta última es un
área productora de nubes de tipo orográfico, pues ascienden por ahí las masas de aire que son conducidas
por el valle del Magdalena, el Cauca, el Patía y la vertiente amazónica.
4.
CONCLUSIONES
Analizando la interacción ya nombrada entre el relieve, la
circulación del aire local, las diferencias de radiación y los
sistemas meteorológicos, se puede concluir que el clima
de la región Andina está condicionado dominantemente
por:









Las diferencias altitudinales de las cordilleras y la
pendiente de las laderas.
La Zona de Convergencia Intertropical.
Los vientos alisios del este y noreste.
Los sistemas convectivos de mesoescala del Pacífico.
Las brisas cálidas del Caribe.
Las brisas Valle – Montaña.
Procesos convectivos locales.
Ascenso orográfico forzado.
Enfriamiento nocturno en épocas secas con ocurrencia de heladas para zonas con elevaciones superiores a 2500 m.
Reconocimientos
Trabajo realizado dentro del marco del Grupo de Investigación en Meteorología - U.N., que cuenta con el apoyo
financiero de COLCIENCIAS y el BID, contrato
COLCIENCIAS-U.N. No.364/2000.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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climática. Universidad Nacional de Colombia, Santafé de
Bogotá pp.126-128.
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de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales.
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IGAC. 1989: Atlas básico de Colombia. Instituto Geográfico Agustín Codazzi, Bogotá pp. 50-66
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León, G., J. Zea & J. Eslava. 2000: Sistemas Sinópticos
de la Amazonía y del Pacífico. Meteorología Colombiana
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Mesa, O., G. Poveda G. & L. Carvajal. 1997: Introducción al clima de Colombia. Universidad Nacional de Colombia, Medellín pp. 48-93
Salamanca, S. (1983): Distribución altitudinal de la vegetación en los andes centrales de Colombia. EN: Análisis
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Geográficos 2. Fundamentos para la definición de pisos
bioclimáticos. IGAC, Bogotá 104 p.
Strahler, A. 1975: Physical Geography. John Wiley and
Sons. 4a ed. USA, 643 p.
Fecha de recepción:
Fecha de aceptación:
3 de mayo de 2001
8 de junio de 2001