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Meteorologica

versión On-line ISSN 1850-468X

Meteorologica vol.30 no.1-2 Ciudad Autónoma de Buenos Aires ene./dic. 2005

 

ARTÍCULOS ORIGINALES

Acciones bloqueantes alrededor de los setenta grados oeste en el sur de Sudamérica

Adelia P. Alessandro*

Departamento de Ciencias de la Atmósfera y los Océanos. Universidad de Buenos Aires Buenos Aires, Argentina

* Autor: perla@at.fcen.uba.ar

Manuscrito recibido el 19 de mayo de 2004, en su versión final el 8 de febrero de 2006

RESUMEN

Se caracterizan las situaciones sinópticas que producen bloqueos en los alrededores de 70º O en el sur de Sud América. Estos eventos se discriminan entre los que se inician al este y los que se inician al oeste de dicha longitud. A través de la metodología objetiva del análisis por Componentes Principales se determinan cuatro modelos diferentes, tres de ellos representan a los bloqueos sobre el sur del Pacífico Este y uno a los del sur del Atlántico Oeste. La posición media de la alta semipermanente del Pacifico y de la del Atlántico se halla desplazada al sur de su posición media normal cuando los sistemas bloqueantes pertenecen al primer grupo y al segundo respectivamente.
En 1000  hPa se calcula la trayectoria, velocidad e intensidad de los sistemas bloqueantes en las posiciones aludidas. Los bloqueos que se forman al oeste presentan una trayectoria media casi zonal  con una velocidad de desplazamiento de 20 Km/h y los que se originan al este un ligero desplazamiento hacia el noreste y con una velocidad de 20.5 Km/h. La intensidad media de todos los casos es de 227.7 mgp.
Se analiza la influencia que estos dos grupos ejercen sobre la temperatura y la precipitación sobre el territorio. Las anomalías de temperatura son negativas en casi todo el país con excepción del extremo sur y el noreste. Estas anomalías se presentan más negativas en la Patagonia y más positivas en el resto del país  cuando los bloqueos se hallan al oeste de los 70º S.  En la Patagonia, las cantidades de precipitación son generalmente mayores, a excepción del extremo sur, y menores en el noreste del país cuando el sistema bloqueante se localiza al este de los 70º O.
Por presentar el mes de febrero de 2004  un coeficiente zonal de circulación extremadamente bajo, un alto coeficiente meridional y un alto índice zonal medio (I) para esa época del año, que indica la presencia de sistemas bloqueantes en la región considerada en este trabajo,  se selecciona esta situación. La presencia de estos sistemas y la falta de viento N o NE inciden en la extremadamente escasa precipitación recibida en el Noreste de  la Argentina,  en las altas temperaturas en la Patagonia y bajas temperaturas en el NE y centro del país.

Palabras clave: Sistemas  bloqueantes; Hemisferio Sur; Precipitación; Temperatura

Blocking action arround seventy degrees West in the South of South America

ABSTRACT

Blocking situations near 70ºW south of South America are characterised. Cases which initiate to the west and those to the east of the above- mentioned longitude are distinguished.
Averaging all cases it is seen that the Atlantic high as well as the Pacific high is displaced to the south for the first and second group respectively. Four different models result from the Principal Component Analysis, three of which representing blocking situations over the south-eastern Pacific Ocean and one of the south-western Atlantic.
The trajectory of those highs that commence to the west have a cuasi zonal orientation with a speed of 20 Km/h, meanwhile those that region to the east have a slight component to the north with a speed of 20.5 Km/h. The mean centre of the anticyclones has a geopotential height of 227.7 gpm.
The associated temperature anomalies are negative over most of Argentina, excepting the extreme south and the northeast, for both groups. When the blocking high is to the west of 70ºW the anomalies are more negative over Patagonia and more positive over the north-eastern country.
Precipitations in Patagonia are superior with blockings beginning to the east of 70ºW with respect to those that first appear to the west, with exception of Ushuaia (54.48ºS, 68.19ºO) station and north-eastern Argentina.
The situation of February 2004 is described. This month has been selected because has an extreme low zonal circulation index, a high meridional index and a very high blocking index I with respect to southern summer, showing in the study area the presence of  several blocking systems to the south of South America.
These systems are associated with a lack of N and NE winds giving extremely low precipitations over north-eastern Argentina. on the other hand high temperatures over Patagonia and low temperatures over north-eastern and central regions of Argentina are observed.

Key words: Bocking system; Southern Hemisphere; Precipitation; Temperature

1. INTRODUCCIÓN

Según Trenberth y Mo (1985) la máxima frecuencia de casos de bloqueo se halla entre los 45º y 60º S  en el sudeste de Nueva Zelandia, con un máximo secundario en la región sudeste de Sudamérica y un máximo débil en el Océano Indico  Posteriormente, Sinclair (1996) confirmó a esas las mismas latitudes, aunque señaló al sudeste de Australia como la región de máxima frecuencia de bloqueos, y una región secundaria al sudoeste de América. Otros autores, tal como Higgins (1997), también llegaron a resultados similares. La posición de estos centros difiere en algunos casos de los calculados por Trenberth. Esta diferencia puede ser debido a los distintos métodos utilizados para identificarlos, a la representatividad de los datos utilizados o a la variabilidad secular en la localización y frecuencia de los bloqueos (Kiladis and Mo (1998)).

La mayoría de los estudios encontraron que las anomalías persistentes se producen mayormente en invierno, con un máximo de actividad localizado al sudeste de Nueva Zelandia. Esta es una región donde la bifurcación  de la corriente en chorro favorece la formación de bloqueos (Kiladis and Mo, 1998).

Rutllant y Fuenzalida (1991)  hallaron casos frecuentes de bloqueo en el Pacífico este y la relación entre ellos y el incremento de precipitación en el centro de Chile, durante el desarrollo de eventos negativos de la Oscilación Sur.

Marquez y  Rao (1999) estudiaron un  bloqueo persistente, ocurrido sobre el sudeste del Océano Pacífico cerca de la costa oeste de Sudamérica desde el 29 de julio al 14 de agosto de 1986. Ellos analizaron su influencia sobre la precipitación en Sudamérica, la cual aumentó hacia el norte del alta de bloqueo y  disminuyó por debajo de la misma. Este incremento fue asociado a la deflexión hacia el norte de las bajas migratorias mientras que la disminución,  al  efecto de la subsidencia; ambas características propias de los sistemas de bloqueo.

Como consecuencia de las investigaciones realizadas en el Hemisferio Sur se desprende que en las proximidades del territorio argentino existen dos zonas con mayor probabilidad de formación de bloqueos, una entre los 90º-120°O y otra de menor intensidad en el Atlántico suroccidental entre 40º- 50ºO, ambas entre los 50º- 70°S.

Alessandro (2003 a), estudió estadísticamente en el período 1989-1998 la distribución de las situaciones de acción bloqueante en el Pacífico y Atlántico Sur en las longitudes de 100, 70 y 40ºO. Para distinguirlas  adoptó un índice zonal I en 500 hPa, aplicado en esas longitudes. Del total de 228 casos de bloqueos contabilizados en forma independiente para cada longitud, el 36.8 % , 37.7% y el 25.5 % corresponden a los ubicados en 100°O, 70°O y 40°O respectivamente.

Posteriormente (Alessandro, 2003 b) estudió la influencia que ejercen las situaciones de acción bloqueante sobre la temperatura  y la precipitación en la Argentina. en el período 1989- 1998.

De las tres longitudes elegidas, los índices diarios de todo el período tomados en 70ºO presentaron correlaciones con la temperatura significativa-mente distintas de cero y negativas  en la mayor cantidad de las estaciones consideradas, en una región que se extiende desde los 30ºS hasta los 47ºS  y con  anomalías positivas en Tierra del Fuego en 70ºO.

La precipitación en la Argentina también estuvo mayormente relacionada con los bloqueos detectados en los 70ºO.

Del análisis de varios  bloqueos consecutivos que se produjeron entre mayo y julio de 1991 el autor  observó que un ligero desplazamiento de la posición de un bloqueo respecto a otro provoca en la Patagonia, importantes diferencias en ambas variables.

Debido al importante rango longitudinal que conforman los casos detectados en 70°O, el mismo índice aplicado a 100° o a 40°O puede también detectarlos según sea el tamaño de los mismos.  La máxima anomalía positiva puede hallarse entre  los 90° y 50°O y en algunos casos  exactamente  sobre los 70°O.

Por otra parte de acuerdo a la definición adoptada de bloqueo, el índice positivo debe permanecer al menos 5 días consecutivos, pero esto no implica que la anomalía máxima de presión  permanezca en la misma posición durante esos días, es decir que el valor del índice positivo puede estar indicando máximos secundarios. O sea que con el método adoptado, se detecta en los alrededores de los 70°O altas presiones por varios días, pero no determina cual es la trayectoria de los sistemas de bloqueo ni la situación geográfica exacta.

Acorde a la mayor influencia aportada por  los bloqueos que se producen alrededor de los 70°O respecto a las otras longitudes adoptadas por el autor y por lo expuesto en los párrafos anteriores en este trabajo se propone:

 a) Caracterizar a las situaciones sinópticas diarias de alturas geopotenciales en 1000 hPa que conforman a estos bloqueos.

 b) Discriminar la influencia que ejercen los bloqueos sobre la temperatura y la precipitación,  cuando éstos se encuentran al oeste de los 70°O y al este de dicha longitud.

 c) Determinar las trayectorias y la velocidad de traslado de los anticiclones bloqueantes cuando se desplazan en las zonas próximas a los 70°O.

 d) Ejemplificar  a través de un caso particular anómalo (febrero 2004), las consecuencias  producidas por situaciones bloqueantes en la proximidad de la longitud elegida sobre las variables mencionadas anteriormente.

 2. DATOS Y METODOLOGÍA

Se utilizaron  los reanálisis diarios de 12 UTC de  1000 hPa y los valores diarios de temperatura de superficie y precipitación diaria de 32 estaciones meteorológicas del territorio argentino en el período 1989- 1998, proporcionados por el Servicio Meteorológico Nacional. Para el mes de febrero de 2004 se consideraron las salidas gráficas del National Center of Enviromental Prediction (NCEP) en 100, 500 y 300 hPa.

El índice que se adopta es el mismo que ha utilizado el autor en  trabajos anteriores, definido como: 

I=U(30°S)+U(60°S)-2U(45°S)

donde U es la componente zonal del viento en m/s en 500 hPa, calculada en 70º O y en las latitudes de 30ºS, 60ºS y 45ºS, expresada en m/s en la longitud elegida. Cuando la componente zonal  en 45ºS es anormalmente débil, I es positivo. Si esta condición permanece durante al menos cinco días consecutivos se define en este trabajo un caso de "bloqueo".

Se determinan los modelos asociados a situaciones sinópticas en 1000 hPa, que representen casos de bloqueos en 70° O,. Estos modelos se obtienen a través  de la aplicación del Análisis de Componentes Principales con una matriz de similitud correlación en Modo- T (Green, 1978; Richman, 1986), ya que el mismo brinda resultados más sensibles para estos requerimientos.

Considerando todos los días que componen a los 86  bloqueos,  en primer lugar se probó una solución no rotada, y posteriormente con el fin de maximizar  la interpretación física de las aplicaciones resultantes (Richman, 1985), se utilizó la rotación de las componentes, en este caso Varimax.

Para  poder  distinguir cual es el punto donde las componentes principales  pasan de ser significativas  a representar ruido al azar, se debió elegir el número de ellas a retener para rotar.  Para realizar la elección existen distintos criterios (Richman et al, 1992). Entre ellos se eligió utilizar el de Kaiser, en el que toman a aquellas componentes cuyos autovalores sean mayores que uno; el diagrama de Lev (log-eigenvalues) en el cual se grafica el logaritmo en base 10 del autovalor en función del orden del autovalor, de modo que cuando la información que contienen las componentes es azarosa los puntos de este gráfico  se alinean, mientras que cuando es significativa se apartan de la recta. Los resultados de ambos test, arrojaron 9 como el valor del  número de componentes a retener, pero la varianza explicada de cada una de ellas tomaba valores menores a 2. 3 después de la sexta.  Por lo tanto se decidió tomar  un tercer método. Este último consiste en calcular las varianzas de rotaciones sucesivas.  El número de rotación a partir del cual las varianzas de las próximas rotaciones permanecen constantes es el que se adopta como la cantidad de componentes a retener (Escobar, 2001), que en este caso fue de 6.

Se analizaron las componentes de peso de los distintos modelos, ya que permiten evaluar la representatividad de los patrones como situaciones sinópticas reales, valores cercanos al módulo de uno representan  situaciones meteorológicas similares a las de los patrones obtenidos (Harman, 1976; Cattel, 1978). 

 Para cada una de las componentes principales se compusieron los campos  originales de alturas geopotenciales en 500 y 1000 hPa, para aquellos días con factores de peso superiores a ± 0.6. Para conocer el impacto producido por la temperatura y la precipitación como consecuencia de cada una de las situaciones sinópticas compuestas, se confeccionaron con esos mismos días los campos medios de anomalías de temperatura y la relación entre la frecuencia de días de precipitación con el resto de los días. Debido a que en los modelos 5 y 6 el límite elegido  excede a los valores factores de peso de la gran mayoría de los días, los campos medios correspondientes a  éstos no se han representado.

 La discriminación entre los días de bloqueos al este y al oeste de los 70°O se realiza a través de los valores diarios del índice meridional R (Alessandro, 2001). Este índice se define sobre los 50° de latitud, por ser esta latitud la más cercana a los sistemas bloqueantes, como:

R= h (90° O) - h (60°O)

donde h es la altura geopotencial en 1000 hPa calculada entre 90ºO y 60ºO. Cuando R es positivo el máximo de presión se halla al oeste de 70°O y  cuando R es negativo se halla al este.

Con el fin de conocer la situación prevaleciente media de todos los casos de días donde se producen bloqueos en 70°O se ha representado para esos días el campo medio de alturas geopotenciales en 1000 hPa para los días en que R<0 y en los días en que R>0.

Para poder evaluar la influencia de la posición de las situaciones de acción bloqueante sobre la temperatura y la precipitación en el territorio argentino, se han calculado para los días que componen a ambos grupos, los campos de anomalías medias de altura geopotencial en 1000 hPa, las anomalías medias de temperatura y las frecuencias relativas de precipitación acumulada. Las anomalías de alturas geopotenciales fueron obtenidas como la diferencia entre la situación media de todos los días en que hubo  bloqueo en  el período diciembre de 1989 a diciembre de 1998 y el campo medio de todos los días del período en ese nivel. Tomando los mismos períodos se hallaron las de temperatura.

Para determinar si existen diferencias significativas entre los valores de temperatura de ambos grupos se utilizó el Test de Student: T=Xn-Xp/ ((NnS2n+NpS2p/ Nn+Np-2)(1/Nn+1/Np))1/2  , donde Xn es el valor medio de la temperatura de los días en que R es negativo y Xp  para los días en que R es positivo, Nn,  Np  , S2n y S2p el número de casos y las varianzas correspondientes de cada grupo. Con la precipitación se compararon entre cada grupo, las cantidades medias de precipitación  (Xn,  Xp ) caída en los días de lluvia. Con el objeto de conocer el desplazamiento de los bloqueos se estudiaron las trayectorias de los máximos de altura geopotencial en 1000 hPa y  la velocidad media de los mismos. Por otra parte se calculó la intensidad de estos sistemas.

El índice aplicado para la situación de febrero de 2004 fue el I definido anteriormente, el meridional R y el zonal Z,  definidos como:

R= R(40ºS, 90ºO)-R(40ºS, 40ºO) y  Z=h(35ºS, 60ºO)-h(55ºS, 60ºO), donde h es la altura de la superficie isobárica de 1000 hPa , calculada en 40ºS entre 90º O y 60º O para el primer índice y entre 35ºS y 55ºS para el segundo.

3. CARACTERIZACIÓN DE LAS SITUACIONES SINÓPTICAS QUE PRODUCEN BLOQUEOS A TRAVÉS DEL ANÁLISIS DE COMPONENTES PRINCIPALES

Dado  que los patrones de componentes  teóricos pueden asociar a dos posibles modos de circulación, uno directo (positivo) y otro indirecto (negativo) (Compagnucci y Salles, 1997),  en la Tabla I se ha representado además de la varianza (Var (t)) explicada por cada componente y la acumulada (Var (ac)), el  porcentaje positivo (Var (+)) y negativo (Var (-)) de la misma.

Tabla I: Varianzas explicadas por las seis primeras  componentes para el modo T rotado Varimax

En la Tabla I figuran las varianzas explicadas por las seis primeras componentes cuando se ha aplicado la rotación Varimax.  Los modelos ( A, B, C, D, E y F) correspondientes a las seis primeras componentes  se presentan en la Figura 1. En ellos, se ha colocado en los centros de máximo valor,  un signo positivo (+) o negativo (-) de acuerdo al signo de la máxima varianza explicada de cada componente (ver Tabla I), que indica si el modo de circulación representado es directo o indirecto. Estos modelos representan el 87.76 % de la varianza total explicada. Los seis modelos muestran en 1000 hPa, las distintas posiciones que presentan las altas ó cuñas al sur de  los 30º en los casos estudiados.


Figura 1: Modelos de las seis primeras componentes rotadas Varimax (A, B, C, D, E y F )  para los  casos de bloqueos  que se detectan en 70ºO. Isolíneas trazadas cada 0.5.

El modelo de la primera componente (Figura 1 A) representa el modelo más frecuente, que es aproximadamente al campo medio de todos los bloqueos (ver Figura 2)) que se producen en los alrededores de los  70ºO, con una cuña en esa longitud y un sistema de alta presión que penetra en el territorio argentino en los 40º de latitud sur. En el segundo (Figura 1 B), se reflejan dos sistemas bien definidos ubicados el depresionario al oeste  de los 70º O y el bloqueante al este de dicha longitud y en los 50º S con extensión SE-NW sobre el territorio argentino. El tercero (Figura 1 C) también  representa  a dos centros de signos contrarios, pero con la ubicación de éstos opuesta al caso anterior. El centro bloqueante se halla más próximo a los 70º O y con una extensión SO-NE sobre el territorio argentino hacia el norte. El cuarto (Figura 1 D) presenta un desplazamiento de ambos sistemas hacia el norte. El quinto (Figura 1 E)  presenta una mayor extensión del sistema bloqueante con dirección NW-SE sobre el área estudiada. En el modelo sexto (Figura 1 F) el sistema bloqueante se halla alrededor de los 55º S.


Figura 2: Campo medio de altura geotencial en 1000  hPa. (Dh=20  mgp).

Teniendo en cuenta que el valor de las componentes de peso permite evaluar la representatividad de los patrones como situaciones sinópticas reales, se muestra en la Figura 3 los factores de peso de los seis modelos. Se observó que las situaciones sinópticas reales correspondientes a aquellos puntos con correlaciones mayores a 0.6 responden a los modelos calculados. Para ejemplificar lo dicho, en la Figura 4, se muestran  algunos días que componen a los bloqueos detectados por el índice en 70°O. 


 Figura 3: Factores de peso de los modelos A, B, C, D, E y F  para los bloqueos detectados en 70ºO



Figura 4:  Situaciones sinópticas en 1000 hPa,  asociadas a los seis modelos rotados Varimax  a) y b)  al A, c) y d) al B, e) y f) al C,  g) y h) al D, i) y j)  al E y k) y l) al F. (Dh=50 mgp).

Ellos  corresponden a puntos de máximos valores de factores de estructura  de los seis modelos. En  dicha figura se puede apreciar la gran semejanza que poseen las situaciones reales con los  modelos. Con el mismo fin, en la Figura 5, se muestra la situación bloqueante producida entre el 10 y el 14 de junio de 1998, conformada por días cuyos factores de peso varían entre 0.76 y 0.80 en el modelo C (puntos 572 a 576 de la Fig. 3 c). En las Figuras 6 y 7 se representan los campos medios de alturas geopotenciales en 500 y 1000 hPa, calculados  con los días de mayores factores de peso (|FP|³0.60) de cada uno de las cuatro primeras componentes. Se puede observar en la Figura 7, una gran similitud con los 4 primeros modelos Varimax calculados anteriormente.



 Figura  5 : Campos medios de alturas geopotenciales en 1000 hPa de la situación de bloqueo producida  entre el 9 y el 14 de junio de 1998. (Dh=50 mgp)



Figura 6: Campos medios de alturas geopotenciales en 500 hPa (Dh=50 mgp) compuestos por  los días de mayor correlación (½L½³0.6) pertenecientes al primer modelo (a), segundo (b), tercero (c) y cuarto (d).



Figura 7: Campos medios de alturas geopotenciales en 1000 hPa (Dh=30 mgp) compuestos por  los días de mayor correlación (½L½³0.6) pertenecientes al primer modelo (a), segundo (b), tercero (c) y cuarto (d)

Con los mismos días se construyen los campos medios de anomalías de temperatura (Fig. 8). En éstos últimos se observa que el mayor aporte de anomalías  de temperatura negativos en la Patagonia y positiva en el norte está dado por el 1º y el 4º modelo. Los valores negativos son producidos en 1000 hPa por la advección de aire frío  proveniente del Pacífico  y en 500 hPa por una vaguada que afecta al sur del país. Las anomalías positivas responden  al aporte de viento norte (Figs. 7 a) y d)), mientras que para estas últimas no existe una influencia apreciable del campo de 500 hPa.



Figura 8:  Campos medios de anomalías de temperatura,  compuestos por los días de mayor correlación (½L½³0.6) pertenecientes al primer modelo (a), al segundo (b), al tercero (c) y al cuarto (d).

El 2º modelo contribuye con anomalías de tempe-ratura positivas en la Patagonia como consecuen cia del flujo noroeste al sur de los 40ºS y de la cercanía en esta región de una cuña en 500 hPa ( Figs. 7 y 6 b)). Las anomalías negativas al norte de esta latitud  responden a la advección  de sudeste desde el Atlántico, mientras que la situación  en  500  hPa no contribuye con esta característica.

Las anomalías son negativas al sur de los 30ºS y más aun entre 45 y 50ºS  en  el  modelo 3. Estos valores se deben a  la acción del  anticiclón situado al norte de la Patagonia.

Debe considerarse que en esta latitud, aún cuando se producen bloqueos al sur de la misma, los sistemas anticiclónicos son migratorios,  por lo tanto  se puede  esperar  que  el valor negativo de la anomalía responda a un enfriamiento ocasionado con anterioridad a los días elegidos. El signo de estos últimos, no surge de la situación de 500 hPa. Al norte de los 30º S las anomalías son positivas,  provocadas por una corriente del NE en 1000 hPa y una circulación anticiclónica que produce subsidencia en 500 hPa.

Los días  tomados para calcular las anomalías de temperatura se utilizan también, para calcular  la relación  entre las  frecuencias de  días de  preci pitación de éstos y la frecuencia de días de precipitación que presentan correlaciones menores al límite elegido (0.6) (Fig. 9). Los valores mayores a uno, representan mayores frecuencias de precipitación en los casos seleccionados.



 Figura 9: Relación entre la frecuencia de días de precipitación de mayor correlación pertenecientes al primer modelo (a), al segundo  (b), tercero (c)  y cuarto ( d) y las  frecuencias  correspondientes a aquellos días  en que no se  da esa condición todos los casos, no representados en la figura 8, es: j=-34.0+0.18l, donde l es la latitud  y j la longitud.

Los  correspondientes a los modos 1 y 4 presentan menor frecuencia de días de lluvia en la Patagonia y en una gran parte del resto del país. La excepción corresponde a la región comprendida  entre 45º y 50ºS en el primer modelo, debido al pasaje de bajas migratorias (Figs. 7 a) y d)).  En ambos campos se observa un aumento de la frecuencia en el noreste del país como consecuencia de las vaguadas en 1000 hPa, situadas al norte del mismo (Fig. 7 a) y d)) y a la parte delantera de las vaguadas en 500 hPa en esta última región (Fig. 6 a) y d)).

En la Figura 9 b) se pone de manifiesto a trav és de valores de precipitación menores a uno al norte de los 45ºS,  la influencia  en 1000 hPa, pero no en 500 hPa, de la circulación anticiclónica ubicada en 45ºS-50ºO. El flujo del noroeste al sudoeste de esta última en 1000 hPa y la aproximación de una vaguada al sur de Chile en 500 hPa, determinan valores mayores a  uno en el sur de la Patagonia.

En el NE se presentan valores positivos debido a la circulaci ón ciclónica al sur de la provincia de Misiones y una pequeña vaguada en 500 hPa.

Los valores correspondientes al tercer modelo (Fig. 9 c)) se presentan deficitarios en el noreste y centro del país y sur de la Patagonia,  bajo la influencia de una cuña intensa que atraviesa al país en dirección SO-NE y una muy débil en 500 hPa. Se observa además una zona de valores mayores a uno entre los 30 y 45ºS y en dirección NO-SE. Estos útimos son producto del aporte de viento noreste y de la humedad provista por la circulación anticiclónica del Atlántico, asi también como  de la proximidad de una vaguada en 500 hPa desde el Pacífico, si bien este sistema no justifica la precipitación al sur de la Patagonia.

4. BLOQUEOS ORIGINADOS AL OESTE Y SOBRE O AL ESTE DE  LOS 70º O.

4.1.  Campos medios de anomalias  de alturas geopotenciales en 1000 y 500  hPa

Durante el período considerado se contabilizaron 86 bloqueos que se producen en 70°O, compuestos por 637  los  días,  de  los  cuales  359 días corresponden a un índice meridional R mayor que cero y 278 días a un índice  R menor que cero.

Teniendo en cuenta  a estos últimos valores, en la Figura 10 se representan las anomalías  de alturas geopotenciales en 500 hPa y 1000 hPa de días de bloqueos en que R>0 (Fig. 10 a) y c))  y R<0 (Fig. 10 b) y d)). Las anomalías se calcularon respecto al  período  89/98.



Figura 10: Campos medios de anomalías de alturas geopotenciales en 500 (Dh=20mgp).cuando R>0 (a) y R<0 ( c) Idem 1000 h Pa(Dh=10 mgp) cuando R>0 (b) y R<0 (d).

Los campos medios de alturas geopotenciales en ambos niveles calculados de igual manera no se muestran, por cuanto éstos se hallan representados por los campos compuestos por los días de mayor correlación pertenecientes al primer y segundo modelo (Fig. 6 a) y b) y Fig.7 a) y b)).

De la Figura 7 a) se desprende que la posición media de la alta del Pacifico se halla desplazada al sur de su posición media normal (según el campo medio del NCEP) en aproximadamente 12º y la del Atlántico en 5º cuando se promedian los casos donde R<0  (Fig.7 b)).  Las figuras 6 a) y b) muestran  las cuñas asociadas a estos sistemas al sur de los 40º S. 

En las Figuras 10 c) y 10 d)  se observa que la ubicación media de las anomalías positivas en 1000 hPa corresponden a  62.5°S - 90°O y  65°S- 60°O  para R>0 y R<0 respectivamente. Esta  posición, como se puede apreciar, es casi la misma que en 500 hPa (Figs. 10 a) y 10 b)), condición característica de las situaciones elegidas para estudiar aquí.

4.2. Influencia sobre la temperatura y la precipitación cuando los bloqueos se originan al este o al oeste de 70º O.

a)  Temperatura

En la Figura 11 se han representado las anomalías medias  de temperatura para los casos en que  R>0 (a) y R<0 (b) respectivamente.



Figura 11: Anomalías de temperatura para a) R>0 y b) para R<0

Cuando R es positivo la Patagonia  se halla sometida a la parte delantera de cuña con la correspondiente  advección de aire frío como se puede observar en las Figuras 7 a) y 6 a). En cambio cuando R es menor que cero esta zona se halla influenciada por la parte trasera de la cuña (Fig. 7 b) y 6 b)). Por lo tanto las  anomalías de temperatura son más negativas en el primer caso.

Las anomalías de temperaturas son  positivas en Tierra del Fuego en ambos casos.  Cuando R>0  por la proximidad del eje de la cuña y cuando R<0 pasa el eje de la cuña  con  viento NW que produce subsidencia forzada por la orografía.

En el centro y noreste del país, el  flujo del noreste más extendido hacia el sur en R>0 aporta mayores valores de temperatura. Así también como el centro de alta presión de 150 hPa en R<0, que se haya formado por el promedio de altas migratorias, aporta advección de aire frío.  Por lo tanto en esta región la zona de anomalías positivas es más amplia cuando R>0.

Estas anomalías no son significativas al 64% de una distribución normal. Pero de la aplicación del test de Student para dos muestras se comprobó que a excepción de Bahía Blanca (38.44ºS,62.1ºO), Mar del Plata (38.03ºS, 57.33ºO), San Luis (33.16ºS,66.21ºO), Malargue (35.30ºS,69.35ºO), Ushuaia (54.48ºS,68.19ºO) y Río Grande (53.48ºS,67.45ºO)  las dos muestras resultaron diferentes para el nivel de significancia del 95%.

b) Precipitación

En primer lugar se calculó para los dos grupos, la frecuencia de días de precipitación  para los días de bloqueo.  Dado que no se encontraron diferencias, se calculó la relación entre las cantidades  acumuladas  de precipitación para cada grupo (pacR<0 / pacR>0); estos valores se volcaron en la Figura 12.  Los valores mayores que 1 significan que la precipitación es mayor cuando R es menor que cero.  Esta  característica se presenta en casi toda la Patagonia, dado que en 1000 y 500 hPa (Fig. 7  b) y Fig. 6 b)) esta zona se halla sometida a la parte delantera de vaguada. Este resultado se invierte en Ushuaia debido a la influencia de su relieve y en el Centro y Noreste  por  el mayor  aporte del viento norte en el caso en que R>0.



Figura 12: Relación  entre la cantidad de precipitación acumulada en los días en que R<0 y R>0. (pacR<0 / pacR>0).

4.3. Trayectorias

Se analiza el desplazamiento de los máximos valores diarios de alturas geopotenciales en 1000 hPa correspondientes a cada uno de los sistemas que componen a cada bloqueo. En la Figura 13 se han representado 18 casos que se inician al oeste de 70ºO (Fig. 13 a)) y 18 que se inician sobre y al este (Fig. 13 b)) de dicha longitud. Se ha tomado un número menor de casos para poder individualizar gráficamente las trayectorias de los mismos. A través de ellas se advierte el desplazamiento de los sistemas bloqueantes hacia el este, como fue determinado anteriormente por Alessandro (2003a)  en los alrededores de los 70ºO.



Figura 13: Trayectorias de 18 sistemas bloqueantes a (iniciados al oeste de 70ºO), b (en 70ºO y al este de dicha longitud).

Para el primer grupo las tendencias de que los sistemas se desplacen hacia el SE o hacia el NE son muy similares, con un  ligero predominio en esta última dirección que corresponde al 59.4 % de todos los casos pertenecientes al mismo. Este porcentaje aumenta (83.3%) cuando se toman a aquellos casos que comienzan en los 70ºO ó al este de dicha longitud. Es decir que el desplazamiento es prácticamente zonal al oeste de los 70ºO y con una ligera dirección NE  al este de  dicha longitud influenciada por el relieve superficial. La tendencia media lineal obtenida en este último caso para todos los casos, no representados en la figura 8, es: j=-34.0+0.18l, donde l es la latitud  y j  la longitud.

La velocidad media de desplazamiento de  los sistemas bloqueantes es de 20 Km/h  y de 20.5 Km/h  para oeste y al este de 70ºO respectivamente.  Estos valores corresponden a más de la mitad de la velocidad media de los sistemas migratorios, que es de 35 Km /h. 

En 1000 hPa, el valor medio de las altas de bloqueo es de  227.7 mgp y el valor máximo de 345 mgp se produjo el  9 de septiembre de 1997.

5. SITUACIÓN DE FEBRERO DE 2004

5.1. Campos medios e índices de circulación

Se ejemplifica  a los bloqueos que se producen en las proximidades de los 70°O a través de la situación de febrero de 2004. Por esta razón  la situación se analiza solamente a través de índices de circulación y de sus campos medios. Se eligió este mes especialmente,  por  la situación anómala que presentó. En efecto, en Tierra del Fuego se produjo una anomalía mensual en 500hPa de 180 mgp. Es importante destacar la presencia de una anomalía negativa de -130 mgp al sudeste de Nueva Zelandia, atípica en esta ubicación (Figura 14).La circulación hemisférica del mes de febrero de 2004 muestra en el campo medio de 500 hPa (no se muestra) una onda tres cuasiestacionaria en altas latitudes, típica de los bloqueos en el Hemisferio Sur  (Trenberth and Mo, 1985) y más frecuente en el invierno que en las otras épocas del año (Mo, 1983). La Figura 15  representa el  mapa medio de 1000 hPa en la que se observa un desplazamiento hacia el sur de los anticiclones semipermantes de ambos Océanos de  aproximadamente 5°(NCEP). Para el mismo nivel en la Figura 16 se representan las anomalías de alturas geopotenciales, donde se pone  de manifiesto la anomalía positiva que domina el sur del Pacífico  y  Atlántico  centrada en  los  75 y 55ºO, con una extensión de la misma sobre el territorio argentino en dirección SE-NO.



Figura 14: Campo medio de anomalías de alturas geopotenciales en  500 hPa. (Dh:15 daM - NCEP)



Figura 15: Campo medio mensual de alturas geopotenciales en1000 hPa de  febrero de 2004. (Dh:15 mgp- NCEP).



Figura 16: Anomalías medias de alturas geopotenciales en 1000 hPa de febrero de 2004. (Dh:10 mgp-NCEP).

Para interpretar a esta última figura, en la Tabla II, se ha esquematizado el pasaje de depresiones y cuñas y altas bloqueantes al sur de los 40ºS y no más allá de los 65ºS, y entre los 90 y 50º de longitud.

 Tabla II : Ubicación de sistemas de presión ( C: Cuñas, A: Altas, B: bajas, ® desplazamiento al este de los 55º O) entre 40º y 65ºS y 90º y 50ºO.

Han pasado durante el mes de febrero cuatro sistemas de alta presión, tres cuñas y seis bajas en o en las proximidades de los 70ºO. En la Tabla III se han calculado los índices diarios de bloqueo  I en 500 hPa. Como se puede observar estos valores son negativos  durante solo cinco días, debido al  pasaje de las bajas mencionadas en la Tabla II. El valor medio mensual de I es de 18.8 mgp, valor que comparado al de todo el período 89/98 de -6.6 mgp (Alessandro, 2003a) para el mes de febrero es muy alto.

Tabla III: Indices  diarios en 500 hPa del mes de febrero de 2004.

En la Figura 17  se han representado los campos de alturas geopotenciales en 1000 hPa de algunos  días de febrero, pertenecientes a dos períodos consecutivos con I>0 según la Tabla III. Ellos corresponden al 1, 2, 3, 14, 15 y 16 de febrero, los cuales muestran una  buena correlación con los modelos 1 (Fig. 17 a), b) y c)),  4 (Fig.17 d)), y 3 (Fig. 17 e), f)) respectivamente,  calculados en el inciso 3.

Figura 17: Alturas geopotenciales en 1000 hPa  (dam) de los días (a) 1, (b) 2, (c) 3, (d) 14, (e)15 y (f) 16 de febrero de 2004. (NCEP).

El índice zonal tomado entre 35ºS- 55ºS y en 70ºO en 1000 hPa y 500 hPa  dio un valor medio decádico de  78.22 mgp y  de  297 mgp respectivamente, con un índice zonal del espesor 1000/500 de 21.9. Estos valores difieren considerablemente de 137 mgp, 419 mgp y 28.8 que corresponden a los obtenidos en el periodo 89/98  (Alessandro, 1998).  Un índice zonal  bajo indica la presencia de un aumento de la circulación del este alrededor de los 70ºO. El índice zonal del espesor menor indica mayor espesor en el sur es decir un aumento de la temperatura en la Patagonia.

El índice meridional medio en 1000 hPa, tomado entre 40ºS- 90ºO y 40ºS- 40ºO dio 50 mgp que comparado con  38.7 que es el valor normal de febrero  de  R  ( Alessandro, 1998) indica  que  el Anticiclón del Pacífico se halla intensificado.

Del análisis realizado se advierte que este mes fue un mes de acciones bloqueantes alrededor de los 70ºO.

5.2.  Valores mensuales de temperatura  y precipitación

En la Figura 18 a) se trazan las anomalías de temperatura, respecto a las medias del período 1971/1991. Estas anomalías se presentan positivas en toda la Patagonia  y norte del país, mientras que en el centro del país, Buenos Aires y Entre Ríos el signo es negativo. Cabe destacar que algunas anomalías de temperatura como la registrada en Bariloche (41.09°S, 71.1°O)  y Esquel (42.56°S, 71.09°O) han igualado o superado a los máximos desvíos del período 1961-1990.



Figura 18: a) Anomalías de temperatura, b)  Porcentaje de precipitación caída respecto a la normal 1961-1990.

Si se comparan los valores de las anomalías de temperatura con los valores estadísticos calculados en el inciso 4, se observa que los signos de las mismas son opuestos,  salvo el extremo sur de la Argentina. Si se tiene en cuenta las anomalías de temperatura para los bloqueos que se producen en los alrededores de  40º O calculados por Alessandro (2003 b) el signo en el NE coincide con esta situación aunque un poco más desplazado hacia esta dirección

En la Patagonia a excepción de Neuquén (38.67ºS, 68.08ºO), los signos son iguales. Estas anomalías se hallan acorde a las anomalías de metros geopotenciales mostradas en la figura 14, donde el aire frío llega a  baja  latitudes  por  el este y el aire caliente llega a la Patagonia favorecido por una anomalía de circulación  ciclónica media ubicada en el centro norte de la Patagonia al oeste de la provincia de Buenos Aires. Esta anomalía ciclónica, que aporta valores positivos de precipitación,  representa a la depresión mencionada como B1 que se halla el día 4 y 5  en 34ºS, 75ºO, se desplaza hacia el sur el día 5 para ubicarse el día 7 en 42ºS. En cambio en el norte y centro del país, el reemplazo de la baja del noroeste argentino por un centro de alta presión provoca déficit (Lichtenstein, 1981) de precipitación. El sudeste de la Patagonia se ve favorecido por el aporte de aire marítimo desde el Atlántico.

En este mes han predominado los déficits  de precipitación, con excepción de una zona que se extiende desde 30ºS, en el oeste y llega a 45ºO en el este, el extremo sur patagónico y una pequeña parte del NO argentino. Según  el Boletín Climatológico del SMN de febrero de 2004, la zona con mayores anomalías negativas correspondió al litoral fluvial, donde los desvíos superaron los -100 mm (-114.7 en Monte Caseros (30.16ºS, 57.39ºO), -110.1 mm en Posadas (27.22°S, 55.58°O)  y -104.6 mm en Resistencia (27.27ºS,  59.03ºO), resultando inferiores a los mínimos del periodo 1961-1990.  

En la Figura 18 b) se gráfica la relación entre la precipitación caída en el mes estudiado y las normales del período 61-90. En ella se advierte un máximo de precipitación en Neuquén. Al norte de los 37ºS los valores son menores al 100 %, así también como en el oeste de la Patagonia entre 42 y 48ºS.  De la comparación entre los valores mensuales de precipitación para febrero de 2004  y los valores de precipitación para todo el período 89-90 calculados por Alessandro (2003 b), surge una similitud con los producidos por los bloqueos ubicados alrededor de los 40ºO  en la costa este de la Patagonia y el centro noreste del País, pero el centro positivo en Neuquén coincide con la precipitación ocasionada por los casos que se producen alrededor de los  70ºO (Alessandro, 2003 b).

Por la  ubicación de la anomalía media positiva al sur de la Argentina (Fig. 16) , con su eje en dirección SO-NE y corrida hacia el este de la longitud  70ºO, esta situación presenta  características de los sistemas de bloqueo  establecidos en ambas longitudes,  40°O y 70°O.

6. CONCLUSIONES

- Con la metodología objetiva del análisis por Componentes Principales se determinaron cuatro modelos patrones de circulación diferentes entre sí , de los cuales tres de ellos muestran el anticiclón de bloqueo principalmente sobre el Pacífico  Este y el restante sobre el Atlántico.

- Los modelos representan el 87.76 % de la varianza total explicada, ellos muestran en 1000 hPa, las seis distintas posiciones que presentan las altas ó cuñas al sur de  los 30º en los casos estudiados de bloqueo. El primero representa al campo medio de las situaciones bloqueantes en 70ºO, el segundo presenta un centro positivo asociado a una alta bloqueante en aproximadamente 50ºS en el Atlántico sur con extensión hacia el NW. El tercero ubica a este sistema en el Pacífico sur en los 60ºS con dirección NE, el cuarto presenta a este último desplazado en 40ºS. Si bien el quinto y el sexto modelo explican una varianza muy baja, el primero  de ellos presenta el sistema bloqueante en los 52ºS y extendida hacia el SE y el sexto muestra  una alta bloqueante en 60ºS al oeste de la península antártica.

- Los días de |FP|³0.60 de cada uno de los cuatro primeros modelos arrojan mayormente valores de anomalías negativas sobre la Argentina. Los que pertenecen a los modelos 1 y 4 determinan la mayor cantidad de  anomalías de temperatura negativas al sur de aproximadamente los 30°S. Lo que  corresponden al modelo 2  aportan anomalías negativas al norte de los 40°S y los que responden  al modelo 3  entre 50° y 30°S.

-  Los días de |FP|³0.60 de cada uno de los cuatro primeros modelos arrojan mayormente valores menores de frecuencia de días de  precipitación sobre la Argentina. Los que pertenecen a los modelos 1 y 4  contribuyen con menores frecuencias en casi toda la Patagonia, a excepción de Ushuaia y de la zona comprendida entre los 45° y 55°S los días del primer modelo

-  Los modelos 2 y 3 aportan un mayor déficit en el resto del país.

-  Los campos medios de alturas geopotenciales en 1000 hPa,  de días de bloqueos producidos entre 90º y  70ºO (R>0) muestran la posición de la alta semipermanente del Pacífico desplazada al sur de su posición inicial en 5º y  los que se hallan entre 70 y 50 ºO (R<0) un desplazamiento de la alta semipermanente del Atlántico de 12° hacia el sur. La ubicación media de las anomalías positivas de metros geopotenciales corresponde a  62.5°S, 90°O y  65°S, 60°O respectivamente.

-  Cuando los sistemas de bloqueo se hallan al oeste de los 70°O (R>0) las anomalías de temperatura en la Patagonia se hacen más negativas que cuando  éstos se ubican sobre o al este de dicha longitud ( R≤0). En el litoral son  más positivas y en Ushuaia y Río Grande aunque  las anomalías  permanecen positivas éstas disminuyen. El test de Student para un nivel de confianza del 95%, determinó que las anomalías de ambos grupos difieren entre sí, a excepción del centro oeste, extremo sur de la Patagonia y la costa bonaerense.

Las composiciones sinópticas halladas a través de las componentes  principales arrojan resultados consistentes a la mayor negatividad de anomalías de temperatura en la Patagonia cuando R>0.

-  Las precipitaciones acumuladas se presentan  en general mayores valores en  la Patagonia cuando R<0. La excepción lo constituye el centro y NE de la Argentina que recibe el aporte del viento norte cuando R>0 y Ushuaia por su relieve.

A través de los |FP|³0.60 de los modelos 1 y 4, se  observa una menor cantidad de días de precipitación en la Patagonia y mayores en el NE cuando R>0.

-  En 1000 hPa,  el desplazamiento de los sistemas de bloqueo es prácticamente zonal al oeste de los 70ºO y con una ligera dirección NE al este de 70º O. La velocidad media de desplazamiento de  los sistemas bloqueantes es de 20 Km/h  y de 20.5 Km/h cuando se generan al oeste y al este de 70ºO respectivamente. El valor  medio en metros geopotenciales de los sistemas es de  227.7 mgp y el valor máximo de 345 mgp  se registró el 9 de febrero de 1997.

-  Febrero de 2004 representa una situación anómala, en función de los altos valores de presión al sur de los 40ºS. La presencia de estos sistemas y la falta de viento N o NE inciden en la extremadamente escasa precipitación recibida en el Noreste de  la Argentina,  en las altas temperaturas en la Patagonia y bajas temperaturas en el NE y centro del país. De acuerdo a la ubicación del centro anómalo al sur del país desplazado hacia el Atlántico,  las anomalías de temperatura y precipitación poseen características de los bloqueos que se producen en 70º y en 40ºO.

-  De acuerdo a la fluctuación de los valores obtenidos de temperatura y precipitación producida por  la posición de los sistemas de bloqueo, se estima conveniente realizar una mayor discriminación de la ubicación de los mismos, como por ejemplo a través de la latitud.

Agradecimientos: Al Dr. Erich Lichtenstein por sus importantes e invalorables sugerencias aportadas en este trabajo, a la Lic. Graciela del Franco por su aporte computacional  aplicado en el seguimiento de los anticiclones y a la Universidad de Buenos Aires que lo financió a través del subsidio TW06.

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