Variabilidad atmosférica y ciclones tropicales

Graciela Binimelis de RagaCentro de Ciencias de la Atmosfera UNAMCentro de Ciencias de la Atmosfera, UNAM

II Curso de Primavera sobre Ciclones TropicalesII Curso de Primavera sobre Ciclones Tropicales9-12 Marzo, 2009, Acapulco, México

Variabilidad de Ciclones Tropicales

• Frecuencia de ocurrencia del evento

• Duración del evento

• Intensidad del evento

Ciclones tropicales a nivel global :Evolución temporal de la ocurrencia :1985-2003

TT

TT1‐2

1‐23‐4

3‐4

(Frank and Young, 2007)

Ciclones tropicales a nivel global :Frecuencia por cuenca: 1985-2003Frecuencia por cuenca: 1985 2003

(Frank and Young, 2007)

Ciclones tropicales a nivel global :Duración e intensidad: 1985-2003

250

Dias con ciclones tropicales

Duración e intensidad: 1985 2003

100

150

200

0

50

100

TT C t 1 C t 2 C t 3 C t 4 C t 5

40

Numero promedio global

TT Cat 1 Cat 2 Cat 3 Cat 4 Cat 5

20

25

30

35

5

10

15

20

(Frank and Young, 2007)

0

TT Cat 1 Cat 2 Cat 3 Cat 4 Cat 5

Huracanes en el Atlántico :¿Por que hay años TAN diferentes en el numero total?

Respuesta:

(Landsea, 2005)

Debido a una Oscilación Multi-decadal en el Atlántico

(Landsea, 2005)

(Landsea, 2005)

Modulación de frecuencia de ciclones en el Atlántico:

•El AMM es un modo dinámico de variabilidad intrínseca del sistema

“Modo Meridional del Atlántico (AMM)”

•El AMM es un modo dinámico de variabilidad intrínseca del sistema acoplado océano-atmosfera en los trópicos.

•Esta fuertemente relacionado con la actividad ciclónica en escala d d l t bié i t ldecadal pero también interanual

•La Oscilacion multi-decadal delLa Oscilacion multi decadal del Atlantico (AMO) puede excitar a este modo AMM.

•Por lo cual la influencia de la AMO en la actividad ciclónica se

(Vimont& Kossin, 2007)

AMO en la actividad ciclónica se manifiesta a través del AMM

Modulación de frecuencia de ciclones en el Atlántico:“Modo Meridional del Atlántico (AMM)”

(Vimont& Kossin, 2007)

Modulación de frecuencia de ciclones en el Atlántico:

El modo meridional del Atlántico (AMM) es el modo principal de variabilidad del sistema acoplado océanoprincipal de variabilidad del sistema acoplado océano-atmosfera. Este modo también es conocido como Dipolo del Atlántico o modo inter hemisféricodel Atlántico o modo inter- hemisférico.

La relación entre SST y actividad ciclónica puede serLa relación entre SST y actividad ciclónica puede ser considerada como una parte de la relación entre dicha actividad y el AMMactividad y el AMM.

En el Pacifico el modo principal es ENSO que esta muyEn el Pacifico, el modo principal es ENSO, que esta muy correlacionado con la frecuencia, duración e intensidad de ciclones tropicales en el Pacifico Occidental (WPAC)ciclones tropicales en el Pacifico Occidental (WPAC)

Modulación de intensidad de ciclones en el Atlántico:

Figure 1: Tropical cyclogenesis points for the five strongest and five weakest AMM years in the i d 1950 2005 i d i f SST ( h d d) d h ( )period 1950–2005, superimposed on composites of SST (shaded) and shear (contours) 

anomalies. Crosses show the genesis points for all storms that reached tropical storm strength. Storms that reached “major hurricane” also have a circle around their genesis point. Solid (dashed) shear contours denote positive (negative) values The contour interval is 0 25 m s 1 and(dashed) shear contours denote positive (negative) values. The contour interval is 0.25 m s‐1 and the zero‐contour has been omitted.

(Kossin, 2008)

Modulación de intensidad de ciclones en el Atlántico:

Power dissipation index (PDI):p ( )

τ

dtVPDI ∫=τ

3max∫

0

Es un índice definido por Emanuel (2005), que permite p ( ), q pcuantificar la intensidad de un sistema, la velocidad máxima es medida a 10m

(Kossin, 2008)

Correlación entre SST en la zona de desarrollo tropical del Atlántico (hasta 32N) y el índice PDIAtlántico (hasta 32N) y el índice PDI

(Kossin, 2008)

Correlación entre modo meridional del Atlántico y el índice PDI

(Kossin, 2008)

La Niña versus El Niño:P b bilid d d f ió d hProbabilidad de formación de huracanes

en el Atlántico

(Landsea, 2005)

35

40

45

1983

20

25

30

5

10

15 N O A CTI VI TY I N TR OP I CSTSHR (Cat 1-2)MH (Cat 3-5)

0-100 -90 -80 -70 -60 -50 -40 -30 -20

4 5

( )

Influencia de El Niño en el Atlántico

3 0

3 5

4 0

4 5

1995en el Atlántico

1 5

2 0

2 5

3 0

0

5

1 0

1 5

TSHR (Cat 1-2)MH (Cat 3-5)

0-100 -90 -80 -70 -60 -50 -40 -30 -20

STANLEY B. GOLDENBERGHurricane Research Division

AOML/NOAA (4/98)HRD

Note: In 1983, Barry (southernmost track) starts east ofFlorida, then became a depression in the Gulf of Mexicobefore regaining TS strength and finally making landfall as aHR. (i.e., there are really only 4 storms on the plot.

Cizalla del viento:Niño versus no ‐ Niño 

(Landsea, 2005)

Resumen de variabilidad en el Atlántico:

Tanto en el Atlántico como en el Pacifico existen modos zonales y meridionales que reflejan la variabilidad delzonales y meridionales, que reflejan la variabilidad del sistema acoplado océano-atmosfera.

Sin embargo, las diferencias en el estado base de la cuenca y la geometría en el Atlántico hace que el modo zonaly la geometría en el Atlántico, hace que el modo zonal (“Niño del Atlántico”) tenga una magnitud mucho mas reducida que en el Pacificoreducida que en el Pacifico.

Esto permite que el modo meridional del Atlántico (AMM)Esto permite que el modo meridional del Atlántico (AMM) tenga mayor importancia y sea el principal modulador de la actividad ciclónica en el Atlántico En segundo lugar seactividad ciclónica en el Atlántico. En segundo lugar, se encuentra la influencia de ENSO en dicha actividad.

Variabilidad de Ciclones Tropicalesen el Pacifico Orientalen el Pacifico Oriental

• Climatología

• Influencia del estado del océano

• Influencia de modos de gran escala (ENSO, PDO)

• Fracción que penetra a tierra• Fracción que penetra a tierra

Frecuencia de ocurrencia

(cortesia O. Sanchez)Promedio 1986-2006: 16 por año

Distribución de intensidad

(cortesia O. Sanchez)

Distribución de trayectorias: variabilidad intra-estacional

(cortesia O. Sanchez)

Distribución espacial de máxima intensidad

(cortesia O. Sanchez)

Variabilidad de la temperatura del océano

Variabilidad a variasVariabilidad a varias escales temporales: anual, estacional, mensual…

Al ñ l SSTAlgunos años, la SST en los meses  de ciclogénesis es masciclogénesis es mas elevada que el promedio y  en otros es menos….

Variabilidad de SST i d ENSO

(Maloney et al, 2008)

TMI (TRMM) vs TAO SST(Junio‐Octubre en blanco)

asociada a ENSO  

Variabilidad de las anomalías de temperatura del océano

La serie de 1946 a 2006 i di2006, parece indicar  que las anomalías de SST estuvieran aumentando en el EPAC

Sin embargo si miramos en detalle, vemos la señal del “climate shift” en 1976 en el EPAC (Trenberth, 1996)

(Tisdale,2008)

Análisis Bayesiano de actividad ciclónica, indica “ h i ” 1982un “change‐point” en 1982:cambio de régimen

Periodo: 1966‐ 2002

(Chu & Zhao, 2004)

Análisis Bayesiano indica diferentes probabilidades de i d é d 1982ocurrencia para antes y después de 1982

(Chu & Zhao, 2004)

Variabilidad en el Pacifico Oriental :Influencia de PDO y SOIInfluencia de  PDO y SOI

Regionalización del NORegionalización del NO de México, para evaluar importancia deimportancia de precipitación ciclónica

MED: mediterráneoMED: mediterráneoCON: continentalMID: península centralLCB península sur Los CabosLCB: península sur, Los CabosMIX

(Diaz et al, 2008)

SOI

MEDMED

LCB

SOI: importante  CON

en la parte NORTE

PDO:  en la parte 

(Diaz et al, 2008)

pSUR

Variabilidad en el Pacifico Oriental :Variabilidad en el Pacifico Oriental :Influencia de  ENSO en el numero de ciclones

(R V dill t l 2007)(Romero‐Vadillo et al, 2007)

Variabilidad en el Pacifico Oriental :Variabilidad en el Pacifico Oriental :Influencia de  ENSO en duración de  los ciclones

(Romero‐Vadillo et al, 2007)

Variabilidad en el Pacifico Oriental 

Ciclo anual

(Romero‐Vadillo et al, 2007)

PENETRACION A TIERRA EN MEXICO  (1951‐2000)

SINALOA

BAJA CALIFORNIA

SINALOA HUR= 18TT= 8

BAJA  CALIFORNIASUR HUR= 19TT = 30TT = 30

(Jauregui, 2003)

OAXACAHUR = 2TT = 11

PENETRACION A TIERRA EN MEXICOPENETRACION A TIERRA EN MEXICO

(Jauregui, 2003)

PENETRACION A TIERRA EN MEXICO

MAS DELDEL

DOBLE!!

FALTA KENNA EN 2002

(Jauregui, 2003)

Duración de la estación ciclónica en el Atlántico:

(Kossin, 2008)

Duración de la estación ciclónica:

(Kossin, 2008)

Duración de la estación ciclónica:T d i d SST l A lá i l i dTendencia de SST en el Atlántico para el periodo 

1950‐2007

(Kossin, 2008)

¿Qué pasa con laduración de la

9

8

9

10 First tropical storm of the season

duración de la estación ciclónica en  5

4

5 5

4

6

4

5

6

7

el Pacifico?1

0 0

1

01

2

3

88

9 Last tropical storm of the season

0 0 00

may june july

1969‐1978 1979‐1988 1989‐1998 1999‐2008

6

5 5

6

7

8

Mayor probabilidad de queempiece antes la temporada?

4

3

5 5

33

4

5 empiece antes la temporada?

Indicación de que

0 00

1 1

2

0

2

0

1

2

3 qtermina mas tarde…?

(Oropeza y Raga)

0 00 0 00

september october november december

1969‐1978 1979‐1988 1989‐1998 1999‐2008