Análisis de la variabilidad climática del Noroeste de México

Abstract

Diferentes modelos de circulación general acoplados se emplean para: (1) obtener un mejor entendimiento de la variabilidad climática natural en escalas de tiempo interanuales y decenales; (2) como herramienta para extender las predicciones meteorológicas y (3), para la elaboración de proyecciones estacionales del clima bajo diferentes escenarios. Sin embargo, aún hoy en día existe una enorme dificultad por ampliar la aplicación de estos modelos en estudios regionales, básicamente influenciada por una baja resolución espacial y la escasez de información histórica detallada. Para el noroeste de México (NWMx), conformado por los estados de Sonora, Baja California y Baja California Sur, las proyecciones que otorgan estos modelos son desalentadoras pues anticipan, para las siguientes décadas, una intensificación de la aridez y un incremento de las temperaturas del aire en superficie (TAS). La presente tesis intenta dilucidar el comportamiento de las lluvias (LL) y las TAS en el NWMx durante las últimas 8 décadas (1922-2008), analizando las observaciones registradas en 52 estaciones climatológicas de México (extraídas de la base de datos ERIC III) y 3 estaciones climatológicas de Estados Unidos (cortesía del National Climatic Data Center). Se usaron los datos diarios de temperatura máxima (TMX), temperatura mínima (TMN) y precipitación. Los criterios de calidad de datos y selección de estaciones incluyeron: (1) eliminación de datos dudosos al interior de las series; (2) eliminación de datos repetitivos consecutivamente; (3) estaciones con registros ≥ 40 años, (4) estaciones localizadas fuera de zonas urbanas, para evitar el efecto térmico de la isla de calor, etc. En el sistema de análisis también se hizo uso de información histórica de los siguientes índices: (1) Oscilación Decadal de Pacífico; (2) Oscilación Multidecadal del Atlántico; (3) Oscilación del Sur; (4) Oscilación del Atlántico Norte y (5) datos de anomalías de alturas geopotenciales a 700 hPa (GH700). Adicionalmente, se realizó un estudio detallado para Sonora, utlizando la información de 34 estaciones climatológicas para el período 1946-2008. El análisis también se enfocó en los períodos 1946-1975 y 1976-2008, para verificar si el cambio de fase en el clima del Pacífico Norte entre 1975/1976 tuvo influencia sobre el clima de Sonora. Se analizaron las tendencias observadas en las variables indicadas y en otras, derivadas de las primeras y que cuantifican el número de días en que la variable correspondiente fue inferior o superior a un valor de referencia, según el 1%, 5% o 10% de las fracciones de toda la serie. La magnitud y significancia estadística de las tendencias se determinó mediante los métodos de regresión y de mínimos cuadrados. Mediante la aplicación del análisis de funciones empíricas ortogonales, con rotación de ejes por el método Varimax, fue posible identificar los modos de variación más importantes o microregiones en el NWMx. A cada variable se le aplicó el método de manera independiente. Los eigenvalores de cada componente se graficaron con objeto de analizar su distribución espacial. Los límites entre las regiones se establecieron considerando un coeficiente (eigenvalor) igual o mayor a 0.6. Se retuvo el número de Componentes Principales (CP) que juntos explican entre el 45 y 63% de la varianza total. Con todos estos análisis se hace evidente la alta heterogeneidad climática que hay en el Noroeste de México, observada en la distribución espacio-temporal de la LL y las TAS, que demuestra la imposibilidad de encontrar una manifestación única y uniforme de estas variables ante el calentamiento global. En la península de Baja California (PBC), por ejemplo, se aprecia una tendencia significativa a incrementar sus precipitaciones, tanto en el sur como en el noroeste. Así mismo hay indicaciones de un aumento en las temperaturas mínimas extremas en el sur de la Península. Por otro lado, se observa en Sonora la tendencia a reducir la temperatura mínima, máxima y el total de días en el año durante los cuales la temperatura mínima fue igual o inferior a un valor de referencia que agrupa el 10% de los días más fríos de la serie, igual que a reducir la lluvia total anual. Además hay evidencias de que las tendencias de diversas variables están correlacionadas con los cambios interdecadales que se observan en el Océano Pacífico y el Océano Atlántico, también con las variaciones del flujo atmosférico a 700 hPa. En el análisis por periodos en el norte de Sonora se muestra un incremento en el total de días con lluvia por año. Mientras que en el sur del estado se observa una reducción. También existen evidencias de una reducción en la lluvia anual en la región serrana de 1946 al 2008 asociada muy probablemente a una disminución de las lluvias abundantes sobre esta región. Los datos muestran un cambio en las tendencias tanto en las temperaturas mínimas como en las temperaturas máximas medias anuales, de enfriamiento entre 1946 y 1975 hacia un calentamiento entre 1976 y 2008. Este cambio de fase también es evidente en GH700 otorgando evidencia adicional de que la variabilidad climática de Sonora está fuertemente influenciada por la variabilidad climática del Pacífico Norte.