SIMPOSIO: EVENTOS HIDROMETEOROLOGICOS EXTREMOS Y CAMBIO CLIMATICO EN EL PERU
“VIENTOS EXTREMOS EN LA COSTA PERUANA, CAUSAS Y EFECTOS”
Ing. Wilmer Alizar Pulache VilchezCIP 90733
24 MARZO 2010
HUACACHINA Y SUS DUNAS
Servicio Nacional de Meteorologia e Hidrologia –
SENAMHI
1.- INTRODUCCION.Fenómeno importante: vientos moderados a fuertes (Brisa fuerte a Temporal) = 22 kt a 47 kt// 39-88 km/h (Paracas: perjudica las diferentes actividades del hombre).
Problemas: transporte de arena (dunas y medanos); reduce la visibilidad (mínima).
Los lugares afectados: Principalmente las ciudades de Nazca y Ica;
Extensión: litoral costero.
Investigación: causas y Modelo que nos permita alertar a la población ante la ocurrencia de dicho evento.
Aplicación: Prevención mediante un pronóstico con mucha anticipación.
¿Vientos fuertes o extremos solo se presentan en Ica?
Determinar las causas atmosféricas que generan la ocurrencia de los vientos fuertes en la costa peruana.
OBJETIVOS.
EVENTOS EXTREMOS-Impactos (noticias) e Intensidad (valor de estacion)•04 de agosto 2003•07 de Octubre 2004•10 de septiembre 2005; derribo algunas palmeras•31 de diciembre 2009; lloviznas intensas en Lima
11 de septiembre 2005
ANTECEDENTES- Entre los años 2004 y 2005 se registraron lluvias de arena de hasta 60 kilómetros por hora en la provincia de Ica. El fenómeno atmosférico se extendió por varias horas a lo largo del litoral de los departamentos de Tacna, Moquegua, Arequipa y Lima.
BASE TEORICA CIENTIFICA
� CAPAS ATMOSFERICAS� ANTICICLON DEL PACIFICO SUR� CORRIENTE EN CHORRO� VORTICIDAD POTENCIAL � ESPESORES� PRINCIPIO:BERNOULLI/ TUBO DE
VENTURI
1. CAPAS DE LA ATMOSFERALa tropósfera: hasta 9 Km (tropopausa) en los polosHasta 18 km en el ecuador. La temperatura va disminuyendo conforme se va subiendo, hasta llegar a -70ºC en su límite superior.
La estratósfera comienza a partir de la tropopausa y llega hasta un límite superior (estratopausa), a 50 km de altitud. La temperatura cambia su tendencia y va aumentando hasta llegar a ser de alrededor de 0ºC en la estratopausa.TROPOPAUSA. CAPA QUE SEPARA LA TROPOSFERA DE LA ESTRATOSFERA. ES ESTABLE, IMPIDIENDO QUE EL AIRE TROPOSFERICO INGRESE A ESTRATOSFERA
TROPOPAUSA
tropósfera
Estratósfera
(APS)
2. ANTICICLON DEL PACIFICO SUR (APS)
Ubicación: cinturón subtropical (30 a 40ºs);
Efectos: subsidencia sobre la costa occidental de Sudamérica, que ocasiona la presencia de nubosidad baja , lloviznas especialmente en época de invierno.
FIGURA: CARACTERISTICAS ATMOSFERCASDEL APS. TOMADO POR SANCHEZ, 1992.
Zona tubular de vientos máximos mayores a 70 nudos(110 km/h);que depende directamente del gradiente horizontal de
temperatura (Holton, 1979). Esto es señal de la existencia de dosmasas de aire con una frontera que las separa.
En el Aviation Weather Center/Transition Aviation Programa, en el Centro de Pronósticos Mundiales en Washington D.C.,
Jet Subtropical 340°K sobre los 10,440 mgp (típicamente 10680mgp.).
Rama Norte del Jet Polar 330ºk entre 10,200 y los 10,440 mgp.
Rama Sur del Jet Polar 320°K bajo los 10,200 mgp (típicamente
entre 10080 y 9960mgp.).
3. CORRIENTE EN CHORRO(JET) DE NIVEL SUPERIOR 250 hPa.
Masa aire fria
Masa aire calido
4. VORTICIDAD POTENCIAL (PV).VORTICIDAD ABSOLUTA. Es la vorticidad relativa más la rotación
de la tierra (coriolis).
ESTABILIDAD ESTATICA. Depende de la estratificación de la atmósfera, es decir del gradiente vertical de temperatura.
VORTICIDAD POTENCIAL (PV). Se define como el producto entre la vorticidad absoluta y la estabilidad estática.
PhD. Uccelini del Servicio Meteorológico de los USA, utiliza este concepto de vorticidad potencial para evaluar el intercambio energético y analizar la intrusión de aire o masa Estratosférica en la Troposfera.
Como la tropopausa es el límite entre troposfera y estratosfera,en definitiva permite estudiar hundimientos de la tropopausa.
Definición matemática de la vorticidad potencial:
gpfPR /
)(���
� ��
� gpf
pfgP
/)()(
���� �
� ����
���
���
���
���
Rossby:
Ertel
vorticidad relativa , f parámetro de coriolis, g aceleración de la gravedad, p presión
Relative vorticity in isentropic coordinatesMinus sign: makes PV positive since pressure decreases upward
��
Las ondas en el campo de PV corresponden a ondas en la corriente en chorro
PV alto a la izquierda de jet (John W. Nielsen-Gammon)
Hoskins et al., (1985): Tropopausa dinámica entre 1.5 - 2.0 PVUOMM (1986), tropopausa dinámica con un mínimo de 1.6 PVU
Nielsen-Gammon (1995), bandas de tropopausa; valores entre 1.5 -3.0 PVU.
Morgand and Nielsen-Gammon (1998) and Bell-Bosart (1993), sedeterminó la PV en el nivel isobárico de 300 hPa. (1PVU=-10-6.m2.K.s-1.kg)
>=+2 PVU
<=-2 PVU
8 KM
12 KM
12 KM
8 KM
H NORTE
H SUR
PV
James T. Moore
Saint Louis University
Cooperative Institute for Precipitation Systems
Esto expresa que en un fluido perfecto (sin viscosidad, nirozamiento) en régimen de circulación por un conductocerrado, la energía que posee el fluido permanececonstante a lo largo de su recorrido.La Ecuación de Bernoulli describe el comportamiento de unfluido moviéndose a lo largo de una línea de corriente.
v = velocidad del fluido a lo largo de la línea de corriente g = constante gravitatoriay = altura geométrica en la dirección de la gravedadP = presión a lo largo de la línea de corriente � = densidad del fluido Para aplicar la ecuación se deben realizar los siguientes supuestos:�Viscosidad (fricción interna) = 0 �Caudal constante�Fluido incompresible - � es constante �La ecuación se aplica a lo largo de una línea de corriente
4. PRINCIPIO DE BERNOULLI
Es un dispositivo que incorpora una simple convergencia ydivergencia a través de una sección y usa los principios deBernoulli para relacionar la velocidad con la presión delfluido. Este principio enuncia que cuando un liquido o gaspasa por una sección estrecha entonces en aquel puntodisminuye la presión pero aumenta la velocidad
5. TUBO DE VENTURI
�� /)2*)21(2( *12 PPVV ���
CASOS A ESTUDIAR
AGOSTO 2003
OCTUBRE 2004
SETIEMBRE 2005
31 DICIMEBRE 2009
Jet: 04 agosto 12z
Jet: 10 setiembre 12z
Jet: 07 octubre 12z
CONFIGURACION TIPICA DEL JET (250 hPA/10500m) DURANTE EL EVENTO PARACAS
Jet: 31 diciembre 12z
04 agosto 12z
10 setiembre 12z
07 octubre 12z
VORTICIDAD POTENCIAL 300 hPA (9000 m)
40°S, 75°W 33°S, 75°W
33°S, 75°W
potencial: : 31 diciembre 12z
Espesor 100-300 hpa: 04 agosto 12z
Espesor 100 - 300: 10 setiembre 12z
Espesor 100-300 hpa: 07 octubre 12z
Espesor 100 - 300: 01 enero 12z
Espesor 100-300 hpa (dia actual menos anterior)
Espesor 850-1000 hpa: 04 agosto 12z
Espesor 850-1000 hpa: 10 setiembre 12z
Espesor 850-1000 hpa: 07 octubre 12z
ESPESORES850 - 1000 Hpa
Espesor 850-1000 hpa: 01 enero 12z
05 DE AGOSTO 2003 HORA 18 UTC 07 DE OCTUBRE 2004 HORA 18 UTC
10 DE SETIEMBRE 2005 HORA 18 UTC
SISTEMAS DE PRESION A NIVEL DEL MAR
01 DE ENERO 2010 HORA 12 UTC
La c
ord
iller
a –
can
aliz
a el
flu
jo d
e ir
e en
niv
eles
baj
os
N=1022 hPA
0=1030 hPA
N=1021 hPA
0=1028 hPA
N=1023 hPA
0=1040 hPA
N=1019 hPA
0=1024 hPA
Velocidad del viento: 04 agosto 18z
Velocidad del viento : 10 setiembre 18z
Velocidad del viento : 07 octubre 18zVELOCIDAD DEL VIENTO 1000 Hpa (cerca a la superficie)
Velocidad del viento : 01 enero 2010 12z
CORTES03 – 05 AGOSTO 2003
CORTE: LATITUD 40º S
VIENTOS TOTALES Y VERTICALES�, JET CHORRO, VORT. REL (VP).
03/08
04/08
CORTE: LATITUD 33º S
Nivel de la tropopausa Velocidad total y vertical
04 agosto
03/08
04/08
03 agosto
Corte: 20º S
Nivel de la tropopausa Velocidad total y vertical 03 agosto
04 agosto
Corte: 15º S
Temperatura potencial Velocidad total y vertical
03/08
04/08
03 agosto
04 agosto
CASO: 06 - 07 OCTUBRE 2004
CORTE: LATITUD 33º S
Nivel de la tropopausa Velocidad total y vertical 06 octubre
07 octubre
CASO: 09 - 10 SETIEMBRE 2005
CORTE: LATITUD 33º S
Nivel de la tropopausa Velocidad total y vertical 09 SETIEMBRE
10 SETIEMBRE
NACIMIENTO DEL EVENTO
AGOSTO 2003
AGOSTO 2003
66-84 HR
DATOS Y GRAFICOS DE ESTACIONES METEOROLOGICAS
SONDAJES
ANTOFAGASTA STO DOMINGO PTO MONTT
02
03
04
EFECTOS DEL HUNDIMIENTO DE LA TROPOPAUSA EN LA COSTA PERUANA
FUERZA O INTENSIDAD DEL VIENTO EN KT
38
25
24.7
19
1115
36.7
32
25
18
1522
41.9
38.7
28.9
18
1017
1114
10
4 7
PRESION ATMOSFERICA DE SUPERFICIE
GRAFICO 6: VARIACION ESPACIAL DIARIA DE LA PRESION ATMOSFERICA A NIVEL DEL MAR (Hpa). PERIODO: 1-8 DE AGOSTO 2003
TACNA
ILO
NAZCA
PISCO
LIMA
CHIMBOTE
TRUJILLO
CHICLAYO
PIURA
A
PERIODO: 1-8 DE AGOSTO 2003
A
A
A
B
B
B
A
A
B
BB B
A A
AB
A
BBB
B
A
A
A
GRAFICO 11: VARIACION ESPACIAL DIARIA DE LA PRESION ATMOSFERICA A NIVEL DEL MAR (Hpa). PERIODO: 4-11 DE OCTUBRE 2004
TACNA
ILO
NAZCA
PISCO
LIMA
CHIMBOTE
TRUJILLO
CHICLAYO
PIURA
A
A
A
B
B
B
A
B
B B
A A
AB
A
BB
B
A
A
A4 5 6 7 8 9 10 11
DIAS
BB
B
GRAFICO 16: VARIACION ESPACIAL DIARIA DE LA PRESION ATMOSFERICA A NIVEL DEL MAR (Hpa). PERIODO: 7-14 DE SETIEMBRE 2005
TACNA
ILO
NAZCA
PISCO
LIMA
CHIMBOTE
TRUJILLO
CHICLAYO
PIURA
A
A
B
B
B
A
A
B
B B
A A
AB
A
B
B
A
A
A
7 8 9 10 11 12 13 14DIAS
B B
B
VISIBILIDAD
GRAFICO 17 C: VARIACION DIARIA DE LA PRECIPITACION EN LA COSTA PERUANA EN OCTUBRE 2004
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
DIAS
PRECIPITACIO
N(m
m)
TACNA LIMA LAMBAYEQUE NAZCA PISCO TRUJILLO PIURA
GRAFICO 17 b: VARIACION DIARIA DE LA PRECIPITACION EN LA COSTA PERUANA EN AGOSTO 2003
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
DIAS
PREC
IPITACIÓ
N (m
m)
TACNA LIMA NAZCA PISCO TRUJILLO LAMBAYEQUE PIURA
PRECIPITACION
GRAFICO 17 d: VARIACION DIARIA DE LA PRECIPITACION EN LA COSTA PERUANA EN SETIEMBRE 2005
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
DIAS
PREC
IPITACIO
N (m
m)
TACNA NAZCA PISCO LIMA TRUJILLO CHICLAYO PIURA
PRECIPITACION
MODELO BIPOLAR DE PRESION ATMOSFERICA EN EL LITORAL
PERUANO
04 DE AGOSTO 2003
07 DE OCTUBRE 2004
B
B
B
AA
A
A
A
10 DE SETIEMBRE 2005
B
B
B
BA
A
A
A
A
A
A
AB
B
B
B
A
Imagen del 07 de octubre 2004
A
31 DICIEMBRE 2009 18Z
GR
AF.
VIE
NTO
S M
AX
IMO
S Y
PR
ESIO
N A
TMO
SFE
RIC
A D
E LA
C
OS
TA P
AR
A E
L 31
DE
DIE
MB
RE
2009
05101520
TACNA
ILO
NAZCA
PISCO
LIMA
CHIMBOTE
TRUJILLO
CHICLAYO
PIURA
1008
1010
1012
1014
1016
1018
P.A
TMO
SFE
RIC
AVI
EN
TOS
MAX
IMO
S
B
B
B
B
A
A
A
A
A
A
A
AB
B
B
B
A
Imagen del 07 de octubre 2004
A
Paracas = f (APS, chorro, VP, INT BIPOLOS)
•Aplicación de la ecuación de Bernoulli para determinar la ocurrencia de un evento “Paracas”
CAUSAS DEL VIENTO FUERTES EN LA COSTA PERUANA
1 LA EXPLICACION SE ENCUENTRA A MILES DE KILOMETROS DE LA COSTA
2 HUNDIMIENTO DE TROPOPAUSA HASTA 400 Hpa. (VORTICIDAD POTENCIAL)
3 VAGUADA CON CORRIENTE EN CHORRO (PROXIMO A LA COSTA DE PERU)
4 ANTICICLON DEL PACIFICO SUR –APS (INCREMENTO SIGNIFICATIVO Y CALLEJON DE BAJAS PRESIONES A LO LARGO DE LA COSTA DE CHILE Y PERU)
5 FACTORES LOCALES (BIPOLOS DE PRESION ATMOSFERICA). INCREMENTO DE LA INTENSIDAD DEL VIENTO EN LAS ZONAS DE BAJA PRESION: ICA, CHIMBOTE, TRUJILLO – CHICLAYO Y PIURA; PERO SON MAS INTENSOS EN ICA CON VELOCIDADES QUE SUPERAN LOS 30 NUDOS. EN MENOR INTENSIDAD EN LA ZONA DE ALTA PRESION: TACNA, LIMA, TRUJILLO
7 LEVANTAMIENTO DE POLVO Y ARENA SOBRE LA CIUDAD DE ICA.
8 OCURRENCIA DE LLOVIZNAS EN TACNA Y LIMA.
9 LOS PRONOSTICOS DE LOS MODELOS GLOBALES Y REGIONALES REPRESENTAN BIEN LAS CARACTERISTICAS FISICAS DE 3 A 4 DIAS DE ANTICIPACION.
CONCLUSIONES
GRACIAS A TODOS USTEDES
A DIOS POR PERMITIRNOS ENTENDER EL COMPORTAMIENTO DE LA NATURALEZA ATMOSFERICA
CONSULTAS: [email protected]@yahoo.es
Top Related