Scielo RSS <![CDATA[Atmósfera]]> http://www.scielo.org.mx/rss.php?pid=0187-623620150002&lang=es vol. 28 num. 2 lang. es <![CDATA[SciELO Logo]]> http://www.scielo.org.mx/img/en/fbpelogp.gif http://www.scielo.org.mx <![CDATA[<b>Parameterization of net radiation in an arid city of northwestern Mexico</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0187-62362015000200001&lng=es&nrm=iso&tlng=es La urbanización, al cambiar las propiedades de la superficie, modifica de manera sensible el balance de radiación y con ello el clima citadino, por lo que se propuso cuantificar ese balance en diferentes coberturas superficiales para varios días del mes de agosto de 2011 en una ciudad árida del noroeste de México. Se estimó el albedo de cada superficie y algunas otras propiedades de la atmósfera local, como el índice de claridad atmosférica (K0) y la emisividad atmosférica (εatm). Las superficies en las que se realizaron las mediciones fueron asfalto, concreto, poliestireno con pintura elastomérica blanca (PPEB), arcilla y césped. Se encontró que para un ciclo de 24 h de medición, el mayor valor promedio de radiación neta fue para el asfalto (146.1 Wm-2), y el menor valor promedio para el PPEB (33.6 Wm-2). Los valores estimados de albedo varían de acuerdo con la superficie, mientras que los de K0 y εatm dependen de las condiciones atmosféricas prevalentes. A partir de las mediciones se propusieron modelos estadísticos preliminares de la radiación neta en función de la radiación solar entrante y la radiación neta de onda corta, encontrándose en todos los casos coeficientes de determinación superiores a 0.97. Se analizan las probables implicaciones de los resultados encontrados en el medio urbanizado.<hr/>During the process of urbanization, different surface properties significantly alter the radiation balance. This paper attempts to quantify this balance over different surface types in an arid city of northwest Mexico over several days in August 20l1. The albedo of each surface type, as well as local atmospheric properties such as the atmospheric clearness index (K0) and atmospheric emissivity (εatm), were estimated. The surfaces on which measurements were performed were asphalt, concrete, polystyrene painted with white elastomeric paint (PWEP), clay, and grass. It was found that, for a 24-h cycle of measurement, the highest average value of net radiation was for asphalt (146.1 Wm-2), and the lowest average value was for PWEP (33.6 Wm-2). Estimates of albedo values vary depending on the surface, whereas K0 and εatm are dependent on prevailing atmospheric conditions. From these measurements, preliminary statistical models of net radiation as a function of incoming solar radiation and net shortwave radiation were proposed. For each model, the coefficients of determination were higher than 0.97. We discuss the likely implications of the results found for the urban planning of the city. <![CDATA[<b>Downscaling standardized precipitation index via model output statistics</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0187-62362015000200002&lng=es&nrm=iso&tlng=es El presente estudio analiza los posibles impactos futuros del cambio climático sobre los eventos meteorológicos de sequía en Turquía, utilizando para ello una nueva técnica estadística de reducción de escala (downscaling) basada en regresión logística politómica. Esta técnica, conocida como "estadísticas de salida del modelo" (model output statistics, MOS), está diseñada para la reducción de escala de las categorías de sequía del índice estandarizado de precipitación (SPI, por sus siglas en inglés). El principal objetivo de un procedimiento de reducción de escala es determinar la influencia de la variabilidad climática de gran escala y los cambios proyectados en las variables a nivel regional y local. Los predictores de gran escala utilizados en este estudio se obtuvieron a partir de simulaciones del modelo canadiense de circulación general acoplado de segunda generación (CGCM2, por sus siglas en inglés), las cuales abarcan de 1940 a 2100 e incluyen tres escenarios socioeconómicos: control, con los límites de la concentración atmosférica de gases de efecto invernadero en el siglo XX, y los escenarios A2 y B2 del Informe especial sobre escenarios de emisiones del Panel Intergubernamental de Cambio Climático. Se utilizaron observaciones de 96 estaciones meteorológicas para calcular los valores anuales del SPI para el periodo 1940-2010, dejando los últimos 10 años para validación contra los resultados simulados por el CGCM2. Los resultados del MOS derivados de la simulación del clima denominada control coincidieron con los patrones observados en el clima actual. Los resultados del MOS derivados de escenarios climáticos futuros llevan a concluir que hay una probabilidad disminuida de que se presenten condiciones muy húmedas o extremadamente húmedas. Adicionalmente, las probabilidades de que las condiciones sean cercanas a lo normal disminuirán en la costa del Mar Negro, y aumentarán en la transición del Mármara y en Anatolia oriental.<hr/>This study investigates the possible impacts of future climate change on meteorological drought events in Turkey by using a new statistical downscaling technique based on polytomous logistic regression, denoted as the model output statistics (MOS) technique. It is designed to downscale the drought classes of the 12-month Standardized Precipitation Index (SPI). The main goal of a downscaling procedure is to determine the influences of large-scale climatic variability and the projected changes on the local scale-regional variables. The large-scale predictors used in this study were obtained from the output of the Second Generation Canadian Coupled General Circulation Model (CGCM2) simulations, run from 1940 to 2100 for three socioeconomic scenarios, namely control, with the constraint of the 20th century atmospheric concentration of greenhouse gases, and the SRES A2 and B2 scenarios. Observations from 96 meteorological stations were used to estimate 12-month SPI values for the period 1940-2010, leaving the last 10 years for validation against the results simulated by the CGCM2. The MOS results derived from the control climate simulation agree with the observed patterns for present climate. The MOS results derived from future climate scenarios lead to conclude that there is a decreased probability of very wet and extremely wet conditions. In addition, the probabilities of near-normal conditions will decrease in the Black Sea coast and will increase towards the Marmara Transition and continental eastern Anatolia regions. <![CDATA[<b>Spatial, temporal and size distribution of particulate matter and its chemical</b> <b>constituents in Faisalabad, Pakistan</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0187-62362015000200003&lng=es&nrm=iso&tlng=es Se investigaron las variaciones espaciales y temporales de aerosoles de material particulado (PM, por sus siglas en inglés) en Faisalabad, Pakistán, de junio de 2012 a abril de 2013 para conocer la distribución de componentes químicos y fracciones granulométricas en todas las estaciones del año. Se controlaron cuatro fracciones de PM (partículas totales en suspensión [TSP, por sus siglas en inglés], PM10, PM4 y PM2.5) en nueve sitios de muestreo y de manera simultánea se colectaron muestras de TSP en filtros de fibra de vidrio utilizando un dispositivo de alto volumen para toma de muestras de aire. Las muestras de TSP (144) se sometieron a un análisis químico cuantitativo para determinar la presencia de elementos traza (Pb, Cd, Ni, Zn, Cu, Fe) mediante espectroscopia de absorción atómica, así como de cationes solubles en agua (Ca²+, Mg²+, Na+, K+, NH4+) y aniones (Cl-, SO4(2-) y NO3-) por cromatografía iónica. Las mayores concentraciones de PM se observaron en sitios industriales; las concentraciones en cruces de vialidades principales fueron menores, y los valores más bajos se obtuvieron en un sitio remoto. Las concentraciones de PM fueron aproximadamente de dos a 20 veces mayores que los estándares establecidos por la Organización Mundial de la Salud y la Agencia de Protección Ambiental estadounidense. Las partículas gruesas (TSP y PM10) registraron mayores niveles durante el verano y las partículas relativamente pequeñas (PM4 y PM2.5) durante el invierno, en tanto que las concentraciones de partículas de todos los tamaños fueron menores durante la época de monzones en todos los sitios. Las concentraciones de los diferentes elementos y iones solubles en agua siguieron un patrón estacional similar al de las concentraciones de PM. Los elementos de la corteza terrestre Ca, Fe, Mg y Na fueron los mayor contribuyentes a las TSP, en tanto que las concentraciones de origen antropogénico (Pb, Cd, Ni, Cu y Zn) fueron relativamente bajas y mostraron alta variabilidad espacial. El sulfato (SO4(2-)) contribuyó con 50-60% de la concentración total de aniones y fue la especie predominante de éstos. Se encontró que la precipitación, la velocidad del viento y la humedad relativa fueron los factores meteorológicos que tuvieron mayor efecto sobre las concentraciones de PM. La evaluación de los datos presentados en este documento servirá como base para la modelación regional y la asignación de fuentes en el futuro.<hr/>Spatial and temporal variations in aerosol particulate matter (PM) were investigated for distribution over the four seasons of chemical constituents and particle size fractions in Faisalabad, Pakistan from June 2012 to April 2013. At nine sampling sites, four PM mass size fractions (total suspended particulates [TSP], PM10, pM4 and PM2.5) were monitored; simultaneously, TSP mass samples were collected on glass fiber filters using a high volume air sampler. TSP samples (144) were subjected to quantitative chemical analyses for determining trace elements (Pb, Cd, Ni, Zn, Cu, Fe) using atomic absorption spectroscopy, and water-soluble cations (Ca²+, Mg²+, Na+, K+, NH4+) and anions (Cl-, SO4(2-) and NO3-) by ion chromatography. The highest PM mass concentrations were observed at industrial sites, while they were somewhat lower in major road intersections and lowest in the remote background site. It was also observed that PM mass concentrations were about two to 20 times higher than the standard limits of the World Health Organization and the US Environmental Protection Agency. Coarse particles (TSP, PM10 and PM4) were found to be highest during the summer, while relatively fine particles (PM2.5) were higher during the winter period. Concentrations of all size fractions were lowest during the monsoon sampling period at all sites. Concentrations of different elements and water-soluble ions also followed the similar temporal pattern as PM mass concentrations. The crustal elements Ca, Fe, Mg and Na were the largest contributors to TSP mass while elements of anthropogenic origin (Pb, Cd, Ni, Cu and Zn) had relatively lower concentrations and also showed a high spatial variation. Among the anions, sulfate (SO4(2-)) was the predominant species contributing to 50-60% of the total anion concentration. It was found that rainfall, wind speed and relative humidity were the most important meteorological factors affecting PM concentrations. The evaluation of data presented in this paper will serve as a basis for future regional modeling and source apportionment. <![CDATA[<b>Climate variations in a high altitude Alpine basin and their effects on a glacial</b> <b>environment (Italian Western Alps)</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0187-62362015000200004&lng=es&nrm=iso&tlng=es El principal objetivo de este estudio es evaluar la variación de los parámetros climáticos (temperatura, lluvia y nieve) medidos en dos estaciones meteorológicas (Formazza y Sabbione) que nunca antes se habían analizado, ubicadas en un ambiente glaciar (la cuenca del Sabbione en los Alpes occidentales italianos). El estudio se centra en la evolución climática de la cuenca alpina durante los últimos 60 años (1950-2012): el cambio climático ha causado una declinación glaciar pronunciada cuyo origen es el aumento de la ablación debido principalmente al incremento de la temperatura del aire y la reducción de la alimentación, a su vez ocasionada por la disminución de nieve fresca. La prueba de correlación cruzada muestra que la temperatura influye sobre la dinámica de la retracción glaciar más que la precipitación de la nieve. Se han identificado formas periglaciares y ligadas al permafrost (p. ej., suelos estructurados y glaciares de roca) en depósitos de glaciares provenientes de la Pequeña Edad de Hielo (PEH), lo cual evidencia la transición de un ambiente glaciar/ proglaciar a un ambiente periglaciar aún en curso. Además, para identificar mejor el dominio periglaciar de la cuenca, se ha elaborado un mapa de la temperatura media anual del aire a partir de los análisis climáticos.<hr/>The main objective of this study is to evaluate the variations of climatic parameters (temperature, rain and snow) measured by two weather stations (Formazza and Sabbione) that have never been analyzed before, located in a high glacial catchment (the Sabbione basin in the Italian Western Alps). The study highlights the climatic evolution of the Alpine basin during the last 60 years (1950-2012): climate change has caused a pronounced glacial decline originated by ablation augmentation, due mainly to increasing air temperatures and to reduced alimentation caused by a fresh snow decrease. The cross-correlation test shows that temperatures affect the glacial retreat dynamics more than snowfall. Periglacial and permafrost landforms (e.g., patterned grounds, rock glaciers) have been identified within the Little Ice Age (LIA) glacial deposits, which indicate the ongoing transition from glacial/proglacial to periglacial environments. Furthermore, in order to better identify the periglacial domain in the basin, a map of mean annual air temperature (MAAT) was produced based on climatic analysis. <![CDATA[<b>The role of land surface schemes in the regional climate model (RegCM) for seasonal scale simulations over Western Himalaya</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0187-62362015000200005&lng=es&nrm=iso&tlng=es La predicción del clima en el Himalaya occidental es una tarea compleja debido a la gran variabilidad de las barreras orográficas en cuanto a altitud y orientación. Las características de la superficie también desempeñan un papel importante en las simulaciones climáticas, y requieren una representación adecuada en los modelos. En este estudio se utilizaron dos esquemas de parametrización de la superficie terrestre (LSPS, por sus siglas en inglés) para analizar la precipitación estacional en la región del Himalaya: el esquema de transferencia biosfera-atmósfera (BATS, por sus siglas en inglés) y el modelo común de la tierra (CLM, por sus siglas en inglés), v. 3.5, acoplados con el modelo regional del clima RegCM, v. 4. El análisis abarca nueve estaciones invernales diferentes (tres con precipitación excesiva, tres con precipitación normal y tres con déficit de precipitación). Los datos del reanálisis II de los Centros Nacionales de Predicción Ambiental (National Centers for Environmental Prediction, NCEP) del departamento de energía estadounidense se utilizaron como condiciones iniciales y limítrofes para el modelo RegCM. Para aportar condiciones superficiales limítrofes al modelo RegCM se utilizaron parámetros geofísicos similares (resolución de 10 min) a los del Mapa Geofísico de Estados Unidos. Se evalúa el desempeño de dos LSPS (CLM y BATS) acoplados con el RegCM en comparación con datos de temperatura superficial y de una malla de precipitación de la Oficina de Meteorología de la India. Se encontró que los datos simulados de precipitación y temperatura superficial están mejor representados en el CLM que en el BATS cuando se comparan con las observaciones. Más aún, se calculan varios parámetros estadísticos como el sesgo, el error cuadrático medio, el coeficiente de correlación espacial y niveles de aptitud (como el nivel equitativo de aptitud y la probabilidad de detección) para evaluar las simulaciones del RegCM utilizando ambos LSPS. Los resultados indican que el error cuadrático medio disminuye y el coeficiente de correlación espacial se incrementa con el uso del CLM en comparación con el BATS. El nivel equitativo de aptitud y la probabilidad de detección también indican que el desempeño del modelo para simular la escala de la precipitación estacional es mejor con el CLM que con el BATS. En general, estos resultados sugieren que el desempeño del RegCM acoplado con el CLM mejora la aptitud del modelo para predecir la precipitación invernal (15 a 25%) y la temperatura (10 a 20%) en el Himalaya occidental.<hr/>Climate prediction over the Western Himalaya is a challenging task due to the highly variable altitude and orientation of orographic barriers. Surface characteristics also play a vital role in climate simulations and need appropriate representation in the models. In this study, two land surface parameterization schemes (LSPS), the Biosphere-Atmosphere Transfer Scheme (BATS) and the Common Land Model (CLM, version 3.5) in the regional climate model (RegCM, version 4) have been tested over the Himalayan region for nine distinct winter seasons in respect of seasonal precipitation (three years each for excess, normal and deficit). Reanalysis II data of the National Centers for Environmental Prediction (NCEP)/Department of Energy (DOE) have been used as initial and lateral boundary conditions for the RegCM model. In order to provide land surface boundary conditions in the RegCM model, geophysical parameters (10 min resolution) obtained from the United States Geophysical Survey were used. The performance of two LSPS (CLM and BATS) coupled with the RegCM is evaluated against gridded precipitation and surface temperature data sets from the India Meteorological Department (IMD). It is found that the simulated surface temperature and precipitation are better represented in the CLM scheme than in the BATS when compared with observations. Further, several statistical analysis such as bias, root mean square error (RMSE), spatial correlation coefficient (CC) and skill scores like the equitable threat score (ETS) and the probability of detection (POD) are estimated for evaluating RegCM simulations using both LSPS. Results indicate that the RMSE decreases and the CC increases with the use of the CLM compared to BATS. ETS and POD also indicate that the performance of the model is better with the CLM than with the BATS in simulating seasonal scale precipitation. Overall, results suggest that the performance of the RegCM coupled with the CLM scheme improves the model skill in predicting winter precipitation (by 15-25%) and temperature (by 10-20%) over the Western Himalaya. <![CDATA[<b>Mesoscale convective systems in NW Mexico during the strong ENSO events</b> <b>of 1997-1999</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0187-62362015000200006&lng=es&nrm=iso&tlng=es Este estudio presenta un análisis de los sistemas convectivos de mesoescala (SCM) de verano que se desarrollaron en el noroeste de México durante los intensos episodios de El Niño Oscilación del Sur ocurridos de 1997 a 1999. Los resultados del análisis de datos geoestacionarios indican que el mayor número de SCM se asociaron con el episodio de El Niño de 1997, y tuvieron un periodo activo más prolongado. Durante el episodio de La Niña de 1999 se observó un menor número de SCM, los cuales se desarrollaron durante un periodo activo menor. La ocurrencia de SCM se vincula con la localización de la cresta y las anomalías anticiclónicas a alturas geopotenciales de 500 hPa y 200 hPa, respectivamente.<hr/>This study presents an analysis of the summertime mesoscale convective systems (MCSs) that developed in northwestern Mexico during the strong ENSO events of 1997-1999. From the analysis of geostationary data, results indicate that the largest number of MCSs was associated with the 1997 El Niño event throughout a longer active period. During the La Niña event of 1999 fewer MCSs were observed, which had developed over a shorter active period. The occurrence of MCSs is linked to the location of the ridge and the anticyclonic anomalies at 500 hPa and 200 hPa, respectively.