Scielo RSS <![CDATA[Atmósfera]]> http://www.scielo.org.mx/rss.php?pid=0187-623620130004&lang=es vol. 26 num. 4 lang. es <![CDATA[SciELO Logo]]> http://www.scielo.org.mx/img/en/fbpelogp.gif http://www.scielo.org.mx <![CDATA[<b>Letter from the Editor</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0187-62362013000400001&lng=es&nrm=iso&tlng=es <![CDATA[<b>The properties of convective storms in central Mexico</b>: <b>A radar and lightning approach</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0187-62362013000400002&lng=es&nrm=iso&tlng=es Se emplean datos del radar de Cerro Catedral (una elevación cercana a la Ciudad de México) para investigar las propiedades de las tormentas convectivas que ocurren sobre el centro de México, una región de orografía compleja. La distribución espacial muestra que las tormentas tienden a formarse y moverse hacia el oeste del radar, sobre una banda estrecha de terreno elevado. No obstante, las tormentas con los mayores volúmenes y alturas en sus topes tienden a localizarse hacia el suroeste, sobre terrenos bajos. Cada elemento convectivo se enlazó con el número de descargas eléctricas a tierra producidas en su interior, según fueron detectadas por la World Wide Lightning Location Network (Red Mundial de Localización de Rayos). Las tormentas en las que se detectaron descargas y que tuvieron un promedio de más de seis rayos en su interior, fueron significativamente más grandes e intensas que las tormentas en las que no se detectaron descargas, y tendieron a localizarse sobre terrenos más bajos. La muestra de más de 98 000 celdas identificadas se dividió en cuatro grupos de acuerdo con la elevación, para investigar posibles tendencias de las propiedades medias relacionadas con la altura del terreno, como se ha informado para otras regiones en México. En tanto que el número de tormentas por unidad de área se incrementa con la elevación del terreno, los valores promedios de las propiedades relacionadas con el tamaño (área, volumen, tope del eco) y la intensidad (reflectividad máxima, número de descargas, altura de la reflectividad máxima, máxima altura del contorno de 30 dBZ), disminuyen. Estos resultados podrían vincularse con la posibilidad de que el espesor de la parte de la nube donde ocurren los procesos de lluvia caliente sea menor en terrenos más altos. Los ciclos diurnos de la convección y del número de descargas eléctricas al norte del radar muestran un régimen de precipitación típicamente continental, con máximos a las 18:00 LT en ambas variables. No obstante, al sur del radar el máximo de descargas se detectó cerca de la medianoche, lo cual se relaciona con la convección más profunda que ocurre sobre los terrenos bajos de esa zona durante altas horas de la noche y la madrugada.<hr/>Radar data from Cerro Catedral (a peak close to Mexico City) were used to investigate the properties of convective storms over central Mexico, a region with complex orography. The spatial distribution shows a preference for storms to form and move to the west of radar, over a narrow band of high terrain. However, the storms with the higher volumes and echo-top heights tend to be located southwestward over lower terrain. Each radar feature was matched with the number of cloud-to-ground (CG) lightning produced inside it, as retrieved from the World Wide Lightning Location Network dataset. The storms in which lightning was detected, with an average of more than six lightning bolts, clearly outperform in size and intensity the group of storms in which lightning was not detected, and tend to lie over lower terrain. The sample of over 98 000 identified cells was divided into four elevation groups to look for elevation trends in the mean properties, as reported for other Mexican regions. While the number of storms per unit area increases with terrain height, the average values for properties related to both size (area, volume, echo-top height) and intensity (maximum reflectivity, number of CG bolts, height of maximum reflectivity, maximum height of 30 dBZ echo) decrease. These results could be related to the possible shallower warm-cloud depths over the higher elevations. The diurnal cycles of convection and lightning north of the radar show a nearly typical continental regime of precipitation in that zone, with maxima at 18:00 LT in both variables. However, south of the radar, a maximum in lightning activity occurs during late night and early morning, which is linked with the deeper nocturnal convection over the lower terrain in that zone. <![CDATA[<b>Preliminary analysis of thermal anomalies before the 2010 Baja California</b> <b>M7.2 earthquake</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0187-62362013000400003&lng=es&nrm=iso&tlng=es Este trabajo presenta un análisis preliminar de las anomalía térmicas observadas antes del terremoto de magnitud 7.2 ocurrido el 4 de abril de 2010 en Baja California. Los resultados muestran que la temperatura superficial del aire en la estación de Mexicali (la más cercana al epicentro) alcanza un valor máximo el 30 de marzo (que también es el máximo registrado entre el 1 de enero y el 4 de abril de 2010). Las estaciones meteorológicas lejanas al epicentro (distantes 100 km de éste) no muestran otra anomalía. En particular, los datos de temperatura del aire del Análisis Final de los Centros Nacionales de Predicción Ambiental (NCEP-FNA, por sus siglas en inglés) muestran un cambio máximo de temperatura entre el 30 y 31 de marzo en el punto de malla del epicentro, en tanto que los otros 7199 puntos de malla muestran cambios medianos a bajos. La temperatura de la brillantez medida por el radiómetro avanzado de barrido por microondas, acoplado al sistema de observación de la Tierra del satélite Aqua (AMSR-E, por sus siglas en inglés) también muestra un incremento el 31 de marzo. Los resultados del análisis térmico multiparamétrico cumplen de manera adecuada con los criterios DTS (desviación [D], sincronía temporal [T] y consistencia espacial [S]), de manera que pueden considerarse como anomalías térmicas sísmicas. Este análisis podría contribuir al pronóstico confiable de terremotos.<hr/>This paper presents a preliminary analysis of thermal anomalies before the Baja California M7.2 earthquake occurred on April 4, 2010. The results show that surface air temperature of the Mexicali station, which is the closest one to the epicenter, reaches its maximum value on March 30, which is also the maximum value from January 1 to April 10, 2010. Weather stations far away from the epicenter (100 km away) show no other thermal anomaly. In particular, the National Centers for Environmental Prediction Final Operational Global Analysis (NCEP-FNL) air temperature data show a maximum temperature change between March 30 and 31 at the epicenter grid point, while the other surrounding 7199 grid points show medium to low temperature change. The microwave brightness temperature measured by the Advanced Microwave Scanning Radiometer on board the EOS Aqua satellite (AMSR-E) also shows an increase on March 31. The results of multiple thermal parameters analysis obey well the DTS criterions: deviation (D), time synchronism (T), and space consistency (S), so they can be considered as convincing seismic thermal anomalies. This analysis might contribute to make reliable earthquake predictions. <![CDATA[<b>Modeling the potential impact of climate change in northern Mexico using two</b> <b>environmental indicators</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0187-62362013000400004&lng=es&nrm=iso&tlng=es La modelación de impactos locales, caracterizados por deterioro de los recursos naturales -especialmente agua y suelo- ante los efectos globales del cambio climático, se ha convertido en una poderosa herramienta en la búsqueda de medidas de mitigación y adaptación. Los objetivos de la presente investigación fueron: 1) evaluar mediante procesos de modelación el impacto potencial del cambio climático para el periodo 20102039 y 2) advertir sobre riesgos futuros a partir de la identificación de forzantes radiativos locales o áreas críticas, considerando el índice de aridez (IA) y erosión laminar del suelo causada por el viento (ELV) como dos indicadores de calidad ambiental. Se usaron técnicas de evaluación de los recursos naturales empleadas por el Instituto Nacional de Ecología y Cambio Climático (INECC) para los estudios de ordenamiento ecológico territorial. Los insumos empleados comprenden información climática actual y futura, cubiertas de suelos y propiedades edáficas asociadas al municipio de Gómez Palacio, Durango, México (25.886° N y 103.476° W). Los cálculos realizados a partir de las anomalías para los promedios anuales de precipitación y temperatura indican que el territorio municipal en el escenario A2 podría tener un impacto promedio de 63% causado por la ELV, en tanto que el IA probablemente cambie su promedio histórico de 9.3 a 8.7; se estima que el impacto promedio sobre este índice en el futuro será de 0.53 ± 0.2.<hr/>Modeling the deterioration of natural resources, especially water and soil that results from the global effects of climate change has become a powerful tool in the search for mitigation and adaptation measures. The objectives of this research were: (1) to model the potential impact of climate change for the period 20102039, and (2) to offer advice about future risks based on local radiative forcing or critical areas and taking into account two indicators of environmental quality, the aridity index (AI) and laminar wind erosion (LWE). Evaluation techniques for natural resources, similar to those applied by the Instituto Nacional de Ecología y Cambio Climático (National Institute of Ecology and Climate Change) were used for studies of ecological land use. The inputs include climate information (current and future), soil cover and edaphic properties related to the municipality of Gómez Palacio, Durango, Mexico (25.886° N, 103.476° W). According to calculations estimated from the anomalies for the mean annual rainfall and mean annual temperature, in a future climate change scenario, an average impact of approximately 63% would be caused by LWE, and the AI would change from its historical value of 9.3 to 8.7. It is estimated that the average impact on the AI in the future will be 0.53 ± 0.2. <![CDATA[<b>Greenhouse gases mitigation against climate change</b>: <b>United States-Mexico border study case</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0187-62362013000400005&lng=es&nrm=iso&tlng=es La radiación solar es una de las fuentes de energía más importantes de nuestro planeta. El interés por su uso como energía renovable y limpia para mitigar los efectos de los gases de efecto invernadero (GEI) se ha incrementado de manera significativa. Este artículo presenta una evaluación de las mediciones de radiación solar y la estimación del potencial energético, así como una comparación de ambas, como ejemplo del esfuerzo para reducir los GEI. Las mediciones fueron realizadas con piranómetros instalados en la ciudad de Mexicali, Baja California, localizada en el noroeste de México, y en la ciudad de Yuma, Arizona, en el suroeste de EUA, que están separadas por una distancia de 96 km. Ambas ciudades muestran un desarrollo sostenido y características climáticas similares con numerosos días soleados, elevadas temperaturas extremas y escasa precipitación. Los resultados muestran diferencias tanto en su comportamiento como en las mediciones de radiación solar global, especialmente durante las estaciones críticas primavera y verano, con valores 15.73% (0.042 KW/m²) superiores en Mexicali con respecto a Yuma a pesar a pesar de su cercanía. Esto indica que los flujos de mesoescala parecen dominar los sistemas sinópticos prevalentes en la región. Se estima el potencial energético, y se analiza con algunas variables como radiación solar global, precipitación, temperatura del aire, humedad relativa y climatología de los días claros, parcialmente nublados y nublados. Con esto se estima la energía proyectada para Mexicali en caso de que se utilizara el recurso solar, y se calcula que se evitarían 291 ton de GEI. Los valores de energía potencial obtenidos en Mexicali son mayores que los registrados en Yuma, por lo que este estudio comparativo de radiación solar y energía contribuye al desarrollo de estas tecnologías en México. Los resultados de las mediciones en la región demuestran la importancia de la estrategia propuesta para mitigar el cambio climático.<hr/>Solar radiation is one of the most important energy resources of our planet. The interest in its use as a renewable and clean energy to mitigate the greenhouse gases (GHG) effects has increased significantly. This paper evaluates the measurements of global solar radiation and its energy potential and presents a comparison between both of them, as an example of the effort to reduce GHG emissions. The measurements were made with pyranometers installed in the city of Mexicali, Baja California, located in northwestern Mexico, and the city of Yuma, Arizona, located in the southwestern United States. Separated by a distance of 96 km, both cities have a sustained development and are climatically similar, since they present numerous sunny days, extreme hot temperatures and little precipitation. The results presented show differences in their behavior and in the solar radiation measurement values, especially for the critical spring and summer seasons, with values 15.73% (0.042 kW/m²) higher in Mexicali with respect to Yuma. Energy power is estimated, and it is discussed with some variables as global solar radiation, rainfall, air temperature, relative humidity and climatology of clear, partly cloudy, and cloudy days. With this estimation, the solar energy used and GHG avoided is projected for Mexicali. It is assessed that 291 tons of GHG are prevented. The Mexicali values of potential energy are higher than those of Yuma; therefore, this solar and energy comparative study provides reasons to develop these technologies in Mexico, but solar technologies should be deployed also in Yuma. The measured data at the regional level demonstrate their importance, and the relevance of the proposed mitigation strategy for climate change. <![CDATA[<b>Extreme temperature scenarios in Mexicali, Mexico under climate</b> <b>change conditions</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0187-62362013000400006&lng=es&nrm=iso&tlng=es Los eventos climáticos extremos pueden tener consecuencias graves en la población y el medio ambiente, por lo que en este artículo para la ciudad de Mexicali, México, con una serie de tiempo de 1950 a 2010, se analizan las tendencias anuales de temperaturas extremas; asimismo, se estiman los periodos de retorno de 5 a 100 años mediante la modelación de la temperatura máxima estival y la temperatura mínima invernal. Para determinar las tendencias temporales se aplicaron la prueba no paramétrica tau de Kendall y el estimador de pendiente de Sen. También se aplicaron la distribución generalizada de valores extremos (GVE) a la aproximación de máximo por bloques, y la distribución generalizada de Pareto (DGP) a valores sobre un umbral determinado previamente. Debido a las características no estacionarias de la serie de valores de temperatura, se incluyó la tendencia temporal como covariable en el parámetro de ubicación, observándose mejoras sustanciales, sobre todo respecto a la temperatura mínima extrema en comparación con lo obtenido con la distribución GVE sin covariable y con la DGP. Se encontró una tendencia positiva estadísticamente significativa para ambas temperaturas extremas: máxima estival y mínima invernal. Hacia finales del siglo XXI la temperatura máxima extrema podría ser de 2 a 3 °C más alta que la actual, y el invierno podría ser menos severo, ya que el modelo probabilístico sugiere incrementos de 7 a 9 °C en la temperatura mínima extrema respecto del periodo de base estudiado. Se analizan las posibles consecuencias de lo anterior en la ciudad de Mexicali.<hr/>Extreme weather events can have severe consequences for the population and the environment. Therefore, in this study a temporal trend of annual temperatures was built with a time series from 1950 to 2010 for Mexicali, Mexico, and estimates of 5- to 100-year return periods are provided by modeling of summer maximum and winter minimum temperatures. A non-parametric Kendall's tau test and the Sen's slope estimator were used to compute trends. The generalized extreme value (GEV) distribution was applied to the approximation of block maxima and the generalized Pareto distribution (GPD) to values over a predetermined threshold. Due to the non-stationary characteristic of the series of temperature values, the temporal trend was included as a covariable in the location parameter and substantial improvements were observed, particularly with the extreme minimum temperature, compared to that obtained with the GEV with no covariable and with the GPD. A positive and significant statistically trend in both summer maximum temperature and winter minimum temperature was found. By the end of 21st century the extreme maximum temperature could be 2 to 3 °C higher than current, and the winter could be less severe, as the probabilistic model suggests increases of 7 to 9 °C in the extreme minimum temperature with respect to the base period. The foreseeable consequences on Mexicali city are discussed. <![CDATA[<b>Variability of precipitation and temperature in Guanajuato, Mexico</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0187-62362013000400007&lng=es&nrm=iso&tlng=es Se analizó la variabilidad de precipitación y temperatura en múltiples escalas de tiempo utilizando datos de cinco estaciones de observación en superficie localizadas en el centro del estado de Guanajuato, México, así como datos del reanálisis regional de Norteamérica (NARR, por sus siglas en inglés). Los resultados indican que no se encontró incremento en la frecuencia del número de días con precipitación que excedan el percentil 90 durante el periodo 1979-2011; sin embargo, la frecuencia del número de días con temperatura máxima superior al percentil 90 se incrementó más de dos veces en ese mismo periodo, y la frecuencia en el número de días con temperatura máxima inferior al percentil 10 disminuyó casi a la mitad en el mismo periodo, lo que da como resultado la escasa disponibilidad de agua para la actividad económica basada en la agricultura. Se encontró además que la precipitación dentro de la temporada varía de acuerdo con la fase en la que se encuentre la oscilación Madden-Julian (MJO, por sus siglas en inglés). Se observó que cuando se presentan las fases 1-3 de la MJO la precipitación es superior a la normal y cuando se presentan las fases 4-7 de la MJO es inferior a la normal. Las anomalías de precipitación, presión, viento y temperatura tanto a nivel superficial como a una altura geopotencial de 700 mb mostraron que los días con lluvia en Guanajuato se asocian con flujo ascendente y costero, así como disminuciones en la temperatura superficial y la evaporación potencial. Las fases 1-3 y 8 de la MJO muestran una buena correlación con estas anomalías. De manera similar, las anomalías observadas en los días sin lluvia en Guanajuato consistieron en temperatura superficial más elevada, flujo anticiclónico que cubre el norte de México, y evaporación potencial intensificada. Las fases 4-7 de la MJO muestran una buena correlación con esas anomalías.<hr/>Variability of precipitation and temperature was examined on multiple time scales using data from five surface observing stations in the center of Guanajuato state, Mexico, as well as gridded data from the North American Regional Reanalysis (NARR). Frequency of days with total precipitation exceeding the 90th percentile was not found to have increased from 1979-2011. However, frequency of days with maximum temperature above the 90th percentile more than doubled from 1979-2011, and frequency of days with maximum temperature below the 10th percentile decreased by almost half over the same period, an important result given the scarcity of water resources for the agriculture-based economy. Precipitation within the growing season was found to vary by phase of the Madden-Julian oscillation (MJO), with MJO phases 1-3 associated with above-normal rainfall and MJO phases 4-7 with normal or below normal rainfall. Composite anomalies of precipitation, surface pressure, surface wind, surface temperature, and 700 mbar height showed that days with rainfall in Guanajuato were associated with on-shore, upslope flow, reduced surface temperatures, and reduced potential evaporation. Composites for MJO phases 1-3 and 8 agreed well with these anomalies. Similarly, composite anomalies for days without rainfall in Guanajuato showed warm surface temperatures, broad anticyclonic flow over much of northern Mexico, and enhanced potential evaporation. Composites for MJO phases 4-7 agreed well with these anomalies. <![CDATA[<b>Recent trends in sea surface temperature off Mexico</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0187-62362013000400008&lng=es&nrm=iso&tlng=es Los cambios de temperatura promedio del océano a nivel global tienen el potencial de afectar negativamente los sistemas naturales y socioeconómicos actuales; sin embargo, los registros para proyectar las tendencias de cambio a nivel regional son escasos y, en algunos casos, contradictorios. En este estudio se analizan las señales de cambio de la temperatura superficial en mares mexicanos, y se comparan con otras regiones del planeta y con indicadores climáticos clave, tanto del Pacífico Norte como de la franja tropical en el Atlántico y el Pacífico. Se identificaron ocho regiones con diferente exposición a la variabilidad climática: en el Pacífico, la costa occidental de la península de Baja California no muestra una tendencia clara, el Golfo de California exhibe una tendencia modesta de enfriamiento durante los últimos 20 a 25 años, en la parte más oceánica del Pacífico mexicano se nota una tendencia intensa de enfriamiento, la región más tropical muestra una tendencia intensa de calentamiento, y entre ambas regiones se forma una banda de transición sin tendencia; en el Atlántico, la parte noreste del Golfo de México muestra una tendencia de enfriamiento, en tanto que la parte oeste, junto con el Caribe, se han estado calentando por lo menos durante los últimos 30 años. Se analizan las interacciones potenciales de estas tendencias con algunas pesquerías principales y la presencia de ecosistemas costeros sensibles.<hr/>Changes in global mean sea surface temperature may have potential negative implications for natural and socioeconomic systems; however, measurements to predict trends in different regions have been limited and sometimes contradictory. In this study, an assessment of sea surface temperature change signals in the seas off Mexico is presented and compared to other regions and the world ocean, and to selected basin scale climatic indices of the North Pacific, the Atlantic and the tropical Pacific variability. We identified eight regions with different exposure to climate variability: In the Pacific, the west coast of the Baja California peninsula with mostly no trend, the Gulf of California with a modest cooling trend during the last 20 to 25 years, the oceanic area with the most intense recent cooling trend, the southern part showing an intense warming trend, and a band of no trend setting the boundary between North-Pacific and tropical-Pacific variability patterns; in the Atlantic, the northeast Gulf of Mexico shows cooling, while the western Gulf of Mexico and the Caribbean have been warming for more than three decades. Potential interactions with fisheries and coastal sensitive ecosystems are discussed. <![CDATA[<b>Climate change and its effects on urban spaces in Chile</b>: <b>A summary of research carried out in the period 2000-2012</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0187-62362013000400009&lng=es&nrm=iso&tlng=es Se sistematizaron los efectos asociados al cambio climático sobre los espacios urbanos en Chile entre los años 2000 y 2012. El método se basó en la revisión de artículos científicos en tres bases de datos (Scopus, Web of Knowledge y Scielo) mediante el uso de 32 palabras claves. Los resultados mostraron sólo 14 investigaciones que relacionan el cambio climático en espacios urbanos, la mayoría de las cuales fueron estudios de casos centrados en la capital nacional. Los principales efectos sobre los espacios urbanos se basaron en cuatro aspectos: 1) incremento de temperatura (islas de calor, olas de calor), 2) problemas de salud en la población más vulnerable (complicaciones cardiacas, insolación, enfermedades respiratorias), 3) incremento en la demanda de agua y 4) daños en la infraestructura urbana con el consiguiente riesgo para la población. Ante este fenómeno se requiere: 1) la incorporación efectiva de los posibles impactos del cambio climático en los instrumentos de planificación territorial, 2) incremento de las áreas verdes que permita mitigar los impactos de las olas de calor, 3) limitar la construcción de viviendas o servicios públicos en áreas de riesgo, 4) incentivar el diseño de planes de adaptación haciendo participe a la propia población vulnerable y 5) implementar medidas de conservación del agua. Se concluye que el cambio climático está generando en los espacios urbanos efectos que deben considerarse para el diseño y expansión de las ciudades.<hr/>We have systematized the effects associated with climate change on urban spaces in Chile reported between 2000 and 2012. The method was based on a review of scientific articles in three databases (Scopus, Web of Knowledge and Scielo) using 32 keywords. Only 14 research papers were found related to climate change in urban spaces, most of which were case studies focused on the capital, Santiago. The main effects on urban spaces were found in four areas: (1) increase in temperature (heat islands, heat waves), (2) health problems in vulnerable populations (cardiac complications, heat stroke, and respiratory diseases), (3) increased demand for water, and (4) damage to the urban infrastructure with resulting risk to the population. In these circumstances the following measures are needed: (1) effective incorporation of the potential impacts of climate change into territorial planning instruments, (2) increased green areas to mitigate the impact of heat waves, (3) limiting of housing or public services in areas at risk, (4) encouraging the design of adaptation plans by involving the vulnerable population, and (5) implementing water conservation measures. We conclude that climate change is causing effects in urban areas that should be considered in the design and expansion of cities.