Scielo RSS <![CDATA[Atmósfera]]> http://www.scielo.org.mx/rss.php?pid=0187-623620090001&lang=en vol. 22 num. 1 lang. en <![CDATA[SciELO Logo]]> http://www.scielo.org.mx/img/en/fbpelogp.gif http://www.scielo.org.mx <![CDATA[<b>Mexican drought</b>: <b>an observational modeling and tree ring study of variability and climate change</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0187-62362009000100001&lng=en&nrm=iso&tlng=en Se examina la variabilidad del hidroclima mexicano -con un enfoque particular en las sequías persistentes- mediante observaciones, modelos de simulación forzados por las temperaturas históricas de la superficie marina (SST por sus siglas en inglés), reconstrucciones paleoclimáticas basadas en anillos de árboles, modelos de simulación y proyecciones de cambios de clima tanto de origen natural como antrópico. Durante la mitad invernal del año, el hidroclima a lo largo y ancho de México se ve influenciado por la condición del Océano Pacífico tropical, mientras que la influencia del Atlántico es mínima. Cuando las condiciones de El Niño emergen, los inviernos mexicanos tienden a ser más húmedos. En la mitad veraniega, cuando El Niño prevalece, el norte de México es también más húmedo, mientras que el sur es más seco. Cuando el Atlántico norte tropical se calienta, el norte de México se caracteriza por ser más seco y el sur más húmedo. Estas relaciones son bien reproducidas en los conjuntos de modelos de simulación de la atmósfera, forzados por las SST históricas para el período que se extiende de 1856 a 2002. Se utilizan ensambles extensos de integraciones de 100 días para examinar día con día la evolución de la circulación atmosférica y la precipitación en respuesta a la repentina imposición de la anomalía de la SST de El Niño en la mitad veraniega del año. Las ondas de Kelvin se propagan hacia el este y causan de inmediato una divergencia incrementada de la columna integrada de humedad y precipitación reducida sobre los mares americanos tropicales y mares intra-americanos. En un lapso de pocos días se desarrolla una anomalía de alta presión sobre el Golfo de México. Un modelo forzado no lineal demuestra que esa anomalía se origina debido una reducción en el calentamiento de la atmósfera sobre los mares tropicales intra-americanos del Atlántico. Para verificar simulaciones de modelos forzados por SST históricas se usan reconstrucciones a partir de anillos de árboles que se extendien a épocas anteriores a los registros instrumentales de precipitación. La sequía de la primera mitad de la década de 1950 en el norte de México parece ser la más severa desde mediados del siglo XIX y probablemente ocurrió en respuesta tanto a los efectos multianuales de La Niña como a un Atlántico tropical cálido. La sequía de la década de 1890 también fue severa y aparenta ser el resultado único de una Niña multianual. La sequía que inició en la década de 1990 no sobrepasa esas sequías tanto en duración como en severidad. Datos obtenidos mediante estudios de anillos de árboles que se extienden hasta el siglo XIV sugieren que a finales del siglo XVI hubo una sequía prolongada (megasequía) que pudo haber sido la más larga en la historia de México. Aunque durante la última década, el norte y centro de México han sido más secos que las décadas anteriores, el patrón continental de cambio hidroclimático asociado, no corresponde con lo que los modelos proyectan que debería ocurrir a consecuencia de un aumento del efecto invernadero y del calentamiento global. Sin embargo, los modelos pronostican robustamente que México será más árido a consecuencia del calentamiento global y que la sequía ya debería haber iniciado. Por el momento, es probable que en la naturaleza este proceso se vea enmascarado por la variabilidad natural del océano y de la atmósfera.<hr/>Variability of Mexican hydroclimate, with special attention to persistent drought, is examined using observations, model simulations forced by historical sea surface temperature (SST), tree ring reconstructions of past climate and model simulations and projections of naturally and anthropogenically forced climate change. During the winter half year, hydroclimate across México is influenced by the state of the tropical Pacific Ocean with the Atlantic playing little role. Mexican winters tend to be wetter during El Niño conditions. In the summer half year northern México is also wetter when El Niño conditions prevail, but southern México is drier. A warm tropical North Atlantic Ocean makes northern México dry and southern México wet. These relationships are reasonably well reproduced in ensembles of atmosphere model simulations forced by historical SST for the period from 1856 to 2002. Large ensembles of 100 day long integrations are used to examine the day to day evolution of the atmospheric circulation and precipitation in response to a sudden imposition of a El Niño SST anomaly in the summer half year. Kelvin waves propagate east and immediately cause increased column-integrated moisture divergence and reduced precipitation over the tropical Americas and Intra-America Seas. Within a few days a low level high pressure anomaly develops over the Gulf of México. A forced nonlinear model is used to demonstrate that this low is forced by the reduced atmospheric heating over the tropical Atlantic-Intra-America Seas area. Tree ring reconstructions that extend back before the period of instrumental precipitation data coverage are used to verify long model simulations forced by historical SST. The early to mid 1950s drought in northern México appears to have been the most severe since the mid nineteenth century and likely arose as a response to both a multiyear La Niña and a warm tropical North Atlantic. A drought in the 1890s was also severe and appears driven by a multiyear La Niña alone. The drought that began in the 1990s does not exceed these droughts in either duration or severity. Tree ring records extending back to the fourteenth century suggest that the late sixteenth century megadrought may have been the longest drought to have ever affected México. While the last decade or so in north and central México has been drier than preceding decades, the associated continental pattern of hydroclimate change does not fit that which models project to occur as a consequence of rising greenhouse gases and global warming. However, models robustly predict that México will dry as a consequence of global warming and that this drying should already be underway. At least for now, in nature, this is likely obscured by strong natural atmosphere-ocean variability. <![CDATA[<b>A climatological study of sea breeze clouds in the southeast of the </b><b>Iberian Peninsula</b><b> (</b><b>Alicante</b><b>, </b><b>Spain</b><b>)</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0187-62362009000100002&lng=en&nrm=iso&tlng=en Las brisas marinas soplan bajo tipos de tiempo anticiclónicos, débiles gradientes de presión atmosférica, radiación solar intensa y cielos prácticamente despejados. Por lo general, la cobertura nubosa total debe ser inferior a 4/8 para que se genere un diferencial térmico y de presión entre el aire sobre las superficies de mar y tierra, lo que permite el desarrollo de esta circulación local de viento. Sin embargo, varios estudios numéricos y de observación han comprobado la habilidad de las brisas marinas para generar nubes en la capa límite interna convectiva y en la zona de convergencia de la brisa marina. En consecuencia, el objetivo de este estudio climático es analizar estadísticamente el impacto de las brisas marinas en los géneros de nubes en la capa límite interna convectiva y en la zona de convergencia de la brisa marina. El área de estudio corresponde al sureste de la Península Ibérica (provincia de Alicante, España) y el trabajo se basa en un periodo de estudio de seis años (2000-2005). Este estudio climatológico utiliza observaciones de nubes anotadas desde superficie en la estación de Alicante-Ciudad Jardín (llano costero central), y una exhaustiva campaña de observación de nubes en la estación de Villena-Ciudad (montaña Prebética) sobre un periodo de estudio de tres años (2003-2005). Los resultados confirman la hipótesis de que el impacto de las brisas marinas en los géneros nubosos es aumentar la frecuencia de nubes bajas (Stratus) y convectivas (Cumulus). Las brisas marinas disparan la formación de nubes de tormenta (Cumulonimbus) en la zona de convergencia de la brisa marina, las cuales también tienen un efecto secundario en el desarrollo de nubes altas (Cirrus, Cirrocumulus, Cirrostratus), nubes medias (Altostratus, Altocumulus) y nubes bajas (Stratus, Stratocumulus, Nimbostratus) asociadas con las nubes cumulonimbos (p. ej., yunque de los cumulonimbos).<hr/>Sea breezes blow under anticyclonic weather types, weak surface pressure gradients, intense solar radiation and relatively cloud-free skies. Generally, total cloud cover must be less than 4/8 in order to cause a thermal and pressure difference between land and sea air which allows the development of this local wind circulation. However, many numerical and observational studies have analyzed the ability of sea breezes to generate clouds in the convective internal boundary layer and in the sea breeze convergence zone. Accordingly, the aim of this study is to statistically analyze the impact of sea breezes on cloud types in the convective internal boundary layer and in the sea breeze convergence zone. The study area is located in the southeast of the Iberian Peninsula (province of Alicante, Spain) and the survey corresponds to a 6-yr study period (2000-2005). This climatological study is mainly based on surface cloud observations at the Alicante-Ciudad Jardín station (central coastal plain) and on an extensive cloud observation field campaign at the Villena-Ciudad station (Prebetic mountain ranges) over a 3-yr study period (2003-2005). The results confirm the hypothesis that the effect of sea breezes on cloud genera is to increase the frequency of low (Stratus) and convective (Cumulus) clouds. Sea breezes trigger the formation of thunderstorm clouds (Cumulonimbus) at the sea breeze convergence zone, which also have a secondary impact on high-level (Cirrus, Cirrocumulus, Cirrostratus), medium-level (Altostratus, Altocumulus) and low-level clouds (Stratus, Stratocumulus, Nimbostratus) associated with the Cumulonimbus clouds (e.g., Cumulonimbus anvil). <![CDATA[<b>Ionospheric response to the phenomena occurring below and above it</b>: <b>a summary</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0187-62362009000100003&lng=en&nrm=iso&tlng=en Algunas de las anomalías bien conocidas de la capa F2 pueden tener su origen en la atmósfera baja y otras pueden tener fuentes extra terrestres. Se ha sugerido que los fenómenos que ocurren bajo la ionosfera, tales como truenos, relámpagos/duendes, erupciones volcánicas y temblores, y los que ocurren arriba, como eyecciones masivas de la corona solar, erupciones solares y otros eventos extra terrestres, pueden producir efectos específicos en la capa F2. En este trabajo hemos tratado de resumir los efectos que tienen sobre las temperaturas iónica y electrónica algunos fenómenos que ocurren bajo la ionosfera como los truenos, relámpagos/duendes y la actividad sísmica y otros que ocurren sobre ella como las erupciones solares. El artículo también discute posibilidades. Las temperaturas iónica y electrónica se midieron con el RPA (por sus siglas en inglés) abordo del satélite indio SROSS-C2. Las temperaturas iónica y electrónica normales se compararon con las registradas durante el día anormal o alterado. Los datos del satélite correspondientes al periodo alterado fueron analizados de manera que otros posibles efectos fueron eliminados. Los datos utilizados son del periodo 1995-1998 en el rango de altitud 430-460 km sobre la región india. Los datos de actividad eléctrica se obtuvieron del IMD, Pune, y los detalles de los eventos de actividad sísmica durante este periodo se extrajeron del sitio de internet del USGS y de la literatura existente. Los datos de erupciones solares se obtuvieron del NGDC, Boulder, Colorado, EUA.<hr/>Some of well known F2 layer anomalies might have their origin in lower atmosphere and some have extra terrestrial sources. It has been suggested that the phenomena occurring below the ionosphere such as thunderstorms, lightning/sprites, volcanic eruptions and earthquakes and above the phenomena like corona mass ejection, solar flares and extra terrestrial events may produce F2 layer signatures. In the present paper we have tried to summarize the effect of some phenomena occurring below the ionosphere like thunderstorms, lightning/sprites and seismic activity and the phenomena such as solar flares which occur above the ionosphere, on the ionospheric electron and ion temperatures. The paper also discusses possibilities. The ionospheric electron and ion temperatures were measured by the RPA payload aboard the Indian SROSS-C2 satellite. The normal day's ion and electron temperatures have been compared to the temperatures recorded during the disturbed day. The satellite data corresponding to the disturbance period were analyzed in such way that the other possible effects were eliminated. The data used are from the period 1995-1998 in the altitude range 430-630 km over the Indian region. The data of thunderstorms activity have been obtained from IMD, Pune and details of seismic events during this period downloaded from the USGS website and existing literature. The data of solar flares have been obtained from NGDC, Boulder, Colorado, USA. <![CDATA[<b>Comparison of gauge-corrected versus non-gauge corrected satellite-based quantitative precipitation estimates during the 2004 NAME enhanced observing period</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0187-62362009000100004&lng=en&nrm=iso&tlng=en Las estimaciones cuantitativas de precipitación basadas en satélite (QPE - por sus siglas in inglés), ofrecen la posibilidad de monitorear la precipitación global casi en tiempo real. Asumiendo que su exactitud (en términos de su frecuencia e intensidad) puede ser comprobada; tales productos resultarían muy valiosos para reducir la incertidumbre en la asimilación de datos en superficie, así como en las aplicaciones en simulaciones hidrológicas y de predicción a corto plazo. Durante el experimento del Monzón Norteamericano llevado a cabo sobre partes de México en 2004, se colectaron datos de lluvia para integrar una base de datos y que sirvieron para evaluar cinco productos QPE, 2 calibrados con pluviómetros y 3 más sin calibrar. El análisis de la estimación de lluvia diaria promedio y de su desviación condicional, así como los mapas de frecuencia, muestran que los productos QPE no calibrados tienden a sobreestimar la frecuencia, de los eventos de magnitud moderada a intensa (>25 mm/d), comparado con las mediciones basadas únicamente con pluviómetros. Todos los productos capturaron razonablemente la distribución de la precipitación a larga escala, pero algunos de los productos que no fueron corregidos, particularmente los que se enfocaban en las razones de lluvia basada en mediciones por infrarrojo, mostraron valores de patrones de correlación comparativamente bajos con los obtenidos de pluviómetros. Aunque los productos calibrados normalmente tienden a subestimar la precipitación incluso a valores umbrales altos, se determinó un valor significativo de corrección de sesgo que se sumó a los productos QPE calibrados con pluviómetros, a diferencia de los no calibrados. Sin embargo, este valor resalta los retos a futuro en relación a colectar e integrar datos de pluviómetros en superficie en conjunto con los productos QPE en operación.<hr/>Satellite-based quantitative precipitation estimates (QPE) offer the potential for global, near real-time monitoring of precipitation. Provided their accuracy, in terms of frequency and intensity structures, can be verified, such products would prove to be highly valuable for constraining uncertainty in land data assimilation, hydrological simulation and short-term prediction applications. Two gauge-corrected and three uncorrected satellite-based QPE products are assessed over México against a new composite gauge dataset developed from data collected during the 2004 North American Monsoon season. Analysis of daily averaged rain rates, rain-rate conditional biases, and frequency maps each show a tendency for uncorrected satellite QPE products to overestimate the frequency of moderate to heavy precipitation events (>25 mm/d) with respect to gauge-only analyses. While all products reasonably captured the large-scale distribution of rainfall, some uncorrected products, particularly those emphasizing infra-red based retrieval of rain rates, possessed comparatively low pattern correlation scores with the gauge composite. Although gauge-corrected products tended to somewhat underestimate rainfall at heavy event thresholds, significant value, in terms of overall bias correction, appears to be added to gauge-corrected QPE products versus uncorrected products. This added value, however, highlights ongoing challenges with regards to collecting and integrating surface gauge data in an operational QPE framework. <![CDATA[<b>Characterization of traffic-generated pollutants in </b><b>Bucharest</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0187-62362009000100005&lng=en&nrm=iso&tlng=en La directiva 96/62/EC del Consejo de la Unión Europea sobre determinación y manejo de la calidad del aire ambiental establece que deben existir planes de acción para las zonas donde la concentración de contaminantes excede los valores límite. En las áreas urbanas dichos valores límite se rebasan en especial debido al tráfico. En este trabajo analizamos la variabilidad temporal de los niveles de concentración de NO X, O3 y SO2 en dos cañones urbanos. La distribución de las concentraciones demuestra que el tráfico es la fuente más importante de NO X, contaminante que se emite por la operación de los motores vehiculares. El nivel de contaminación en la calle U2 es 25% menor que el de la calle U1, aún cuando el tráfico cuantificado en la calle U2 es 50% menor que el de la U1. Esto se debe a que la geometría y la ubicación de las calles es diferente.<hr/>European Union Council directive 96/62/EC on ambient air quality assessment and management requires the development of action plans for zones where the concentrations of pollutants in ambient air exceed limit values. In the urban areas the limit values are exceeded, especially due to the traffic. In this paper, we analyzed the temporal variability levels of concentration of NO X, O3 and SO2 in two street canyons. The distribution of concentrations proves that traffic is the most important source of NO X, this pollutant being emitted during running of the vehicle engines. The level of pollution within U2 street is 25% less than U1 street, even though the measured traffic within U2 street is 50% less than within U1 street. This happen because the streets geometry and locations are different. <![CDATA[<b>The risk of early and late frost behavior in central México under El Niño conditions</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0187-62362009000100006&lng=en&nrm=iso&tlng=en El problema de la presencia irregular de bajas temperaturas (heladas) en el centro de México (~19-23° N) causa pérdidas elevadas en la producción agrícola año tras año, afectando principalmente a cultivos que son sensibles a las temperaturas bajas con importantes implicaciones socioeconómicas. En el centro de México, existe carencia de estudios sobre las heladas en relación a su duración especialmente en respuesta al fenómeno de El Niño (EN). Debido a la accidentada orografía del terreno las estaciones climatológicas se agruparon en rangos de 300 m de altura, resultando cinco regiones: I, III, IV-VI con elevaciones de 875 a 2999 msnm, conformadas por 50 estaciones con datos de temperaturas mínimas diarias (&lt; 2 °C) de 1960 a 1998. Nuestros resultados indican (aunque no significativamente) que durante años EN se presenta la primera helada en las cinco regiones bajo estudio y durante años neutrales (N) se presenta la última helada en las regiones más altas (IV-VI). Durante EN, el período libre de heladas (PLH) es más corto que para años N, excepto en la región VI donde fue más corto para años N. Se determinó también la ocurrencia de heladas con 20% de probabilidad de ocurrencia por regiones y para las estaciones con los PLH más cortos. Las pruebas de regresión entre las fechas de ocurrencia de heladas y la elevación, indican que la presencia de heladas está más correlacionada con la altitud del lugar que con los eventos EN y N; los lugares con mayor elevación presentaron PLH más reducidos comparados con los de menor altitud.<hr/>The irregular occurrence of cold temperatures (frost) in central México (~19-23° N) produces high agricultural losses each year; the greatest effect is on cold-sensitive crops, which has important socio-economic implications for the region. There is a lack of information on frost-related studies regarding the onset and duration of frosts in central México, especially in response to the El Niño (EN) phenomenon. Due to the land's irregular topography, the weather stations were grouped into 300 m range heights, resulting in five regions: I, III, and IV-VI with elevations from 875 to 2999 masl. Daily minimum temperatures (&lt; 2 °C) from 50 weather stations and for each year from 1960 through 1998 were analyzed. The EN effect was evaluated by region comparing the frost-free period (FFP) for EN vs. neutral (N) events. Our results (although not statistically significant) show that the first frost occurs during EN years in the five regions under study; the last frost occurs in the highest regions (IV-VI) during N years. Also, during EN, the FFP is shorter than for N years, except in region VI where it was shorter during N years. The probability of frost occurrence at a 20% level was determined for stations with the shortest FFP. Regression analysis between frost periods and elevation show that frost occurrence is better correlated with elevation than with EN and N events; areas with higher elevation showed shorter FFP compared to areas with lower elevation.