Scielo RSS <![CDATA[Atmósfera]]> http://www.scielo.org.mx/rss.php?pid=0187-623620110004&lang=en vol. 24 num. 4 lang. en <![CDATA[SciELO Logo]]> http://www.scielo.org.mx/img/en/fbpelogp.gif http://www.scielo.org.mx <![CDATA[<b>Climate and climate change in the region of Los Tuxtlas (Veracruz, Mexico): A statistical analysis</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0187-62362011000400001&lng=en&nrm=iso&tlng=en El presente artículo describe los patrones de temperatura y precipitación de la región de Los Tuxtlas en el sur de Veracruz (México). La región es definida como el paisaje volcánico superior a los 100 m de elevación (a excepción en la costa), y comprende 315 525 hectáreas, incluyendo 155 122 hectáreas de la reserva de la biosfera del mismo nombre. El área posee un gradiente altitudinal del nivel del mar a los 1720 m, con dos tipos de climas de acuerdo a la clasificación climática de Kóppen: húmedo tropical (tipo A) en elevaciones bajas y medias, y húmedo con inviernos templados (tipo C) en elevaciones altas. Nuestro estudio se basa en datos de 24 estaciones meteorológicas, con registros variables entre 1925 y 2006. Para cada una de once estaciones principales, las inhomogenidades y los valores no-realistas (outliers) fueron corregidos con métodos estándares, y se calcularon estadísticas descriptivas. El promedio de 30 años de la temperatura media anual varió entre estas estaciones de 24.1 a 27.2 °C, y la precipitación anual de 1272 a 4201 mm. Mediciones adicionales indican localidades con más de 7000 mm de precipitación anual promedio en mayores elevaciones. Con base en estos datos y modelaje de inter y extrapolación espacial (con ANUSPLIN) presentamos tres nuevos mapas para Los Tuxtlas: para temperatura, precipitación y zonas de vida según Holdridge. Las series de tiempo de temperatura y precipitación a lo largo de 48 años fueron analizadas con regresión lineal con mínimos cuadrados generalizados. Existe un gradiente espacial altamente significativo entre estaciones en temperatura y precipitación, pero solamente una tendencia positiva muy baja y no significativa a través de los años (0.016 °C por década). La tendencia de la precipitación es negativa, pero estadísticamente aún menos significativa (-0.23% por década). La regresión lineal entre los datos de temperatura media anual y precipitación anual predice tales cambios opuestos entre las dos variables.<hr/>This article describes temperature and precipitation patterns in the region of Los Tuxtlas southern Veracruz (Mexico). The region is defined here as the volcanic landscape above 100 m elevation (except at the coast), and comprises 315 525 hectares, including the 155 122-hectare Los Tuxtlas biosphere reserve. The area has an elevational gradient from sea level to 1720 m, with two different climates according to Köppen's climate classification: humid tropical (type A) at low and middle elevations, and moist with mild winters (type C) at high elevations. Our study is based on data from 24 meteorological stations, with varying data records between 1925 and 2006. For each of eleven principal stations, inhomogeneities and unrealistic outliers were corrected with standard methods, and descriptive statistics were calculated. Among these stations, the 30-year average annual mean temperature varies from 24.1 to 27.2 °C, and the average annual precipitation from 1272 to 4201 mm. Additional measurements indicate locations with over 7000 mm average annual precipitation at higher elevations. Based on this data, and spatial inter and extrapolation modeling with ANUSPLIN, we present three new maps for Los Tuxtlas: for temperature, precipitation, and Holdridge life zones. The time series of temperature and precipitation over 48 years was analyzed with linear regression, employing generalized least squares. There is a highly significant spatial gradient among meteorological stations in both temperature and precipitation, but only a very low and non-significant upward trend in temperature over the years (0.016 °C per decade). The trend in precipitation is downward, but statistically even less significant (-0.23% per decade). Linear regression between annual mean temperature and annual precipitation data predicts such opposite changes between the two variables. <![CDATA[<b>A study on certain aspects of kinetic energy associated with western disturbances over northwest India</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0187-62362011000400002&lng=en&nrm=iso&tlng=en La precipitación de invierno en los Himalayas occidentales, particularmente sobre Jammu y Kashmir, en Himachal Pradesh, Uttaranchal y sus alrededores, es importante para la agricultura, la horticultura, el transporte, la logística y las cuencas de los glaciares que alimentan los ríos del norte de la India. La precipitación se debe a la interacción de gran escala entre masas de aire de latitudes medias y tropicales. El proceso de interacción lleva a la formación o intensificación de los sistemas sinópticos conocidos como perturbaciones occidentales que se mueven del oeste hacia el este. En este trabajo se analizan los términos del presupuesto energético de una perturbación occidental intensa que ocurrió sobre el noroeste de la India. Esta perturbación, que originó una precipitación ampliamente distribuida sobre la parte noroccidental del del país, se movió sobre la región del 19 al 21 de enero de 1997. La información requerida para el estudio se obtuvo de las bases de datos de reanálisis del National Center for Environmental Prediction/National Center for Atmospheric Research (NCEP/NCAR). Los resultados indican que durante el paso de la perturbación occidental por el norte de la India ocurre un fuerte flujo de convergencia y la producción de energía adiabática. Se observó que el componente meridional de la energía cinética contribuye a su generación, mientras que el componente zonal de la energía cinética ocasiona la destrucción de la generación adiabática de la energía cinética a lo largo de la trayectoria de la perturbación occidental.<hr/>The winter precipitation in western Himalayas, particularly over Jammu and Kashmir, Himachal Pradesh, Uttaranchal and neighborhood is important from the point of view of agriculture, horticulture, transport, logistics and glacier basins that feed the rivers of north India. The precipitation is due to the large-scale interaction between the mid latitude and the tropical air masses. The interaction process leads to the formation or intensification of synoptic systems known as western disturbances that move from west to east. In this paper, kinetic energy budget terms for an intense western disturbance that occurred over northwest India have been analyzed. An intense western disturbance, that gave widespread precipitation over the northwestern parts of the country, moved across the region from 19 to 21 January 1997. The data required for the study was extracted from National Center for Environmental Prediction/National Center for Atmospheric Research (NCEP/NCAR) reanalysis datasets. The results indicate that the strong flux convergence and adiabatic production of kinetic energy takes place during the passage of western disturbance over north India. It is found that the meridional component of kinetic energy contributes for the generation, whereas, the zonal component of kinetic energy contributes for the destruction in the adaibatic generation of kinetic energy along the track of the western disturbance. <![CDATA[<b>Comparison between LDA technique and fuzzy membership roster method for pre-monsoon weather forecasting</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0187-62362011000400003&lng=en&nrm=iso&tlng=en En este trabajo se hace un intento para proponer una nueva técnica operacional para la predicción del tiempo en Calcuta (22.53° N, 88.33° E), India, durante la temporada premonzónica (marzo, abril y mayo). La técnica se basa en el método de listado de funciones de pertenencia difusa que maneja la linealidad no inherente de un fenómeno físico. Para establecer este nuevo método se realizó un estudio comparativo entre las técnicas multivariadas existentes, el análisis lineal discriminante y la nueva técnica basada en el método de listado de funciones de pertenencia difusa. Es interesante observar que para la predicción del tiempo a 12 horas con base en las observaciones de la sonda Radio/Rawin de un día, el método de listado de funciones de pertenencia difusa es mejor que las técnicas multivariadas. Sin embargo, ambos métodos son casi igualmente efectivos para predecir el tiempo de las siguientes 12 horas conbase en las observaciones de la sonda Radio/Rawin a las 0000 UTC. Así, la técnica basada en la lógica difusa adoptada aquí es igual de eficiente que las de la estadística lineal pero computacionalmente más sencilla. Los grados de compatibilidad y de funciones discriminantes se definen utilizando un conjunto de datos de entrenamiento para el período 1985-1996 validado para el período 1997-1999.<hr/>In the present study, an attempt is made to propose a new operational technique for weather forecasting at Kolkata (22.53° N, 88.33° E), India, during the pre-monsoon season (March, April and May). The technique is based on fuzzy membership roster method. It can handle inherent non-linearity in a physical phenomenon. To establish the new method, a comparative study is performed between the existing multivariate technique, the linear discriminant analysis and the newly suggested technique based on fuzzy membership roster method. It is interesting to note that for the prediction of weather of next 12 hours based on Radio/Rawin Sonde observation at 1200 UTC of a day, the fuzzy membership roster method is better than the multivariate technique. Both the methods are however almost equally suitable to predict the weather of the next 12 hours based on Radio/ Rawin Sonde observation at 0000 UTC. So, the fuzzy logic based technique, adopted here, is as efficient as the linear statistical rules, but computationally simpler. The degrees of compatibility and the discriminant functions are defined using a training data set for the period 1985-1996 and validated for the period 1997-1999. <![CDATA[<b>Implementation and applications of chaotic oscillatory based neural network for wind prediction problems</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0187-62362011000400004&lng=en&nrm=iso&tlng=en La cizalladura del viento y los cambios repentinos en su direccióny velocidad son un peligro familiar para la aviación, así como un fenómeno complejo y difícil de predecir. Las causas de las cizalladuras pueden variar según el lugar. En algunos sitios se deben a reventones, columnas localizadas de aire descendente, mientras que en otros lugares las cizalladuras pueden ser consecuencia de fenómenos meteorológicos de mesoescala. Por lo tanto, los algoritmos y técnicas que se utilizan para predecir las cizalladuras del viento causadas por reventones, como en Wolfson et al. (1994), no serán aplicables en un aeropuerto donde la cizalladura del viento y la turbulencia surgen de las condiciones locales pero de escala mayor. Este trabajo presenta la implementación y aplicación de redes neuronales caóticas oscilatorias (CONN) para predecir la brisa marina y la cizalladura del viento que se originan en los fenómenos meteorológicos de mesoescala en el Aeropuerto Internacional de Hong Kong. Utilizando datos históricos locales proporcionados por el Observatorio de Hong Kong se muestra, a partir de simulaciones, que CONN es capaz de predecir los movimientos del viento y hasta cizalladuras con un nivel razonable de precisión.<hr/>Wind shear, sudden change in the wind direction and speed, is a familiar hazard to aviation as well as a complex and hard-to-predict phenomenon. The causes of wind shear may be different in different locations. In some places it is caused by microbursts, viz. localized columns of sinking air brought by thunderstorms, while in other places wind shear may result from mesoscale weather phenomena. Thus, algorithms and techniques used to predict wind shear caused by microbursts, as in Wolfson et al. (1994), will not be applicable at an airport where wind shear and turbulence arise from larger-scale but local conditions. This paper presents the implementation and applications of chaotic oscillatory-based neural networks (CONN) forpredicting seabreeze and wind shear arising from mesoscale weather phenomenon at the Hong Kong International Airport. Using historical local data provided by the Hong Kong Observatory, we show from simulations that CONN is able to forecast the short-term wind evolution and even wind shear events with a reasonable level of accuracy. <![CDATA[<b>Verification of an algorithm (DWSR 2500C) for hail detection</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0187-62362011000400005&lng=en&nrm=iso&tlng=en El objetivo de este trabajo es determinar los criterios de advertencia y pronóstico en tiempo real para eventos de granizo utilizando los productos altura de reflectividad máxima (Hmax), agua líquida integrada verticalmente (VIL), probabilidad de ocurrencia de granizo (HailP) y reflectividad de radar (PPIZ). Adicionalmente, se buscaron criterios para estimar el tamaño de las partículas de granizo. El estudio se basa en los datos proporcionados por el radar climatológico de banda C de Bucarest y en los datos de observaciones del período 2001-2008. Para cada evento de granizo reportado por una estación se determinaron los siguientes productos del radar (por sus siglas en inglés): HailP, Hmax, PPIZ y VIL. Se analizaron 320 casos en los que se determinó granizo por 20 estaciones en el área de Muntenia, Rumania. Un resultado relacionado es que en los casos cuando la isoterma de 0 °C está entre 3000 y 4000 m, la frecuencia de eventos certificados con granizo en el suelo es de 50%. Otra conclusión es que si la reflexividad máxima aparece entre 7000 y 8000 m hay una posibilidad del 20% de que haya eventos de granizo. Se calcularon HailP, Hmax, PPIZ y VIL para las localidades exactas donde se reportó granizo y para una área de 5 km alrededor de dichas localidades. El análisis realizado mostró que ambos conjuntos de datos pueden utilizarse con confianza. Se realizó una comparación, para el año 2008, entre los valores de HailP del sondeo vertical de Bucarest y los extraídos del modelo Aladin utilizando los parámetros requeridos. Los resultados muestran una sobreestimación de la probabilidad de ocurrencia de granizo (HailP) cuando se utiliza el modelo Aladin.<hr/>The aim of this paper is to determine the real-time forecast and warning critera for hail events, using height of maximum reflectivity (Hmax), vertically integrated liquid water (VIL), hail occurrence probability (HailP) and reflectivity radar products (PPIZ). In addition, criteria were sought for use in estimating the size of hail stones. The study is based on data supplied by the Bucharest C-band weather radar along with observation data during the 2001-2008 period. The following radar products: HailP, Hmax, (PPIZ) and VIL, have been determined for each hail event reported by the weather station. A number of 320 cases have been analyzed when hail was determined for 20 weather stations in Muntenia area, Romania. One related result is that in situations when the 0 °C isotherm is between 3000 and 4000 m, the frequency of hail events certified on the ground is 50%. Another conclusion is that if the maximum reflectivity appears at heights between 7000 and 8000 m, there is an approximately 20% chance of hail events. The HailP, Hmax, Reflectivity and VIL were computed both for the exact locations where hail was reported and for an area of 5 km around those locations. The performed analysis showed that both obtained data sets can be used with confidence. A comparison was performed regarding the year 2008 between the values of HailP from the Bucharest vertical sounding and those extracted from the Aladin model, using its requested parameters. The results show an overestimate of the hail occurrence probability (HailP) when the Aladin model was used. <![CDATA[<b>Net radiation estimation under pasture and forest in Rondônia, Brazil, with TM Landsat 5 images</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0187-62362011000400006&lng=en&nrm=iso&tlng=en El objetivo principal de este estudio es obtener la distribución espacial de la radiación neta (R N) en dos cubiertas vegetales contrastantes (bosque y pasto) mediante el algoritmo SEB AL, y analizar su funcionamiento cuando es aplicado en condiciones atmosféricas húmedas tropicales. Este estudio se realizó en el estado de Rondônia, en el noroeste de Brasil, utilizándose cuatro imágenes Landsat TM, así como datos de un modelo digital del terreno. Los principales resultados indican cómo los coeficientes de correlación entre los valores estimados (SEBAL) y medidos de R N, y el albedo son de 0.97 y 0.88, respectivamente. Estos resultados muestran como SEBAL constituye una importante herramienta para su aplicación en estudios hidrológicos y ambientales, y para obtener variaciones espaciales y temporales coherentes de las características de la superficie, apoyando la mejora y validación de las parametrizaciones del modelo. Sin embargo, las aplicaciones de las técnicas de teledetección en climas húmedos tropicales son difíciles, debido a la constante presencia de nubes como consecuencia de procesos convectivos.<hr/>The main objective of this study is to obtain the spatial distribution of net radiation (R N) in two contrasting vegetation covers (forest and pasture) through the SEBAL algorithm, and to analyze its performance when applied to tropical humid atmospheric conditions. This study was conducted in the state of Rondônia in northwestern Brazil, using four Landsat TM images, as well as, digital elevation model data. The correlation coefficients between estimated (SEBAL) and measured values of R N, and surface albedo are of 0.97 and 0.88, respectively. These results present SEBAL as an important tool to be used in hydrological and environmental studies, and to obtain coherent temporal and spatial variations of surface characteristics, helping in the improvement and validation of model parameterizations. However, the applications of remote sensing techniques in tropical humid climates are difficult, because of the existence of a constant presence of convective clouds.