Índices locales del ciclo El Niño Oscilación del Sur para las regiones naturales de Colombia

Abstract

Se definieron índices locales del ciclo de El Niño Oscilación del Sur (ENOS) en las regiones naturales de Colombia. Se utilizaron datos de temperatura del aire (Ta) y precipitación (Pr) para el periodo 1971-2015 en 14 estaciones meteorológicas representativas de subzonas ubicadas en estas regiones. En calidad de indicadores de ENOS se usaron series del Índice de Oscilación del Sur (IOS), el Índice Oceánico de El Niño (ONI) y las anomalías de Temperatura Superficial del Mar (TSM) de las regiones El Niño 1+2 (TSM 1+2), El Niño 3.4 (TSM 3.4) y el puerto de Buenaventura (TSM BU), en el mismo período. Se calcularon la climatología y las anomalías de las series. Se realizó el análisis espectral y se extrajeron las periodicidades significativas relacionadas con el ENOS. Las relaciones espaciotemporales encontradas mediante correlación cruzada constataron que las señales del ENOS se desplazan desde el Pacífico hacia el territorio nacional en sentido oeste-este. Los modelos de regresión lineal múltiple estimados con capacidad de pronóstico, lograron ajustar entre 25 y 75% de las variaciones interanuales en las anomalías de Ta y entre 20 y 50% en las de Pr. La región Caribe y sus islas, el occidente y centro de los departamentos andinos y el sur del litoral Pacífico presentaron mayor influencia de ENOS reflejado en el mejor ajuste de los modelos de pronóstico. Para los índices de la Ta, la variable independiente más importante en la región Pacífica fue la serie de anomalías de TSM 1+2, y para el resto del país fueron las anomalías de TSM 3.4 y sus ciclos de 2.5 y 3.8 años. Para los índices de la Pr, el predictor que tuvo mayor aporte en los departamentos andinos fue la periodicidad de 2.5 años del IOS, mientras que, en las regiones Caribe, Insular, sur de la costa Pacífica y piedemonte de la Amazonía fueron las componentes de 2.5, 3.8 y 5.0 años de las anomalías de TSM 1+2 y TSM BU. Se definieron índices de Ta en todas las subzonas, mientras que en la Pr se consiguió ajustar modelos en 10 subregiones, ubicadas en los sectores central y occidental del territorio nacional. Los efectos de ENOS sobre la Pr en el sur de la costa Pacífica y el piedemonte amazónico, son contrarios a los identificados en el resto del país, obteniendo anomalías positivas durante la fase cálida. Los índices definidos muestran una respuesta espacial diversa en la Ta y la Pr respecto a las alteraciones océano – atmosféricas en el Pacífico tropical.

Local indices of El Niño Southern Oscillation cycle (ENSO) were defined in the natural regions of Colombia. Air temperature (Ta) and precipitation (Pr) data for the period 1971-2015 were used in 14 representative meteorological stations located in subzones of these regions. As ENSO indicators, series of the Southern Oscillation Index (IOS), El Niño Oceanic Index (ONI) and Sea Surface Temperature (SST) anomalies of the El Niño 1+2 region (SST 1+2), El Niño 3.4 region (SST 3.4) and the port of Buenaventura (SST BU) were used, in the same period. Climatology and anomalies of the series were calculated. Spectral analysis was performed to extract significant periodicities related to ENSO. The spatial-temporal relationships found through cross-correlation verified that ENSO signals move from the Pacific to the national territory in a west-east direction. The estimated multiple linear regression models, with forecasting capacity, managed to adjust between 25 and 75% of the interannual variations in the anomalies of Ta and between 20 and 50% in those of Pr. The Caribbean region and its islands, the west and center of the Andean departments and the south of the Pacific coast presented a greater influence of ENSO, reflected in a better fit of the forecast models. For Ta indices, the most important independent variable in the Pacific region was the series of SST 1+2 anomalies, and for the rest of the country it was SST 3.4 anomalies and their cycles of 2.5 and 3.8 years. For the Pr indices, the predictor that had the greatest contribution in the Andean departments was the 2.5 year periodicity of the IOS, while, in the Caribbean and Insular regions, southern Pacific coast and foothill of the Amazon, they were the components of 2.5, 3.8 and 5.0 years of the SST 1+2 and SST BU anomalies. Ta indeces where defined in all the subzones, while in the Pr it was possible to adjust models in 10 subregions, located in the central and western sectors of the national territory. ENSO effects on Pr in the southern Pacific coast and the Amazon foothills are contrary to those identified in the rest of the country, obtaining positive anomalies during the warm phase. Defined indices show a diverse spatial response in Ta and Pr regarding to ocean - atmospheric changes in the tropical Pacific.