Estudio de la influencia de los ríos atmosféricos en los patrones de acumulación de nieve en la coordillera de Los Andes Central

Abstract

En este trabajo, se cuantifica la contribución de los ríos atmosféricos (AR) a la acumulación de nieve en la Cordillera de los Andes, entre las latitudes 26.5° y 37.5° S. Se ha utilizado un catálogo de clasificación AR especialmente desarrollado para esta región basado en el Reanálisis del Sistema de Pronóstico del Clima (CFSR). Los resultados de este catálogo se contrastan con un reanálisis de nieve de alta resolución (resolución de 0.001x0.001° ) de Los Andes Central que abarca desde 1984 hasta 2014 (año hidrológico). Los resultados muestran que los eventos AR son responsables de aproximadamente el 51% de la acumulación anual de nieve en el área de estudio. Los eventos de acumulación AR son 2.5 veces más intensos que el resto de los eventos, y debido al efecto de sombra de la cordillera, las nevadas AR son aproximadamente 3.4 veces mayores a barlovento que a sotavento. Se ha analizado la variabilidad interanual de los ríos atmosféricos y la acumulación de nieve en el dominio de estudio. Del catálogo de detección se han generado dos métricas, la frecuencia y magnitud acumulada de los ríos atmosféricos de cada invierno, y se correlacionaron con el máximo equivalente en agua de nieve anual encontrando correlaciones anuales significativas de 0.72 para ambas métricas. Las altas correlaciones encontradas a nivel de pixel nos permiten demostrar la capacidad predictiva de los AR a la acumulación de nieve, con potenciales usos en predicción de caudales de deshielo. Se clasificaron los años en cuartiles en función de la cantidad de nieve acumulada. Al sur de los ∼32° al existe un patrón claro de aumento en la frecuencia AR, la acumulación anual de nieve y la contribución relativa cuando el año es más húmedo. Al norte de los ∼32° en los años del tercer cuartil existe un aumento en la frecuencia AR que se contrasta con una disminución en la fracción de contribución AR a la acumulación de nieve y una disminución en acumulación total de nieve, lo que indica que los ríos atmosféricos en dichos años no fueron capaces de generar suficientes nevadas en dicha zona. Se analizaron además los eventos extremos, obteniéndose una fracción del 42% de los eventos sobre el percentil 75% asociados a la ocurrencia de AR y de un 60% sobre el percentil 95%, en todo el dominio. Se analiza la Oscilación del sur de El Niño (ENSO) en la variabilidad interanual, los episodios La Niña implican una reducción de la frecuencia AR en todo el dominio y, en consecuencia, un menor aporte a la acumulación de nieve. Por otro lado, los episodios El Niño, dependen de la intensidad del fenómeno. En los años El Niño débil existe una anomalía positiva de actividad AR y, en consecuencia, más nevadas, sin embargo, los episodios de El Niño de moderados a fuertes, se constata un patrón bimodal en la ocurrencia de AR. Al norte de los ∼32° existe un aumento en la frecuencia de AR y consecuentemente una mayor anomalía en acumulación parcial de nieve asociada a AR. Al sur de esa latitud existe una disminución de la frecuencia AR asociado una menor contribución relativa, sin embargo, la anomalía de acumulación de nieve total es positiva y máxima en todo el dominio, indicando un aumento de nieve generada por otros mecanismos. Los ríos atmosféricos han demostrado ser determinantes en la generación de precipitación líquida y sólida en la zona de estudio, aportando información valiosa, para una zona que depende fuertemente del abastecimiento de agua proveniente de la nieve. La utilización de reanálisis para el análisis de los sistemas hidrometeorológicos aporta un grado de detalle espacial y temporal que nos permite avanzare en el estudio en zonas donde no hay información observada in situ.