INFLUENCIA DE EL NIÑO-OSCILACIÓN DEL SUR (ENOS) SOBRE LA PRECIPITACIÓN EN LOS ANDES CENTRALES DEL ECUADOR Ing. Marcos Villacís Erazo, Asistente de Investigación del Institut de Recherche pour le Développement – IRD. marcosvillacis@yahoo.com Dr. Ing. Remigio Galárraga Sánchez, Departamento de Ciencias del Agua, Escuela Politécnica Nacional, Apartado Postal 17-01-2759, Quito, Ecuador. remigala@server.epn.edu.ec Dr. Bernard Francou, Investigador del Institut de Recherche pour le Développment – IRD. Resumen.Las regiones de montaña han atraído la atención de gran parte de la Comunidad Internacional, debido a la gran cantidad de bienes y servicios que proporcionan a casi la mitad de la humanidad, siendo el agua uno de los principales bienes, particularmente aquella proveniente de la precipitación en cualquiera de sus estados. En los Andes Centrales del Ecuador la precipitación sufre cambios pronunciados en distancias relativamente cortas, debido principalmente a su latitud, topografía irregular e influencia de las masas de aire provenientes de las cuencas Pacífica y Amazónica. El objetivo principal de este estudio es analizar la variabilidad de la precipitación a escala estacional, utilizando el Análisis de Componentes Principales y Correlaciones, para entender el comportamiento de la precipitación en los Andes Centrales del Ecuador durante los eventos ENOS. Por los resultados obtenidos se puede decir que, anomalías de precipitación parecen estar relacionadas a los eventos ENOS, especialmente durante la estación seca (junio, julio y agosto) del régimen de precipitaciones de esta parte del Ecuador, registrándose valores bajo el promedio durante los eventos El Niño (fase caliente del ENOS) y valores sobre el promedio durante los eventos La Niña (fase fría del ENOS). Esta asociación se presenta como moderada. Abstract.Mountain regions had attracted the attention of a big part of the International Community, due to the great quantity of goods and services that provide to almost half the human population. Water production is considered as one of the main goods, especially the one that is originated from precipitation in any of its states. On The Central Andes of Ecuador precipitation is subject to big changes in relatively short distances, due to its latitude, irregular topography and to the influence of moist from the Pacific and Amazon basins. The main objective of this study is to analyse precipitation variability at the seasonal scale, using Principal Component Analysis and Correlations, in order to understand the precipitation behaviour in the Central Andes of Ecuador during the ENSO events. Based on the results obtained it can be establish that precipitation anomalies seem to be associated to ENSO events, specially during the dry season (June, July and August) of the precipitation regimen of this region of Ecuador, where the ENSO influence can be related to values below the average during the El Niño (warm phase of the ENSO) and values above the average during La Niña (cold phase). This association is shown as moderated. 1. Introducción.Hasta hace poco, la influencia de los eventos ENOS sobre la precipitación en los Andes Ecuatorianos se consideraba como no significativa, debido a que se buscaban sus excesos en los totales anuales para el caso específico de los eventos El Niño (fase caliente del ENOS). Sin embargo, este criterio ha cambiado, en parte debido al aporte de Vuille, et al, (1999) quienes proponen que la influencia de los eventos ENOS sobre la precipitación en los Andes del Ecuador puede ser considerada como predominante en el noroeste de los Andes (durante diciembre, enero y febrero) y en el este (durante junio, julio y Agosto), en ambos casos asociada con valores bajo el promedio durante los eventos El Niño y con valores sobre el promedio durante La Niña. El presente estudio tiene por objeto analizar el comportamiento de la precipitación durante los eventos ENOS en estaciones de altura, específicamente en los alrededores de los nevados Antizana y Chimborazo, por lo que la zona de estudio fue limitada por los 0º y los 2º de latitud Sur y por sobre los 2200 m.s.n.m. En el caso del Antizana debido a que el balance de masa del Glaciar 15 ha registrado un comportamiento negativo durante El Niño y cierta recuperación durante La Niña, confirma que la variabilidad en el balance de masa es controlada por los efectos producidos durante los eventos ENOS en el clima, debido a que la respuesta del glaciar ante la influencia del Pacífico no sufre un desfase significativo, sugiriendo de esta manera una influencia fuerte y directa del ENOS sobre las cordilleras en el Ecuador (Francou, et al 2000), y en el caso del Chimborazo debido a que por su posición geográfica recibe aportes de humedad desde la cuenca del Pacifico y de la cuenca Amazónica, situaciones que se intensifican durante El Niño y La Niña respectivamente, especialmente durante el verano austral (Francou et al sitio web). 2. Datos.Para el análisis se tomaron en cuenta 16 estaciones meteorológicas con datos mensuales (Fig. 1), escogidas por su representatividad en la zona de estudio. Estas estaciones tienen un bajo porcentaje de datos faltantes (menor al 10 %, rellenados a través del método del radio normal), una buena extensión de los datos (30 años como mínimo) y son homogéneos (revisada a través de un análisis de doble masa). El análisis se realizo con datos mensuales para el periodo 1965 - 1998. 3. Caracterización de los eventos ENOS.El término El Niño-Oscilación del Sur tiende a ser utilizado para describir el rango completo de variabilidad observada en la oscilación auto sostenida del sistema océano atmosférico en el centro del Pacífico ecuatorial, incluyendo las fases extremas El Niño (fase caliente) y La Niña (fase fría). Como indicador de los eventos ENOS se utilizaron las Anomalías de Temperatura Superficial del Mar – ATSM para el bloque Niño 3.4 y se aplicó en criterio de Trenberth (1997), ya que sugiere que para propósitos cuantitativos se puede decir que “un evento El Niño (La Niña) ha ocurrido si la media móvil para 5 meses de las anomalías de temperatura superficial del mar en el bloque El Niño 3.4 excede 0.4 o C (-0.4 o C) durante al menos seis meses”. Los eventos considerados ENOS se muestran en la tabla 1. Con este criterio, Trenberth pone a consideración una metodología para cuantificar los eventos ENOS, permitiendo identificar cuando ocurrieron, cuanto duró y su intensidad, pretendiendo además buscar un consenso en la comunidad científica a través de la comparación de esta caracterización con el registro de los eventos ENOS observados. Tabla 1 Eventos ENOS El Niño La Niña Inicio Jun-63 May -65 Fin Feb-64 Jun-66 Inicio May -64 Fin Ene-65 Sep-68 Abr-72 Mar-70 Mar-73 Jul-70 Jul-73 Sep-74 Ene-72 Jun-74 Abr-76 Ago-76 Jul-77 Mar-77 Ene-78 Oct-79 Abr-82 Abr-80 Jul-83 Ago-86 Mar-91 Feb-93 Jun-94 Feb-88 Jul-92 Sep-93 Mar-95 Sep-84 May -88 Jun-85 Ene-89 Sep-95 Mar-96 Jul-98 Feb-99 Abr-97 Abr-98 Tabla 1. Inicio y fin de los eventos considerados como ENOS según el criterio de caracterización propuesto por Trentberth. 4. Análisis y resultados.En el área de estudio predomina el régimen de precipitaciones ecuatorial, que es determinado principalmente por el paso de la Zona de Convergencia Inter Tropical. En este régimen la estación lluviosa comienza en septiembre y termina en mayo, observándose dos picos de precipitación, uno principal entre marzo y abril y un segundo de menor intensidad entre octubre y noviembre. Durante los meses de diciembre y enero disminuye la precipitación. La principal estación seca se presenta de junio a agosto. Para reducir la variabilidad intranual se dividió el año en cuatro partes y se obtuvieron sumas trimestrales. Los trimestres estudiados fueron MAM (principal estación lluviosa), JJA (principal estación seca), SON (estación lluviosa de menor intensidad) y DEF (estación seca de menor intensidad). Estas series fueron sometidas a un Análisis de Componentes Principales - ACP, puesto que permite identificar las fluctuaciones en los patrones espaciales a través de vectores propios (componentes principales – CP), que al ser extraídos sucesivamente explican la mayor cantidad de la varianza remanente en los datos, cada vector propio a su vez está asociado a una serie de coeficientes que describen la evolución temporal de su respectivo patrón espacial (Peixoto, 1992). La Serie de Coeficientes Temporales - SCT del primer CP puede ser vista como un promedio ponderado optimizado, para las anomalías de precipitación en las estaciones de estudio, obteniendo una visión simplificada en conjunto de las variables estudiadas (Podestá, et al 1999), por lo tanto, los valores positivos (negativos) en la amplitud de la SCT pueden ser vistos como anomalías positivas (negativas) de precipitación. Esta metodología permite además reducir considerablemente el efecto de no-homogeneidad o de valores erróneos en las series de datos originales (Widman y Schar, 1997). Los resultados de ACP se muestran en la tabla 2. Trimestre % de Varianza Valor propio Tabla 2 DEF MAM 47.3 37.7 7.6 6.0 JJA 46.9 7.5 SON 45.3 7.3 Tabla 2. Resultados del ACP para los trimestres considerados. Luego se extrajeron coeficientes de correlación (bajo un nivel de significancia estadística del 5%) entre los componentes principales y las series de anomalías de temperatura superficial del mar del Niño 3.4. Para las correlaciones se utilizaron los valores de ATSM del primer mes del trimestre correspondiente, lo cual se muestra en la tabla 3. Trimestre Coeficiente de correlación Significancia estadística Tabla 3 CP1 DEF CP1 MAM -0.2 0.4 0.18 0.04 CP1 JJA -0.6 CP1 SON -0.4 0.00 0.23 Tabla 3. Coeficientes de correlación entre los componentes principales y las ATSM. Los coeficientes significativos estadísticamente se muestran en negrillas. La asociación explorada a través de los coeficientes de correlación se muestra como significativa durante MAM, JJA y SON con valores de 0.4, -0.6 y -0.4 respectivamente. La asociación más consistente se presentó durante JJA (-0.6). Paralelamente se extrajeron coeficientes de correlación directamente entre las sumas trimestrales de precipitación de cada una de las estaciones y las ASTM en el bloque Niño 3.4, para comparar con el comportamiento registrado por los componentes principales. En la tabla 4 se observa que en el trimestre de JJA se presentan coeficientes de correlación significativos estadísticamente al 5% (en negrillas), este resultado es consistente con el obtenido a través de las correlaciones con los componentes principales. Tabla 4 Coeficientes de correlación: Precipitación trimestral vs. ATSM en el bloque Niño 3.4 Trimestre ATSM M114 M003 M188 M353 M364 M365 M004 M369 M127 M376 M377 M380 M393 M133 M395 M130 mes DEF ATSM -0.38 -0.26 0.16 -0.47 Dic