Universidad Autónoma de Baja California Sur Carretera al sur km 5.5, Apartado Postal 19-B, CP 23080, La Paz, Baja California Sur PLAN DE ACCIÓN ANTE EL CAMBIO CLIMÁTICO DEL ESTADO DE BAJA CALIFORNIA SUR (PEACC-BCS) REPORTE: CICLONES TROPICALES RESPOSABLE: DRA. ELEONORA ROMERO VADILLO (UABCS) COLABORADORES: DRA. IRMA GUADALUPE ROMERO VADILLO (CIIEMAD) REPORTE: CICLONES TROPICALES 0 Universidad Autónoma de Baja California Sur Carretera al sur km 5.5, Apartado Postal 19-B, CP 23080, La Paz, Baja California Sur CICLONES TROPICALES Índice 1. Presentación …………………………………………………………………. 4 2. Introducción …………………………………………………………………. 4 3. Variabilidad Ciclónica ……………………………………………………… 4 3.1 Tendencias decadales en la actividad ciclónica del Pacífico Noreste ... 5 3.2 Oscilación Decadal del Pacífico (PDO) ………………………………… 11 3.3 ENSO ……………………………………………………………………. 14 4. Impacto de los ciclones en Baja California Sur …………………………… 14 4.1 periodo de retorno ………………………………………………………. 15 4.2 Precipitación ............................................................................................... 16 4.3 Marea de tormenta .................................................................................... 17 5. Conclusiones ………………………………………………………………… 19 6. Recomendaciones ……………………………………………………………. 19 7. Referencias ………………………………………………………………….. 22 REPORTE: CICLONES TROPICALES 1 Universidad Autónoma de Baja California Sur Carretera al sur km 5.5, Apartado Postal 19-B, CP 23080, La Paz, Baja California Sur Índice de figuras Figura1. Trayectorias de los ciclones tropicales del Pacífico Noreste que se han generado de la segunda quincena de mayo a la primera quincena de noviembre (1960-2010). Figura 2. Número de ciclones del Pacífico noreste (1971-2010). Cada color indica la categoría. (TT=Tormenta tropical, C1=categoría 1, C2=Categoría 2, C3=Categoría 3, C4=Categoría 4 y C5= Categoría 5. Figura 3. Proporción de ciclones de intensidad baja (TT+C1+C2) y alta (C3+C4+C5) de 1971 a 2010. Figura 4. Región de formación de los ciclones tropicales por décadas. Figura 5. Trayectoria de los ciclones tropicales por década. El color indica la categoría (Amarillo=depresión tropical, verde=Tormenta tropical, azul claro=huracán categoría 1, azul oscuro=huracán categoría 2, rojo=huracán categoría 3, magenta=huracán categoría 4, negro=huracán categoría 5. Figura 6. Energía acumulada total anual de 1961 a 2010. Las áreas en rosa son los periodos con PDO frio y las azules con PDO cálido. Figura 8. Región de formación de los ciclones tropicales del Pacífico Noreste durante los periodos fríos (arriba) y cálidos (abajo) del PDO. Figura 7. Índice de Oscilaciones Decadales del Pacífico (PDO). Fuente: National Climeatic Data Center/NESDIS/NOAA. Figura 8. Región de formación de los ciclones tropicales del Pacífico Noreste durante los periodos fríos (arriba) y cálidos (abajo) del PDO. Figura 9. Trayectorias de los ciclones tropicales del Pacífico Noreste durante los periodos fríos (arriba) y cálidos (abajo) del PDO. Figura 10. Promedio anual de ciclones por categoría durante las fases frías y cálidas del PDO Figura 11. Número de huracanes que han tocado tierra en Baja California Sur, de acuerdo a la categoría con que arribaron. Figura 12. Periodo de retorno de los ciclones tropicales del Pacífico Noreste en Baja California Sur y sus inmediaciones. Figura 13. Periodo de retorno de los ciclones tropicales del Pacífico Noreste en Baja California Sur y sus inmediaciones, por categoría. Figura 14. Asentamientos humanos en zona de riesgo en la Ensenada de La Paz. Figura 15. Vivienda diseñados por el CINVESTAV, para Mérida, que consiste en viviendas sobre estructuras con 8 pilotes de dos metros de altura, elaborados con una mezcla especial de concreto, alma de acero y varilla metálica, resistentes a fuertes inundaciones sin sufrir daños en su estructura. Figura 16. Viviendas a base de materiales reciclables como son botellas, latas de aluminio y llantas de carros, diseñadas para soportar el embate de los huracanes. REPORTE: CICLONES TROPICALES 2 Universidad Autónoma de Baja California Sur Carretera al sur km 5.5, Apartado Postal 19-B, CP 23080, La Paz, Baja California Sur Índice de tablas Tabla1. Lista de los 50 ciclones con mayor energía acumulada de 1961 a 2010. Tabla 2. Ciclones con una precipitación superior a los 250 mm en Baja California Sur entre 1966 y 2010. Tabla 3. Magnitud potencial de la marea de tormenta de acuerdo a la categoría de los ciclones tropicales. REPORTE: CICLONES TROPICALES 3 Universidad Autónoma de Baja California Sur Carretera al sur km 5.5, Apartado Postal 19-B, CP 23080, La Paz, Baja California Sur 1. Presentación El presente reporte conforma uno de los productos sustantivos del Proyecto de investigación “PLAN DE ACCIÓN ANTE EL CAMBIO CLIMÁTICO DEL ESTADO DE BAJA CALIFORNIA SUR (PEACC-BCS)” desarrollado en la modalidad de proyecto integral (CIBNOR, CICESE, UNAM, CICIMAR-IPN, UABCS). El módulo de ciclones tropicales tiene como objetivo identificar tendencias de la actividad ciclónica, relacionadas con el cambio climático global, en el Pacífico Noreste y sus potenciales efectos en Baja California Sur. Cuando un ciclón llega a tierra se producen grandes daños a las viviendas, a la infraestructura costera, a las vías de comunicación y al turismo. No obstante, los ciclones tropicales son la principal fuente de precipitación en la entidad y por ende la principal fuente de recarga de los mantos acuíferos. Cambios en la actividad ciclónica tendrían consecuencias importantes para la región. La información presentada en este reporte permite evaluar la vulnerabilidad actual y futura de las edificaciones costeras, así como de los sistemas hídricos de la entidad. Se anexa al reporte el mapa de asentamientos humanos en zona de riesgo de inundación por marea de tormenta. 2. Introducción La relación entre el cambio climático y el número e intensidad de los ciclones tropicales es un tema que aún requiere de mucho análisis. En el IPCC (2001 y 2007) se menciona un probable incremento en número e intensidad de ciclones tropicales en algunas cuencas. Investigaciones recientes concluyen que si bien el número de ciclones no se incrementaría en un océano más caliente, la intensidad de éstos sí sería mayor. Algunos investigadores han observado que en los últimos 25 años los huracanes y tifones de alta intensidad han sido más frecuentes en la mayoría de las cuencas; no obstante, cada cuenca tiene características diferentes y la respuesta de estas a cambios en la temperatura y en las condiciones atmosféricas es diferente, es por tanto de gran importancia analizar cada una de las cuencas por separado. No sólo los cambios en el número e intensidad de los ciclones son relevantes, también lo son los posibles cambios en la región de formación, tipos de trayectorias, velocidad de desplazamiento y duración de los ciclones. 3. Variabilidad Ciclónica La actividad ciclónica varía intra anualmente, es decir, los ciclones tropicales se forman en diferentes lugares en diferentes meses del año, por lo general en la época más calurosa, obedeciendo a la posición de los centros de máximo calentamiento marítimo, los cuales están influidos por la corriente fría de California y la contracorriente cálida ecuatorial. Al inicio de la temporada de ciclones en la región del Pacífico noreste, la región de formación de huracanes se concentra entre los 7o y los 16o N y entre los 90o y los 110o W; conforme la temporada avanza, la región de formación se extiende hacia el norte y hacia el oeste. Los ciclones tropicales de esta región, suelen viajar con dirección noreste; sin embargo, algunos ciclones suelen curvar hacia el norte y noreste, guiados por los vientos de la tropósfera. Al REPORTE: CICLONES TROPICALES 4 Universidad Autónoma de Baja California Sur Carretera al sur km 5.5, Apartado Postal 19-B, CP 23080, La Paz, Baja California Sur inicio de la temporada, de la segunda quincena de mayo a la segunda de junio, los ciclones que curvan lo hacen cerca de los 15o N, impactando los estaos de Oaxaca, Chiapas, Michoacán, Colima y Jalisco. Durante Julio son pocos los ciclones que impactan las costas, suelen viajar hacia el noroeste y no recurvan hacia el noreste. A partir de la primera quincena de agosto, el curvamiento se da a mayores latitudes, afectando principalmente a Baja California Sur, seguida de Sinaloa, Sonora y Baja California. Durante septiembre, prácticamente toda la zona costera del Pacífico Mexicano siente los efectos de estos fenómenos. Para finales de la temporada, durante la segunda quincena de octubre, los estados más afectados son Sinaloa y Nayarit (fig. 1). Además de las variaciones intra-anuales, los ciclones tropicales del Pacífico Noreste presentan variaciones inter-anuales, las cuales se encuentran regidas por las Oscilaciones Cuasi-bienales (QBO), por la Oscilación Decadal del Pacífico (PDO), por las variaciones de la Corriente de California, así como por El Niño-Oscilaciones del Sur (ENSO). Para poder detectar posibles cambios en el comportamiento de los ciclones tropicales es necesario realizar un análisis histórico de la información con la que se cuenta para detectar tendencias, así mismo, es de gran importancia conocer el comportamiento de los mismos en relación a las oscilaciones de periodos largos como el PDO, así como su comportamiento bajo condiciones extremas como los eventos ENSO. 3.1 Tendencias decadales en la actividad ciclónica del Pacífico Noreste Con el fin de establecer posibles cambios en la actividad ciclónica del Pacífico Noreste se realizó un análisis histórico, utilizando para éste la información de los ciclones tropicales del Pacífico Noreste de 1971 a 2010. Los datos se obtuvieron de Unisys Wheather: http://weather.unisys.com/hurricane/index.php Esta base de datos cuenta con información a partir de 1949, no obstante, es a partir de 1966 que se inicia el uso de satélites para monitorear los ciclones tropicales y su manejo se perfecciona a partir de 1970. Las variables analizadas fueron el número, intensidad, distancia recorrida, velocidad de desplazamiento, energía acumulada y región de formación, los datos se agruparon por décadas (1971-1980, 1981-1990, 1991-200 y 2001-2010) con el fin de establecer si existe diferencia en el comportamiento de estas variables entre décadas (todas las pruebas estadísticas se realizaron con un nivel de significancia de 0.05. Analizando la serie del número de ciclones entre 1971 y 2010 se observan años con alta actividad ciclónica entre 1982 y 1994, sobresaliendo 1992, 1982 a 1985 y 1991 con más de 20 ciclones por año; no obstante no se encontró una diferencia significativa en el número de ciclones por década. Únicamente 12 huracanes de categoría 5 han ocurrido en el periodo estudiado, 11 de los cuales han ocurrido durante las últimas dos décadas, 9 de ellos en años con condiciones de El Niño (2 en1994, 4 en 1997, 2 en 2002, 1 en 2006 y 1 en 2009), mientras que los otros dos ocurrieron en años con características de La Niña (1 en 1973 y 1 en 2010) (Fig. 2). REPORTE: CICLONES TROPICALES 5 Universidad Autónoma de Baja California Sur Carretera al sur km 5.5, Apartado Postal 19-B, CP 23080, La Paz, Baja California Sur Latitud (N) Latitud (N) Latitud (N) Segunda quincena de mayo 30 30 20 20 10 10 170 160 150 140 130 120 110 100 90 170 160 150 140 130 120 110 100 90 Segunda quincena de junio Primera quincena de julio 30 30 20 20 10 10 170 160 150 140 130 120 110 100 90 170 160 150 140 130 120 110 100 90 Segunda quincena de julio Primera quincena de agosto 30 30 20 20 10 10 170 160 150 140 130 120 110 100 90 Longitud (W) Latitud (N) Latitud (N) Segunda quincena de agosto Latitud (N) Primera quincena de junio 170 160 150 140 130 120 110 100 90 Longitud (W) Primera quincena de septiembre 30 30 20 20 10 10 170 160 150 140 130 120 110 100 90 170 160 150 140 130 120 110 100 90 Segunda quincena de septiembre Primera quincena de octubre 30 30 20 20 10 10 170 160 150 140 130 120 110 100 90 170 160 150 140 130 120 110 100 90 segunda quincena de octubre Primera qincena de noviembre 30 30 20 20 10 10 170 160 150 140 130 120 110 100 90 Longitud (W) Depresión tropical, Huracán categoría 3, Tormenta tropical, Huracán categoría 4, 170 160 150 140 130 120 110 100 90 Longitud (W) Huracán categoría 1, Huracán categoría 5, Huracán categoría 2, Ciclón extratropical. Figura1. Trayectorias de los ciclones tropicales del Pacífico Noreste que se han generado de la segunda quincena de mayo a la primera quincena de noviembre (19602010). REPORTE: CICLONES TROPICALES 6 Universidad Autónoma de Baja California Sur Carretera al sur km 5.5, Apartado Postal 19-B, CP 23080, La Paz, Baja California Sur 30 25 C5 Número 20 C4 15 C3 10 C2 5 C1 TT 0 71 73 75 77 79 81 83 85 87 89 91 93 95 97 99 01 03 05 07 09 Año Figura 2. Número de ciclones del Pacífico noreste (1971-2010). Cada color indica la categoría. (TT=Tormenta tropical, C1=categoría 1, C2=Categoría 2, C3=Categoría 3, C4=Categoría 4 y C5= Categoría 5. Las pruebas estadísticas muestran una disminución en la intensidad promedio en la última década (2001-2010) en comparación con la década de 1991-2000, no habiendo diferencia significativa con las demás décadas (KW=46 , p<<0.005). La figura 3 muestra la proporción de ciclones de baja y alta intencidad por año, observandose mayor proporción de cilones de alta intensidad durante la década de los 90´s. Figura 3. Proporción de ciclodes de intensidad baja (TT+C1+C2) y alta (C3+C4+C5) de 1971 a 2010. La región de formación de los ciclones del Pacífico noreste está de 90° - 150° W y de 5°20° N (Fig. 4). Comparándo tanto la longitud como la latitud por décadas se encontró que la latitud promedio de nacimiento en la década 2001-2010 es significativamente mayor a la REPORTE: CICLONES TROPICALES 7 Universidad Autónoma de Baja California Sur Carretera al sur km 5.5, Apartado Postal 19-B, CP 23080, La Paz, Baja California Sur de las décadas 1971-1980 y 1981-1990, es decir, en promedio los ciclones se fromaron más al norte durante la última década, en comparación com las décadas de los 70´s y 80´s, no habiendo diferencia com la década de los 90´s (F=13.66, p<<0.005). Em cuanto a la longitud de nacimiento no se encontró diferencia significativa entre décadas (F=1.14, P=.33). La Figura 5 muestra las trayectorias por décadas, observándose ligeros cambios en los patrones de las trayectorias en cuanto a su impacto a México, así como en la región de máxima intensidad, donde predominan ciclones con categorias de huracán, siendo ésta mayor en la década de 1991-2000 y menor en la década de 2001-2010. Lavelocidad media de desplazamiento en la década 2001-2010 fue significativamente menores a las de la década 1971-1980, no observándose diferencia con las demás décadas. En cuanto a la velocidad máxima y la distancia recorrida no se encontró diferencia entre dácadas. La energía ciclónica acumulada (ACE) es un índice que conjunta la intensidad, el tiempo que permanece en cada categoría y la duración del ciclón: Los cinco cilones con mayor energía acumulada durante el periodo analizado son los ciclones Ioke(2006) con 87.58, John(1994) con 71.4, Paka(1997) con 71.39, Fico(1978) con 63.18 y Kevin(1991) con 52.78. Cabe resaltar que los ciclones Ioke(2006) y Paka(1997) se formaron muy al oeste (158.2° W y 166.3° W, respectivamente), siendo considerados tanto en la cuenca del Pacífico noreste como en la noroeste. 23 de los 50 ciclones más intensos ocurrieron durante la década de 1991-2000 (Tabla 1). En la figura 6 se muestra la energía acumulada total por año, en ésta se observa una tendencia creciente de la energía total de 1961 a 1997, con una decaimiento a partir de 1998. Al realizar el análisis estadístico se encontró que la energía acumulada de la última década (2001-2010) fue significativamente menor (F=8.63, p<<0.005) a la de la década anterior (1991-2000). REPORTE: CICLONES TROPICALES 8 Universidad Autónoma de Baja California Sur Carretera al sur km 5.5, Apartado Postal 19-B, CP 23080, La Paz, Baja California Sur (a) (b) 1971-1980 40 40 30 30 20 20 10 10 150 140 (c) 130 120 110 100 90 150 40 30 30 20 20 10 10 140 130 120 110 140 130 (d) 1991-2000 40 150 1981-1990 100 90 150 120 110 100 90 2001-2010 140 130 120 110 100 90 110 100 90 110 100 90 Figura 4. Región de formación de los ciclones tropicales por décadas. Latitud (N) (a) 30 30 20 20 10 10 170 160 150 140 (c) Latitud (N) (b) 1971-1980 130 120 110 100 90 170 30 20 20 10 10 160 150 140 130 120 160 110 100 90 170 Tormenta tropical, Huracán categoría 4, 140 130 120 2001-2010 160 Longitud (W) Depresión tropical, Huracán categoría 3, 150 (d) 1991-2000 30 170 1981-1990 150 140 130 120 Longitud (W) Huracán categoría 1, Huracán categoría 5, Huracán categoría 2, Ciclón extratropical. Figura 5 Trayectoria de los ciclones tropicales por década. El color indica la categoría (Amarillo=depresión tropical, verde=Tormenta tropical, azul claro=huracán categoría 1, azul oscuro=huracán categoría 2, rojo=huracán categoría 3, magenta=huracán categoría 4, negro=huracán categoría 5. REPORTE: CICLONES TROPICALES 9 Universidad Autónoma de Baja California Sur Carretera al sur km 5.5, Apartado Postal 19-B, CP 23080, La Paz, Baja California Sur Tabla1. Lista de los 50 ciclones con mayor energía acumulada de 1961 a 2010. Año Nombre ACE Año Nombre ACE 2006 IOKE 87.58 1998 HOWARD 1994 JOHN 71.4 1983 RAYMOND 1997 PAKA 71.39 1997 LINDA 1978 FICO 63.18 1993 FERNANDA 1991 KEVIN 52.78 2005 KENNETH 1992 TINA 49.44 2009 RICK 1990 TRUDY 46.49 1992 CELIA 27.84 1997 OLIWA 44.77 2004 JAVIER 27.59 1999 DORA 43.9 1995 JULIETTE 27.11 43.18 1993 KENNETH 26.98 1997 GUILLERMO 29.72 29.5 29.07 28.7 28.56 28 1993 KEONI 39.89 1992 FRANK 26.91 1988 ULEKI 39.65 1980 KAY 26.83 1984 NORBERT 39.63 1960 ESTELLE 26.44 1972 CELESTE 36.33 2005 JOVA 1967 SARAH 36.2 1986 JAVIER 26.16 1973 DOREEN 34.44 1983 KIKO 26.15 1990 MARIE 34.16 2001 JULIETTE 25.86 1991 JIMENA 33.88 1989 RAYMOND 25.32 1994 EMILIA 33.71 2010 CELIA 25.31 1992 ORLENE 33.13 1994 GILMA 1993 GREG 32.77 2000 DANIEL 24.93 1990 HERNAN 31.42 1976 ANNETTE 24.54 2006 DANIEL 30.56 1998 LESTER 24.25 1995 BARBARA 30.44 1985 RICK 24.23 1973 AVA 29.86 2007 FLOSSIE 24.09 REPORTE: CICLONES TROPICALES 26.4 25 10 Universidad Autónoma de Baja California Sur Carretera al sur km 5.5, Apartado Postal 19-B, CP 23080, La Paz, Baja California Sur 350 300 ACE 250 200 150 100 50 0 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 Figura 6. Energía acumulada total anual de 1961 a 2010. Las áreas en rosa son los periodos con PDO frio y las azules con PDO cálido. 3.2 Oscilación Decadal del Pacífico (PDO) La PDO es un fenómeno que se encuentra fundamentalmente en el Pacífico Norte y consiste en fases frías y cálidas alternadamente, permaneciendo en cada una entre 10 y 40 años. Sin embargo, esporádicamente estos periodos largos se rompan con intervalos en los que cambia de fases durante periodos entre 1 y 5 años (fig. 7). En el periodo estudiado se registraron cuatro períodos frios, uno largo y tres cortos: 1966-1975, 1991, 2000-2001, 2009-2010 y tres periodos cálidos: 1976-1990, 1992-1999, 2002-2008. Figura 7. Índice de Oscilaciones Decadales del Pacífico (PDO). Fuente: National Climeatic Data Center/NESDIS/NOAA. REPORTE: CICLONES TROPICALES 11 Universidad Autónoma de Baja California Sur Carretera al sur km 5.5, Apartado Postal 19-B, CP 23080, La Paz, Baja California Sur El análisis de la relación entre el PDO y la actividad ciclónica del Pacífico Noreste muestra que durante las fases frías la latitud media de la región de formación de los ciclones es mayor a la latitud media de las fases cálidas (figura 8), es decir, durante las fases frías los ciclones suelen formarse más al norte que durante las fases cálidas (F=19.97, p<<0.05). PDO frio Latitud (N) 40 30 20 10 170 160 150 140 130 120 110 100 90 80 110 100 90 80 PDO cálido Latitud (N) 40 30 20 10 170 160 150 140 130 120 Longitud (W) Figura 8. Región de formación de los ciclones tropicales del Pacífico Noreste durante los periodos fríos (arriba) y cálidos (abajo) del PDO. Por otra parte, se observan diferencias en las trayectoria durante las fases frias y cálidas del PDO. Los ciclones durante las fases cálidas suelen presentar trayectorias más largas, aún cuando entran a tierra. La distancia promedio que recorren los ciclones durante las fases frias es de 2486.5 km, mientras que durante las fases cálidas es de 2823.2 km, siendo estas significativamente diferentes (F=9.74, p<<0.005). REPORTE: CICLONES TROPICALES 12 Universidad Autónoma de Baja California Sur Carretera al sur km 5.5, Apartado Postal 19-B, CP 23080, La Paz, Baja California Sur No se encontro diferencia significativa entre la velocidad de desplazamiento durante las fases frias y cálidas de PDO. La intencidad de los ciclones es mayor durante las fases cálidas que durante las frias (KW=27.03, p<<0.005). La figura 10 muestra el número promedio de ciclones de cada categoría durante las fases frias y cálidas del PDO. El número promedio anual de ciclones de baja intencida es mayor durante las fases frías, mientras que el promedio anual de ciclones de alta intensida es mayor en las fases cálidas (KW=26.86, p<<0.005) Latitud (N) 50 40 30 20 10 220 210 200 190 180 170 160 150 140 130 120 110 100 90 Latitud (N) 50 40 30 20 10 220 210 200 190 180 170 160 150 140 130 120 110 100 90 Longitud (W) Figura 9. Trayectorias de los ciclones tropicales del Pacífico Noreste durante los periodos fríos (arriba) y cálidos (abajo) del PDO. REPORTE: CICLONES TROPICALES 13 Universidad Autónoma de Baja California Sur Carretera al sur km 5.5, Apartado Postal 19-B, CP 23080, La Paz, Baja California Sur 10.0 8.0 6.0 Frio 4.0 Cálido 2.0 0.0 TT C1 C2 C3 C4 C5 Figura 10. Promedio anual de ciclones por categoría durante las fases frías y cálidas del PDO 3.3. ENSO Conocer los cambios en la actividad ciclónica bajo condiciones extremas, como son el fenómeno de El Niño y La Niña, nos permite deducir qué tan sensible es la actividad ciclónica a cambio en las varibles físicas del oceáno, principalmente ante variaciones en la temperatura del mar. Considerando únicamento aquellos años que durate toda la temporada de ciclones mantuvieron condiciones de El Niño (1972, 1982, 1987,1991,1994,1997,2002 y 2006), La Niña (1971, 1973, 1975, 1999 y 2010) o Neutro (1966-1969, 1978, 1979, 1980,1981,1984, 1989, 1990, 1996, 2000, 2001, 2003, 2004 y 2005), se obtuvo que el número de ciclones de alta intensidad durante los años El Niño es significativamente mayor al número de ciclones de alta intensidad durante los años La Niña. La energía acumulada (ACE) es significativamente mayor durante los años El Niño que durante los años Neutros, no encontrandose diferencia de con los años La Niña (KW=3.38, p=0.018). 4. Impacto de los ciclones en Baja California Sur Baja California Sur es el estado del Pacífico Mexicano con mayor incidencia de ciclones tropicales Cada año arriba a la entidad, en promedio, un ciclón tropical del Pacífico Noreste y 2 se acercan a menos de 300 km. Entre 1966 y 2010, 39 ciclones han arribado a la entidad, 20 de los cuales han llegado en septiembre. En cuanto a la categoría con que arriban predomina la categoría 1, seguido de tormentas tropicales y depresiones tropicales, en este periodo no ha tocado tierra en la entidad ningún ciclón de categoría 4 o 5 (figura 11). REPORTE: CICLONES TROPICALES 14 Universidad Autónoma de Baja California Sur Carretera al sur km 5.5, Apartado Postal 19-B, CP 23080, La Paz, Baja California Sur Figura 11. Número de huracanes que han tocado tierra en Baja California Sur, de acuerdo a la categoría con que arribaron. 4.1 periodo de retorno Uno de los parámetros más significativos a ser tomado en cuenta para estimar la vulnerabilidad de cada región es el periodo de retorno de los ciclones tropicales. La figura 12 muestra los periodos de retorno (en años) en el estado y sus inmediaciones, observándose los periodos más cortos en el sur del mismo, así como en la región de Santa Rosalía. Dado que la intensidad con que arriba un ciclón esta relacionada con los daños que puede ocasionar, se presenta el periodo de retorno por categoría (figura 13), teniendose los periodos de retorno menores para las categorías de depresión tropical, tormenta tropical y huracan de categoria 1. Periodo de retorno 29 23 45 15 8 11 23 15 23 15 11 11 3 6 15 11 15 23 45 5 5 9 8 5 23 9 8 4 11 9 8 11 6 8 4 3 3 6 5 5 8 3 2 3 2 2 3 2 5 3 2 3 2 2 2 2 3 28 Latitud (N) 27 26 25 24 23 22 116 115 114 113 112 111 Longitud (W) 110 109 108 Figura 12. Periodo de retorno de los ciclones tropicales del Pacífico Noreste en Baja California Sur y sus inmediaciones. REPORTE: CICLONES TROPICALES 15 Universidad Autónoma de Baja California Sur Carretera al sur km 5.5, Apartado Postal 19-B, CP 23080, La Paz, Baja California Sur Periodo de retorno para depresion tropical Periodo de retorno para Tormenta tropical 29 15 11 23 45 45 45 >45 23 >45 >45 23 45 >45 >45 45 28 23 45 15 6 9 23 15 45 45 >45 11 9 23 23 45 23 23 15 6 45 23 23 >45 45 11 15 5 4 45 45 45 15 3 4 6 6 4 11 9 45 15 6 15 5 6 6 11 23 45 23 45 8 45 45 >45 23 45 45 9 15 23 45 11 >45 25 24 23 23 45 23 15 45 23 15 23 9 45 23 45 11 15 23 11 9 8 3 6 8 11 11 11 3 5 4 6 5 4 6 >45 45 26 25 24 23 Periodo de retorno para categoría 2 25 >45 >45 >45 >45 15 >45 45 >45 >45 >45 >45 >45 45 >45 15 15 >45 >45 45 45 15 24 >45 26 >45 >45 >45 >45 >45 >45 >45 >45 25 >45 >45 45 >45 >45 >45 >45 >45 45 15 22 116 115 114 113 112 111 110 109 108 Longitud (W) >45 15 9 15 45 45 11 23 >45 15 9 11 45 9 8 >45 11 6 11 8 >45 >45 >45 >45 >45 >45 >45 >45 >45 >45 >45 >45 >45 >45 >45 >45 26 >45 >45 >45 >45 >45 >45 >45 >45 25 >45 >45 >45 >45 >45 >45 45 >45 >45 >45 >45 >45 >45 >45 45 >45 24 >45 >45 >45 45 >45 >45 23 45 45 45 23 45 11 27 >45 >45 >45 >45 >45 >45 45 24 23 >45 15 28 Latitud (N) >45 >45 >45 >45 >45 >45 >45 45 45 Periodo de retorno para categoría 4 >45 >45 >45 >45 >45 >45 >45 >45 Latitud (N) 26 23 23 >45 >45 >45 >45 >45 >45 >45 >45 27 >45 >45 >45 >45 >45 >45 >45 >45 23 45 29 28 >45 >45 >45 >45 >45 >45 >45 >45 >45 >45 15 45 25 Periodo de retorno para categoría 3 27 15 26 >45 >45 >45 >45 >45 >45 >45 >45 28 >45 15 11 22 116 115 114 113 112 111 110 109 108 Longitud (W) 29 >45 >45 >45 >45 >45 >45 >45 >45 >45 45 45 23 22 116 115 114 113 112 111 110 109 108 Longitud (W) 29 >45 >45 45 >45 >45 >45 23 24 23 22 116 115 114 113 112 111 110 109 108 Longitud (W) >45 >45 >45 >45 27 Latitud (N) 26 45 28 27 Latitud (N) 27 Latitud (N) 29 23 28 Latitud (N) Periodo de retorno para categoría 1 29 >45 >45 23 23 >45 >45 45 >45 >45 >45 22 116 115 114 113 112 111 110 109 108 Longitud (W) >45 >45 >45 >45 >45 >45 >45 45 22 116 115 114 113 112 111 110 109 108 Longitud (W) Figura 13. Periodo de retorno de los ciclones tropicales del Pacífico Noreste en Baja California Sur y sus inmediaciones, por categoría. 4.2 Precipitación La enorme cantidad de humedad que conforma al ciclón genera precipitaciones en un radio que puede alcanzar hasta 2000 km, siendo más abundantes en las paredes del ojo. La precipitación que se registra cerca del ojo del ciclón es comúnmente de 150 a 250 mm en 24 horas; sin embargo la cantidad de lluvia que se observa en un lugar determinado depende del campo de nubosidad del ciclón y de la velocidad con que la tormenta se desplaza; si ésta permanece estacionada en algún punto, la precipitación puede alcanzar hasta 1000 mm en 24 horas. La tabla 2 muestra los ciclones que han dejado una precipitación máxima en 24 horas superior a las 250 mm y la estación donde se registró. REPORTE: CICLONES TROPICALES 16 Universidad Autónoma de Baja California Sur Carretera al sur km 5.5, Apartado Postal 19-B, CP 23080, La Paz, Baja California Sur Tabla 2. Ciclones con una precipitación superior a los 250 mm en Baja California Sur entre 1966 y 2010. Huracán Liza Doreen Knut Paul Kiko Henriette Nora Isis Juliette Ignacio Marty John Jimena Año 1976 1977 1981 1982 1989 1995 1997 1998 2001 2003 2003 2006 2009 Precipitación (mm) 559 260 258 335 302 250 318.5 386 493 364 360 435 418 Estación El Triunfo, San Antonio Yereca, Santiago Las Barracas, Santiago San Felipe, San José del Cabo Las Barracas, Santiago San Felipe, San José del Cabo Loreto La Ribera, Santiago El Rosario, La Paz La Soledad, La Paz La Soledad, La Paz y San Bartolo, San Antonio Huatamote, Comondú Santa Rita, La Paz Las fuertes precipitaciones ocasionan el desbordamiento de rios provocando inundaciones en las edificaciones que se encuentran en los márgenes de los arroyos, no obstante estas son la principal fuente de abastecimiento de agua para la entidad. La recarga de los mantos acuíferos depende tambien de la trayectoria del ciclón así como de la velocidad de desplazamiento del mismo. 4.3 Marea de tormenta La marea de tormenta, también conocida como marejada ciclónica o “storm surge” - en inglés-, es un aumento anormal en el nivel del mar, con dimensiones que van desde 0.5 m a más de 7 m de altura, dependiendo de la intensidad y la trayectoria del ciclón, así como de la batimetría del fondo (la profundidad) y la geometría de la línea costera, a menor inclinación de la pendiente de la plataforma continental, mayor será la marea de tormenta; mientras que, si la plataforma continental es profunda, sólo se creará oleaje alto. La geometría de la línea de costa puede actuar a favor o en contra de la marea de tormenta; las bahías, estuarios y otras entrantes propician marea de tormenta de mayor magnitud. Al elevarse el nivel del mar el agua entra a la zona costera, trasladando la rompiente del oleaje tierra adentro, por lo cual el efecto de la marea de tormenta, aunada al oleaje generado por el ciclón, es devastador para las viviendas y toda la infraestructura situada cerca de la línea de costa. Cuando el efecto de la marea de tormenta se combina con marea alta, los resultados son aún más catastróficos. La tabla 3 muestra la magnitud potencial que puede alcanzar la marea de tormenta de acuerdo a la intensidad de un ciclón tropical con categoría de huracán en escala de Saffir-Simpson. Empleando los modelos WES Implicit Flooding Model y el Standar Proyect Hurricane del del Coastal Engineering Research Center, se determinó la magnitud potencial de la marea de tormenta para toda la línea costera de Baja California Sur, considerando diferentes trayectorias para huracanes hipotéticos de categoría 4, REPORTE: CICLONES TROPICALES 17 Universidad Autónoma de Baja California Sur Carretera al sur km 5.5, Apartado Postal 19-B, CP 23080, La Paz, Baja California Sur obteniéndose una magnitud máxima de la marea de tormenta de hasta 2.6 m. Incrementos en el nivel del mar causados por el Cambio Climático, combinados con la marea de tormenta, podría generar inundaciones de la zona costera de mayor magnitud. Con base en los resultados obtenidos en el modelo y las estimaciones de incremento en el nivel del mar se obtuvo el mapa de asentamiento humanos en riesgo que se anexa al presente reporte. La figura 14 muestra parte de dicho mapa, donde se observan los asentamientos en riesgo en la zona costera de la Ensenada de La Paz. Tabla 3. Magnitud potencial de la marea de tormenta de acuerdo a la categoría de los ciclones tropicales. Categoría 1 2 3 4 5 Altura de la marea de tormenta (m) 1.5-2 2-2.5 2.6-3.7 4.5-5 Más de 5 Figura 14. Asentamientos humanos en zona de riesgo en la Ensenada de La Paz. 5. Conclusiones REPORTE: CICLONES TROPICALES 18 Universidad Autónoma de Baja California Sur Carretera al sur km 5.5, Apartado Postal 19-B, CP 23080, La Paz, Baja California Sur La fromación de los ciclones tropicales obedece a un gran número de factores entre los que se cuentan la temperatura superficial del mar, los vientos de la tropósfera y la presión atmosférica. Las salidas del Modelo Global de Circulación General de la Atmosfera (AGCM) presentadas en el Módulo de Variabilidad Climática Regional muestran posibles incrementos en la temperatura promedio del mar de aproximadamente 1°C en el tiempo cercano al futuro y la extensión de los meses con temperaturas promedio de 27 °C a los meses de octubre y noviembre. Dados estos lo cual es favorable para la intensificación de los ciclones, además de que podría extenderse la duración de la temporada de ciclones, como ocurre durante los años Niño. No obstante, se observa un posible incremento en los vientos y dado que una condición para la formación de huracanes es que la variación vertical del viento sea pequeña, este incremento podría generar una disminución en el número de huracanes. Dado que la serie de tiempo de ciclones tropicales con la que se cuenta es muy corta y el gran número de factores que intervienen en la formación y trayectoria de los ciclones, esta información resulta insuficiente como para concluir que se han dado cambios en la actividad ciclónica a largo plazo. 6. Recomendaciones Viviendo em una zona con un alto impacto de ciclones tropicales, es de gran importancia que se tomen medidas necesarias para proteger las vivienda y toda la infraestructura en las zonas costeras del estado. El Center for earth and environmental studies de la Texas A&M Internacional University, en su folleto “Resistiendo el viento” anota que hay cuatro áreas de la vivienda que deben ser examinadas para determinar su resistencia, el techo, las ventanas, las puertas y (si se tiene) la puerta de la cochera, por lo que entre las recomendaciones que a continuación se hacen sobre la vivienda se toman especialmente en cuenta dichos aspectos. 1. Puertas y Ventanas. Tener contraventanas o soportes para instalar maderas de ½ pulgada de grosor (recomendaciones de cruz roja americana). A la medida de cada ventana y puerta se debe agregar 8 pulgadas de altura y de ancho para proveer un área de superposición de 4 pulgadas en cada lado de la ventana o puerta. Instalar Postigos, pernos y tornillos para huracanes. Los pernos deben penetrar la pared y armazón alrededor de la ventana con una profundidad de 1 ¾ pulgadas. Para las ventanas más grandes, deben usarse pernos hexagonales de 3/8 de pulgada que penetren la pared y armazón al rededor de la ventana a un mínimo de 2 ½ de pulgadas. Para las ventanas de 3x4 pies o más pequeñas instaladas en una casa de albañilería, se deben usar pernos hexagonales de ¼ de pulgada y anclas galvanizadas de expansión permanente. Los pernos hexagonales deben penetrar la pared a un mínimo de 1 ½ de pulgada. Para ventanas más grandes, se deben usar pernos hexagonales de 3/8 de pulgada para penetrar la pared un mínimo de 1 ½ de pulgada. (CEES-TAMIU) REPORTE: CICLONES TROPICALES 19 Universidad Autónoma de Baja California Sur Carretera al sur km 5.5, Apartado Postal 19-B, CP 23080, La Paz, Baja California Sur Es importante también reforzar en especial las puertas del garaje cuándo son muy anchas, se recomienda la instalación de refuerzos horizontales en cada panel. Se requieren también bisagras más robustas, soportes centrales más sólidos y soportes en los extremos de la puerta. Se debe constatar también que el riel no esté suelo ni se pueda doblar. De ser posible instalar puertas para cochera especial diseñada para resistir vientos de hasta120 millas por hora. . (CEES-TAMIU) 2. Árboles Podados Mantener los árboles cercanos sin ramas enfermas o dañadas y quitar ramas en la dirección del viento para que sople entre ellas (CRA:2011) 3. Prototipos de vivienda Considerar los prototipos de vivienda diseñados por el CINVESTAV, para Mérida (fig. 15), que consiste en viviendas sobre estructuras con 8 pilotes de dos metros de altura, elaborados con una mezcla especial de concreto, alma de acero y varilla metálica, lo que las hace resistentes a fuertes inundaciones sin sufrir daños en su estructura. (Portal del Agua: 2009) Otro prototipo de vivienda que se puede considerar es el diseñado para el poblado de Higuerillas en la Isla de Mano de León, El prototipo de este tipo de casas fue desarrollado hace más de tres décadas a partir de trabajo del arquitecto estadounidense Michael Reynolds. Dichas viviendas están edificadas a base de materiales reciclables como son botellas, latas de aluminio y llantas de carros, materiales que permiten mantener dentro de la vivienda una temperatura media constante de entre 15 y 20 grados centígrados (fig.16). Lo más importante en este caso es que están diseñadas para soportar el embate de los huracanes, porque como son redondas no las daña el viento. Asimismo su tipo la estructura hecha a base de llantas colocadas horizontalmente y rellenas de tierra -como blocks-, ofrece una gran estabilidad a la construcción (Del Toro: 2006). 4. Programas de mantenimiento de las edificaciones Tener programas de mantenimiento de las edificaciones para evitar la humedad y el moho así como el deterioro de la estructura de la vivienda. 5. Reforzar la infraestructura eléctrica 6. Techos contra huracanes Se debe considerar la forma de los techos, ya que por ejemplo los de dos aguas sufren más daño durante un huracán. La pared de los extremos de una casa con un techo de dos aguas recibe todo el embate de un huracán, y aquellas paredes que no están apropiadamente reforzadas se pueden derrumbar y causar daños mayores al techo. Cuando se tiene este tipo de techo es necesario instalar refuerzos al sistema de armazón para hacer el techo más fuerte y vigilar que los clavos o grapas los clavos o grapas que vienen de la cubierta, estén bien clavados al armazón (Resistiendo al viento). REPORTE: CICLONES TROPICALES 20 Universidad Autónoma de Baja California Sur Carretera al sur km 5.5, Apartado Postal 19-B, CP 23080, La Paz, Baja California Sur Figura 15. Vivienda diseñados por el CINVESTAV, para Mérida, que consiste en viviendas sobre estructuras con 8 pilotes de dos metros de altura, elaborados con una mezcla especial de concreto, alma de acero y varilla metálica, resistentes a fuertes inundaciones sin sufrir daños en su estructura. Figura 16. Viviendas a base de materiales reciclables como son botellas, latas de aluminio y llantas de carros, diseñadas para soportar el embate de los huracanes. Además para cualquier tipo de techo es importante instalar trabes de metal galvanizado. Además en Pinar del Río Cuba en 2008 instalaron techos con un procedimiento que consiste en colocar a manera de base planchas de poliespuma de entre 50 y 60 centímetros de ancho (según el modelo), reforzadas con una viga de REPORTE: CICLONES TROPICALES 21 Universidad Autónoma de Baja California Sur Carretera al sur km 5.5, Apartado Postal 19-B, CP 23080, La Paz, Baja California Sur concreto. Encima se sitúa una malla metálica y una capa de cinco centímetros de hormigón. La apariencia final es la misma de un techo de placa. Además la poliespuma actúa como aislante térmico e impide la transmisión de calor o frío. Este tipo de techos es fácil de maniobrar y permite que los moradores de la vivienda puedan maniobrarlo (Telepinar: 2008) 7. Materiales Especiales. El Instituto Ecuatoriano del Cemento y del hormigón en las Normas Técnicas, Hormigón habla del uso de hormigones súper dúctiles de menor peso y con menos fisuras (Gutiérrez Cedeño: 2010) 8. Respeto a los Planes, Programas y Normatividad Respetar las especificaciones de los reglamentos de construcción, ordenamientos locales y en especial las distancias al mar de los planes parciales (si existen) 9. Ordenación Territorial Respecto a la ordenación del territorio es se debe realizar ésta como medida de prevención, y evitar con ello el asentamiento de la población en áreas de riesgo, sin embargo en el caso de que exista población afectada, es necesario considerar las áreas habitables para el reasentamiento de la población afectada. 7. Referencias CEES-TAMIU. Resistiendo al viento. Center for earth and environmental studies, Texas A&M Internacional University (CRA:2011) Cruz Roja Americana. ¿Está Preparado para un huracán? Versión disponible en sitio web: http://www.cruzrojaamericana.org/pdf/hurricanesp.pdf Del Toro, Samara: 2006. Casas Ecológicas. El bravo. Disponible en: http://intrabecc.cocef.org/programs/intranetnotasperiodico/uploadedFiles/5-15-06k.pdf Gutiérrez Cedeño, Gina :2010. Normas Técnicas, Hormigón Arquitectónico. Instituto Ecuatoriano del Cemento y del hormigón. 1ª ed. 2010. ISBN: 978-9978-390-03-0. Portal del Agua: 2009 en: http://www.atl.org.mx/index.php?option=com_content&view=article&id=1136:las-casascon-patas-libran-los-huracanes&catid=50:eventos-extremos&Itemid=466 IPCC: HOUGHTON J.T., DING Y., GRIGGS D.J., NOGUER M., VAN DER LINDEN P.J., XIAOSU D. (Eds.), 2001. Climate change 2001: the scientific basis Contribution of Working Group I to the Third Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC). Cambridge University Press, Cambridge and New York. KLOTZBACH P. 2006. Trends in global tropical cyclone activity over the past twenty years (1986–2005). Geophysical Research Letters. Vol.33. L10805, 4 PP. WALASH, K. 2004. Tropical cyclones and climate change: unresolved issues. Climate Research. Vol. 27, 77-83. REPORTE: CICLONES TROPICALES 22 Universidad Autónoma de Baja California Sur Carretera al sur km 5.5, Apartado Postal 19-B, CP 23080, La Paz, Baja California Sur Telepinar: 2008. Edición Electrónica del Canal TelePinar, de Cuba. En: http://www.telepinar.icrt.cu/index.php?option=com_content&task=view&id=4574&Itemid =63) REPORTE: CICLONES TROPICALES 23