Evaluación de los mecanismos de El Niño extraordinario dentro de los pronósticos retrospectivos de modelos climáticos

Universidad Nacional Agraria La Molina. Facultad de Ciencias. Departamento Académico de Ingeniería Ambiental, Física y Meteorología

Esta investigación tiene como objeto de estudio los pronósticos hechos por algunos modelosclimáticos acoplados de eventos El Niño (EN), prestando particular atención a los eventos deltipo extraordinario debido a los fuertes impactos que se podrían prevenir con su pronóstico.Se comienza documentando los errores sistemáticos que tienen cada uno de estos modelos endiferentes meses de pronóstico y tiempos de anticipación de los mismos además de usar unmétodo de corrección a las salidas de estos modelos para disminuir el efecto de estos erroresen los posteriores análisis. Posteriormente, se calcularon algunos índices que representan lavariabilidad interanual de la temperatura superficial del mar en el Pacífico ecuatorial y sedetermina que todos los modelos subestiman en promedio las anomalías de temperatura en elPacífico oriental (unos más que otros) y se hace una evaluación de las posibles causas. Elprimer candidato a evaluar es el efecto de la retroalimentación no lineal asociada a convecciónprofunda en el Pacífico oriental importante para el desarrollo de eventos EN extraordinario(Takahashi&Dewitte, 2015) pero no se llega a detectar gran influencia. También se analiza laposiciónlongitudinal promedio de la piscina cálida del Pacífico que es una variable clave paralos procesos de interacción que tienen lugar en el Pacífico ecuatorial y se encuentra que tieneuna fuerte relación con la magnitud de los errores. Finalmente se evalúa el rol del contenido decalor en el océano y del esfuerzo de viento zonal en el Pacífico ecuatorial oeste y parte delcentral, como predictores de eventos EN extraordinario dentro de las simulaciones de losmodelos CFS2 y GEOS5 (que cuentan con estas variables disponibles) y se encuentra que elcontenido de calor positivo es una condición necesaria para ambos (pero no suficiente) y elviento solo es un predictores solo en el modelo CFS2.

This research explores El Niño (EN) forecasts made with coupled climate models, withparticular attention on the extreme events due to the strong impacts that could be prevented byhaving an accurate forecast. First, the systematic errors for each model in different targetmonths and lead times are documented and a correction is applied to the forecasts to removethese systematic errors. Subsequently, monthly indices of the Equatorial Pacific sea surfacetemperature (SST) variability were calculated and used to show that on average the modelsunderestimate the SST anomalies in the eastern Pacific and we evaluated the possible causesfor this behavior. The first candidate to explore is the effect of the non-linear feedbackassociated with deep convection in the eastern Pacific which plays an important role for thedevelopment of extreme EN events (Takahashi &Dewitte, 2015), yet no significant influencewas detected. We also analyzed the role of the mean longitudinal position of the Pacific warmpool edge, a key factor for the Equatorial Pacific air-sea interaction processes, and found thatit has a strong relation with the errors. Finally, we evaluated the roles of the equatorial oceanheat content and west-central Pacific zonal wind stress as precursors of extreme EN events inthe CFS 2 and GEOS 5 forecasts and we found that having positive heat content is a necessarycondition (but not sufficient) in both models and the zonal wind stress has a precursor roleonly in the CFS 2 model.

Tesis