Determinación de la relación entre la Oscilación Decadal del Pacífico y la activación del ciclo ENOS en estaciones costeras e insulares del Pacífico colombiano

Abstract

La variabilidad del clima es dominada por relaciones entre fenómenos de interacción océano – atmósfera, las cuales aún no se comprenden completamente. En la presente investigación se determinó la relación entre la Oscilación Decadal del Pacífico (ODP) y la manifestación del Niño Oscilación del Sur (ENOS) en puntos de referencia costeros e insulares de la Cuenca del Pacífico Colombiano (CPC). Se analizaron variables oceánicas y atmosféricas como la Altura Superficial del Mar (ASM), la Temperatura Superficial del Mar (TSM), la Temperatura del Aire (Ta) y la Humedad Relativa (Hr) en puntos de referencia oceánicos de los cuales tres se ubicaron en el Océano Pacífico Norte (OPN), dos en el Océano Pacífico Ecuatorial (OPE) y dos en la CPC, además de un punto de referencia costero en el OPN y tres en el litoral Pacífico Colombiano. Las series mensuales de la ASM se extrajeron del Modular Ocean Model (MOM4) del Geophysical Fluid Dynamics Laboratory para el periodo 1950 – 2007. Las demás variables se analizaron para el periodo 1961 – 2014. Las series mensuales de TSM se obtuvieron del Objectively Analyzed air – sea Fluxes (OAFlux), mientras que la Ta y la Hr se obtuvieron del NCEP/NCAR Reanalysis 1. Se determinó el comportamiento temporal de las variables de estudio. Se calcularon las anomalías generales, se realizó el análisis de la densidad espectral y se extrajeron los componentes principales. Se obtuvieron series filtradas con los ciclos principales que contribuyeron en la oscilación característica de las variables de estudio. Se calcularon los coeficientes de correlación cruzada entre la ODP, ENOS y los ciclos principales hallados. Se analizó la influencia de la ODP en la manifestación de los eventos ENOS a través de correlación lineal entre los ciclos principales. Se analizó la influencia de la ODP en las ocurrencias de las anomalías absolutas de las variables de estudio en la CPC. Se demostró que las anomalías positivas y negativas de las variables analizadas en la CPC, estuvieron influidas y asociadas con las fases de la ODP y ENOS. Estas anomalías de las variables oceánicas y atmosféricas se intensificaron cuando los índices oceánicos ODP y ONI se encontraron acoplados sincrónicamente sobre el Océano Pacífico (OP). Se observó que a partir de transiciones de fase de la ODP, se presentaron cambios en las fases del ONI, las cuales generaron eventualmente eventos ENOS muy intensos acoplados con la ODP. Se encontró que desde el OPN se favoreció la manifestación de las anomalías de las variables analizadas simultáneamente en varios sectores del OPE y la CPC. Asociaciones muy fuertes se encontraron en el ciclo principal de ~5,0 años entre la ODP y las ATSM en la CPC. Se encontró que las fases de este ciclo incrementaron su longitud de onda llegando a una duración cercana entre los 7,0 y 9,0 años, lo que mostró un acoplamiento de ENOS al ciclo característico de la ODP (10 años). Se encontró que entre la ODP y las variables oceánicas y atmosféricas en los puntos de referencia existió una fuerte asociación, la cual influyó y moduló la ocurrencia de eventos ENOS y sus efectos en la variabilidad del clima en la CPC. En donde, en la CPC la ODP fue el fenómeno de interacción océano – atmósfera dominante y modulador en las anomalías de estudio y su variabilidad temporal. (Texto tomado de la fuente)

Climate variability is dominated by relationships between ocean – atmosphere interaction phenomena, which are not yet fully understood. In the present investigation, the relationship between the Pacific Decadal Oscillation (PDO) and the manifestation of El Niño Southern Oscillation (ENSO) in coastal and island landmarks of the Colombian Pacific Basin (CPC) was determined. Oceanic and atmospheric variables such as Sea Surface Height (ASM), Sea Surface Temperature (TSM), Air Temperature (Ta) and Relative Humidity (Hr) were analyzed in oceanic points of reference of which three were located in the North Pacific Ocean (OPN), two in the Equatorial Pacific Ocean (OPE) and two in the CPC, in addition to a coastal landmark in the OPN and three on the Colombian Pacific coast. The monthly ASM series were extracted from the Modular Ocean Model (MOM4) of the Geophysical Fluid Dynamics Laboratory for the period 1950 – 2007. The other variables were analyzed for the period 1961 – 2014. The monthly SST series were obtained from the Objectively Analyzed air - sea Fluxes (OAFlux), while the Ta and Hr were obtained from the NCEP / NCAR Reanalysis 1. The temporal behavior of the study variables was determined. General anomalies were calculated, spectral density analysis was performed and main components were extracted. Filtered series were obtained with the main cycles that contributed to the characteristic oscillation of the study variables. The cross-correlation coefficients between the PDO, ENSO and the main cycles found were calculated. The influence of the PDO on the manifestation of ENSO events was analyzed through linear correlation between the main cycles. The influence of the PDO on the occurrences of the absolute anomalies of the study variables in the CPC was analyzed. It was demonstrated that the positive and negative anomalies of the variables analyzed in the CPC were influenced and associated with the phases of the PDO and ENSO. These anomalies of the oceanic and atmospheric variables were intensified when the oceanic indices PDO and ONI were found synchronously coupled over the Pacific Ocean (OP). It was observed that from PDO phase transitions, changes occurred in ONI phases, which eventually generated very intense ENSO events coupled with PDO. It was found that the OPN favored the manifestation of the anomalies of the variables analyzed simultaneously in various sectors of the OPE and the CPC. Very strong associations were found in the main cycle of ~ 5,0 years between PDO and ATSM at CPC. It was found that the phases of this cycle increased their wavelength, reaching a close duration between 7,0 and 9,0 years, which showed a coupling of ENSO to the characteristic cycle of the PDO (10 years). It was found that a strong association existed between the PDO and the oceanic and atmospheric variables at reference points, which influenced and modulated the occurrence of ENSO events and their effects on climate variability in the CPC. Where, in the CPC, the PDO was the dominant ocean - atmosphere interaction phenomenon and modulator in the study anomalies and their temporal variability.