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Publicado: 19/9/2014

Tendencias en el escurrimiento de los ros argentinos a partir del anlisis de las manchas solares y de la temperatura del Pacfico

A travs de un novedoso anlisis realizado en la Universidad de San Juan, que combina tres series diferentes del nmero de manchas solares y un indicador de la temperatura del ocano Pacfico ecuatorial, se identificaron ciertos aos pasados con un comportamiento similar a 2014, lo que permite tomarlos como aos candidatos para establecer tendencias a futuro. La conclusin es que varios ros argentinos presentan un panorama de dficit hdrico para este ao.

Las manchas solares son regiones del sol que presentan una temperatura ms baja que su entorno. Si bien son conocidas desde la antigedad, existe un registro preciso de ellas desde 1749. La cantidad de manchas que presenta el sol cada ao no es constante; por el contrario se han establecido ciclos que dan cuenta del patrn del comportamiento dinmico de la actividad solar.

En diferentes anlisis se ha puesto en evidencia las interrelaciones entre la actividad solar con la hidrsfera y la atmsfera, que permite entender las causas de diferentes variables atmosfricas.

Analizando la serie de manchas solares y el promedio anual del indicador ONI (sigla en ingls de Oceanic Nio Index), un indicador que mide la variacin de la temperatura del ocano Pacfico ecuatorial respecto de un periodo de referencia1, se pueden establecer algunas interrelaciones entre ambas series de datos.
En los grficos presentados en el recuadro

Ciclo de manchas solares se muestra el nmero de manchas solares anuales del periodo 1749 a 2013 que representa el patrn de comportamiento de la dinmica solar observado, donde pueden diferenciarse claramente tres ciclos (Grfico 1):

  • 2 ciclos Tipo I, de perodo de al menos 260 aos el primero, y de 100 aos el segundo (Grfico 2);
  • 7 ciclos del Tipo II, cuyo periodo tiene cerca de 44 aos en algunos casos y en otros de cerca de 22 (que pueden observarse en el Grfico 1 y en el 3 (tabla);
  • 24 ciclos Tipo III, con perodos de aproximadamente 11 aos bien diferenciados (Grfico 4).

EL FINAL DE TRES CICLOS

Actualmente estamos dentro del segundo ciclo de Tipo I, que comenz en 1906 y tuvo su mximo en 1957 con 254 manchas solares;ciclo que probablemente durar hasta el 2018. Pero dentro de este ciclo mayor (de perodo 100 aos) estamos tambin al final de ltimo ciclo observado de Tipo II, que comenz en 1970 y ha durado 45 aos, alcanzando el pico mximo de actividad solar en el ao 1990, cuando se observaron 200 manchas solares. Se espera que este ciclo termine en el 2014 o 2015. Finalmente, dentro de este ciclo Tipo II, estamos este ao en el pico de su quinto ciclo de Tipo III, que ha alcanzado su mximo en unas 64 manchas solares (en un proceso de doble pico seguidos).

Impacto Ambiental


Impacto Ambiental

Como podemos ver, el ao 2014 se presenta entonces como un punto de inflexin de los tres tipos de ciclos juntos de actividad solar, lo que constituye una situacin muy compleja de analizar. Es por ello que algunos analistas hablan que debemos esperar un calentamiento mayor y, por el contrario, otros especulan con una miniglaciacin. El motivo de este desconcierto es que no sabemos qu va a hacer el motor de nuestro clima: el sol.

Para poder prever qu puede suceder en el futuro debemos apelar a situaciones similares observadas en el pasado. En este sentido, la ltima vez que pasamos por un momento similar fue en 1906 (cuando termina un ciclo Tipo I y empieza una nuevo). No se sabe an qu va a pasar en el futuro con la actividad solar, lo ms probable es que el sol comience un nuevo ciclo Tipo I, caracterizado por un aumento progresivo de los mximos de sus ciclos Tipo II, continuando con el patrn mostrado durante los ltimos 250 aos; esto es, una vez que culmine el descenso del ciclo de Tipo III actual, lo que puede ocurrir posiblemente en 2018 (ao en que tendremos un mnimo de actividad solar).

Respecto de los ciclos de ms corta duracin (Tipo III) podemos decir que hoy estamos en la cima del ltimo ciclo de 11 aos observado, que comenz en el 2009 y que se espera que comience a disminuir la actividad solar por al menos dentro de unos 4 o 6 aos; es decir, tambin en 2018.

En el grfico 5 se puede observar que el patrn de manchas solares presenta ciclos Tipo III con perodos de 10 a 11 aos de duracin, mientras que la serie histrica del ndice medio anual ONI muestra la aparicin de un fenmeno llamado el Nio (pulsos de anomalas de temperaturas positivas indicados con flecha roja) que estn desfasados sistemticamente 6 aos (flechas rojas) respecto de la ubicacin del centro de cada ciclo de actividad solar de Tipo III.


COMPORTAMIENTO DE LA TEMPERATURA ATMOSFRICA


En el recuadro El sol y la temperatura se muestra una comparacin que he realizado entre la serie histrica de manchas solares y las anomalas de temperatura media global tomadas del Centro de Informacin Climtica de la Administracin de Estados Unidos del Ocano y la Atmsfera (NOAA). Se puede observar cmo funciona el mecanismo de impacto de cesin de energa entre el aumento de actividad solar y el aumento de temperatura atmosfrica planetaria. Es notable que el cambio de actividad del sol desde 19292 marca un quiebre en la forma en que el sol impacta en la temperatura atmosfrica generando un aumento continuo entre 1929 y 1945; entre 1945 y 1950 la temperatura disminuye por la terminacin del ciclo de Tipo II anterior y vuelve a comenzar su aumento en forma continuada entre el 1950-2000, con un cambio de pendiente entre 1985 y 2000.

Si observamos en el grfico la curva envolvente marcada en azul de la serie de temperaturas, podemos distinguir el impacto de los 6 ciclos Tipo II registrados desde 1804 hasta hoy. Lgicamente los ciclos Tipo II se replican en la atmsfera pero desfasados en el tiempo y deformados por la inercia de la interaccin sol-atmsfera-ocanos.

Luego del ao 2000 se nota un nuevo cambio de pendiente de la temperatura (la temperatura se mantiene constante hasta el 2013) esto ltimo se debe a que desde el ao 1990 el sol comienza a decaer en actividad.

Se nota un desfasaje (inercia) de la respuesta de la atmsfera a la actividad solar que es aproximadamente de unos 30 aos en 1840 y va disminuyendo hasta hacerse de unos 10 aos en la actualidad. Esto explica la disminucin de actividad solar entre 2000 y 2013 se debe a que el sistema atmosfrico tard 10 aos en manifestar la disminucin de actividad solar del periodo (1990 al 2000).

Esto significa que lo que observamos hoy a nivel de dinmica solar impactar en la dinmica atmosfrica global recin dentro de aproximadamente 10 aos. Mientras que lo que est observndose hoy en la temperatura media de la atmsfera global es producto de la actividad solar que ocurri aproximadamente entre los aos 2002 y 2003. El cambio de tendencia a subir la temperatura de la atmsfera en forma continua desde 1930 puede deberse exclusivamente a que el ciclo Tipo I de actividad solar que comenz en 1906 -y que puede terminar en 2018- ha sido mucho ms corto e intenso en magnitud que el ciclo I anterior, lo cual puede perfectamente ocasionar un cambio en la respuesta del sistema atmosfrico.

Impacto Ambiental

Impacto Ambiental

Por otro lado, un ao que es el candidato ms cercano a ser similar en actividad solar al ao 2014, y que est dentro del ciclo I actual, sera 1970. El patrn de manchas solares muestra que en el ao 1969 comenz un ciclo Tipo II con pico mximo en el ao 1990, y que se espera que termine en el ao 2018. Ello implica que el 2014 estara en una situacin similar a la observada en 1970 (cuando comenz el ciclo II de actividad solar actual) ya que en ese momento se culminaba el ciclo Tipo II anterior que haba comenzado en 1929. Sin embargo los valores mximos de manchas solares observadas para ese ao fueron de 127.8, prcticamente el doble que lo registrado en el 2013.

Dado que las magnitudes de los picos de los fenmenos Nio fase II estn correlacionados en forma directa con la mxima actividad solar del ciclo Tipo III vigente, el nmero mximo de manchas observado -que es de 64 en el ao 2013- indican que los aumentos de los valores medios anuales del indicador ONI no sern muy significativos para el 2014. Por lo cual es esperable una continuidad en los valores bajos del ONI medio anual para este ao.

El hecho de que el ao 1970 ha sido un ao con una situacin de evolucin solar semejante, lo hace un candidato climtico para elaborar hiptesis sobre lo que suceder en el 2014. De hecho, la ola polar registrada en Alabama (EE.UU.) en enero de 1970 (que lleg a -12,5) responden a las ms bajas registrada hasta este enero de 2014, en que se ha registrado en Alabama -14, una anomala climtica muy llamativa que bate el record histrico de 1970, hechos singulares que potencian la hiptesis enunciada.

De todas maneras, debe tenerse en cuenta que la atmsfera se calent en 0.25 respecto de 1970, lo que podra agregar un grad de variabilidad extra a lo observado en dicho ao. Cabe recordar que en noviembre de 1970 ocurri el devastador cicln tropical Bhola, que golpe el antiguo Pakistn Oriental (actual Bangladesh) y el estado de Bengala Occidental en la India el 12 de noviembre de 19703. Este temporal fue la sexta tormenta ciclnica de la temporada de ciclones del ocano ndico de 1970, y tambin el ms fuerte de dicha temporada, alcanzando una fuerza equivalente a la categora 3 de la Escala de huracanes de Saffir-Simpson.

La poca de ciclones en esta zona comenz en mayo del 2013. El cicln Mahasen provoc al menos la muerte de 33 personas (entre ellas 15 nios) en Bangladesh, adems de forzar la evacuacin de cerca de un milln de personas y la destruccin de miles de casas. La ONU haba advertido que el cicln poda afectar a 8 millones de personas en Bangladesh, Birmania e India. Es posible que en esta regin se reproduzca en 2014 un cicln de caractersticas destructivas como el del 1970.

Otro ao candidato posible, igualmente fuerte, podra ser 1981, dado que la actividad solar ciclo III (1964-1976) es muy similar a la onda ciclo III (1996-2008). La onda ONI de fase I ocurrida en 1977 es similar a la ocurrida en 2009, adems la onda solar de ciclo III que le dio forma a la ondulacin del ONI en su Fase II (en la que est el ao 1981) tuvo en 1978 un valor similar al registrado en el 20124.

Impacto Ambiental


Impacto Ambiental

Por otro lado, otro ao candidato sera 1962, aunque en este caso el pulso ONI observado de Fase I en 1958 fue mucho mayor que el observado en 2009. Debe hacerse la salvedad de que en 1962 se estaba al principio de la Fase II (primera onda de amortiguamiento) mientras que en el 2014 estamos en el final de la Fase II (segundo onda de amortiguamiento).

Como vemos, ningn proceso de interaccin sol-ocano-atmsfera de los aos candidatos mencionados es exactamente igual al actual ni a otro pasado; sin embargo, s poseen algunas pautas comunes de comportamiento y en sus orgenes y entorno (ciclo de actividad solar y fase ocenica) lo que permite identificar estos ciclos y fases que permiten aceptarlos o no como candidatos para analizar tendencias potenciales a partir de la situacin actual.


TENDENCIAS DE ESCURRIMIENTOS

A partir de lo expuesto precedentemente, se pueden elaborar tablas con datos de caudales medios mensuales de los principales ros de Argentina para cada uno de los aos candidatos mencionados, a fin de poder establecer una tendencia para el 2014.

Si tomamos los promedios de los caudales medios mensuales para algunos ros tomados como testigo, para los 3 aos candidatos mencionados (1962, 1970 y 1981) y se compara con los promedios histricos, se obtiene una tabla con el dficit previsto para 2014 (Ver Dficit hdrico). En el recuadro

Los aos candidatos se presenta un panorama para cada uno de esos aos.
La tabla presentada en el recuadro Dficit hdrico significa que la tendencia para 2014 para los ros sealados es una disminucin de sus caudales en distintos porcentajes. Se podra decir que el ro Limay tendr un comportamiento prcticamente normal (con un dficit del 5%); el ro Colln Cur tendr un dficit anual del 15%; mientras que el ro Neuqun se ver ms afectado, con un 22% de dficit.

Por su parte, el ro Mendoza presenta un 16% de dficit y el ro San Juan -el ms afectado- tendr un dficit anual de 53%. En cada caso particular deber tambin analizarse la distribucin mensual de estas anomalas.

Para el ro Paran se espera un dficit anual del 18% , mientras que para el ro Uruguay es esperable un dficit promedio del 42%.

Cabe destacar que esta situacin promedio de candidatos es solo una expectativa o tendencia del comportamiento basado en algunos indicadores. En el caso del ro Paran y Uruguay la influencia del ONI se ve debilitada por las masas de aire hmedo provenientes del Atlntico, lo que depende entre otros factores de la corriente del Golfo.

De hecho mientras en el ao 1970 tuvo un dficit del 33%, en el ao 1981 tuvo un escurrimiento anual normal. Esto se repite en algunos ros en el ao 1981, que se presenta como el candidato de mayores caudales, aunque debe recordarse que ese ao coincidi con el final de la primer onda de la Fase II de amortiguamiento del ONI y no en el comienzo de la segunda onda de fase II, como es el caso de 2014, por lo cual su candidatura actual es ms dbil que la del ao 1970 y 1962, aunque no por ello lo podemos descartar ahora totalmente.


Referencias

1. El indicador ONI se obtiene mediante el promedio mvil de la anomala de la temperatura de la superficie del mar, en relacin con el perodo de referencia 1971-2000, tomando tres meses sucesivos: la anomala del mes, la anomala del mes que le antecede y la del mes que le sigue, en la regin Nio 3.4 (5 N a 5 S y 120E a 170O). ENSO cycle, recent evolution, current status and prediction, NOAA, 2007.
2. Distingo el periodo 1860-1929 del periodo 1929-2013 porque en este ltimo aumenta notablemente la actividad solar.
3. En este evento murieron unas 500.000 personas, principalmente debido a la marejada ciclnica que inund gran parte de las tierras bajas del delta del Ganges.
4. A pesar de que su mximo en 1980 fue el doble del registrado en 2013, pero este efecto ser una diferencia para evaluar en 2015.


Por: Oscar Dlling
Fuente: Hydria



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