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# Física# Física Atmosférica y Oceánica

Vinculando patrones de lluvia extrema en India y África

Examinando la conexión entre las fuertes lluvias en el norte de la India y la región del Sahel.

― 8 minilectura


Sincronización de lluviasSincronización de lluviasentre India y Áfricasimultáneos en dos regiones.Evaluando eventos de lluvia intensa
Tabla de contenidos

El Monzón de Verano Indio (MVI) y el Monzón de África Occidental (MAO) son dos sistemas meteorológicos clave que afectan mucho los patrones de lluvia en sus respectivas regiones. El MVI influye en las lluvias en el norte de India, mientras que el MAO afecta la región del Sahel en África. Aunque ambos sistemas se han estudiado por separado, la relación entre ellos, especialmente en términos de eventos de lluvia extrema, no se comprende bien. Este artículo tiene como objetivo explorar cómo pueden ocurrir lluvias extremas en el norte de India y el Sahel al mismo tiempo y qué factores contribuyen a esta sincronización.

El Papel de los Monzones

Los monzones son patrones de viento estacionales que traen lluvias significativas a ciertas regiones. El MVI se caracteriza por el flujo de viento del océano Índico hacia India, y el MAO involucra Aire Húmedo que viene del océano Atlántico hacia África Occidental. Ambos sistemas tienen fases de lluvia activa y pausas en la lluvia, y pueden causar impactos socioeconómicos importantes durante eventos de lluvia extrema.

Sincronización de Eventos de Lluvia

Investigaciones recientes indican que hay una sincronización de eventos de lluvia extrema entre el norte de India y el Sahel, especialmente durante julio y agosto. Esto significa que una fuerte lluvia en una región puede estar estrechamente vinculada a una fuerte lluvia en la otra, a menudo con un retraso de unos 12 días. Esta sincronización puede estar influenciada por diversas condiciones atmosféricas, incluyendo fenómenos como el efecto La Niña y el Jet Tropical de Levante (JTL).

Entendiendo la Influencia de La Niña

La Niña es un patrón climático que típicamente resulta en temperaturas oceánicas más frías en el Pacífico ecuatorial. Durante los años de La Niña, el monzón del sur de Asia tiende a ser más fuerte, lo que lleva a más lluvia en el norte de India. Esto crea condiciones que pueden favorecer también la lluvia en el Sahel debido a la forma en que circula la atmósfera.

El Papel de la Oscilación Intraseasonal de Verano Boreal

La Oscilación Intraseasonal de Verano Boreal (OIVB) es otro factor importante en la dinámica de la lluvia. La OIVB describe un patrón de variabilidad de la lluvia que puede influir en las temporadas de monzón durante el verano. Las fases activas de la OIVB pueden llevar a ráfagas de convección profunda en el norte de India, lo que ayuda a producir lluvia intensa.

El Impacto del Jet Tropical de Levante

El Jet Tropical de Levante (JTL) es una corriente de aire en movimiento rápido que se encuentra en la atmósfera superior sobre los trópicos. Cuando el JTL es fuerte, puede ayudar a mover aire húmedo desde el norte de India hacia el Sahel. Este proceso contribuye a la sincronización de la lluvia observada entre estas dos regiones. Durante períodos de JTL fuerte, el transporte de aire húmedo y la convección resultante pueden crear condiciones favorables para fuertes lluvias en ambas áreas.

Metodología: Estudiando la Sincronización de la Lluvia

Para explorar la sincronización de eventos de lluvia extrema entre el norte de India y el Sahel, los investigadores emplearon un enfoque de red climática. Esto implica analizar datos de lluvia durante varias décadas para identificar patrones de lluvia extrema sincrónica. Los investigadores analizaron datos de series temporales de varios lugares para determinar con qué frecuencia ocurrían eventos de lluvia extrema simultáneamente en diferentes regiones.

Patrones Espaciales de Eventos de Lluvia

El análisis reveló comunidades de eventos de lluvia sincrónica entre el norte de India y el Sahel. Al visualizar la red de ocurrencias de lluvia, los investigadores identificaron una fuerte correlación estadística entre las lluvias en estas áreas. Los hallazgos indican que las regiones afectadas por la sincronización se extienden más allá del norte de India y el Sahel, incluyendo partes de Asia Oriental también.

Cuantificando el Retraso en los Eventos de Lluvia

Un análisis de correlación lead-lag permitió a los investigadores cuantificar el retraso temporal entre eventos de lluvia extrema en el norte de India y el Sahel. El análisis demostró que la fuerte lluvia en el norte de India a menudo precede a la fuerte lluvia en el Sahel por unos 12 días. Esta información es crucial para entender las conexiones entre estas regiones y para mejorar los modelos de predicción del clima.

Variabilidad Interanual de la Sincronización

El estudio también investigó cómo varía la sincronización de eventos de lluvia de un año a otro. La ocurrencia de lluvias sincrónicas no fue constante y fluctuó significativamente a través de diferentes años. Esta variabilidad puede atribuirse a cambios en las condiciones atmosféricas y la influencia de patrones climáticos más grandes como la Oscilación Sur de El Niño (ENSO).

Convección Anómala en el Norte de India

La investigación encontró que la convección anómala, o movimiento inusual hacia arriba de aire cargado de humedad, a menudo era un precursor de eventos de lluvia sincrónica. En particular, una fuerte convección en el noroeste de India estaba vinculada a un aumento de la lluvia tanto en el norte de India como en el Sahel. Esta convección está estrechamente relacionada con los efectos de la OIVB y las condiciones atmosféricas circundantes.

Rutas de Propagación de la Humedad

El estudio también analizó cómo viaja la humedad desde el norte de India hacia el Sahel. Utilizando análisis de trayectorias, los investigadores rastrearon el movimiento de aire húmedo y descubrieron que toma alrededor de 6 a 12 días para que la humedad viaje del norte de India al Sahel. Este movimiento es facilitado por el JTL y el flujo general de la atmósfera veraniega.

Condiciones que Favorecen la Sincronización

Se encontraron varias condiciones atmosféricas específicas que aumentan la probabilidad de sincronización entre el norte de India y el Sahel. Estos incluyen la presencia de condiciones de La Niña, fases activas de la OIVB y un fuerte JTL. La interacción de estos factores crea una situación donde la humedad es transportada de manera eficiente y puede llevar a eventos extremos de lluvia concurrentes.

La Respuesta del Sahel a la Influx de Humedad

Una vez que la humedad llega al Sahel, la presencia de humedad anómala en la atmósfera superior apoya la convección profunda y la formación de lluvia intensa. Esto es particularmente crucial durante los meses de verano cuando el Sahel típicamente experimenta su temporada de lluvias.

La Importancia de los Patrones Climáticos de Fondo

Los patrones climáticos de fondo, como la Oscilación Decadal del Pacífico (ODP), también juegan un papel en la formación de los patrones de precipitación en el norte de India y el Sahel. La ODP puede influir en las temperaturas oceánicas y la circulación atmosférica, afectando así la dinámica de la lluvia. Entender estas conexiones ayuda a proporcionar un contexto más amplio para las sincronizaciones observadas.

Direcciones Futuras de Investigación

Aunque el estudio arroja luz sobre las conexiones entre la lluvia en el norte de India y el Sahel, quedan varias preguntas. Investigaciones futuras podrían explorar los factores locales específicos que llevan a lluvias extremas en el Sahel y investigar más a fondo el papel de la Teleconexión Circumglobal, que es otro patrón atmosférico que podría influir en los eventos de lluvia.

Conclusión

En resumen, la sincronización de eventos de lluvia extrema entre el norte de India y el Sahel es un fenómeno significativo influenciado por una combinación de factores. Esto incluye la interacción de patrones climáticos importantes como La Niña, la actividad de la OIVB y el papel del JTL. Mejorar la comprensión de estas conexiones puede mejorar las predicciones meteorológicas y proporcionar valiosos conocimientos sobre los impactos del cambio climático en los patrones de lluvia en ambas regiones.

Fuente original

Título: Intraseasonal synchronization of extreme rainfalls between North India and the Sahel

Resumen: The Indian Summer Monsoon (ISM) and the West African Monsoon (WAM) are dominant drivers of boreal summer precipitation variability in tropical and subtropical regions. Although the regional precipitation dynamics in these two regions have been extensively studied, the intraseasonal interactions between the ISM and WAM remain poorly understood. Here, we employ a climate network approach based on extreme rainfall events to uncover synchronously occurring extreme rainfall patterns across the two monsoon systems. We reveal strong synchronization of extreme rainfall events during the peak monsoon period in July and August, linking heavy rainfall over North India to that over the Sahel with a lag of around 12 days. We find that La Ni\~na-like conditions in combination with the Boreal Summer Intraseasonal Oscillation and an enhanced Tropical Easterly Jet (TEJ) foster the synchronization between the ISM and the WAM. Convective clouds are transported by an intensified TEJ from southwestern Asia toward North Africa, supporting anomalous deep convection over the Sahel region.

Autores: Felix Strnad, Kieran M. R. Hunt, Niklas Boers, Bedartha Goswami

Última actualización: 2024-05-14 00:00:00

Idioma: English

Fuente URL: https://arxiv.org/abs/2405.08492

Fuente PDF: https://arxiv.org/pdf/2405.08492

Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

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