Spectral changes in some meteorological variables and it`s relationship with NAO and AO Index

Manuel Alejandro Fernández Gutiérrez, Carlos Manuel González Ramírez, Pedro González Jardines

Abstract

In this work the characteristics of the temperature, pressure and precipitation of the meteorological stations of Habana, Artemisa and Mayabeque region are analyzed in order to determine the relation between these variables and the teleconnection patterns North Atlantic Oscillation (NAO) and Artic Oscillation (AO). It was used the spectral analysis, and there were calculated the Pearson linear correlations between the teleconnection and the variables. There were compared the maps of geopotential height from the work region with the climatic standard in order to identify variations. It was determined that the pressure was the variable whose anomalies presented the strongest correlations with both NAO and AO indexes, mainly in the last decade of the study period in the rainy season of the year. It was also determined that the precipitation was de variable that presented more variability in the spectral analysis, primarily in the north coast, however the atmospheric pressure at mean sea level was the variable that showed the most significant changes in the spectrum, mostly in the last two decades, the main changes were observed for the low frequencies. These results are tightly related with a subtropical ridge expansion towards the west that was observed mainly in the low and medium levels of the troposphere.

Keywords

atmospheric circulation; North Atlantic Oscillation; Artic Oscillation; spectral analysis

References

Acosta, H. (2014). La Oscilación del Atlántico Norte y el comportamiento de la temporada invernal en la región occidental de Cuba. Tesis de Diploma, La Habana: Instituto Superior de Tecnologías y Ciencias Aplicadas, Universidad de la habana 140p, [Consultada mayo, 23 del 2020]

Barcia, S., Ballester, M., Cedeño, Y., García, E., González, J., & Regueira, V. (2012). Variabilidad espacio-temporal de las variables que intervienen en los pronósticos a corto plazo en Cuba. Informe de resultado científico, Proyecto Evaluación de los Pronósticos del Tiempo, Instituto de Meteorología INSMET, La Habana, Cuba, 21-22.

Castillo, R.; Nieto, R.; Gimeno, L. & Drumond, A. 2019. ``Influencia de los principales modos anulares hemisféricos y El Niño-Oscilación del Sur (ENOS) en las fuentes de humedad globales de Mesoamérica``. Revista de la Academia Colombiana de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales, 43(169), 746-763.

Carrera, D. V.; Guevara, P. V.; Tamayo, L. C.; Balarezo, A. L.; Narváez, C. A. & Morocho, D. R. 2016. Relleno de series anuales de datos meteorológicos mediante métodos estadísticos en la zona costera e interandina del Ecuador, y cálculo de la precipitación media. Idesia (Arica), 34(3), 81-90.

Cedeño, Y. 2015b. ``Oscilación Ártica y frentes fríos en el occidente de Cuba``. Revista Cubana de Meteorología, 21(1), 91-102.

Cedeño, Y. 2015c. ``Oscilación Ártica y temperaturas en el occidente de Cuba``. . Revista Cubana de Meteorología, 21(2), 29-42.

Intergovernmental Panel on Climate Change 2007.Climate change the physical science basis. Disponible en http://www. ipcc.org. [Consultada abril, 10 del 2020].

Chatfield, Chris. 2003. The Analysis of Time Series. Chapman Hall/CRC, sixth edition. ISBN1584883170.

Fonseca, C. 2005. ``Cambios en la posición e intensidad del anticiclón del Atlántico y modificación en el régimen de las lluvias en Cuba``. Revista Cubana de Meteorología, 12(2), 25-34.

Fonseca, C. 2009. ``Índices de circulación atmosférica y anomalías de la lluvia en Cuba``. Revista Cubana de Meteorología, 15(1), 3-13.

Fuller, Wayne.1976. Introduction to Statistical Time Series. John Wiley-Sons. ISBN 0-471287156.

González, C. M.; González, J. P. & Sánchez, N. 2019. Análisis Espectral de la Temperatura y Precipitación en la Habana Artemisa y Mayabeque. Memorias de la XII Convención Internacional sobre Medio Ambiente y Desarrollo. Palacio de Convenciones, la Habana, Cuba. ISBN 978-959-300-145-8. Consultado abril, 13 del 2020.

Gottman, John.1984. Time Series Analysis; A Comprehensive Introduction for Social-Scientists. Cambrige University Press. ISBN0521235979.

Guevara, J.M. 2003. Métodos de estimación y ajuste de datos climáticos (2a edición). Caracas: Universidad Central de Venezuela, 133 p.

Lecha, L. 2018. ``Biometeorological forecasts for health surveillance and prevention of meteortropic effects``. Int. Jour. Biomet., 62, 5; 741-771.

Lecha, L; B, Sánchez, L; Verdecia, Y; Soler, E & Sánchez, A. 2020. ``Variabilidad de los tipos de situaciones sinópticas influyentes sobre el occidente de Cuba´´. Revista Cubana de Meteorología, 26(2).

Pérez, Y. 2010. Influencia de los Patrones de Teleconexión sobre la Circulación Atmosférica en los Alrededores de Cuba. Trabajo de Diploma. Instituto Superior de Ciencias y Tecnologías Aplicadas. Facultad de Medio Ambiente. Cuba, 48 p, [Consultada mayo 14 del 2020].

Planos, E., Rivero, R., & Guevara, V. (2013). Libro Cambio Climático en Cuba: Impactos y Adaptación ISBN: 978-959-300-039-0. Editorial AMA. Consultado abril, 20 del 2020, [Consultado abril, 26 del 2020]

Quiñones, A. J. P.; Barboza, B. A. A.; Moreno, M. Á. A. & Aguilar, C. E. L. 2010. Simulación de los requerimientos hídricos de pasturas en un escenario de cambios climáticos generados con análisis espectral singular. Acta Agronómica, 59(1), 1-8.

Re, M.; Saurral, R. & Barros, V 2005. Precipitaciones extremas en la Argentina, Tendencias y Cambio Climático. Departamento de Ciencias de la Atmósfera y los Océanos. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Argentina, 13 p.

Rodríguez, M. & Ballester, M. 1985. Cronología de los «sures» que han afectado a la mitad occidental de Cuba desde la temporada 1916-17 hasta la de 1977-78. Reporte de investigación, (10).

Rodríguez, R. & Llasat, M. C. 1997. Análisis temporal y espectral de la serie de precipitación mensual de Barcelona (España) 1850-1991. Ingeniería del agua, 4(4), 19-28.

Rugerio, F. D. M. 2006. Análisis espectral de series temporales de temperaturas y su aplicación al estudio de su comportamiento en una red de observatorios meteorológicos. Tesis en opción al grado de Máster, Universidad Autónoma de México, 56p., Disponible en: http://www.red-mat.unam.mx/foro/volumenes/vol023/TesisMaestriaFrancisca-f.pdf, [consultada mayo, 5 del 2020]

Thompson, D. W. & Wallace, J. M.1998. ``The Arctic Oscillation signature in the wintertime geopotential height and temperature fields``. Geophysical research letters, 25(9), 1297-1300.

Vicente, S. M.; Begueria, S.; López Moreno, J. I.; El-Kenawy, A., & Angulo, M. 2008. Riesgo de precipitación extrema asociado a eventos de circulación atmosférica en el noroeste español. Instituto Pirenaico de Ecología. España, 11 p.

Wallace, J. M. & Gutzler, D. S. 1981.`` Teleconnections in the geopotential height field during the Northern Hemisphere winter``. Monthly Weather Review, 109(4), 784-812.

Refbacks

  • There are currently no refbacks.