Climatological aspects of the 1991/1993 El Niño in Ecuador

In the scope of the project ENPEX (El Niño Precipitation Experiment), the spatial distribution and temporal development of severe precipitation in Ecuador and northern Peru during the 1991/1993 El Niño event have been investigated mainly based on satellite data (METEOS AT-3). The distribution of heavy rains is determined by the Convective-Stratiform-Technique (CST) which has been adjusted to METEOS AT-3 geometry as well as the KED interpolation method. The validation of the adjusted CST scheme reveals an encouraging accuracy also for extreme rainfall amounts up to 300 mm per 3 days. The extraction of cloud motion winds (CMW) by means of cross correlation technique which is applied to sequences of METEOS AT imagery provides additional information on circulation patterns which are related to severe precipitation. The analysis have shown that the 1991/1992 event is stronger than the 1972/1973 but significantly weaker than the 1982/1983 event. Severe precipitation occurs mainly in the coastal plain of Ecuador and north Peru up to the 1000 m contour line. Deep convection is originated by the land-sea-breeze phenomenon on most of the investigated days. In this case, heavy precipitation is locally confined and shows a clear diurnal cycle. Precipitation starts over land in the evening and is shifted to the coastal waters during night. A nocturnal center of heavy precipitation is the Gulf of Guayaquil due to the shape of the coastline which favours convergence and the frequently increased SST’s. in this area. Severe precipitation without any diurnal cycle which is characterized by great spatial extension occurs during main El Niño (March-April) due to an extended atmospheric instability of the lower troposphere. Deep convection is often organized in mesoscale convective complexes (MCC) which are related to extended areas of SST’ s >28oC. During these situations, a strong meridional stream flow (Hadley circulation) could be observed.Aspects climatologiques du El Niño 1991/1993 en Équateur Dans l’optique du projet ENPEX (El Niño Precipitation Experiment ), nous avons étudié la répartition spatiale et temporelle de très fortes précipitations en Équateur et dans le nord du Pérou au cours du El Niño de 1991/1993 , en utilisant surtout des données satellite. La répartition des fortes pluies a été déterminée par la technique Convective-Stratiforme (CST) qui a été adaptée aux images de METEOSAT-3, et par la technique d’interpolation de KED. La validation du schéma CST s’est révélée d’une précision encourageante, y compris pour des totaux pluviométriques extrêmes dépassant 300 mm sur 3 jours. L’extraction des vents par suivi de nuage (CMW) par des techniques de corrélations croisées, appliquées à des séquences d’images METEOSAT a fourni des informations supplémentaires sur les modes de circulation associés aux très fortes précipitations. L’analyse a montré que l’événement de 1991/1992 est plus fort que celui de 1972/1973, mais nettement moins fort que celui de 1982/1983. Les très fortes précipitations sont surtout survenues dans la plaine côtière d’Équateur jusqu’à l’altitude de 1000 m. On a observé une convection profonde, générée par un phénomène de brise dans la plupart des cas. Dans ce cas, les fortes précipitations sont localisées et suivent clairement un cycle diurne. Les précipitations commencent sur terre dans l’après-midi et se déplacent sur les eaux côtières dans la nuit. Un centre de fortes précipitations nocturnes dans le Golfe de Guayaquil, dû à la forme de la ligne côtière, qui favorise la convergence et l’augmentation de la température de surface de l’océan dans cette zone. De très fortes précipitations, sans aucun cycle diurne et caractérisées par une grande extension spatiale, surviennent au coeur du El Niño (mars-avril), à cause d’une instabilité étendue de la basse troposphère. Une convection profonde s’organise souvent dans des complexes convectifs à méso-échelle (MCC), qui correspondent à d’importantes surfaces où la SST est supérieure à 28oC. Dans cette situation, on observe un fort flux du sud (circulation de Hadley).Aspectos climatológicos de El Niño 1991/1993 en el Ecuador En el alcance del Proyecto ENPEX (El Niño Precipitación Experimental), han sido investigados la distribución espacial y el desarrollo temporal de precipitaciones severas en el Ecuador y norte de Perú durante el evento de El Niño, el cual está basado en información satelital (METEOSAT-3). La distribución de fuertes precipitaciones se determina mediante la Técnica Estratificada Convectiva (CST) la cual ha sido ajustada a la geometría del METEOSAT-3, así como también al método de interpolación KED. La validación del esquema ajustado CST revela una exactitud alentadora además para cantidades de lluvia extremas de hasta 300 mm por 3 días. La extracción de vientos de movimientos de nubes (CMW) mediante la técnica de correlación cruzada, la cual se aplica a la secuencia de imágenes METEOSAT, provee de información adicional en patrones de circulación, los cuales están relacionados a precipitaciones severas. El análisis ha mostrado que el evento 1991/1992 es más fuerte que el evento 1972/1973 pero significativamente más débil que el evento de 1982/1983. La precipitación severa ocurre principalmente en la planicie costera del Ecuador y norte del Perú hasta la línea de nivel de los 1000 m. La convección profunda se origina por el fenómeno brisa-mar-tierra en la mayoría de días investigados. En este caso, la precipitación fuerte está confinada localmente y muestra un ciclo diurno claro. La precipitación se inicia sobre la tierra en la tarde y se cambia sobre las aguas costeras durante la noche. Un centro nocturno de fuerte precipitación es el Golfo de Guayaquil debido a la forma de la línea de costa, la cual favorece la convergencia y la frecuentemente creciente temperatura de la superficie del mar en esta área. La precipitación severa, sin ningún ciclo diurno, caracterizado por una gran extensión, ocurre durante El Niño importante (marzo-abril) debido a una inestabilidad extendida de la troposfera más baja. La convección profunda se organiza a menudo en complejos convectivos de mesoescala (MCC) los cuales están relacionados a amplias áreas de temperatura de la superficie del mar superiores a 28 grados centígrados. Durante estas situaciones, se pueden observar fuertes flujos de corrientes meridionales (circulación de Hadley).Bendix Jörg, Bendix Astrid. Climatological aspects of the 1991/1993 El Niño in Ecuador. In: Bulletin de l'Institut Français d'Études Andines, tome 27, N°3, 1998. Variations climatiques et ressources en eau en Amérique du Sud. Importance et conséquences des événements El Niño. pp. 655-666