Variabilidad interanual en la frecuencia de ocurrencia de heladas en la Pampa húmeda y su relación con la circulación atmosférica asociada

Las irrupciones de aire frío más intensas en el sur de Sudamérica están acompañadas por importantes cambios en la circulación atmosférica en toda la tropósfera, tanto a escala sinóptica como hemisférica; dichos cambios se manifiestan en alta y baja frecuencia como consecuencia de la variabilidad interanual e interestacional. En este trabajo se analiza el rol que ellas tienen en la modulación de los aspectos de gran escala vinculados a las incursiones de aire frío que provocan heladas en la Pampa Húmeda, con un enfoque principalmente espacial. Las características de la circulación atmosférica regional y global asociadas a las heladas se abordan desde una perspectiva tanto sinóptica como climática. El estudio está basado en la temperatura mínima de las estaciones meteorológicas situadas en el centro-este de Argentina de los años 1961-1990, para lo cual se identifican y clasifican las heladas en tres categorías: aisladas, parciales y generalizadas. Asimismo, se definen los períodos de máxima y mínima frecuencia de ocurrencia de las heladas en sus distintas categorías, examinando las diferencias en la circulación entre ambos casos extremos a nivel estacional y mensual, utilizando los reanálisis de NCEP/NCAR. En particular se estudia la generación y evolución de los eventos de heladas generalizadas (HG) durante el invierno y a partir de los resultados surgidos del análisis observacional se proponen los mecanismos físicos responsables, los que son validados mediante simulaciones numéricas empleando un modelo baroclínico de circulación global. Por otra parte, escogiendo los episodios más representativos espacialmente - heladas parciales y generalizadas-, se realiza una caracterización de las situaciones en superficie de acuerdo a la frecuencia de ocurrencia de los tipos sinópticos principales que las representan. Esta clasificación se realiza para la totalidad de los inviernos y para los años El Niño, La Niña y Neutro del mismo período, empleando las observaciones de presión en superficie de las estaciones meteorológicas del cono sur del continente y los océanos adyacentes. Gran parte de la variabilidad interanual de la circulación del hemisferio sur está relacionada con los cambios en la convección tropical asociada al ENOS, como así también una importante componente de la variabilidad intraestacional está vinculada a la convección tropical. Se comprueba que la variabilidad interanual en la frecuencia de ocurrencia de heladas está condicionada al menos en parte, por la ocurrencia de las fases cálida y fría del ENOS, con un mayor (menor) número de heladas durante La Niña (El Niño). En particular el estado básico de máxima frecuencia de ocurrencia de HG, representado por el promedio de los inviernos respectivos, muestra características coincidentes con los años La Niña, junto con una mayor actividad convectiva en el Pacífico tropical occidental. Mediante simulaciones numéricas se examina el rol de la convección tropical cuya respuesta es la propagación de ondas de Rossby extratropicales que constituyen un mecanismo importante en la generación de HG. La mayor o menor frecuencia de ocurrencia de las HG está condicionada por el flujo básico en el cual se propagan dichas ondas. Los inviernos de máxima frecuencia de ocurrencia de tales eventos están caracterizados por un estado básico que acentúa el rol del jet subtropical y polar como eficientes guías de ondas. Ellas se generan en lugares remotos que están determinados por el flujo básico y se propagan en trayectorias zonales a lo largo de ambos jets, los que alcanzan una gran extensión longitudinal hasta las proximidades del continente. Al acercarse al mismo, las fases de ambos trenes de onda coinciden en el momento previo a los eventos más conspicuos de HG, provocando una sostenida y marcada advección de aire polar sobre todo el cono sur, reforzada por una anomalía ciclónica extendida meridionalmente en el Atlántico Sur frente a la costa. La mayor persistencia del evento está en relación directa con la intensidad de la anomalía anticiclónica sobre Sudamérica y el carácter cuasi-estacionario que la misma alcanza. En cambio los eventos de menor persistencia muestran un patrón de propagación con un único tren de ondas que alcanza América del Sur. La anomalía anticiclónica que afecta el continente junto a la ciclónica corriente abajo, siguen una trayectoria en forma de arco conforme el sistema evoluciona hacia el noreste a sotavento de los Andes. En el estado básico representado por los inviernos de mínima frecuencia de ocurrencia de HG no aparece un definido jet polar, a lo que se suma el hecho que la propagación de las ondas de Rossby está inhibida en particular en la región preferencial de ingreso de los sistemas sinópticos al continente Sudamericano. Estas diferencias entre ambos estados básicos se traducen en una mayor o menor ocurrencia de HG y a su vez explican la generación de los eventos más frecuentes y persistentes