Salidas del echo-g de campos de temperatura y viento zonal en 1000hpa sobre el sur de Sudamérica para el último milenio

Abstract

Durante el último milenio han ocurrido importantes variaciones climáticas. Luego de la Anomalía Climática Medieval tuvo lugar un prolongado período de generalizadas condiciones frías llamado Pequeña Edad de Hielo seguido por el actual Calentamiento Global . Con el Modelo de Circulación General ECHO-G se produjeron escenarios transientes que simulan las anomalías mensuales del período 1000 a 1990 AD. En este trabajo primeramente se analiza la capacidad del ECHO-G de reproducir los campos de temperatura y componente zonal del viento, ambos en el nivel de 1000hPa, en la región del cono sur de Sudamérica utilizando como referencia el re-análisis NCEP/NCAR para el período 1961-1990 testeando las diferencias de los valores medios y los desvíos estándar para la temperatura y la componente zonal del viento. En el centro norte del país el modelo ECHO-G simula temperaturas superiores a las del re-análisis NCEP-NCAR. Sin embargo, las diferencias entre el modelo y el re-análisis son menores en la Patagonia y particularmente despreciables en la región del Lago Cardiel. Por lo cual las simulaciones de los últimos 1000 años pueden ser utilizadas para analizar la variabilidad paleoclimática de esa región. Los patrones de anomalías para los Mínimos solares de Maünder y Dalton obtenidos con el ECHO-G respecto al período 1961-1990 resultan similares pero más intensos en el caso del Mínimo de Maünder. Las láminas alternantes claras y oscuras (ritmitas anuales o varves) de los testigos sedimentarios del Lago Cardiel en Patagonia central han sido previamente interpretadas como el resultado de la intensidad de los vientos regionales. En el trabajo además se comparara los espesores de dichas láminas con los valores de la componente zonal del viento y la temperatura en 1000hPa para el período comprendido entre los años 1000 a 1990 AD. Las series filtradas con promedios móviles de 80 años, que realzarían el efecto del ciclo de Gleissberg y otras periodicidades solares de menor frecuencia, sugieren relación inversa principalmente entre la componente zonal del viento y los espesores de las láminas oscuras. Esta inferencia es confirmada mediante los espectros de onditas de coherencia entre ambas series. Este primer resultado indicaría que la serie de espesores de láminas oscuras podría ser utilizada como proxy dato de la intensidad de la componente zonal del viento sobre la Patagonia.

Important climatic variations have occurred during the last millennium. After the Medieval Warming period, a long period of cold conditions, called Little Ice Age , took place, being followed by the current Global Warming . Transient scenarios have been developed using the General Circulation Model ECHO-G to simulate the monthly anomalies for the period 1000-1990 AD. Firstly, the research analyses the ability of ECHO-G model to reproduce the temperature and zonal wind component at 1000hPa over southern South America in the period 1961-1990 to contrast the outputs with the NCEP/NCAR Reanalysis data. The difference of means and standard deviations has been tested for both temperature and zonal wind. In central-north Argentina, ECHO-G simulates higher temperatures than the NCEP/NCAR Reanalysis. However, the differences between model and reanalysis are smaller in the Patagonia region, especially close to the Cardiel Lake. Hence, extended simulations for the last millennium can be used to analyse paleoclimatic variations in such region. Although anomaly patterns between Maünder and Dalton solar Minimums are similar with respect to the 1960-1990 period, their amplitudes are higher for the Maünder Minimum. The alternating light and dark laminae (annual rythmites or varves) from the Cardiel Lake sediments in central Patagonia were previously interpreted as the result of regional wind intensity variations. In this work their thickness time series has been compared with the local zonal wind component and temperature time series at 1000hPa in the period 1000 AD and 1990 AD. A centered 80-years moving average has been applied to these time series to enhance the effect of the Gleissberg solar cycle and other lower frequency periodicities. The results show a reverse relationship between the zonal wind component and the thickness of the dark laminae. Such an inference is confirmed employing Coherence Wavelet Spectrum between the time series. The latter indicates that the thickness of the dark laminae can be used as a proxy for the strengthening of the zonal wind component over Patagonia.