Análisis de inhomogeneidades y saltos climáticos en series de tropopausa térmica simple sobre India y Sudamérica para el período 1973-2011

Abstract

Un método de detección de inhomogeneidades en series temporales fue utilizado para analizar la presencia de cambios de régimen y saltos climáticos en series de valores medios mensuales de presión, altura y temperatura de tropopausa térmica simple sobre estaciones aerológicas de India y el sur de Sudamérica, para el período 1973-2011. El método se basa en el ajuste de los datos por una función que simula un salto más o menos brusco dependiendo de un parámetro modificable, y en la estimación del cociente señal-ruido dentro de una ventana móvil de ancho variable, centrada en cada punto de referencia de la serie. Existirá una inhomogeneidad en un punto de referencia dado cuando supere un valor crítico teórico . En vista de que dicho valor es difícil de estimar, se ha procedido a calcularlo para los datos analizados. A diferencia de métodos similares que establecen que, se presenta aquí un análisis empírico, dependiente de los datos utilizados, que determina por mes y por ventana temporal, encontrándose que disminuye cuando la ventana temporal se hace más ancha, y en promedio se aproxima a para ventanas temporales muy anchas. Asimismo, a partir de un análisis conjunto de situaciones en las que para ciertas ventanas temporales, se han encontrado inhomogeneidades con características de saltos climáticos en 1993 sobre las regiones tropical y subtropical de Sudamérica, y en 2001 sobre la región subtropical de India.

A method for the detection of inhomogeneities in time series was used to analyze the presence of breaks in the regime and climate shifts in monthly mean time series of single thermal tropopause pressure, height and temperature, at radiosonde stations located in India and southern South America, for the period 1973-2011. The method is based on fitting the data with a function that gets closer to a step function depending on a modifiable parameter, and to estimate the signal-to-noise ratio within a mobile window of variable width that is centered at each point of reference in the time series. There will exist an inhomogeneity at a given point of reference anytime exceeds a theoretical critical value . Since this value is hard to be estimated, an alternate calculation that depends on the analyzed data was carried out. Unlike similar methods for which is established, the analysis here determines for each month and for different window timescales. It is found that decreases with an increasing width of the timescale, fulfilling the condition i.e. a constant value, only for the longest timescales. From a joint analysis that included all cases for which and certain time windows, inhomogeneities with climatic shift features were found over the extratropical region of South America in 1993, and over the subtropical region of India around 2001.