Tropical-Subtropical South American midsummer precipitation under ENSO events

Abstract

El Ni ̃no-Southern Oscillation (ENSO) is the major forcing of interannualprecipitation variability over South America (SA), especially from September toDecember, through a convection dipole over the South Atlantic Convergence Zone(SACZ) region and southeastern SA (SESA). However, the forcing mechanismsfor midsummer (January) precipitation under ENSO events is less known. Acluster analysis applied to January OLR anomalies over Tropical-Subtropical SAunder ENSO events depicts two clusters linked to the signs of the convectiondipole between SACZ region and SESA. Most La Ni ̃na (LN) events (10 out of13 events) are associated with enhanced convection over SESA and inhibitedconvection over SACZ region in January. El Ni ̃no (EN) events show both signsof the convection dipole in equal proportions, evidencing a non-linear response.In January, for EN and LN, enhanced (inhibited) convection over SESA andinhibited (enhanced) convection over SACZ region are associated with anticyclonic(cyclonic) tropospheric circulation over southeast Brazil, as observed in EN (LN)spring. During LN events, lower tropospheric circulation in January depends on thelocal thermodynamic conditions over central east Brazil in the previous months(Nov-Dec). If there are dry and warm (wet and cold) conditions over centraleast Brazil in Nov-Dec, a thermal low (high) sets up. In contrast, under ENevents if the dry and warm conditions over east Brazil in Nov-Dec are overallweak, an anticyclonic tropospheric circulation is established in southeast Brazilin January due to a predominant large-scale anomalous Walker cell. Lastly, thestudied relationship may be used to build and assess sub-seasonal forecasting toolsfor January precipitation anomalies.

El Niño-Oscilación del Sur (ENOS) es el principal forzante de la variabilidad de la precipitación interanual sobre Sudamérica (SA), especialmente de septiembre a diciembre, a través de un dipolo de convección sobre la región de la Zona de Convergencia del Atlántico Sur (SACZ) y sobre el sureste de SA (SESA). Los mecanismos forzantes de la precipitación de enero bajo eventos ENOS están menos conocidos. Un análisis de grupos aplicado a las anomalías OLR de enero sobre SA Tropical-Subtropical bajo eventos ENOS muestra dos grupos vinculados a los dos signos del dipolo de convección entre la región de la SACZ y SESA. La mayoría de los eventos La Niña (LN, 10 de 13 eventos) están asociados con una convección aumentada sobre SESA e inhibida sobre la región de la SACZ en enero. Los eventos El Niño (EN) muestran ambos signos del dipolo de convección en proporciones iguales, evidenciando una respuesta no lineal. En enero, para EN y LN, la convección aumentada (inhibida) sobre SESA y la convección inhibida (aumentada) sobre la región SACZ están asociadas con la circulación troposférica anticiclónica (ciclónica) sobre el sureste de Brasil, como se observó en la primavera para EN (LN). Durante los eventos LN, la circulación troposférica en niveles bajos en enero depende de las condiciones termodinámicas locales sobre el centro este de Brasil en los meses anteriores (noviembre-diciembre). Si hay condiciones secas y cálidas (húmedas y frías) sobre el centro este de Brasil en noviembre-diciembre, se establece una baja (alta) térmica. Por el contrario, bajo eventos EN, si las condiciones secas y cálidas sobre el este de Brasil en noviembre-diciembre son débiles en general, se establece una circulación troposférica anticiclónica en el sureste de Brasil en enero debido a una celda de Walker anómala predominante en gran escala. Por último, la relación estudiada puede usarse para construir y evaluar herramientas de pronóstico subestacional de las anomalías de precipitación de enero.