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Meteorología Colombiana

W9

pp. 59 - 66

Marzo 2005

Bogotá D.C.

ISSN-0124-6984

SOBRE EL RÉGIMEN DIARIO DE LAS VARIABLES CLIMATOLÓGICAS

EN EL MUNICIPIO DE QUIBDÓ

ON THE DAILY CYCLE OF THE CLlMATOLOGICAL VARIABLES

IN THE MUNICIPALlTY OF QUIBDO

JOSÉ DANIEL PABÓN Departamento de Geografía, Universidad Nacional de Colombia

Grupo de Meteorología, Posgrado de Meteorología, Universidad Nacional de Colombia

REINER PALOMINO LEMUS Joven investigador, Universidad Tecnológica del Chocó. Posgrado de Meteorología,

Departamento de Geociencias - Universídad Nacional de Colombia. Email: [email protected]

WILLlAM MURILLO LÓPEZ Grupo de Radiación Solar y Meteorología - Programa de Matemáticas y Física,

Facultad de Educación - Universidad Tecnológica del Chocó

Pabón, J., RPalomino & W. Murillo. 2005: Sobre el régimendiario de las variables climatológicas en el municipio de Quibdó. Meteoro!. Colomb. 9:59-66. ISSN 0124-6984. Bogotá, D.C. - Colombia.

RESUMEN Se analiza el ciclo diario de las variables climatológicas (radiación solar, temperatura del aire, presión atmosférica, precipitación y velocidad del viento) en Quibdó, (5.45°N y 76.39°W, 53m), departamento de Chocó. Se utilizaron los datos horarios (promedios de la hora) registrados durante el período 2000-2004 en la estación Meteorológica y Radiométrica de la Universidad Tecnológica del Chocó "Diego Luis Córdoba" (UTCH). Se comprueba que el ciclo diario de las variables climatológicas en Quibdó es típico de las zonas tropicales, y se establecen las particularidades del patrón de comportamiento de la precipitación durante el día: las lluvias son predominantemente vespertinas. Igualmente, se estableció la variación estacional del ciclo diario de las variables climatoló­ gicas analizadas; finalmente, se hace una aproximación al análisis del efecto que en el ciclo diario tienen las fases extremas de la variabilidad interanual asociadas a los fenómenos El Niño y La Niña. Palabras Clave: clima de Quibdó, Chocó; ciclo diario de variables climatológicas en Chocó; clima del pacífico colombiano.

ABSTRACT We analyzed the daily cycle of the climatological variables (solar radiation, air temperature, atmospheric pressure, precipitation and wind) in Quibdó, (5.45°N and 76.39°W, 53m), Department of Chocó. The analysis is based on hourly data recorded during the period 2000-2004 at the Meteorological and Radiometric Station of the Technological University of Chocó, "Diego Luis Córdoba" (UTCH). It is shown that the daily cycle of the climatological variables in the city of Quibdó is typical of the tropical areas and the particularities of the daily pattern of precipitation were found: most of the rains occur during the evening. The seasonal variation of the daily cycle was also established. Finally, an approximation was made to the analyses of the effect of extreme phases of interannual climate variability associated to El Niño and La Niña. Keywords: climate of Quibdo, Chocó; daily cycle of climatological variables in Chocó; climate of colombian pacifico

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METEOROLOGíA COLOMBIANA N° 9 - MARZO 200511

INTRODUCCiÓN El ciclo diario de las variables climatológicas es una caracte­ rística importante de un lugar o región ya que juega un papel importante en los procesos biológicos (ciclo circadiano, por ejemplo), ecosistémicos (funcionamiento diario del compo­ nente biótico) y socioeconómicos (horarios de actividades humanas). De otra parte, el ciclo diario, al ser una caracte­ ristica típica de las condiciones de un lugar, es un indicador del clima a través del cual es posible hacer seguimiento de la variabilidad climática y del cambio climático. A través del ciclo diario se realizan los procesos que a la pos­ tre conforman el clima de un lugar o región. Dicho ciclo tiene particUlaridades dependiendo de la región geográfica en la que se presenta; así, el ciclo diario de las variables climato­ lógicas es una de las características que diferencia al clima tropical del clima de latitudes medias y polares (Retallack, 1973); también diferencia el clima de montaña del de tierras bajas o de zona costera. Así, el ciclo diario ha servido de base para zonificar y regionalizar algunas áreas del planeta. Resulta conveniente tener conocimiento del ciclo diario de las variables climatológicas ya que con ello se puede establecer la relación de este y los procesos biológicos, ecosistémicos y socioeconómicos; este conocimiento permite sacar provecho de tal relación en beneficio de la sociedad (adecuado manejo de los recursos naturales, conocimiento del funcionamiento de los ecosistemas con fines de conservación y gestión, etc). Para diversas regiones de la zona tropical se ha estudiado el ciclo diario de variables climatológicas, sin embargo para la región del Pacífico colombiano las investigaciones sobre este tema particular han sido muy escasas, aunque existen algunos análisis en los que aisladamente se ha tomado la radiación solar, la presión atmosférica y la precipitación (Eslava, 1994). En vista de lo anterior, en el presente trabajo se realiza el estu­ dio del ciclo diario del conjunto de variables climatológicas de Quibdó. Además de las razones expuestas arriba, el presente trabajo busca generar información básica para la verificación del grado de representación del ciclo diario en los modelos cli­ máticos que se utilizan para el estudio del clima colombiano.

EL ESTUDIO DEL CICLO DIARIO DE LAS VARIABLES CLIMATOLÓGICAS EN LA ZONA TROPICAL Y EL PAcíFICO COLOMBIANO En la climatología tropical en general se han dedicado muchos estudios al tema del ciclo diario de las diferentes variables cli­ matológicas para diversas zonas de esta región; un resumen de estos estudios es posible encontrar en Riehl, 1979; Hastenrath, 1995. En cuanto al ciclo diario de variables climatológicas para el territorio colombiano se dispone de los trabajos de Eslava, 1995; Mesa & Poveda, 1997; Poveda et al., 2002. Para la región paci­ fica colombiana los estudios han sido relativamente escasos y sobresalen los trabajos de Eslava, 1994; Mesa et al., 1997. El ciclo diario de la radiación solar para la región tropical de América (Venezuela, concretamente) ha sido estudiado por

Riehl, 1979. De tal estudio es posible resumir que la radiación solar tiene un comportamiento monomodal en el que el máximo se registra cerca del mediodía (tiempo local) del día. El ciclo diario de la temperatura del aire tiene una alta relación con el ciclo de la radiación solar y presenta un patrón general en el que a lo largo del día la temperatura del aire oscila desde un valor minimo, que se presenta cerca de la salida del Sol, hasta un máximo, aproximadamente dos horas después del mediodía. Diversos autores (Riehl, 1979; Tarakanov, 1980; Hastenra­ th, 1995) han identificado para la zona tropical un compor­ tamiento bimodal en el ciclo diario de la presión atmosférica: dos mínimos, uno entre las 4 y 6 de la mañana (tiempo local) y el segundo, más bajo, entre las 4 y 5 de la tarde. Este último es generado por la coincidencia del máximo de temperatura y el máximo efecto de la marea atmosférica. Una de las variables que ha sido muy estudiada en lo que concierne al ciclo diurno en la zona tropical ha sido la pre­ cipitación, para lo cual se han utilizado datos de mediciones horarias en superficie y de mediciones con sensores remo­ tos (SSM/I y TRMM). Se destacan los trabajos de Taikan & Musiake, 1994, realizado para Japón y Malasia; Chang et al., 1995, Mohr, 2004, quienes analizaron el ciclo diario de la precipitación sobre los océanos con base en datos SSMII; Hall & van der Haar, 1999, analizaron el ciclo diario de la convección profunda en el Pacífico Occidental. El ciclo diurno de la nubosidad sobre el Pacífico Oeste ecuatorial (15°S-­ 15°N, 130 o E-1800) ha sido analizado por Liberti et al., 2002, utilizando imágenes infrarrojas horarias del GMS-4 para el período intensivo de la observación de TOGA COARE (no­ viembre 1992-febrero 1993). De otra parte, el ciclo diario de la nubosidad tropical fue abordado por Yang & Slingo, 2001, quienes encontraron notables diferencias en el ciclo diario de la convección profunda y precipitación entre el océano y el continente. Finalmente, se destaca el trabajo de Nesbit & Zipser, 2003 quienes con base en mediciones del radar y el microwave imager de TRMM analizaron el ciclo diario de la precipitación y encontraron particularidades en este ciclo, si­ milares a las identificadas por Yang & Slingo, 2001, en lo rela­ cionado con la diferencia entre la convección sobre las áreas oceánicas y continentales. Hay muchos otros trabajos sobre el ciclo diario de la convección, la nubosidad y la precipitación en la región tropical, los que se han desarrollado bastante en el último decenio, que permiten tener un marco de referencia para analizar el ciclo diario de estas variables climatológicas en el Pacífico colombiano. La variación diurna del campo global del viento ha sido anali­ zada por Dai & Deser, 1999 quienes encontraron un marcado ciclo diario del viento particularmente en el continente. De otra parte, Muñoz et al., 2002, analizaron el ciclo diario del viento en localidades en un estudio para Costa Rica y confirmaron los resultados de otros autores en lo referente al ciclo diario del viento, en particular a la intensificación del mismo durante el día (con máximo al mediodía) y debilitamiento en la noche. El ciclo diario de las variables climatológicas en el territorio colombiano han sido objeto de estudio de pocos investiga­ dores dentro de los cuales se destaca Eslava, 1994, quien analizó el ciclo diario de la radiación solar, la temperatura del

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PALOMINO & MURILLO: SOBRE EL REGIMEN DIARIO VARIABLES CLlMATOLOGICAS QUIBDO

aire y la humedad relativas para diferentes sectores de la re­ gión Pacífica colombiana; Eslava, 1995 al realizar el análisis de la presión atmosférica en Colombia tocó aspectos de la re­ gión Pacífica; de igual manera, Mesa et al., 1997 analizaron el ciclo diario para algunos lugares del territorio colombiano. Dada la escasez de trabajos y el poco conocimiento sobre el ciclo diario de las variables climatológicas en el Pacífico colombiano, es necesario profundizar sobre la materia.

costa del Océano Pacífico aproximadamente 85 kilómetros y 3 kilómetros del río Atrato. Se utilizaron datos de radiación solar global, radiación ultra­ violeta, temperatura del aire, presión atmosférica, precipita­ ción, velocidad y dirección del viento. El sensor de tempera­ tura del aire se encuentra a 2.5 metros sobre la superficie de la terraza; los radiómetros están emplazados a 1.5 metros, el barómetro a 2.5 metros, el pluviógrafo a 1.2 metros y el anemógrafo a 3.5 metros.

MATERIALES Y MÉTODOS La localización de la estación sobre una terraza de concreto podría afectar las mediciones de la variables meteorológicas, principalmente la temperatura del aire y la presión atmosféri­ ca, por lo que habría que validar las conclusiones que se ha­ gan sobre estas variables en el presente trabajo; una de las formas de validarlo es mediante la comparación de los datos de estas variables con los de la estación cercana, Aeropuerto El Caraño. La comparación de las temperaturas máximas, mínimas y medías mensuales (ver Figura 1) muestra que las diferencias de temperatura entre estas dos estaciones no es substancial (presenta un coeficiente de correlación 0,94309 y presenta un error estándar de 0,151). Esto valida las con­ clusiones que se puedan hacer con base en el análisis de los datos de la estación de la UTCH.

Datos e información

Para el desarrollo del presente trabajo se utilizaron los regis­ tros horarios de la estación meteorológica automática (EMA) localizada en Quibdó (5.45°N y 76.39°W) en predios de la Universidad Tecnología del Chocó que dispone de series continuas de datos para un período de cinco años (2000­ 2004), aunque funciona interrumpidamente desde 1998. La estación emplazada en una terraza, en el tercer nivel (a 4 metros de la superficie del suelo) de un edificio de la universidad; el lugar donde está la estación se encuentra a una altitud de 53 metros sobre el nivel del mar y dista de la

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