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En la presente tesis se realizó un estudio en toda la Región Pampeana, Argentina, con el objetivo de zonificar su extensa superficie según sus características climáticas permitiendo conocer la variabilidad climática y su relación con las características espacio-temporales de las lagunas superficiales. Inicialmente se realizó una clasificación del clima en la Región Pampeana durante el período 1960-2010. Este análisis se basó en series mensuales de distintos parámetros meteorológicos, así como de altitud media. Se realizaron tres clasificaciones climáticas para toda la región. En primer lugar con la precipitación, en la cual se obtuvieron seis subregiones definidas. Luego se realizó una clasificación considerando la precipitación y la temperatura del aire, de las cuales se obtuvieron siete áreas climáticas homogéneas. La tercera regionalización consideró estos dos últimos parámetros más la velocidad del viento, humedad relativa y altitud. En este caso se obtuvieron ocho subregiones, las cuales modificaron las obtenidas en el primer análisis.Posteriormente se estudió la variabilidad climática de 50 años de datos con el objeto de describirla en las ocho subregiones obtenidas en la tercera clasificación. Con respecto a la precipitación se observa una tendencia positiva en la mayoría de las subregiones, las anomalías positivas son más grandes que las negativas, además las positivas disminuyen hacia el Sur de la Región Pampeana. En general, los eventos secos fueron más frecuentes en la región centro-Norte, en el Noreste de Buenos Aires y en el Sureste de las provincias de La Pampa. Por otro lado, los eventos húmedos fueron más frecuentes en las subregiones suroccidental y Noreste de la provincia de Buenos Aires y en la zona centro-Norte de la Pampa. En ambos casos, la intensidad y la duración del evento tuvieron una relación inversa, es decir, cuando el evento fue de corta duración, fue más intensa de acuerdo con Índice Estandarizado de Precipitación. En relación a los eventos ENSO se observaron distintas respuestas entre las subregiones.En cuanto a la temperatura del aire se observa una leve tendencia positiva del aumento de la temperatura media durante el período de estudio. En cuanto a las anomalías, entre las subregiones se observan mayores coincidencias en las negativas que en las positivas. A diferencia de la precipitación y la temperatura del aire, la humedad no mostro tendencias positivas en ningún grupo, incluso se observa cierta inclinación a una disminución de la humedad media algunas subregiones. La velocidad media del viento en la Región Pampeana no representa las diferentes intensidades medias. Considerando sobre todo, que las subregiones de mayor y menor velocidades medias son contiguas, con una velocidad media de 12 y 21 km/h respectivamente. La dirección del viento también es variable. En el norte de la Región Pampeana las mayores frecuencias en dirección Este, Noreste y Sudeste. Mientras que en el centro no hay una dirección predominante. Hacia el Oeste y Sur se observó un dominio de viento Norte y Noreste.A partir de estas determinaciones se evaluó la variabilidad espacio temporal de las lagunas ante eventos de diversa pluviometría. Para ello se realizó un estudio multi-anual durante el período 2002-2003, 2006 y 2008-2009 mediante el uso de imágenes satelitales Landsat TM de cada subregión climática pampeana. Se obtuvieron el número de cuerpo de área y superficie de agua en cada área estudiada durante períodos secos, húmedos y normales. Además se clasificaron las lagunas según su superficie. Se observó una clara relación entre la variabilidad de las precipitaciones y la variación espacio temporal de las lagunas, sin embargo, en algunas subregiones fue más notable que en otras.En todas las subregiones identificadas se observaron respuestas a los eventos húmedos y secos, pero esta variación no es el único factor generador de los cambios observados en las lagunas. Otros agentes además de la variabilidad climática acentúan o mitigan los cambios en la hidrología superficial. Se observó que los efectos de los períodos húmedos son de mayor intensidad, la cual puede contabilizarse en el número de lagunas y su superficie total. Sus extensiones y disposiciones espacio temporal están ligados al origen de las lagunas, su topografía, hidrología y geomorfología actual. Esto muestra la riqueza en cuanto a la heterogeneidad de la Región Pampeana en muchos aspectos que deben ser considerados en estudios regionales.

Las precipitaciones constituyen uno de los principales ingresos de agua al balance hídrico de una región o sistema natural. La variabilidad de éstas, ocasiona en muchos casos inundaciones o sequías severas que pueden afectar a la población, sus actividades económicas, el acceso al agua potable y las coberturas del suelo. Con el surgimiento de los Sistemas de Información Geográfica (SIG) se facilitó el análisis de grandes volúmenes de datos y estudiarlos espacio-temporalmente. Por otro lado, el desarrollo de satélites con sensores que registran datos a distintas resoluciones espaciales, temporales, radiométricas y espectrales permitieron observar la superficie terrestre en forma periódica para complementar los estudios sobre el medio ambiente. Sobre la base de estas herramientas, los objetivos del presente estudio fueron analizar la respuesta espacial de cuerpos de agua de la región pampeana y su posible relación con los eventos extremos de pluviometría (período 1960-2010). Dada su vasta extensión espacial, el área de estudio se subdividió teniendo en cuenta los distintos regímenes pluviométricos que se detectan en ella. Para ello, se aplicó un análisis de conglomerados sobre datos mensuales de precipitación de 33 estaciones meteorológicas pertenecientes al Servicio Meteorológico Nacional (SMN, Argentina) para el período 1960-2010. Como resultado se obtuvieron 6 subregiones, a saber: Extremadamente Húmeda, Muy Húmeda, Moderadamente Húmeda, Húmeda, Seca y Muy Seca. Los eventos extremos de precipitación se estudiaron mediante la aplicación del Índice Estandarizado de Precipitación (IEP) y la Transformación de Wavelets Continua. Ambos métodos permitieron realizar el análisis de los eventos secos, húmedos y normales en cada una de las subregiones. A partir de la determinación de los eventos extremos de precipitación, se procedió a seleccionar como ejemplo un cuerpo de agua perteneciente a cada subregión. Cada uno de ellos fue monitoreado durante eventos extremos de pluviometría con el fin de determinar variaciones en sus características físicas (color, reflectividad, material particulado suspensión) y morfometría. Para este estudio se utilizaron 45 imágenes satelitales, de las cuales 18 fueron LANDSAT 5 TM, 12 LANDSAT 8 OLI - TIRS y 15 SPOT 5. Las mismas fueron procesadas digitalmente para el monitoreo de los cuerpos de agua durante el período de estudio. Como resultado se obtuvo que la respuesta física de los cuerpos de agua fue distinta en cada región y su comportamiento morfométrico permitió inferir los efectos de la variabilidad de las precipitaciones.

En este trabajo se estudia la variabilidad de los eventos extremos de temperatura observados y modelados en el Sudeste de Sudamérica, y sus proyecciones ante un escenario de cambio climático. Los eventos extremos del tiempo y del clima afectan severamente los ecosistemas y la sociedad. La existencia de un cambio climático que produzca una pequeña variación en los valores medios de temperatura puede ocasionar grandes cambios en las temperaturas extremas. El objetivo general que se desea alcanzar en este trabajo es el de encontrar una aproximación que permita estimar los valores extremos de temperatura que ocurrirán en los próximos años en el Sudeste de Sudamérica ante la presencia de un cambio climático, reduciendo la incertidumbre propia de este tipo de proyecciones. Para ello, se exploran distintas metodologías que permiten estudiar la intensidad y la frecuencia de los eventos extremos de temperatura observados y simulados en el pasado, como así también proyectados para el clima futuro. En particular, se aplica la Teoría de Valores Extremos para estudiar la variabilidad observada en los eventos extremos de temperatura durante el siglo XX en estaciones que pertenecen a distintas regiones climáticas de Argentina. Además, se estudian distintas metodologías de downscaling (estadístico y dinámico) que permiten evaluar el impacto del cambio climático en las distribuciones de los extremos de temperatura a escala regional.

Existen numerosos estudios en la literatura que sugieren algún tipo de conexión entre los campos de hielo marino de las regiones polares y el clima global pero, la naturaleza específica y los mecanismos a través de los cuales las variaciones en los campos de hielo marino están relacionadas con el clima global o de latitudes medias están todavía pobremente definidos. La presente tesis pretende completar los estudios realizados previamente por otros autores y mejorar los conocimientos existentes sobre conexiones entre el hielo marino en la Antártida y el clima global, a la vez que evaluar su significado enfocándose en la región antártica donde se producen las mayores variaciones del campo de hielo marino, tanto temporal como espacialmente, que es sobre los mares de Amundsen, Bellingshausen y Weddell. Específicamente, lo que se intentó realizar fue cuantificar la variabilidad tanto espacial como temporal del campo de hielo marino, identificar las relaciones que existen entre la variabilidad del hielo marino y el clima tanto polar, de latitudes medias como global, señalar la significancia de estas relaciones e identificar regiones geográficas que puedan mostrar las conexiones más fuertes, teniendo en cuenta que la identificación de las conexiones entre la región polar y el resto de las regiones terrestres es el primer paso para determinar los mecanismos responsables de las mismas. Para examinar las variaciones espaciales del hielo marino antártico, determinar cuando se da una cierta estructura de anomalía espacial e investigar su relación con el clima tanto polar como de Sudamérica, se analizaron los datos de concentración de hielo marino en modo-T y se confeccionaron mapas de composiciones de distintas variables atmosféricas. Para examinar las variaciones temporales, y encontrar las áreas donde las mismas resultan homogéneas así como ver la forma en que se relacionan con la variabilidad del clima global, se analizaron los datos de concentración de hielo marino en modo-S y se confeccionaron mapas de correlación entre distintas variables atmosféricas y las series patrón encontradas así como correlogramas cruzados entre dichas series y algunos índices atmosféricos.

Estudio de la variabiidad espacio-temporal de los florecimientos algales en la Plataforma Continental y Talud de la región patagónica de Argentina para la predicción de su ocurrencia, utilizando los datos de la misión SABIA-Mar de la CONAE.

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.