Wavelet coherence between ENSO indices and two precipitation databases for the Andes region of Colombia



Document title: Wavelet coherence between ENSO indices and two precipitation databases for the Andes region of Colombia
Journal: Atmósfera
Database: PERIÓDICA
System number: 000452933
ISSN: 0187-6236
Authors: 1
2
Institutions: 1Universidad de Bogotá Jorge Tadeo Lozano, Facultad de Ciencias e Ingeniería, Bogotá. Colombia
2Universidad Nacional de Colombia, Facultad de Ciencias, Bogotá. Colombia
Year:
Season: Abr
Volumen: 35
Number: 2
Pages: 237-271
Country: México
Language: Inglés
Document type: Artículo
Approach: Analítico, descriptivo
Spanish abstract La influencia de El Niño Oscilación del Sur (ENOS) en las variables hidrológicas de Colombia ha sido demostrada en diferentes estudios. La mayoría de las metodologías implementadas han identificado relaciones lineales y han asociado la fase cálida (fría) llamada El Niño (La Niña) con anomalías negativas (positivas) de precipitación y flujo en ríos. Uno de los impactos más adversos es la reducción del suministro de agua durante la fase cálida. El primer objetivo de este estudio es explorar las correlaciones no lineales entre ENOS y la precipitación y el segundo es identificar qué índices permitirían mejorar la predictibilidad de las variables hidroclimatológicas. El análisis de coherencia de ondeletas se realiza para series de tiempo de precipitación mensual e índices ENOS de 1981 a 2016. Los resultados muestran que los eventos ENOS influyen en la precipitación como períodos de déficit o exceso de lluvia. Además, la precipitación está organizada en bandas y las escalas de 2 a 8 años explican la mayor parte de su varianza. Los sectores más significativos son los que cubren los eventos de El Niño cuando los impactos sobre las precipitaciones tienden a ser mayores. En contraste, los sectores son más pequeños cuando ocurren episodios de La Niña. Los resultados también permitieron identificar que los índices Niño 3, Niño 3.4, ONI y BEST pueden ser buenos predictores para regiones específicas. La intercomparación de dos conjuntos de datos permite establecer la viabilidad de utilizar datos satelitales en regiones con escasa información, pero se reportan menos anomalías a partir de los datos satelitales. Si bien la estructura de coherencia es similar en ambos conjuntos de datos, para períodos entre 36 y 48 meses, hubo discrepancias de π / 4 en la diferencia de fase, es decir, entre 3 y 6 meses de diferencia en los rezagos calculados con cada base de datos
English abstract The influence of El Niño Southern Oscillation (ENSO) on Colombia’s hydrological variables has been shown in different studies. Most of the methodologies implemented have identified linear relationships and have associated the warm (cold) phase called El Niño (La Niña) with negative (positive) rainfall and streamflow anomalies. One of the most adverse impacts is the reduction in water supply during the warm phase. One aim of this study is to explore nonlinear correlations between ENSO and precipitation and the second is to identify which indices will enable improving the predictability of hydro-climatological variables. Wavelet coherence analysis is performed for monthly precipitation time series and ENSO indices from 1981-2016. Results show that ENSO events influence precipitation as periods of rainfall deficit or excess. Also, precipi tation organized in the 2-8-year scales explain most of their variance. The most significant sectors are those that cover El Niño events when impacts on precipitation tend to be greater. In contrast, sectors are smaller when La Niña episodes occur. Results also allowed to identify that Niño 3, Niño 3.4, ONI, and BEST indices can be good predictors for specific regions. Intercomparison of two datasets allows to establish the feasibility of using satellite data in regions with scarce information, but fewer anomalies are reported from the satellite data. While the coherence structure is similar in both datasets, for periods between 36 and 48 months, there were discrepancies of π /4 in the phase difference, that is, between 3 and 6 months of difference in lags calculated with each database
Disciplines: Geociencias
Keyword: Ciencias de la atmósfera,
Oceanografía,
Lluvia,
Variabilidad de la precipitación,
Clima,
El Niño Oscilación del Sur (ENSO),
Transformada de onda continua
Keyword: Atmospheric sciences,
Precipitation variability,
Climate,
Continuous wavelet transform,
El Niño-Southern Oscillation (ENSO)
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