CLIMATOLOGIAIV UNIDAD

ALTERACIONES CLIMÁTICAS

Variabilidad climática

La variabilidad climática puede tener carácter (periodicidad) estacional, intraestacional, interanual, interdecadal, y la diferencia fundamental con el cambio inducido por el hombre es la distinta escala de tiempo a emplear. En el cambio natural la escala es a miles de años mientras que el cambio inducido por el hombre es a escala de cientos de años; ésta puede ser una diferencia simplista de la variabilidad climática y del cambio climático y a pesar que es innegable su relación, son fácilmente confundibles (Seminario INM. Santander España, 1990).

La complejidad de definir la variabilidad climática hace aceptar en un sentido más general aquel concepto que la considera como: “la característica intrínsica del clima que se manifiesta por cambios del clima en el tiempo” y en un sentido más estricto como: “la secuencia de las oscilaciones de las variables climatológicas alrededor de la norma”. Se entiende como norma o normal, los promedios calculados para un periodo uniforme y relativamente largo, que comprende al menos tres periodos consecutivos de 10 años (INM. Madrid, 1986).

Fuentes de variabilidad climática

Centroamérica de manera recurrente y con cierta periodicidad inexacta, es afectada por anomalías climáticas (Jimenez, 2000); éstas pueden estar relacionadas con señales o fuentes de variabilidad climática directa o las transportadas por efecto de teleconexiones del clima. Particularmente en Guatemala se han presentado reducciones en la productividad de los ecosistemas, con repercusiones sociales en los procesos de empobrecimiento, migración, desplazamientos internos y deterioro de la calidad de vida de las población, principalmente la rural y urbano marginal.

Fenómeno El Niño-La Niña/Oscilación del Sur (ENOS)

El Niño: Un período de 12 a 18 meses durante el cual se producen temperaturas anormalmente cálidas de la superficie del mar en la mitad oriental del Pacífico Ecuatorial. Moderado o fuerte, los eventos El Niño se producen de manera irregular, alrededor de una vez cada 5 o 6 años, o algo así como promedio. (Gray, 1993 citado por Glantz, 1996)

Al analizar las definiciones Glantz (1996), menciona algunos aspectos comunes de El Niño que se repiten en forma recurrente:Es un calentamiento anómalo de las aguas superficiales (mayor a 2°C),Aparece a lo largo de las costas de Ecuador y norte del Perú (algunas veces Chile),Está relacionado con cambios de la presión a nivel del mar a través del Océano Pacífico (IOS),Es recurrente pero no a intervalos regulares,Involucra aumentos de la temperatura superficial del mar en el Pacífico Oriental y Central, es una corriente cálida de flujos hacia el Sur a las afueras de la Costa del Perú,Es acompañado de un debilitamiento de los vientos alisios ecuatoriales que fluyen hacia el Occidente,Retorna alrededor del tiempo de Navidad,Esta presente entre doce y dieciocho meses.

Se conoce con el nombre de fenómeno “El Niño” a la aparición de esta corriente cálida en aguas del pacífico. Por otra parte, cuando la corriente oceánica es fría, entonces de le denomina el fenómeno “La Niña”.

“Actualmente se sabe que El Niño o La Niña son parte de un conjunto de interrelaciones entre los cambios del tiempo y las condiciones oceánicas, en una escala mucho mayor de la que se creía aproximadamente la mitad del planeta, afectando toda la cuenca del Pacífico. Por eso se conoce como ENOS, El Nino-Oscilación del Sur, ya que enfatiza el aspecto de que el fenómeno resulta de un acople entre el océano y la atmósfera “ (Fernández, 1991).

Para poder identificar adecuadamente los fenómenos antes descritos, se ha establecido como ENOS fase cálida lo que se refiere a los que popularmente se llama El Niño, mientras que ENOS fase fría identifica las condiciones de La Niña.

En Guatemala, el fenómeno El Niño se puede manifestar con: altas temperaturas antes del inicio de la temporada de lluvias, canículas severas, fuerte déficit o exceso de lluvias en las vertientes del Caribe y Pacífico, irregularidad en el establecimiento, distribución y terminación de la temporada de lluvias. Por el contrario el fenómeno La Niña se le encuentra más relacionada con excesos de lluvias y eventos hidrometeorológicos extremos.

Contaminación atmosférica y efecto invernadero

Calidad del aire

El análisis de la calidad del aire se considera como la medida efectuada según una escala arbitraria en la que se especifica el estado global del aire contaminado en relación con el aire considerado como saludablemente normal. Este deterioro de la calidad del aire se produce por la conjunción de factores de origen natural y otros humanos como la industria, crecimiento de la población, uso de recursos, etc.

Principales contaminantes atmosféricos

Se consideran contaminantes atmosféricos todas aquellas sustancias sólidas, líquidas o gaseosas susceptibles de viciar al aire y a través de su monitoreo se obtienen parámetros comparables con valores guías recomendados. Dentro de estos contaminantes los más importantes son:

Partículas Totales Suspendidas (PTS),Partículas Menores a 10 Micras (PM10),Dióxido de Nitrógeno (NO2)Ozono (O3)Monóxido de Carbono (CO)

El Efecto Invernadero

La atmósfera de la Tierra como parte de un proceso natural recibe continuamente energía del Sol y a su vez refleja una parte enviándola de nuevo al espacio. Esta radiación llega en forma de onda corta o radiación visible y regresa al espacio en forma de radiación infrarroja o de onda larga

Por otro lado, en la atmósfera existen varios gases (dióxido de carbono, metano, oxido nitroso y vapor de agua) que desempeñan una función importante en la formación del clima de la Tierra ya que absorben parte de la radiación solar reflejada por la superficie del planeta. Estos gases reemiten este calor absorbido de nuevo a la superficie terrestre contribuyendo a su calentamiento y dando origen a las condiciones climáticas y ambientales conocidas. A este fenómeno de le llama efecto invernadero natural provocado por los Gases de Efecto Invernadero (GEI).

Los GEI impiden que los rayos infrarrojos regresen al espacio exterior, manteniendo la temperatura de la superficie terrestre a un promedio de uno 15°C, lo que permite el desarrollo de la vida. De no existir en la atmósfera los GEI la temperatura promedio de la Tierra sería muy fría (-18°C), lo que haría imposible el desarrollo de la vida tal como la conocemos.

Calentamiento atmosférico global

El calentamiento atmosférico global en la tropósfera producto del aumento en las concentraciones de GEI de origen humano ó antropogénico, origina notables cambios en la composición química de la atmósfera. Uno de los argumentos más convincentes sobre el cambio climático es que numerosas observaciones realizadas independientemente, demuestran que en el último siglo el aumento mundial de la temperatura en la superficie de la Tierra ha sido de 0.6°C y que este se debe al incremento de las actividades humanas.

Parte de las alteraciones en el medio ambiente y en la biota son producto del cambio climático y sus efectos globales adversos al impactar en el funcionamiento de los sistemas socioeconómicos, en la salud y el bienestar humano. Manifestándose en agotamiento de la capa de ozono, variabilidad climática especialmente en torno a la temperatura, lluvia y eventos extremos como sequías, inundaciones, olas de frío y de calor, etc.

Riesgos climáticos y actividades agrícolas

“Al estar el clima definido y conformado por una serie de factores y elementos cambiantes en el tiempo y en el espacio (variables físicas) es de esperar estas manifestaciones en las áreas y tipos de cultivo. Por ejemplo en regiones de temperaturas frías la longitud de la estación de crecimiento es lo más importante; en las regiones sub-áridas, la naturaleza de la estación lluviosa es la principal causa; para los frutales la incidencia de la escarcha o granizo es la preocupación básica; etc. Cualquiera que sea el factor o elemento crítico del clima, la principal característica es que la relación entre el clima y el cultivo no es lineal; hay zonas donde pequeños cambios climáticos implican grandes efectos agrícolas especialmente en áreas marginales o intermedias en relación a zonas climáticas convenientes para los cultivos allí existentes.

“Idealmente debe mirarse hacia el día en que los pronósticos del clima sean suficientemente confiables como para incorporarlos a los planes y consejos agrícolas. Mientras tanto, es obligación del agrometeorólogo estar atento a las dimensiones posibles del clima y, más importante aún, al significado agrícola de cualquier cambio; él debe ser capaz de identificar las áreas sensibles y puntos críticos del tiempo climático.

“Si ello no es incorporado al planteamiento administrativo, el peligro de una incorrecta evaluación es evidente. El climatolólogo no puede permanecer como un ciudadano del pasado; la justificación de ver hacia atrás es la posibilidad de incrementar nuestra habilidad para ver el futuro” Agricultural Meteorology, 1970. Los riesgos climáticos y actividades agrícolas como se mencionó inicialmente serán propios de cada región, en el caso de Guatemala revisaremos lo relacionado a las heladas, granizo, sequías e inundaciones:

Heladas

Base Física de la transferencia de calor:El frío es una condición relativa debido a la incapacidad de recibir calor o la reducción o salida de calor de un objeto o sistema, un objeto no adicionará calor sino más bien robará calor. El calor puede ser transferido de o hacía un objeto por medio de los siguientes procesos: CONDUCCION, CONVECCIÓN Y RADIACIÓN.

La ocurrencia de heladas puede deberse principalmente a dos procesos.

a) Advección b) Radiación

Las heladas de tipo radiativo normalmente ocurren asociadas con masas de aire frío de lento movimiento y baja humedad. El rápido enfriamiento por radiación en la noche puede hacer descender rápidamente la temperatura, vientos muy suaves o calma y cielos despejados son características meteorológicas asociadas.

Factores que influyen en el establecimiento de Heladas:a) Variación anual del ángulo solarb) Variación diaria del ángulo solarc) Nubosidadd) Elevacióne) Ubicación del lugarf) Cobertura vegetal g) Estado y tipo de suelo

Caracterización de la Heladas:Teniendo en cuenta los principales procesos de transferencia de calor (en nuestras latitudes nos referimos casi exclusivamente a heladas de tipo radiativo), así como los factores que determinan su establecimiento, podremos caracterizar las heladas para un área determinada.

En Guatemala es en los meses de fin de año (Noviembre y Diciembre) y en los primeros (Enero y Febrero) en que se registran las menores temperaturas, aunque el período se prolonga con heladas tardías hasta el inicio de la estación lluviosa efectiva. El grado de enfriamiento nocturno va a ser función de la elevación del lugar y demás factores.

Meteorológicamente la helada se da cuando la temperatura es menor o igual a Cero Grados Centígrados y se conoce como Helada Meteorológica, sin embargo la susceptibilidad a daños por helada puede presentarse en los seres vivos aún cuando la temperatura no haya llegado a los cero grados llamada Helada Biológica.

Métodos de Control de Helada:Los métodos de control se dividen en:METODOS PASIVOSa) Ubicación correcta de las áreas cultivadasb) Escogencia de la época de siembrac) Selección y mejoramiento de los cultivosd) Prácticas Agronómicas

METODOS ACTIVOSa) Uso de humos y nieblas artificialesb) Uso de cobertoresc) Uso de ventiladoresd) Uso de calentadorese) Uso de riego

Granizo

El granizo es una precipitación pluvial sólida en forma de “piedras” de hielo esferoidales, cónicas o en disco. Su tamaño puede variar desde diámetros muy pequeños hasta de más de 10 cm. Cuando el diámetro es superior a 5 cm. La precipitación se denomina pedrisco. La nube típica donde se produce el granizo es el cumulonimbo (nube tormentosa de desarrollo vertical).

Teoría del Granizo:De acuerdo a la teoría de Davis, el granizo se forma en las nubes de desarrollo vertical donde fuertes corrientes ascendentes envían las gotas de agua hacia arriba. Estas se hielan y van aumentando de tamaño en el ascenso hasta que son los suficientemente grandes para sobrepasar la fuerza ascensional, cayendo por gravedad, una esfera de granizo de 2.5 cm necesita para sostenerse una velocidad vertical de 4.870 pies/minuto. El mecanismo de la formación del granizo es mucho más complicado que esto y todavía no ha podido ser desentrañado totalmente.

Debe existir un núcleo de congelación, o embrión inicial, que puede ser o un cristal de hielo o una gota de lluvia helada. Los anillos concéntricos, alternativamente transparentes y opacos sugieren dos maneras diferentes de crecimiento. El crecimiento seco y el crecimiento húmedo.El crecimiento SECO consiste en un proceso de coagulación, es decir, de colisión y agregación al cristal, de gotitas de la nube en subfusión. Al congelarse las gotitas sobre el embrión forman una capa opaca, desprendiéndose calor de fusión, si la agregación es muy rápida, la temperatura de la superficie del cristal sube hasta los 0ºC, después todo depende de la cantidad de calor transferido hacia el exterior. Cualquier exceso se acumula como una película liquida y transparente, éste último proceso de crecimiento es el que llamamos crecimiento HUMEDO.

El crecimiento del granizo es pues alternativamente seco y húmedo, formándose en consecuencia las capas o anillos opacos y transparentes alternativamente. Para que esto se produzca la piedra debe ser elevada hasta un nivel donde la temperatura sea lo suficientemente baja para que el crecimiento sea húmedo, descendiendo luego en crecimiento seco y siendo de nuevo atrapada por una ascendencia que da lugar a un crecimiento seco y siendo nuevamente atrapada por una ascendencia que da lugar a un crecimiento húmedo. Este proceso puede repetirse hasta 25 veces, según se ha observado en secciones de algunas piedras gigantes.

Tipos de Granizo

1. Granizo blanco: Está constituido por gotas de la nube heladas que se han reunido en un grano blanco y opaco, redondo o cónico, de un diámetro aproximado de 6 mm y que suelen romperse al golpear con una superficie dura. El aspecto blanco se debe a las burbujas de aire que quedan embolsadas en su estructura. Este granizo blanco puede originarse sobre un núcleo de hielo o sobre una gota de lluvia helada creciendo luego por acrección de gotas en estado de subfusión que se hielan después, formando una estructura porosa. La rápida congelación de estas gotitas, que están a temperaturas muy bajas, da lugar a la gran cantidad de burbujas de aire que proporcionan a este tipo de hielo aspecto característico blanquecino y opaco.

2. Granizo en granos pequeños: Sé característica por piedras esferoidales de hielo, transparente o translucido, cuyo diámetro aproximado es de varios milímetros, esta formado por la acrección de gotas de agua a temperaturas relativamente altas (solo ligeramente por debajo de los 0ºC) sobre núcleos de hielo. La congelación de las gotas se hace lentamente y no hay burbujas de aire por lo que su aspecto es cristalino y transparente.

3. Granizo en piedras o pedriscos: Se caracteriza por piedras de formas irregulares de hielo cuyo diámetro es superior a los 5 mm, en tormentas muy fuertes pueden llegar a alcanzar hasta el tamaño de huevos de gallina incluso mayores.

La predicción y su presión del granizo, son temas que han sido objeto de mútiples trabajos e investigación, por o extenso de los mismos se recomienda consultar trabajos relacionados con estas partes del tema o referirse a la obra de la que se ha obtenido este resumen: TURBULENCIA ATMOSFERICA, MANUEL LEDESMA, MADRID 1977

Sequía

El análisis de los factores de riesgo, considera el fenómeno de la sequía como resultante de la combinación de eventos meteorológicos, las características físico geográficas del territorio y la acción del hombre sobre el medio; estas al presentarse causan daños muchas veces irreversibles y grandes pérdidas a las actividades productivas de extensas regiones, afectando la seguridad alimentaria de grandes poblaciones. Parte del análisis de vulnerabilidad, es la elaboración de un Mapa de Amenaza por Sequía, término que en general expresa una condición de déficit de humedad o agua: se registra situaciones de sequía en el abastecimiento de agua para las ciudades, la industria, las actividades agropecuarias, generación de hidroelectricidad, en el contenido de humedad de la atmósfera, etc.Por sus múltiples efectos, los especialistas desde su particular punto de vista, proporcionan definiciones específicas. El Vocabulario Meteorológico Internacional, define Sequía como: “ período de condiciones meteorológicas anormalmente secas, suficientemente prolongado como para que la falta de precipitación cause un grave desequilibrio hidrológico” (O.M.M., No. 182, 1992). Cabe recordar sus nocivos efectos en la producción agropecuaria, conservación de suelos y a más largo plazo salinidad y desertificación.

Elección de las variables e indicadores a utilizar.El análisis de amenaza por sequía puede ser a partir de la combinación del comportamiento de dos componentes vinculados entre sí: la Aridez Climática como una condición de carácter cuasi – permanente de una región o localidad geográfica dada, a la que la comunidad debe adaptarse para evitar la degradación paulatina de sus recursos naturales y la aparición de procesos de desertificación y la Repetibilidad de la Sequía, como fenómeno anómalo y temporal, que puede ocasionar trastornos imprevistos a cualquier sistema económico. (Análisis y Cartografía de la Vulnerabilidad a la Inseguridad Alimentaria en Cuba, PMA, IPF, 2000)Las zonas de mayor aridez presentan mayor vulnerabilidad a la falta de lluvia y en particular a la alta repetibilidad de la sequía, proceso que de ser persistente puede incluso modificar las condiciones del lugar. Este comportamiento se observa en parte de los departamentos del centro del país, depresión del Río Motagua hacia el Oriente y valles de Suroriente.

Determinación del Indicativo Integrado de Sequía: Mapa de Amenaza por Sequía.De acuerdo con la consideración inicial asumida sobre la amenaza por sequía, establecida como la combinación del Indice de Aridez y el de la Repetibilidad de la Sequía, se determinaron estos componentes por separado para cada una de las estaciones meteorológicas y sus respectivos años de registro.Ambos índices convertidos en unidades comparables (estadarización o puntuaciones normalizadas), sus respectivos promedios se sumaron y dividieron por dos, para obtener un único valor integrado, al que se le denomino como Indicativo Integrado de la Amenaza de Sequía. Para superar los niveles de interpolación entre valores puntuales de las estaciones meteorológicas, el SIG de MAGA elaboró un Mapa de Indice de Aridez Normalizado el cual se sumo al Mapa de Precipitación Promedio Normalizado y se le dividió por dos (promedio de dos mapas) para obtener el Mapa de Amenaza por Sequía.

Inundaciones

Las inundaciones son fenómenos naturales y tienen como agente activo las LLUVIAS INTENSAS, estas se producen cuando el volumen de agua que se desplaza originada por lluvias torrenciales, excede la capacidad de conducción del cauce normal de un río o superan la capacidad con la naturaleza en el uso de las áreas potencialmente inundables, con el consecuente aumento de los riesgos.

El riesgo de inundaciones es mayor en períodos anormalmente largos de lluvia constante o temporal, generando un exceso de agua en escorrentía que va a descargar al sistema lagunar, es decir a la parte formada en los canales al ser interceptado por el río afluente, sufriendo un proceso de ensanchamiento en sus márgenes antes de salir al mar. Las inundaciones se deben a una o la combinación de más de una de las siguientes situaciones:

1. Períodos de alta precipitación local en un área o con un mal sistema de drenaje.2. Extremas crecidas de ríos, ocasionadas por lluvias torrenciales en sus cuencas de

captación.3. Cierre o bloqueo parcial de las bocabarras costeras, por azolvamiento.4. Períodos de mareas vivas en el mar.

Todas las vertientes de Guatemala, tienen ríos susceptibles a inundaciones, pero la de mayor peligro por la intensidad y frecuencia de las inundaciones, es la vertiente del Pacífico, ocasionadas por los ríos María Linda y sus afluentes, Achiguate, Coyolate y Madre Vieja en el

departamento de Escuintla, Samalá y sus afluentes en el departamento de Retalhuleu y río Suchiate en el departamento de San Marcos.

Las inundaciones repercuten en las actividades económico – social y la vida y seguridad de las personas, así como en el medio ambiente, siendo sus efectos principales:

1. Pérdida de vidas humanas y animales 2. Destrucción de infraestructura, sistemas de abastecimiento de agua, alcantarillado y de

otras obras.3. Difusión de enfermedades que se propagan por el agua o relacionadas con ellas.4. Destrucción de agricultura, productos industriales y manufacturados5. Destrucción de cubierta vegetal y fauna silvestre6. Contaminación de ríos y lagos7. Erosión de los suelos y sedimentación excesiva

Efecto de los elementos meteorológicos sobre las plantas

El cultivo económico de una planta o su producción, será posible si durante su ciclo, encuentra condiciones favorables o tolerables de humedad, temperatura, insolación, viento, etc. La influencia que ejercen los elementos meteorológicos sobre los cultivos o sobre determinadas fases, se esboza en las siguientes generalidades:

La Luz solar

La luz solar es necesaria para la formación de la clorofila en los vegetales. Una luz intensa favorece la formación de la clorofila y, por tanto el color verde; mientras que la escases de luz favorece la formación de zonas blanqueadas con poca clorofila. El cultivo de la lechuga, de la escarola, del espárrago, del cardo, de la endivia, etc. Se basa en privar de luz determinadas zonas del vegetal, con el fin de obtener un producto blanqueado, más jugoso y más apetecible, aunque con menor valor nutritivo que el que suministran los órganos verdes del vegetal.En árboles frutales una gran luminosidad favorece la floración y la fructificación. Uno de los fundamentos de la poda es conseguir que la luz solar llegue a todas las ramas del árbol. En las ramas interiores de los árboles sin podar, que reciben muy poca luz, apenas se forman yemas de flor y lo mismo ocurre en los árboles que crecen en lugares sombríos. Por otro lado, los frutos de mayor tamaño y de mejor calidad se obtienen en las ramas que reciben mayor insolación.

La temperatura

Cada especie vegetal tiene una temperatura óptima, en la cual la planta se desarrolla a plena actividad, y unas temperaturas críticas o extremas, sobrepasadas las cuales se muere la planta.No todos los órganos vegetales tienen las mismas temperaturas críticas o extremas, y a su vez estas temperaturas dependen de otros factores, tales como el estado de nutrición de la planta, los ataques de plagas y enfermedades sufridas y la cuantía de la producción; no cabe duda que un buen estado general de la planta, la ausencia de plagas y enfermedades y una producción baja o moderada influyen favorablemente. Algunos vegetales suspenden funciones que no pueden ejercer bajo la acción de bajas temperaturas e, incluso pierden los órganos encargados de cumplirlas (hojas y tallos). Los efectos perniciosos causados por calor excesivo se manifiestan en pérdida del grano en cereales; quemaduras en hojas, caída de flores y frutos en árboles frutales.

La precipitación

El papel de la lluvia sobre la vegetación tiene dos formas de manifestarse. De una parte actúa directamente sobre las plantas arrastrando el polvo que se acumula sobre las hojas, lo que permite a éstas desempeñar sus funciones con mayor facilidad. De otra parte, actúa indirectamente suministrando el agua que las plantas necesitan para crecer y desarrollarse.La intensidad de la lluvia y su repartición a lo largo del año son dos factores que intervienen de un modo favorable o desfavorable sobre los cultivos. La lluvia es indispensable para que los abonos se disuelvan y puedan ser absorbidos por las plantas; pero una lluvia excesiva es perjudicial porque arrastra a los nitratos a gran profundidad, de forma que no pueden ser aprovechados por las raíces de las plantas.El agua de lluvia es también fuente de nitrógeno para las plantas, ya que contiene una pequeña parte de nitrógeno amoniacal y nitrógeno nítrico. En regiones lluviosas, la lluvia puede incorporar al terreno unos veinte kilogramos de nitrógeno por hectárea y año.En general, para toda clase de cultivos las lluvias abundantes son perjudiciales en las épocas de abonado, de fecundación de las flores y de maduración de frutos. En cualquier época, el exceso de humedad en el suelo asfixia a las raíces de las plantes.

El viento

La acción del viento sobre los cultivos puede ser favorable o desfavorable, según la intensidad y persistencia del viento y el estado vegetativo de las plantas.En general, los viento suaves acompañados de temperaturas moderadas son beneficiosos, ya que favorecen la transpiración de las plantas, evitan las heladas nocturnas por irradiación, barren las nieblas y facilitan el transporte del polen y la fecundación de las flores. En el caso de los cereales someten a sus tallos a un balanceo que favorece el encañado y en el clavel dan más esbeltez a sus tallos.Los vientos violentos son, por lo general perjudiciales para los cultivos: aumentan las pérdidas de agua por evaporación y transpiración, tumban las plantas hortícolas, encaman los cereales, acame de maíz, tronchan las ramas de los árboles y tiran las flores y frutos. Si los vientos son fuertes y persistentes producen erosión eólica y deforman la copa de los árboles.