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PROYECTO: PLAN ESTATAL DE ACCIÓN ANTE EL CAMBIO CLIMÁTICO DEL ESTADO DE BAJA CALIFORNIA SUR (PEACC-BCS) - PDF
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Lidia Araya Cortés
1 PROYECTO: PLAN ESTATAL DE ACCIÓN ANTE EL CAMBIO CLIMÁTICO DEL ESTADO DE BAJA CALIFORNIA SUR (PEACC-BCS) REPORTE: ESCENARIOS OCEANOGRÁFICOS LA PAZ, B.C.S., A 2 DE DICIEMBRE DE 2011
2 ESCENARIOS OCEANOGRÁFICOS CICESE unidad La Paz RESUMEN... 3 INTRODUCCIÓN... 4 MÉTODOS... 5 CLOROFILA (CLA) Y TEMPERATURA SUPERFICIAL DEL MAR (TSM) VIENTOS QUIKSCAT (VIENTOS)... 6 ANOMALÍAS DEL NIVEL DEL MAR (ANM)... 7 SERIES DE TIEMPO... 7 RESULTADOS... 9 MAPAS... 9 Clorofila (Cla)... 9 Temperatura superficial del mar (TSM) MAGNITUD (MAG) Y DIRECCIÓN DEL VIENTO (DIR) ANOMALÍAS DEL NIVEL DEL MAR (ANM) SERIES DE TIEMPO Bahía Tortugas Bahía Magdalena Cabo Pulmo Bahía de La Paz (San Juan de la Costa) Santa Rosalía Comparación entre las variaciones de nivel del mar en la costa occidental (Bahía Magdalena) y en la costa oriental (Bahía de La Paz) de la península RECOMENDACIONES Y REFLEXIONES FINALES REFERENCIAS REPORTE: ESCENARIOS OCEANOGRÁFICOS 2
3 (1) Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Escenarios Oceanográficos del Plan de Acción Climática del Estado de Baja California Sur (PEAC BCS) Dr. Armando Trasviña Castro (1) y Dr. Eduardo González Rodríguez (2) Departamento de Oceanografía Física,, CICESE, (2), CICESE, Resumen Se presentan las climatologías de variables oceanográficas como las anomalías del nivel medio del mar, vientos sobre el océano, temperatura superficial del mar y clorofila superficial, en base a observaciones hechas mediante telemetría satelital. Se incluyen las series de tiempo para 15 localidades en el litoral de Baja California Sur. Se incluye también la serie de tiempo de anomalía de nivel del mar desde 1992 a diciembre de 2010, la cual muestra el efecto del Niño Al final se hacen recomendaciones y algunas reflexiones. REPORTE: ESCENARIOS OCEANOGRÁFICOS 3
4 Introducción Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Para la creación de los escenarios oceanográficos es necesario tomar en cuenta las variables que proporcionen información relacionada con cambios del medio ambiente y de las que, además, existan registros largos en el tiempo para entender su variabilidad en estudios de mediano y largo plazo. Otro elemento importante es su disponibilidad espacial. Es importante poder conocer el impacto de los fenómenos ambientales a lo largo del Estado de Baja California Sur. La solución es analizar datos obtenidos mediante telemetría satelital. Los que presentamos en este reporte contienen observaciones diarias, existen varios años de registros continuos y cubren toda la franja costera hasta más de 50 km afuera de la costa, además de estar disponibles para todo público en sus sitios web respectivos. La resolución espacial y temporal de los datos es importante. La resolución espacial se refiere al tamaño mínimo del pixel de información de los datos. Esto depende de muchas variables como la altura de la órbita del satélite y el tipo de sensor, además de que existen diferentes productos y niveles de procesado de los datos. Esto se detalla en la sección siguiente, pero este es un resumen por sensor satelital. MODIS: este sensor es capaz de cubrir hasta 4 veces la zona de interés al día y su resolución espacial es de 1 km 2 en clorofila y temperatura superficial del mar. QUICKSCAT: para el caso de los datos satelitales de viento su resolución espacial es de 25km 2 aunque pierden información cerca de la costa. En la escala temporal QUIKSCAT reportados como datos globales diarios desde septiembre de 1999 hasta octubre de ALTIMETRIA: los datos satelitales para medir las anomalías del nivel del mar (ANM) tienen una resolución de aproximadamente 33km 2 y también pierden información cuando se acerca la costa. En la escala temporal tenemos datos diarios de ANM a partir de octubre 1992 a la fecha. Para monitorear el comportamiento de la Cla, TSM, vientos y ANM en la región costera de Baja California Sur se optó por descargar toda la información disponible de estas cuatro variables y construir mapas con climatologías y series de tiempo a lo largo de ciertos puntos de interés a lo largo de toda la costa de Baja California Sur. Con los mapas climatológicos de las cuatro variables seleccionadas, se construirán escenarios típicos de las diversas estaciones del año y mensuales. REPORTE: ESCENARIOS OCEANOGRÁFICOS 4
5 Métodos Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Clorofila (Cla) y temperatura superficial del mar (TSM). Para este caso se seleccionaron los datos de nivel 2 de procesado del satélite MODIS-AQUA que incluyen los datos de temperatura superficial del mar (TSM) y de clorofila superficial (Cla) con una resolución de 1 km 2 por pixel. La resolución espacial de estos datos permite hacer mejores evaluaciones en las zonas costeras, en comparación con los datos de nivel 3 con resoluciones de 4 y 9 km 2. Sin embargo los datos de nivel 2 no están proyectados sobre un sistema coordenado cartesiano, es decir aunque los pixeles correctamente geo-referenciados no cubren una malla regular y además no cubren siempre la misma área. Esto obliga a hacer una rectificación geográfica para obtener la imagen proyectada sobre el plano cartesiano (Figura 1). Figura 1. Ejemplo visual de la rectificación geográfica a un sistema cartesiano que se llevó a cabo para cada una de las imágenes de nivel 2 (L2) utilizadas para obtener los valores de TSM y Cla. Para el caso de las imágenes de Cla sólo hay dos pasos diarios (sólo se observan de día) mientras que de TSM hay 4. Es decir, se tiene una cobertura diaria de Cla y TSM. Los registros del satélite MODIS-AQUA están disponibles desde julio de 2002 a la fecha y se encuentran en en formato HDF (allí hay que localizar el producto denominado L2). El proceso de mapeo al plano de un mapa Mercator se realizó por medio de una interpolación objetiva. Para esto utilizamos un programa sencillo en el lenguaje de programación GRI ( Como la interpolación requiere una gran cantidad de tiempo de cómputo, aunado a la gran cantidad de imágenes, fue necesario restringir el interpolado a una malla costera de la región de Baja California Sur, como se muestra en la Figura 2. Para el presente estudio se seleccionaron todos los pasos satelitales que cubrieron al menos el 75% de la región costera de Baja California Sur, o que la nubosidad en toda la zona no fuera mayor al 75%. En total se descargaron 2774 archivos diarios de Cla y 2777 de TSM, esto corresponde al periodo del 4 de julio de 2002 al 31 diciembre de A todos estos archivos se les aplicó la interpolación mencionada anteriormente para mapear los datos al plano cartesiano y a una malla regular. REPORTE: ESCENARIOS OCEANOGRÁFICOS 5
6 A todas las imágenes de satélite se les aplicó un algoritmo, siguiendo las especificaciones del manual técnico (ocean level-2 data products en: así como de la información incluida dentro de los archivos HDF para transformar la escala a sus unidades reales. Estas son miligramos por metro cúbico (mg m -3 ) para las imágenes de Cla y grados centígrados ( C) para las de TSM. A estas últimas, se les aplicó un factor de discriminación (matriz flags, contenido dentro de cada HDF) para eliminar pixeles con datos erróneos. En resumen, después de descargar la información de MODIS de la página web el primer paso es leer los datos de su formato hdf, luego se aplica el escalamiento respectivo y finalmente se sigue el proceso de mapeo (Figura 1) para obtener la malla regula de la región indicada en la Figura 2. Es con estos mapas que se construyeron promedios de todo el periodo, estacionales y mensuales. Todo el proceso se programó en lenguaje MATLAB y GRI en un sistema MAC OSX. Figura 2. Malla de interpolado para la rectificación geográfica de los datos de clorofila (Cla) y temperatura superficial (TSM). Vientos QUIKSCAT (vientos) Los datos diarios de QUIKSCAT (nivel 3) se descargaron del sitioftp://ftp.ssmi.com, estos datos tienen una resolución espacial de aproximadamente 25 km 2. Los archivos están en el formato HDF, cada uno de ellos contiene dos juegos de datos, uno para el paso ascendente y otro para el descendente del satélite. Para los efectos de este trabajo se REPORTE: ESCENARIOS OCEANOGRÁFICOS 6
7 promediaron los dos datos para calcular el promedio diario y mantener la escala temporal de todas variables analizadas. En total se descargaron 3769 archivos, correspondientes a la fecha de operación de la misión del satélite, del 19 de julio de 1999 al 21 de noviembre de 2009 ( Una vez descargados los archivos, se extrajeron en la malla de la Figura 2 y se construyeron los diferentes mapas promedio. Todo el proceso se desarrolló por medio del lenguaje de programación MATLAB y en un sistema MAC OSX. Anomalías del nivel del mar (ANM) Se procesaron los datos de anomalías del nivel del mar (ANM) en las zonas costera y oceánica de Baja California Sur del programa AVISO ( en la zona delimitada en la Figura 2. Los datos utilizados fueron los de tiempo diferido (denominados DT ) con una resolución espacial de 33 km 2. En total se descargaron 6669 archivos diarios y analizamos en el período comprendido entre el 14 de octubre de 1992 al 31 de diciembre de Los archivos de ANM se encuentran en el formato NETCDF y su organización interna es compleja. Por este motivo iniciamos con una extracción de los datos de la zona de interés (Figura 2) la cual almacenamos en formato de Matlab. Con estos datos se construyeron los promedios que aquí se presentan. Todo el procesado de esta información se desarrolló por medio del lenguaje de programación MATLAB en un sistema MAC OSX. Series de tiempo Una vez procesados los datos de las cuatro variables mencionadas construimos series de tiempo para 15 localidades costeras de Baja California Sur (Figura 3). Derivados de los datos de Cla, se hizo una estimación de la profundidad de la zona eufótica. Esta es la profundidad en la que la luz queda reducida al 1% de su intensidad en la superficie, y está directamente relacionada con la turbidez del agua. Esto se hizo siguiendo la metodología propuesta por Morel y Maritorena (2001). Para el caso de los datos de viento se construyeron series de tiempo para su magnitud y dirección. En lo que respecta a los datos de vientos y ANM se consideraron los pixeles más cercanos a las localidades indicadas en la Figura 3, y que contaran con información confiable. De esta manera se construyeron series de tiempo para 6 variables: temperatura superficial del mar (TSM), clorofila (CLA), profundidad de la zona eufótica (Zeu), magnitud del viento (Mag), dirección del viento (Dir, en grados) y anomalías del nivel del mar (ANM). Para el presente trabajo se presentarán las series para los puntos más representativos de ambas costas: Bahía Tortugas (2), Boca de Bahía Magdalena (5), Cabo Pulmo (10), San Juan de la costa, Bahía de La Paz (12) REPORTE: ESCENARIOS OCEANOGRÁFICOS 7
8 y Santa Rosalía (15). Las gráficas e información de todas las series se pueden obtener por solicitud a cualquiera de los autores. Finalmente se hizo una comparación entre dos puntos, uno de la costa occidental y otro de la costa oriental que estuvieran aproximadamente en la misma latitud. La serie seleccionada para tal comparación fue la de ANM por ser la que cuenta con la serie más larga de datos ( ) con 6650 días. Los puntos elegidos fueron la Boca de Bahía Magdalena y Bahía de La Paz. Figura 3. Localización de los puntos para la construcción de las series de tiempo, 1, Bahía Vizcaíno (Guerrero Negro); 2, Bahía Tortugas; 3, Punta Abreojos; 4, Boca Laguna San Ignacio; 5, Boca Bahía Magdalena; 6, Boca Bahía Almejas; 7, Todos Santos;8, Cabo San Lucas; 9, San José del Cabo; 10, Cabo Pulmo; 11, La Ventana;12, San Juan de la Costa(La Paz); 13, Isla del Carmen (Loreto); 14, Boca de Bahía Concepción y 15, Santa Rosalía. REPORTE: ESCENARIOS OCEANOGRÁFICOS 8
9 Resultados Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Mapas Se hicieron estimaciones de promedios de todo el periodo, estacionales y otras estadísticas, pero en presente trabajo solo se discutirán los promedios mensuales. La idea de presentar los mapas de promedios mensuales es darnos una idea de variación estacional y entre las costas occidental y oriental de la península. El resto de las gráficas e información se pueden obtener por solicitud a cualquiera de los autores. Clorofila (Cla) En la Figura 4 se presenta el promedio de todos los datos validos de Cla para cada mes y a lo largo de todo el periodo analizado ( al ). Los valores se ubicaron en su mayoría en el rango entre 0 y 16 mg m 3, pero en lugares específicos de zonas costeras estos alcanzaron valores más altos (>20 mg m 3 ). En la costa occidental los valores más altos de Clase ubican en la costa occidental de la península, desde Bahía Tortugas hasta la boca de Bahía Magdalena, y en los meses de abril a julio. Esta es la región costera en donde se presentan los promedios más altos de toda la zona costera de Baja California Sur. Los meses con menor concentración de Cla son de septiembre a enero. En comparación con la costa occidental, la costa oriental presenta valores menores. Los valores máximos ocurren entre noviembre y diciembre y también entre febrero y abril, con mayores concentraciones en la costa entre Santa Rosalía y Bahía Concepción. Los meses de agosto a octubre presentan menores concentraciones de Cla. REPORTE: ESCENARIOS OCEANOGRÁFICOS 9
10 Figura 4. Mapas mensuales promedio de Clorofila (Cla) generados con todos los datos disponibles para cada mes, el periodo de los datos comprende del 4 de julio de 2002 al 31 de diciembre de En términos generales las concentraciones de clorofila en la costa oriental son sumamente costeras, mientras que en la costa occidental cantidades relativamente altas se alcanzan a distinguir a lo largo de toda la plataforma continental. Temperatura superficial del mar (TSM) En la Figura 5 se presenta el promedio de todos los datos validos de TSM para cada mes a lo largo de todo el periodo analizado ( al ). Los mapas mensuales de TSM muestran claras diferencias entre las costas occidental y oriental de la península, siendo menos pronunciadas en diciembre. La costa occidental presenta temperaturas más bajas, entre marzo y agosto correspondiendo a la época de surgencias costeras. Sus valores más bajos llegan a 12 C en la zona de surgencias afuera de Bahía Magdalena y en el Golfo de Ulloa. En los meses de menor temperatura en la costa occidental se presentan las mayores concentraciones de Cla. También REPORTE: ESCENARIOS OCEANOGRÁFICOS 10
11 aquí se observa la presencia de una lengüeta de agua cálida (>28 C) que avanza desde el sur de Bahía Magdalena en el mes de septiembre y que progresa hacia el norte hasta el mes de noviembre. Figura 5. Mapas mensuales promedio de temperatura superficial del mar (TSM) generados con todos los datos disponibles para cada mes, el periodo de los datos comprende del 4 de julio de 2002 al 31 de diciembre de En la costa oriental las temperaturas más bajas se presentan en diciembre, entre 20 y 24 C. Las más cálidas (>28 C) estuvieron presentes desde abril hasta noviembre. En los meses cálidos el patrón horizontal de la TSM es muy homogéneo. Se observan pocas diferencias de TSM en la zona costera de la costa occidental y en prácticamente toda la región oceánica del golfo de California. En los meses de enero y febrero se alcanzan a distinguir tres patrones de temperatura con aguas frías (<20 C) al norte de Bahía Concepción; temperaturas intermedias (entre 20 y 26 C) entre Bahía Concepción e Isla del Carmen (Loreto) y temperaturas cálidas (>26 C) al sur de Loreto hacia la entrada del golfo. Al igual que en la costa occidental, en los REPORTE: ESCENARIOS OCEANOGRÁFICOS 11
12 meses de menor temperatura es cuando se presentan las mayores concentraciones de Cla. Magnitud (Mag) y dirección del viento (Dir) En la Figura 6 se presenta el promedio de todos los datos de magnitud y la dirección del viento del sensor Quickscat. Se obtuvieron los promedios mensuales con los datos del periodo que inicia e 19 de julio de 1999 y que termina el 21 de noviembre de Los mapas mensuales muestran nuevamente que las costas occidental y oriental son influenciadas de forma diferente por el viento. La zona costera de la costa occidental presenta magnitudes entre 3 y 5 ms -1 en los meses de diciembre y enero, se incrementan notoriamente en marzo y los vientos fuertes duran hasta agosto con valores entre 5 y 8 ms -1. Los meses de mayo y junio presentan con los valores más altos (>6.5 ms -1 ), coincidiendo con la época de mayor intensidad del fenómeno de surgencia costera. De septiembre a noviembre los valores disminuyes a velocidades menores a 5 ms -1. La dirección del viento en la costa occidental es prácticamente paralela a la costa y hacia el sur todo el año. En la costa oriental los meses de menor intensidad se presentan en primavera-verano, de mayo a septiembre, con velocidades de 4 a 6 ms -1. Los meses de mayor intensidad son los de invierno, diciembre a febrero, con velocidades entre 5.5 y 7 ms -1. Las direcciones también cambian en invierno prevalece el viento del norte (en los meses de octubre a mayo) y en el verano dominan los vientos del sur (en los meses de junio a septiembre). En estos mapas destaca un hecho poco descrito a la fecha. Esta es la presencia de magnitudes mayores a los 8 ms -1 en la punta de la península durante mayo y junio y en menor medida en julio y agosto. Esto es acompañado por un cambio en la dirección de los vientos que genera un chorro que se dirige de la costa occidental hacia el interior del golfo de California. REPORTE: ESCENARIOS OCEANOGRÁFICOS 12
13 Figura 6. Mapas mensuales promedio de la magnitud del viento (Mag) generados con todos los datos disponibles para cada mes, el periodo de los datos comprende del 19 de julio de 1999 al 21 de noviembre de 2009 (3769 archivos). Anomalías del nivel del mar (ANM) En la Figura 7 se presenta el promedio de todos los datos validos de ANM para cada mes a lo largo de todo el periodo analizado ( al ). Las áreas en blanco observadas en la Figura 7 dentro del golfo de California son áreas en donde el satélite no puede obtener información confiable. Los mapas mensuales de ANM confirman lo visto anteriormente con la TSM en el sentido que la costa occidental y oriental tienen un patrón de comportamiento distinto. Las variaciones de ANM son mas extremas en la zona costera de la costa occidental, pasando de anomalías negativas (-17 cm) de enero a junio, a positivas (15 cm) de julio a diciembre. Es en el mes de abril cuando se presentan los valores mínimos, mientras que septiembre y octubre presentan los valores máximos. REPORTE: ESCENARIOS OCEANOGRÁFICOS 13
14 Figura 7. Mapas mensuales promedio de las anomalías del nivel del mar (ANM) generados con todos los datos disponibles para cada mes, el periodo de los datos comprende del 14 de octubre de 1992 al 19 enero de 2011 (6669 archivos). En la zona costera de la costa oriental las variaciones entre anomalías positivas y negativas es menos extrema respecto a la costa occidental. Los niveles aquí cambien entre -7 cm y los 7 cm. Los meses con anomalías negativas a lo largo de toda la costa oriental son de febrero a junio, siendo abril el que presentó las anomalías negativas mínimas. Los meses con anomalías positivas máximas cerca de la costa se presentan de agosto a diciembre. Septiembre es el mes con las anomalías positivas mas grandes. Series de tiempo Para el presente trabajo se presentarán las series para los puntos más representativos de ambas costas: Bahía Tortugas (2), Boca de Bahía Magdalena (5), Cabo Pulmo (10), San Juan de la costa (12) y Santa Rosalía (15). Estas contienen el comportamiento de la temperatura superficial del mar (TSM), concentración de clorofila a (Cla), profundidad de la zona eufótica REPORTE: ESCENARIOS OCEANOGRÁFICOS 14
15 (Zeu), Magnitud y dirección del viento (Mag, Dir) y anomalía del nivel del mar (ANM). Las gráficas e información de todas las series se pueden obtener por solicitud a cualquiera de los autores. Bahía Tortugas Las series de tiempo de Bahía Tortugas se muestra en la Figura 8. La TSM muestra un comportamiento claramente estacional, con temperaturas máximas de alrededor de 25 C y un valor medio climatológico de C. La Cla también presenta un patrón estacional, aunque no tan claro como el de la TSM, pero que incluye una época de altos valores en los meses de primavera-verano que alcanzan valores de 25 mg m -3. Su media climatológica es 1.99 mg m -3. La profundidad de la zona eufótica en muchas ocasiones presenta un comportamiento inverso a de la clorofila: menos profunda cuando hay mayor concentración de clorofilas y los valores máximos a menudo ocurren en el verano de cada año. En esta localidad su media climatológica es de 38.1 m. La velocidad del viento no presenta una estacionalidad clara pero siempre hay viento, o se observan muy pocos períodos de calma. La media climatológica de la velocidad es de 6.76 ms -1. La dirección del viento (Dir) indica que los valores son mayormente negativos, consistente con un viento que proviene del noroeste (dirección media climatológica -60, hacia donde sopla el viento, convención trigonométrica). La serie de ANM, muestra un claro patrón estacional como es de esperarse, máximo y mínimo corresponden a TSMs altas y bajas. Su media es negativa (de m) de manera consistente con lo que se espera de un lugar donde hay surgencias costeras intensas, capaces de deprimir el nivel del mar cerca de la costa. REPORTE: ESCENARIOS OCEANOGRÁFICOS 15
16 Figura 8. Series de tiempo para seis variables, TSM, Cla, Zeu, Mag, Dir y ANM en Bahía Tortugas (punto 2, Figura 3). Las líneas horizontales, negra y verde, en cada panel representan la tendencia lineal y la media de cada variable respectivamente. Bahía Magdalena Las series de tiempo para Bahía Magdalena se muestran en la Figura 9. La TSM muestra un comportamiento claramente estacional, con temperaturas máximas de 25 a 30 C y un valor medio climatológico de C. La Cla también presenta un patrón estacional que también incluye una época de valores elevados (20 mg m -3 ) en los meses de primavera-verano. Su media climatológica es 1.45 mg m -3. La profundidad de la zona eufótica presenta un comportamiento inverso al de la clorofila: menos profunda cuando hay mayor concentración de clorofilas y los valores máximos a menudo ocurren en el verano de cada año. En esta localidad su media climatológica es de m. La velocidad del viento no presenta una estacionalidad clara pero siempre hay viento con pocos períodos de calma. La media climatológica de la velocidad es de 5.55 ms -1. La dirección del viento (Dir) indica que los valores son mayormente negativos, consistente con un viento que proviene del noroeste (dirección media climatológica -52, hacia donde sopla el viento, convención trigonométrica). La serie de ANM, muestra un claro patrón estacional como es de esperarse, máximo y mínimo corresponden a TSMs altas y bajas. Su media es negativa (de m) de manera similar al sitio en Bahía Tortugas. REPORTE: ESCENARIOS OCEANOGRÁFICOS 16
17 Figura 9. Series de tiempo para seis variables, TSM, Cla, Zeu, Mag, Dir y ANM en la boca de Bahía Magdalena(punto 5, Figura 3). Las líneas horizontales, negra y verde, en cada panel representan la tendencia lineal y la media de cada variable respectivamente. Cabo Pulmo Las series de tiempo para Cabo Pulmo se muestran en la Figura 10. La TSM muestra un comportamiento estacional, con temperaturas máximas mayores a los 33 C en el otoño, los mínimos son de 18 C a finales de invierno y principios de primavera, con un valor medio climatológico de 26 C. La Cla también presenta un patrón estacional, pero con valores muy bajos en comparación con las zonas anteriores. Aquí alcanzan valores de 7.29 mg m -3 en los meses de invierno pero su media climatológica es de solo 0.40 mg m -3. La profundidad de la zona eufótica presenta un comportamiento inverso a la clorofila: menos profunda cuando hay mayor concentración de clorofilas y los valores máximos a menudo ocurren en el verano de cada año. En esta localidad su media climatológica es de m. La velocidad del viento no presenta una estacionalidad clara en el sitio donde el sensor de Quickscat pudo medir. Allí siempre hay viento, y la media climatológica de la velocidad es de 5 ms -1, inferior a la que encontramos en las zonas de surgencia de la costa occidental. La dirección del viento (Dir) indica que los valores son más negativos que positivos, consistente con un viento dominante que proviene del noroeste. La serie de ANM, muestra un claro patrón estacional como es de esperarse, máximo y mínimo corresponden muy bien con las TSMs altas y bajas. REPORTE: ESCENARIOS OCEANOGRÁFICOS 17
18 Figura 10. Series de tiempo para seis variables, TSM, Cla, Zeu, Mag, Dir y ANM en Cabo Pulmo (punto 10, Figura 3). Las líneas horizontales, negra y verde, en cada panel representan la tendencia lineal y la media de cada variable respectivamente. Bahía de La Paz (San Juan de la Costa) Las series de tiempo para la Bahía de La Paz se muestra en la Figura 11. Igual que en otros sitios, la TSM muestra un comportamiento estacional, con temperaturas máximas muy elevadas, mayores a los 33.5 C en el otoño y con un valor medio climatológico de 25.5 C. La Cla presenta picos estacionales de corta duración. Sus valores máximos alcanzan 25 mg m -3, muy superiores a los de Cabo Pulmo, y se presentan principalmente en enero. La media climatológica de Cla es de 1.13 mg m -3. La profundidad de la zona eufótica de nuevo presenta un comportamiento inverso a la clorofila: menos profunda cuando hay mayor concentración de clorofilas y los valores máximos ocurren en verano-otoño de cada año, lo cual indica mucha penetración de luz cuando hay poca productividad. En esta localidad la media climatológica de la zona eufótica es de 43.7 m. La velocidad del viento presenta una estacionalidad muy clara con vientos intensos en el invierno y calmas en el verano. Las intensidades máximas se presenta en los meses de diciembre y enero de cada año y alcanzan velocidades superiores a los 15 ms-1. La media climatológica de la velocidad es de 4.7 m s -1. La dirección del viento cambia en el año, en invierno el viento viene del noreste y en verano del sur-sureste. Estos cambios estacionales generan un promedio climatológico bajo de 2.6 ms-1. La serie de ANM no corresponde al interior de la bahía de La Paz, sino al punto más cercano en el Golfo de California donde al altímetro midió. Aquí se observa un claro patrón estacional, máximo y mínimo corresponden a TSMs altas y bajas. Los máximos estacionales REPORTE: ESCENARIOS OCEANOGRÁFICOS 18
19 ocurren en los meses de noviembre a febrero y los mínimos en los meses de mayo a septiembre. Figura 11. Series de tiempo para seis variables, TSM, Cla, Zeu, Mag, Dir y ANM en Bahía de La Paz (punto 12, Figura 3). Las líneas horizontales, negra y verde, en cada panel representan la tendencia lineal y la media de cada variable respectivamente. Santa Rosalía Las series de tiempo para Santa Rosalía se muestra en la Figura 12. La TSM muestra un comportamiento claramente estacional, con temperaturas máximas también muy elevadas, mayores a los 33 C en el otoño y un valor medio climatológico alto de C. La Cla exhibe máximos estacionales entre invierno y primavera, aunque algunos años se extienden al verano. Los valores máximos son superiores a los 25 mg m -3 siendo verano la estación con menor concentración de Cla. La media climatológica es de 2.34 mg m -3. La profundidad de la zona eufótica presenta un comportamiento inverso a la clorofila pero su variación estacional es mucho menor a la que observamos en otros sitios. Sin embargo responde de manera similar, es somera cuando hay mayor concentración de clorofilas y se profundiza en verano de cada año. En esta localidad su media climatológica es de 35 m. La velocidad del viento presenta una estacionalidad clara con viento de máximas intensidades en invierno, proveniente del norte y las velocidades máximas superan los 20 m s -1. La media climatológica de la velocidad es de 4.75 m s -1. La dirección del viento presenta cambios estacionales bruscos entre los vientos predominantes del noroeste en el invierno hacia vientos del sureste el resto del año. La serie de ANM, muestra el patrón estacional máximo y mínimo REPORTE: ESCENARIOS OCEANOGRÁFICOS 19
20 corresponden a TSMs altas y bajas. Aquí se recuperan las amplitudes que son características del resto de las estaciones descritas. Figura 12. Series de tiempo para seis variables, TSM, Cla, Zeu, Mag, Dir y ANM en Santa Rosalía (punto 15, Figura 3). Las líneas horizontales, negra y verde, en cada panel representan la tendencia lineal y la media de cada variable respectivamente. En la tabla 1 se presentan la estadística de las variables para las 15 localidades. La numeración corresponde a la de la figura 2. Tabla 1. Resumen de las medias y máximos para cada una de las seis variables en las 15 localidades indicadas en la Figura 3. Con negritas se indican los valores extremos para cada variable. TSM Cla Zeu Mag Dir ANM Med Max Med Max Med Max Med Max Med Max Med Max REPORTE: ESCENARIOS OCEANOGRÁFICOS 20
21 Comparación entre las variaciones de nivel del mar en la costa occidental (Bahía Magdalena) y en la costa oriental (Bahía de La Paz) de la península. La Figura 13 presenta la comparación de las series de tiempo de anomalía de nivel del mar (ANM) entre la entrada a Bahía Magdalena (punto 5 de la figura 2) y San Juan de la Costa (punto 12 de la figura 2, afuera de la Bahía de La Paz). Se escogen estos sitios por estar localizadas a una latitud similar. Solamente comparamos las series de ANM porque son las únicas que contienen datos de los años cuando se presento el fenómeno El Niño más intenso que se haya documentado. Figura 13. Comparación entre las series de tiempo ANM de Bahía Magdalena (panel superior) y Bahía de La Paz (panel inferior). En los dos sitios se observa el patrón estacional pero en el caso de Bahía Magdalena (arriba) la amplitud de las oscilaciones estacionales es ligeramente menor que en Bahía de La Paz (abajo). La media climatológica de las anomalías en Bahía Magdalena es de y para la Bahía de La Paz disminuye a Quizás el aspecto mas importante a destacar es la magnitud del evento El Niño de Las anomalías positivas alcanzaron los 30 cm en ambas costas. Esto representa un incremento enorme que se debe a un fenómeno remoto de calentamiento y que se superpone a las otras causas de variación de nivel del mar como la marea astronómica o la marea de tormenta. En la serie de Bahía de La Paz el máximo ( ) ocurre antes que en Bahía Magdalena ( ) posiblemente por influencia del calentamiento estacional que ocurre antes en el Golfo de California (líneas verticales negras en ambos paneles). De cualquier manera esto muestra de nuevo las diferencias tan grandes que existen entre ambas costas de la península. El resto de la información generada que no se incluye en este documento, por ejemplo mapas con promedios de largo período, mapas estacionales y los mapas y datos de todas las series de tiempo se proporcionarán previa solicitud a cualquiera de los autores. REPORTE: ESCENARIOS OCEANOGRÁFICOS 21
22 Recomendaciones y reflexiones finales. Este trabajo nos permite entender como funcionan las variables oceanográficas que podemos conocer mediante telemetría satelital. Las series de tiempo son cortas y su aplicación a estudios climáticos es limitada. Pero lo que podemos aprender de estas series relativamente cortas justifica el establecimiento de sistemas de monitoreo. Esto debería incluir sistemas de validación de los datos que generan los diferentes instrumentos en plataformas satelitales pero, además, debería incluir otras mediciones que no se pueden hacer desde el espacio. Por ejemplo cruceros oceanográficos o mediciones desde boyas oceanográficas, información sobre la productividad del océano, datos generados por planeadores autónomos, etc. Esta es la única solución a la creciente necesidad de información de los sectores productivos de la economía. Lo que no se mida hoy se perdió para el conocimiento y no se sabrá mañana, esto no solamente es urgente, es impostergable. Referencias Morel, A. y S.Maritorena Bio optical properties of oceanic waters: A reappraisal. Journal of Geophysical Research. Vol. 106: REPORTE: ESCENARIOS OCEANOGRÁFICOS 22
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