Registro:
| Documento: | Tesis Doctoral |
| Disciplina: | meteorologia |
| Título: | Características del viento zonda en la región de Cuyo |
| Autor: | Norte, Federico Augusto |
| Editor: | Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales |
| Filiación: | Centro Regional de Investigaciones Cientificas y Tecnológicas
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| Publicación en la Web: | 2017-03-01 |
| Fecha de defensa: | 1988 |
| Fecha en portada: | 1988 |
| Grado Obtenido: | Doctorado |
| Título Obtenido: | Doctor en Ciencias Meteorológicas |
| Director: | Lichtenstein, Erich R. |
| Idioma: | Español |
| Formato: | PDF |
| Handle: |
http://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n2131_Norte |
| PDF: | https://bibliotecadigital.exactas.uba.ar/download/tesis/tesis_n2131_Norte.pdf |
| Registro: | https://bibliotecadigital.exactas.uba.ar/collection/tesis/document/tesis_n2131_Norte |
| Ubicación: | Dep.002131 |
| Derechos de Acceso: | Esta obra puede ser leída, grabada y utilizada con fines de estudio, investigación y docencia. Es necesario el reconocimiento de autoría mediante la cita correspondiente. Norte, Federico Augusto. (1988). Características del viento zonda en la región de Cuyo. (Tesis Doctoral. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales.). Recuperado de http://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n2131_Norte |
Resumen:
En zonas montañosas se observa ocasionalmente un viento fuerte que desciende desde la cresta al valle o al llano. Recibe distintasdenominaciones segun las zonas donde sopla: chinook en Estados Unidos y Canadá; fohn en los Alpes Europeos; Canterbury - northwester en Nueva Zelandia; bers wind en Sud Africa; Zonda en Argentina. El objetivo principal de este trabajo de tesis es determinar laestructura del Viento Zonda y las causas de su aparicion para obtener undiagnóstico de su comportamiento y métodos de pronóstico de alto grado devalidación. Los objetivos parciales o secundarios son: establecer el régimenclimatológico de la ocurrencia del Zonda y los Parámetros meteorológicosque lo acompañan en estaciones de ubicación geográfica y altura diferentes;analizar la estructura tridimensional del fenómeno; investigar sobre losprocesos físicos involucrados en su aparición; establecer reglas depronóstico objetivo en base a parámetros termodinámicos, sinópticos yclimáticos. Existen algunos antecedentes sobre el tema en nuestro país entrabajos específicos y en otros donde si bien el tópico central no es el Zonda, el fenómeno aparece mencionado. En el extranjero existe una bibliografía mucho más abundante referidaal fenómeno, especialmente en Canadá, Estados Unidos y Suiza, Alemania y Austria. Una caracterización geográfica mediante fotos satelitarias permitevisualizar los distintos accidentes orográficos y las laderas montañosasprincipales. Se realizó una climatología del llano, a partir de la selecciónsubjetiva para las estaciones de los días de Viento Zonda con datos diariosde libretas meteorológicas. Este método se desarrolló considerando un conjunto de variables ocombinación de las mismas consideradas relevantes "a Priori" paraidentificar la ocurrencia de Viento Zonda, resultando sersatisfactoriamente eficaz ya que permite hallar casi todos los eventos deuna serie prolongada. Para corroborar la eficiencia de esta forma de identificación decasos, se aplicó el método estadístico del Análisis Discriminante Escalonado que permitió, además, establecer una jerarquia de las variablesrespecto a su mayor o menor incidencia en la discriminación de "días de Viento Zonda" con los de ausencia del mismo. Se aplicó solamente a lasciudades de Mendoza y San Juan clasificando mejor los casos de esta últimapor la mayor frecuencia y mejor definición del fenómeno en esa localidad. Las variaciones hisrotérmicas y el viento máximo alcanzado son loselementos que identifican mejor al día de Viento Zonda. La ausencia de nubes bajas, la nubosidad lenticular y la de "pared ofranja" del Zonda desempeñan un papel importante en El Plumerillo (Aeropuerto de la ciudad de Mendoza). En invierno el calentamiento es lo que mejor discrimina y durante elresto del año la disminución de humedad es el factor mas relevante. En el llano el Viento Zonda es un fenómeno poco frecuente, siendobastante menor la ocurrencia de eventos severos o muy severos. Con respecto a la marcha anual, es entre Mayo a Noviembre que ocurrela mayoria de casos a más de la mitad se registra entre Mayo a Agosto. La menor frecuencia está condicionada a la altura sobre el nivel delmar a la distancia de la estación a la Cordillera o Precordillera. El Viento Zonda tiende a Soplar con mayor frecuencia de tarde, a lahora de la temperatura máxima y con menor frecuencia de madrugada, con unminimo a la hora de la salida del sol. El calentamiento diurno influyesobre el aire frío de capas bajas a disminuye su contraste térmico,permitiendo la irrupción del viento en el llano. Con los datos horarios de termohigrógrafos se realizó una climatologíade Vallecitos (una estación de montaña a 2220 metros sobre el nivel delmar). Se desarrollaron dos métodos indirectos de detección del fenómeno, unoel de Zonda térmico a otro el de Zonda higrico. El método tiene comoobjetivo determinar el incremento de temperatura que es necesario obteneren un intervalo de tiempo fijado para poder decir que se esta en presenciade Zonda termico, teniendo en cuenta la onda climática diaria. El segundo, es semejante al anterior, teniendo como objetivodeterminar la variación de humedad relativa que es necesario obtener a unintervalo de tiempo fijados para decir que se está frente a un caso de Zonda higrico a ver en oue medida coinciden con los de Zonda térmico y losde Viento Zonda real. Los resultados indican que el hígrico identifica mejor que el térmicoa los casos de Zonda real. La mayor frecuencia de horas con Zonda térmico y/o hígrico correspondeal invierno. Inversamente a lo que sucede en el llano las horas de mayorfrecuencia en esta estación de montaña corresponden a las inmediatasposteriores a la salida del sol. Esto podría ser consecuencia del efectode brisa montaña-valle. El Viento Zonda en la montaña presenta períodos contínuos o pulsantesdebido a la masor rafagosidad observada a esas alturas. Existen muchos casos de Viento Zonda en alta montaña, que no aparecenen el llano, que se denominan en este trabajo "Zonda de altura". La estructura tridimensional del fenómeno fue analizada seleccionandoun caso típico de moderada intensidad ocurrido en la Provincia de San Juany norte de la de Mendoza, que llegó a las ciudades capitales de ambasprovincias en la tarde del 23 de Agosto de 1983. La situación sinóptica se caracterizó por una vaguada entrante desdeel oeste a una cuña en el este del país; un frente caliente en el extremonoreste; la Depresión del Noroeste Argentino trasladada más al sur; unflujo moderado del norte en el centro del País y una depresión migratoriaentrando al norte de la Patagonia con un frente frío acercándose a la Cordillera desde el oeste-sudoeste. Se concluye que el Viento Zonda se produjo por el ascenso y posteriormayor descenso orográfico de una masa de aire prefrontal fuertementebaroclínica y que en la cúspide de la Cordillera apareció como un vientofrío que se fue calentando adiabáticamente al descender. El enfriamiento progresivo en las cumbres de la Cordillera se debió alacercamiento de una vaguada. El pasaje frontal fue posterior. El flujo de aire se produjo al estilo de un "chorro descendente" aalguna distancia y a alguna altura del perfil del terreno en la faldaoriental de la cordillera provocando un rotor en ese espacio y la formaciónde lagunas de aire húmedo en las pendientes orientales de la Cordillera Frontal o Cordón del Plata. Se establecieron las similitudes y diferencias entre el caso de Zondamoderado y los eventos severos. En estos el aire no desciende dejandolagunas protegidas sino que lo hace en forma de cascada siguiendo elrelieve y su aparición en el llano esta precedida de un Zonda contínuo yprolongado en estaciones de montaña desde varias horas antes. Con los datos de presión atmosférica reducida al nivel medio del mar,se analizaron los campos medios de presión (el campo medio total, el dedías con Zonda, el del día anterior, el de dos días antes, el dia posteriory los días con Zonda en altura). Hay una alteración significativa en los días con Viento Zonda respectodel desarrollo climatológico de la situación sinóptica en superficie alobservarse: el cinturón de bajas polares desplazado hacia latitudesmenores; un sistema ciclónico sobre la Isla Chiloe y el oeste de Chubut;intensificación notable de la vaguada climatológica al oeste del pais;existencia de un frente frío a una distancia media de 500 km al sudoeste dela ciudad de Mendoza. A ambos lados de la cordillera se observa due la componente zonal delviento es significativamente mayor a la altura de la cresta de lacordillera. La tropósfera media presenta mayor cortante vertical delviento y por ende mayor baroclinicidad indicando estas condiciones elacercamiento de un sistema frontal. Finalmente, de los resultados obtenidos al diagnosticar el Viento Zonda se obtienen reglas y metodos de Pronóstico, algunos de ellos con unalto grado de verificación. Se consideraron procedimientos sencillos como el metodo observacionalempírico a partir de la forma, densidad y ubicación de las nubes quepermiten inferir los desarrollos futuros posibles del fenómeno. Se tuvieron en cuenta también elementos sinópticos y aerológicos depredicción. Mediante la aplicacion del Análisis Discriminante Escalonado a unconjunto de variables, se seleccionaron algunas que fueron asumidas comopredictores. Entre ellas se destacan: la diferencia de presion entre San Juan y La Serena (Chile); la presion atmosférica de Puerto Montt; ladepresión de punto de rocío de 850 hPa en El Plumerillo a la componentemeridional del viento a 250 hPa en Quintero. Todos estos datoscorresponden a las 12 UTC. Se confeccionaron cuatro programas distintos: uno que trabaja con ungradiente espacial meridonal y un gradiente espacial cuasi zonal; otro queutiliza los valores de presión atmosférica a 12 UTC de ciertas estacionesselecciondas; un tercer programa predictor que usa parametros derivadosdel radiosondeo de El Plumerillo y por último, otro pograma predictorrealizado con variables derivadas del radiosondeo de Quintero. La evaluación de estos progranas predictores implementados se realizóconsiderando pronósticos determinísticos y probabilísticos, resultandoaltamente satisfactoria. Los programas tienden a sobreestimar laprobabilidad de ocurrencia de Zonda en el llano. Los casos de falsasalarmas superaron ampliamente a los de sorpresas. Dada la eficacia a sencillez de los programas, éstos pueden serimplementados en forma operativa en cualquier oficina de pronósticos
Abstract:
In mountainous zones a strong wind can be occasionally observed,descending from the summit to the vallet or to the plain. It isdifferently named, according to where it blows: chinook in the USA and Canada, fóhn in the European Alps, Canterbury-northwester in New Zealand,bers wind in South Africa, Zonda wind in Argentina. The main object of this thesis work is to determine the structure ofthe Zonda wind and the cause of its appeatance, in order to obtain adiagnostic of its behavior and also forecast methods of high valid degree. Other objects are: to establish the climatologic regime of the Zondaoccurence and the meteorologic parameters that go with it, in stations ofdifferent heights and geographic locations; to analyze the ridimensionalstructure of the phenomenon; to investigate the physical processesinvolved in its appearance; to establish objective forecast rules based onthermodynamic, synoptic and climatic parameters. There exist previous studies on this matter in our country, in worksdealing with it specifically and in others, where Zonda may not be thesubject, but it is mentioned. Bibliography regarding this phenomenonabounds outside the country, especially in Canada; USA: Switzerland, Germany and Austria. Geographyc characterization trough satelite image allows to visualizethe diverse orographic features and main mountain slopes. A climatology of the plain was performed, considering the subjectiveselection for the Zonda day stations, with the daily data from meteorologicrecords. This method was developed reckoning with a group of variables or theircombination, which is considered relevant beforehand to identify the Zondaoccurrence, resulting satisfactorily accurate as it leads to find almostall the events of a prolonged series. In order to corroborate how accurate this way of identifyins cases is,the Stepwise Discriminant Analysis statistic method was applied. This allowed to establish a variable scale, respect their major orminor incidence, when discriminating among Zonda days and days lackingit. This was only applied to the cities of Mendoza and San Juan, being theevents of the latter better classified, due to major frecuency and betterdefinition of the phenomenon in that locality. Hygrometric variations and maximum wind reached are the elements thatbetter identify a Zonda day. Absence of low clouds, Zonda lenticular clouds and fohn-wall areimportant at "El Plumerillo" (Mendoza city airport). While warming is whatmakes for a better discrimination during the winter, dwindling humidity isthe most relevant factor the rest of the year. Zonda is not frequent in the plain, and severe or very severe eventsdo not happen often. As for the annual variation, the major incidence isbetween May and Nov, and more than half of all the cases are recordedbetween May and Aus. Minor frecuency is conditioned to height asl and todistance between the station and the cordillera or precordillera. Zonda blows more frecuently in the afternoon, at the maximumtemperature time and less frecuently at dawn, being minimum at sunrisetime. The diurnal warming influences the cold air of lower lasers anddiminishes its thermic contrast, permittins the wind a violent entre intothe plain. A Vallecitos climatology (mountain station at 2220 m a.s.l) wasperformed, based on hourly data from the thermohygrographs. Two indirect methods were developed to detect the phenomenon, one forthermic Zonda and the other for hygric Zonda. The first method tends todetermine the temperature increase which needs to be obtained in a fixedtime lag, in order to establish the presence of thermic Zonda consideringthe daily climatic wave. The second method, similar to the first, tends to ascertain therelative humidity variation needed in a fixed time lag, to precise whetherthere is a case of hygric Zonda, also to observe whether it coincides withthermic Zonda and with real Zonda. The highest frecuencs of hours with thermic and/or hygric Zondacorrespond to winter. Inverse to what happens in the plain, highestfrecuency hours in this mountain station correspon to hors comingimmediately after sunrise. This could result from the mountain-valleybreeze effect. Zonda in the mountain presents continuous or pulsins periods owing tothe more frecuent gustiness observed hish up. There are many cases of Zonda in the high mountains, which do notappear on the plain. In this work they are called "high Zonda". The tridimensional structure of the phenomenon was analyzed selectinga typical case of moderate intensitsy that happened in the province of San Juan and northern Mendoza province, which reached the capital cities ofboth provinces, in the afternoon of Aug. 23rd, 1983. The synoptic situation was characterized by a trough entering throughthe west and a ridge in the east of the country; a warm front on the NE;the NW Argentine Deppression moved south; a moderate northern flow in themiddle of the countrs and a migrators depression entering throush north of Patagonia, with a cold front reachins the Cordillera from the W-SW. Theconclusion is that the Zonda was produced by a trongly baroclinicprefrontal airmass, undergoing an orographic lifting and a major descentafterwards, which appeared at the cordillera summit as a cold wind warmingadiabatically while doing down. The progressive cooling at the cordillerasummit was due to a trough getting near. The frontal passage came lateron. The air flow was similar to a "descending jet stream" not very far andat some height over the terrain profile in the oriental slope of thecordillera, provokins a rotor in that space and the formation of wet airparcels in the oriental slopes of the frontal cordillera or Cordón del Plata. The similitudes and differences among moderate and severe Zonda eventswere ascertained. During the lattery air does not descend leavinsprotected air parcels, but it goes down like a "cascade" following theterrain features, and blows continuously and largely on mountain stationsmany hours before its appearance on the plain. Another stage consists of analyzing the mean, synoptic and aerologicconditions that go linked with it. With the atmospheric pressure data reduced to the mean sea level, themean pressure fields were analezed: mean total field, field belongins to Zonda days, the one of the day before, pressure fields of two days before,and the one of the day after. There is a significant alteration on Zonda days regarding theclimatologic development of the surface synoptic situation. When thishappens, it is observed: the low polar belt is displaced toward lowerlatitudes; the cyclonic system is over Chiloé Island and W of Chubut;there is a noticeable intensification of the climatologic trough, west ofthe country and the existence of a cold front at a mean distance of 500 km SW of the city of Mendoza. The wind zonal component is significantly higher on both sides of the Cordillera, at the summit. The mean troposphere shows a major verticalshear of the wind and therefore, a bigger amount of baroclinicityindicating the arrival of a frontal system. Finally, from the results reached when diagnosing the Zonda,forecasting rules and methods are obtained, some of which are highlyverifiable. Simple procedures, such as the empiric observational method startingfrom shape, density and location of clouds, permit to infer the possiblefuture developments of the phenomenon. Prediction aerological and synoptic elements were also considered. The Stepwise Discriminant Analysis was applied to a group ofvariables, some of which were selected to be assumed as predictors. Thefollowing should be noticed: pressure difference among San Juan and La Serena (Chile); atmospheric pressure of Puerto Montt; dew-pointdepression of El Plumerillo at 850 hPa and meridional wind component at 250hPa at Quintero. All these data correspond to 12 UTC. Four different programs were performed: one works with a meridionalspatial gradient and an almost zonal spatial gradient; another oneutilizes the atmospheric pressure values at 12 UTC from several selectedstations; a third predictor program uses parameters derived from El Plumerillo radio-sonde and finally, another predictor program executed withvariables deriving from Quintero radio-sonde. These predictor programs were evaluated taking into account theprobabilistic and determinstic forecasts, resultins highlysatisfactory. The programs tend to overestimated the probability of Zondaoccuring in the plain. False alarms largely surpassed surprise cases. Because of the efficiencs and simplicity of these programs, they canbe operatively carried out in any forecasting office.
Citación:
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Norte, Federico Augusto. (1988). Características del viento zonda en la región de Cuyo. (Tesis Doctoral. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales.). Recuperado de https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n2131_Norte
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Norte, Federico Augusto. "Características del viento zonda en la región de Cuyo". Tesis Doctoral, Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, 1988.https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n2131_Norte
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