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DEL ESTUDIO NACIONAL DEL FENÓMENO “EL NIÑO” – ENFEN Decreto Supremo N° 007-2017-PRODUCE
“Año del Buen Servicio al Ciudadano”
Informe Técnico Extraordinario N°001-2017/ENFEN
EL NIÑO COSTERO 2017
Resumen ejecutivo En enero de 2017 la temperatura de la superficie del mar se incrementó abruptamente, contra los pronósticos del ENFEN y de los modelos climáticos internacionales, hasta alcanzar valores por encima de 26°C en varios puntos de la costa norte, mientras que en el Pacífico ecuatorial central aún ocurría la transición de La Niña a neutral. Esto activó la segunda banda de la Zona de Convergencia Intertropical (ZCIT) en forma temprana e intensa frente a la costa de Perú, lo cual propició la ocurrencia de lluvias muy fuertes en la zona norte. Ademá, las condiciones atmosféricas tipo “La Niña en el Pacífico central” y el ingreso de humedad del norte propiciaron lluvias fuertes en los Andes occidentales. El calentamiento costero se habría iniciado por el debilitamiento de los vientos alisios del sur en enero, mientras que la intensificación de la segunda banda de la ZCIT al sur de Ecuador, activó un mecanismo de retroalimentación positivo que mantuvo los alisios del sur débiles en la banda ecuatorial y las temperaturas elevadas frente a la costa norte hasta el mes de abril. Luego, por la reducción estacional de la radiación solar las temperaturas se redujeron y se desactivó la banda secundaria de la ZCIT, iniciándose la rápida declinación del evento. El periodo de diciembre 2016 a mayo del 2017 calificó formalmente como “El Niño costero” de magnitud moderada, con condiciones neutras en el Pacífico central. Si bien este evento fue de características y por mecanismos locales, a diferencia de los eventos de 1982-1983 y 1997-1998, fue bastante similar al evento El Niño del año 1925. Por sus impactos, asociados a las lluvias e inundaciones, este evento “El Niño costero 2017 ” se puede considerar como el tercer “Fenómeno El Niño” más intenso de al menos los últimos cien años para el Perú. En cuanto a sus impactos en el ecosistema marino, la reducción del afloramiento costero ocasionó una disminución significativa de la productividad marina frente a la costa norte y centro. La anchoveta se desplazó hacia el sur, replegándose a la costa, y no presentó el desove de verano. Por otro lado, se detectó un incremento de la disponibilidad de recursos asociados a aguas cálidas, como caballa, bonito y atunes, desplazándose hasta el sur entre febrero y marzo. Palabras clave: El Niño costero, ENFEN, lluvias, caudales, ICEN.
1. Condiciones oceánicas y atmosféricas en la región tropical
1.1 Pacífico central – Región Niño 3,
En diciembre, en el Pacífico Central (región Niño 3.4) la temperatura superficial del mar (TSM) presentó una anomalía mensual de -0,6°C. Según el valor del Índice Oceánico Niño (ONI) se tuvo la presencia de La Niña en el Pacífico Central de magnitud débil hasta diciembre de 2016 (Tabla 1). La actividad convectiva, la subsidencia y el viento zonal en el Pacífico Central fueron consistentes con las condiciones frías, aunque en enero se detectaron ligeras anomalías del viento del oeste hacia 160°W – 140°W. La inclinación este-oeste de la termoclina y el contenido de calor en el Pacífico ecuatorial se presentaron alrededor de lo normal durante enero. Durante febrero la anomalía de TSM mostró un cambio de valores negativos a positivos a mediados de mes y luego continuó en sentido ascendente ( Figura 1a ) hasta +0,3°C en la última semana; sin embargo, el promedio mensual alcanzó valores cercanos a lo normal. Entre marzo y mediados de abril la anomalía de la TSM en esta región continuó mostrando valores en el rango neutro, para luego y hacia finales de abril mostrar valores ligeramente positivos, acercándose al umbral de +0,5°C correspondiente a condiciones cálidas. Se debe resaltar que los pronósticos de los modelos climáticos para la temperatura en esta región fueron bastante acertados ( Figura 2d ).
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Figura N° 01. Desarrollo de la temperatura superficial del mar (°C; contornos de 26 y 28°C y anomalías en colores) en el Pacífico ecuatorial para el periodo diciembre 2016 – abril 2017. Datos: OSTIA, climatología OI SST (1981-2010).
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Tabla 1. Valores del Índice Costero El Niño (ICEN) y del Índice Oceánico Niño (ONI) de diciembre 2016 a mayo 2017.
Figura N° 02. Series del Índice Costero El Niño (ICEN; a,c) y el Índice Oceánico Niño (ONI; b,d) para diciembre-abril. En la columna izquierda (a,b) se compara el evento 2016-2017 (negro) con los de 1982-1983 (rojo), 1997-1998 (azul) y 2015-2016 (verde). En la columna derecha (c,d) se muestran las observaciones para 2016-2017 (negro) junto con el promedio de los pronósticos de los modelos NMME inicializados en diciembre de 2016 (magenta), y enero (azul), febrero (rojo), y marzo (verde) de 2017.
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Entre otoño y primavera de 2016, varias ondas Kelvin frías, originadas en el Pacífico Central, impactaron en la costa peruana, siendo la última registrada entre noviembre y diciembre. Entre enero y marzo de 2017, la presencia de las ondas cálidas continuó siendo más evidente en los datos satelitales. Según estos datos y los modelos oceánicos, la presencia de estas ondas cálidas se deberían, aparentemente, a una combinación de ondas Kelvin reflejadas en el extremo occidental del Pacífico y anomalías de viento del oeste en el Pacífico Ecuatorial Oriental que amplificaron las ondas reflejadas para originar la proyección rápida de ondas Kelvin cálidas, evidenciadas por la propagación de anomalías positivas del NMM ( Figura 7 ), que contribuyeron, aunque en forma secundaria, al calentamiento superficial frente a la costa peruana. Entre marzo y abril se detectó el impacto de una onda Kelvin cálida que contribuyó al calentamiento sub-superficial a lo largo de la costa desde el norte hasta Atico ( Figura 8 ), cuya influencia continuó hasta mayo. Los modelos lineales de propagación de las ondas Kelvin del ENFEN indicaron la señal de una onda Kelvin fría impactando la costa entre abril y mayo ( Figura 3 ) que se debería a pulsos de viento del este durante el mes de febrero entre 160°E y 160°W; aunque ello no se verificó en las observaciones de NMM o de las anomalías de la temperatura en la columna de agua frente a Paita.
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1.3 ZCIT y campo de presiones y vientos en el Pacífico oriental
Durante el mes de diciembre, el Anticiclón del Pacífico Sur (APS) mantuvo, en promedio, una posición normal, aunque el promedio mensual del campo de presiones presentó una ligera anomalía negativa; su acercamiento hacia la costa norte de Chile, a mediados de diciembre, propició un ligero incremento de vientos en el litoral sur del Perú. Hacia la segunda semana de enero de 2017, se observaron periodos cortos de incursión de vientos del norte hasta la costa de Lambayeque, al mismo tiempo los vientos alisios del sur se mostraban súbitamente más débiles a la par de un APS desplazado hacia el sur-oeste de su posición habitual y menos intenso, mostrándose generalmente debilitado hasta mediados de febrero inclusive. Esta anomalía del campo de presiones y vientos débiles del sur, favoreció la presencia de anomalías de vientos norte sobre la región costera norte y central y contribuyeron al calentamiento superficial del mar frente a las costas de Perú, lo cual propició la temprana aparición de la segunda banda de la zona de convergencia intertropical (ZCIT) muy desplazada al sur de su posición habitual, alcanzando su máxima posición sur frente a La Libertad y Ancash (aprox. 10°S) en la primera quincena de marzo. A partir de la segunda quincena de marzo, se observó un progresivo fortalecimiento del APS lo cual incidió en el paulatino incremento de vientos del sur, y con ello, en el ligero desplazamiento de la ZCIT hacia el norte; hacia finales del mes ya se observaba la disminución de la TSM frente a la costa central y sur, no así en la costa norte, donde la ZCIT se mantuvo desarrollada manteniéndose el acoplamiento océano – atmósfera. En abril, el APS se mostró fortalecido y al sureste de su posición normal, es decir, más próximo hacia el continente El acercamiento del APS a continente estuvo asociado a sistemas anticiclónicos migratorios, favoreciendo la persistencia de vientos de moderada intensidad principalmente a lo largo de la costa central y sur, evidenciándose anomalías del sur en la zona costera central y sur y alejamiento de la segunda banda de la ZCIT, la cual continuó su desplazamiento norte propio de su estacionalidad. Figura 4. ( nota: La Figura 4 no incluye región subtropical del APS ).
Cabe indicar que la reducción anómala del esfuerzo de viento costero fue persistente la mayor parte de enero, predominando aún hasta la primera quincena de marzo, ocasionando la reducción significativa del afloramiento costero.
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Figura N° 04. Desarrollo de la Zona de Convergencia Intertropical (ZCIT) en el flanco oriental del Pacífico Ecuatorial para el periodo diciembre 2016 – abril 2017. Datos: Viento a 10 m (m/s; NOAA-NESDIS/NCDC - diario satelital) y presión reducida al nivel del mar (hPa; NCEP/NCAR Reanalysis), precipitación (mm/mes; TRMM 3B42). Anomalías en la columna derecha.
1.4 Comportamiento de la TSM y NMM en el litoral costero
En el mes de diciembre las estaciones costeras entre Talara y Lobos de Afuera presentaban, en promedio, anomalías negativas de TSM de -0,8°C, mientras que el litoral central-sur presentó condiciones alrededor de lo normal; no obstante, por fuera de las 50 millas de la costa se continuó observando anomalías positivas de la TSM alrededor de +1°C en promedio. En enero 2017, en promedio, las estaciones costeras presentaron valores por encima de lo normal en la costa norte, manifestándose un rápido incremento de los valores de TSM en la región norte y central desde la segunda semana, con valores de ATSM oscilando entre +2°C y +6°C. Así también, frente a la costa norte (central – sur), los valores de TSM alcanzaron valores de 27°C (26°C, exceptuando Callao y Pisco con valores menores) por fuera de las 50 millas de la costa. A mediados de enero se incrementó las anomalías diarias de nivel medio del mar (NMM) frente a la costa, especialmente en el norte. Los valores máximos registrados ocurrieron a inicios del mes de febrero, alcanzando + cm frente a Paita. En febrero, las ATSM diarias se incrementaron entre +4°C y +5°C entre Chimbote y Talara, asimismo, se resaltó el incremento rápido de hasta +2°C en las costa de Lambayeque y La Libertad durante los últimos días del mes, debido a la proyección de aguas cálidas a la costa. Cabe mencionar que en la tercera semana del mes, a excepción de la estación Ilo
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(con +0.9°C), frente a la costa central y sur los valores de ATSM disminuyeron (+3°C en Callao) y se mantuvieron negativos (-2°C en San Juan y Mollendo), respectivamente.
El calentamiento de las aguas oceánicas frente al litoral norte y centro peruano alcanzaron valores diarios altos durante marzo, cuando las ATSM alcanzaron hasta +10°C entre las estaciones Chicama y Salaverry, hacia mediados del mes ( Figuras 5 y 6 ). Seguidamente, entre Talara y Lambayeque, las ATSM fluctuaron entre +4°C y +6°C. Y, frente a la región central las ATSM fluctuaron alrededor de +3°C; las anomalías diarias de NMM exhibieron un nuevo incremento a fines de mes ( Figuras 7). Durante abril, en el litoral norte y centro, la TSM continuó disminuyendo, llegando a alcanzar ATSM alrededor de +1°C.
Cabe señalar que durante la primer quincena y frente al litoral norte (entre Tumbes y San Juan), el promedio varió entre +1°C y +3°C, resaltando valores absolutos de la TSM mayores a 28°C frente a las costas de Tumbes en los últimos días, lo cual moduló las lluvias aisladas de moderada intensidad en esta región particular. Por otro lado, a lo largo de la costa peruana las anomalías positivas del nivel medio del mar (NMM) continuaron disminuyendo con respecto a la primera quincena de abril hasta presentar valores normales a finales del mes.
Figura N° 05. Distribución temporal de las anomalías de la temperatura superficial en el litoral peruano, del 01 diciembre de 2016 al 30 de abril 2017. Climatología 1981- 2010. Fuente: estaciones costeras de DHN y estación costera Chicama de IMARPE.
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Figura N° 06b. Temperatura superficial mar diaria de Chicama y su anomalía durante los eventos 1925, 1982-83, 1997- 98 y 2017. Fuente: Murphy, 1926; IMARPE.
Figura N° 07. Distribución temporal de las anomalías del nivel medio del mar en el litoral peruano, del 01 diciembre de 2016 al 30 de abril 2017. Fuente: estaciones mareográficas de DHN.
1.5 Condiciones físicas en la columna de agua
Las condiciones oceanográficas sub-superficiales evidenciaron el alcance del evento en la columna de agua. Para ello se muestran series de tiempo de puntos fijos costeros (Figura 8) y secciones oceanográficas frente a Paita y a Chicama (0-500 m hasta 100 millas de la costa) desde diciembre 2016 hasta mayo 2017 (Figura 10 a y b). En diciembre se registraron anomalías negativas de temperatura de -2°C sobre los 50 metros en ambas secciones y anomalías positivas de salinidad fuera de la costa frente a Paita, asociadas a una mayor aproximación de las aguas subtropicales superficiales (ASS), de alta salinidad, en esta zona. En cambio, en la tercera semana de enero, ambas secciones registraron anomalías térmicas positivas sobre los 30 m superficiales, alcanzando +4°C, acompañadas por anomalías negativas de salinidad en la misma capa frente a Paita, señal de la incursión de las AES desde el norte; a mayor profundidad las condiciones físicas se presentaron en el rango normal.
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Paita
Chicama
En febrero, la capa con anomalías térmicas superiores a +1°C se presentó hasta 50 m en Paita y hasta los 30 m en Chicama, mientras que las anomalías de temperatura alcanzaron +6°C y +7°C, respectivamente. A mayor profundidad, anomalías positivas <+1 °C fueron detectadas en la mayor parte de ambas secciones. Frente a Paita, la capa con anomalías negativas de salinidad aumentó en espesor (hasta los 80 m) e intensidad (<-1,2 ups), mientras que frente a Chicama, se presentó en los primeros 30 m. Ello indicó la incursión de aguas tropicales superficiales (ATS) frente a Paita y la proyección de las AES hasta Chicama. Cabe indicar que en este mes otras observaciones indicaron la proyección de estas últimas hasta Chimbote, así como la aproximación de ASS hacia la costa y anomalías de temperatura de hasta +2°C en los 20 metros superficiales frente a Callao. Hacia finales de marzo, el espesor de la capa de anomalías térmicas >+1°C alcanzó los 180 m y los 150 m en las zonas costeras frente a Paita y a Chicama, respectivamente, evidenciando el impacto de la onda Kelvin cálida mencionada anteriormente, mientras que las anomalías térmicas alcanzaron +7°C en la capa superficial de ambas secciones. Asimismo, continuó observándose la incursión de ATS en la zona costera de Paita y de AES en el resto de la sección. Frente a Chicama, persistieron las AES sobre los 20 m de profundidad, así como la aproximación de ASS entre los 40 y 100 m fuera de la costa.
Durante abril, frente a Paita las anomalías térmicas disminuyeron significativamente en la zona costera, alcanzándose condiciones neutras sobre los 40 m; no obstante persistieron anomalías cálidas en los primeros 50 m fuera de las 60 millas, hasta valores de +4°C. En Chicama persistieron anomalías positivas >+1°C en una capa que alcanzó los 70 m fuera de la costa y sobre la plataforma. Las anomalías de salinidad se redujeron en intensidad y espesor en ambas secciones, asociadas a la presencia residual de AES. Finalmente, en mayo, en Paita las máximas anomalías térmicas alcanzaron +2°C, mientras que en Chicama se presentaron fuera de las 80 mn (+4°C); en ambos casos sobre los 30 m. Si bien aún se registraron ligeras anomalías cálidas a mayor profundidad, especialmente en la zona costera de Chicama, las condiciones de salinidad tendieron a la normalidad frente a ambas localidades
Figura N° 08. Temperatura de las estaciones fijas costeras del IMARPE desde enero 2016 hasta abril 2017. Las fechas indican el último registro.
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de esta capa la temperatura se mantuvo estable, formándose así una termoclina de menor gradiente térmico y profundizado hasta los 100 m.
Entre otros, este calentamiento estuvo asociado a la presencia de Aguas Ecuatoriales Superficial (AES) con temperaturas mayores de 22 °C y salinidades de 34.6 UPS a 34.8 UPS, desde la segunda semana de enero hasta la segunda semana de abril.
a)
b)
Figura N° 09. a) Temperatura sub superficial a 90 mn frente a Paita, del 05 diciembre de 2016 al 05 mayo de 2017, b) Salinidad sub superficial a 90 mn frente a Paita, del 05 diciembre de 2016 al 05 mayo de 2017. Fuente: Boya Argo , gráfico de DHN.
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Figura N° 10a. Distribución vertical de anomalía de Temperatura del Mar (ATM), anomalía de Salinidad del Mar (ASM) y concentración de oxígeno disuelto (OD) en la sección oceanográfica de Paita (0 – 100 millas), los días 19/12/2016, 27-28/01/2017, 21-22/02/2017, 30-31/03/2017, 10/04/2017 y 19-20/05/2017.
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2. Manifestaciones de El Niño costero 2017
2.1 Temperaturas extremas del aire
Las principales ciudades costeras del país, presentaron incrementos de por lo menos 3°C, en promedio, sobre sus valores normales durante El Niño costero 2017. Ciudades como Lima registraron días consecutivos de días y noches extremadamente cálidos que superaron el umbral del percentil 99. Si bien este comportamiento anómalo se venía observando desde la primavera anterior, fue durante el verano 2017 cuando se acentuaron los incrementos de las temperaturas del aire a lo largo de la costa norte y central principalmente. Entre La libertad y Lima las temperaturas diurnas, así como en Ancash (Huarmey y Chimbote) las temperaturas nocturnas fueron particularmente más altas en marzo con anomalías por encima de 3°C. Figura 11.
Figura N° 11. Distribución temporal de las temperaturas del aire diurna y nocturna que superaron el umbral de días/noches cálidas ( naranja ) y días/noches extremadamente cálidos ( rojo ) durante el verano 2017. Fuente: estaciones meteorológicas costeras de SENAMHI.
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2.2 Lluvias intensas
En el contexto de El Niño Costero 2017 se registraron lluvias frecuentes e intensas en la vertiente occidental de los Andes, principalmente en el sector norte y central, y concentradas principalmente entre febrero y marzo. Ciudades como Piura, Chiclayo, Trujillo y Huarmey soportaron lluvias intensas que superaron records históricos observados solamente en eventos El Niño extraordinarios. Durante el periodo crítico de lluvias intensas, se presentaron lluvias entre “fuerte^2 ” a “extremadamente fuertes” (SENAMHI, 2015), principalmente en las zonas bajas y medias de Tumbes, Piura y Lambayeque por efecto de las altas temperaturas del mar y condiciones atmosféricas favorables. Durante la primera decadiaria de febrero, la banda secundaria de la ZCIT se presentó bien desarrollada frente a la costa norte, condición que persistió durante el mes llegando a registrarse en la estación meteorológica Morropón (Piura) para el día 22 de febrero la precipitación más alta del registro histórico de febrero (150 mm/24hrs). El acoplamiento océano – atmósfera evidenciada por las altas temperaturas del mar y condiciones atmosféricas favorables, se fortaleció durante el mes de marzo con la sucesión de lluvias “extremadamente fuertes” en las zonas bajas y medias de Piura y Lambayeque, así como lluvias “muy fuertes” en las mismas cotas de Tumbes, La libertad y Ancash. Durante la primera quincena, sobresalen algunos récords de precipitaciones extremas encontrados el día 03 en la estación Partidor (Tambo Grande, Piura) con 258,5 mm/24hrs y el día 04 en la estación Jayanca (Lambayeque) reportó el segundo valor más alto de toda su serie histórica con 113 mm/24hrs. No obstante la intensidad de las lluvias, la precipitación acumulada entre enero y marzo en las zonas bajas de Piura y Lambayeque fueron menores a lo observado en el mismo periodo durante El Niño 1997/1998, similar a lo acumulado durante El Niño 1982/1983 al mes de marzo y posiblemente superior a lo estimado para El Niño de 1925 (Takahashi y Martínez, 2017). Finalmente, en el contexto de la declinación progresiva de El Niño Costero durante el mes de abril (disminución de las anomalías positivas de la TSM frente a las costas norte y el debilitamiento de la banda secundaria de la ZCIT), se presentaron algunas lluvias de moderada intensidad en las regiones medias y altas de Tumbes principalmente. Figura 12.
(^2) “Lluvias muy fuertes” se definen como el percentil 95% de la precipitación diaria; “lluvias fuertes” se definen como el percentil 90% de la precipitación diaria y “lluvias extremadamente fuertes” se definen como el percentil 99% de la precipitación diaria.
