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http://cicese.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1007/3693| Detección y atribución de eventos extremos de lluvia en México Detection and attribution of rainfall extreme event for Mexico | |
| Gabriela Colorado Ruiz | |
| MARIA TERESA CAVAZOS PEREZ | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución | |
| Extremos de lluvia, tendencias, reanálisis, ciclones tropicales, verano, México, SOMs, ENOS, AMO Extreme rainfall, Trends, reanalysis, tropical cyclones, Summer, Mexico, SOMs, ENSO, AMO | |
| La tesis tiene tres objetivos: a) hacer una detección de tendencias de 15 índices extremos y no extremos de precipitación en México y el sur de Estados Unidos para el invierno (nov-mar) y el verano (Jun-oct) durante 1981-2010; b) intercomparar bases de datos; y c) hacer una atribución climática natural que explique los eventos extremos que mostraron tendencias significativas durante 1981-2020. En los dos primeros se utilizaron observaciones en malla (CHIRPS y Livneh), reanálisis (ERA5, ERA-Interim, MERRA2 y CFSR), el modelo regional RegCM4.7-ERA-Interim y modelos de circulación general (MCG: HadGEM2-ES, CNRM-CM5, MPI-ESM-MR y GFDL-ESM2M). Para el tercer objetivo se hizo un análisis de ciclones tropicales (CTs) y una clasificación diaria de la circulación regional de ERA5 durante junio-octubre con la red neuronal no supervisada de mapas autoorganizados (SOMs). Las observaciones en malla y los reanálisis (O&R) mostraron métricas de precipitación similares en casi todas las regiones. Sin embargo, CHIRPS y Livneh tuvieron grandes diferencias en el sureste de México y la región del monzón. Durante el verano, O&R mostraron incrementos significativos en índices de lluvia extrema principalmente en regiones afectadas por CTs: Baja California Sur, noreste de México y sureste de Estado Unidos, mientras que se observaron decrementos significativos en el acumulado estacional de lluvia en la región de clima mediterráneo y el desierto de Sonora. ERA5 y MERRA2 fueron los reanálisis con el mejor desempeño. Tanto RegCM4.7 como los MCG reprodujeron bien el ciclo anual de lluvia en la mayoría de las regiones; el RegCM4.7 también capturó la señal general de las tendencias, pero no simuló adecuadamente la variabilidad interanual de varios índices; mientras que los MCG no capturaron las tendencias. Las causas naturales de la tendencia positiva de la lluvia extrema en el este de México se explican parcialmente por el aumento en la ocurrencia de CTs en la región (33 %/dec), el aumento de la temperatura superficial del Golfo de México (GoM) de (0.26oC/dec) y la fase positiva de la Oscilación multi-decenal del Atlántico (AMO+) de las últimas dos décadas. Además, la AMO+ y las fases Neutra y La Niña del ENOS favorecen mayor número de CTs en el Atlántico. Con nueve patrones de los SOMs se identificaron otros mecanismos regionales relacionados con la lluvia de verano. Tres SOMs “secos” en la región oriental de México ocurrieron durante la temporada de la canícula (jul-ago); estos modos The thesis has three objectives: a) to detect trends of 15 extreme and non-extreme precipitation indices in Mexico and the southern United States for winter (Nov-Mar) and summer (June-October) during 1981- 2010; b) to intercompare databases, and c) to make a natural climate attribution that explains the extreme events that showed significant trends in a region during 1981-2020. For the first two objectives we used gridded observations (CHIRPS and Livneh), reanalyses (ERA5, ERA-Interim, MERRA2, and CFSR), the regional model RegCM4.7-ERA-Interim, and General Circulation Models (GCMs: HadGEM2-ES, CNRMCM5, MPI-ESM-MR, and GFDL-ESM2M). For the third objective, we analyzed tropical cyclones (TCs) and performed a daily classification of the regional circulation from ERA5 during June-October using the selforganizing maps (SOMs). Gridded observations and reanalyses (O&R) showed similar precipitation metrics in almost all regions. However, CHIRPS and Livneh had significant differences in southeastern Mexico and the monsoon region. During the summer, O&R showed significant increases in extreme rainfall indices, mainly in regions affected by TCs: Baja California Sur, northeastern Mexico, and the southeastern United States. Seasonal rainfall accumulation indicated significant decreases in the Mediterranean climate region and the Sonoran Desert. ERA5 and MERRA2 were the best performing reanalyses. Both RegCM4.7 and GCMs reproduced the annual rainfall cycle well in most regions; RegCM4.7 also captured the general trend signal but did not adequately simulate the interannual variability of several indices, while the GCMs did not capture the trends. The natural causes of the positive trend of extreme rainfall in eastern Mexico are partially explained by the increased occurrence of TCs in the region (33 %/dec), the increase in the Gulf of Mexico (GoM) surface temperature of (0.26oC/dec) and the positive phase of the Atlantic Multi-decadal Oscillation (AMO+) of the last two decades. In addition, the AMO+ and the Neutral and La Niña phases of the ENSO favor more TCs in the Atlantic. With nine SOMs patterns other regional mechanisms related to summer rainfall were identified. Three "dry" SOMs along the Gulf of Mexico (GoM) coast occurred during the Mid-summer drought season (Jul-Aug); these modes showed an intensification of the North Atlantic subtropical high, as well as the Caribbean and Great Plains low-level jets. In contrast, in the three "wet" SOMs these mechanisms .... | |
| CICESE | |
| 2022 | |
| Tesis de doctorado | |
| Español | |
| Colorado Ruiz, G. 2022. Detección y atribución de eventos extremos de lluvia en México. Tesis de Doctorado en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 92 pp. | |
| CLIMATOLOGÍA REGIONAL | |
| Aparece en las colecciones: | Tesis - Oceanografía Física |
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| tesis_Gabriela Colorado Ruiz_23 marzo 2022.pdf | Versión completa de la tesis | 8.37 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |