Resultado de las observaciones aerológicas realizadas en la

Resultado de las observaciones aerológicas realizadas en la

Análisis de las observaciones de aire superior realizadas en la estación de Camagüey (Cuba)
con el sistema de radiosondeo SR2K2 (MODEM).
Ibis R. Rivero Llerena1, Daniel Martínez Castro1, Elsa Maria Velazco López 1, Miriam Teresita
Llanes1 y Rosa Ma Cardenas1
1
Resumen:
En septiembre del 2005 fue instalada en Camagüey, Cuba, una estación de radiosondeo de
aire superior SR2K2 (MODEM) de producción francesa. Durante el mes octubre 2005, se realizaron
13 lanzamientos, cuyas observaciones fueron analizadas y comparadas con el resto de las
observaciones de aire superior realizadas en el área del Caribe. El comportamiento de los perfiles
verticales de temperatura, humedad, punto de rocío, dirección y velocidad del viento de las
observaciones realizadas con este sistema de radiosondeo es consistente con los datos históricos
obtenidos con el sistema de radiosondeo de origen ruso Meteotir-2 en el periodo 1981-1991. En el
análisis sinóptico de los mapas de aire superior del área del Caribe, se pudo observar que existe
correspondencia en el comportamiento de las diferentes variables meteorológicas medidas con el
sistema SR2K2 y el resto de las observaciones de aire superior del área para las diferentes
situaciones sinópticas imperantes durantes el periodo de observación.
Abstract.
Analysis of upper air observations in the Camagüey (Cuba) station using the SR2K2
(MODEM) radiosonde system:
In September, 2005, a French upper air radiosonde station SR2K2 (MODEM) was installed in
Camagüey, Cuba.. During October, 2005, 13 radiosondes were released and the sounding results
were compared with other simultaneous upper air observations in the Caribbean area. The behavior
of the vertical profiles of temperature, dew point temperature, moisture, wind direction and wind
speed obtained with the observations of this station is consistent with the climatologic upper air
records of the Russian station METEORIT-2, which was used in Camagüey in 1981-1991. The
synoptic analysis of upper air data for the Caribbean showed that the behavior of the different
meteorological variables, measured by SR2K2 system fits well in the regional patterns for different
synoptic situations.
Palavras chaves: Radiossondagem, radiossonda
1
Instituto de Meteorología. Apartado Postal 17032. CP 11700. Habana 17. Ciudad Habana. [email protected]
Introducción
En el marco del desarrollo de los trabajos relacionados con el Incremento Artificial de la
Lluvia por siembra de nubes en Camagüey, Cuba, se hizo necesaria la instalación de una estación
aerológica en dicha región. Para estos fines, se adquirió e instaló una estación de radiosondeo
francesa (MODEM) con sistema de localización por GPS (Sistemas de sondeo SR2K2)
El objetivo de este trabajo es realizar una valoración preliminar del comportamiento del
sistema de sondeos SR2K2 adquirido, para nuestras condiciones tropicales.
Materiales y métodos
En el presente trabajo fueron utilizadas la serie de observaciones del aire superior en la
provincia de Camagüey (78355), en el horario de las 1200 UTC, para el mes de octubre en el
periodo 1981-1993. El tipo de estación aerológica en ese periodo ubicada en dicha provincia es
rusa (Meteorit –2), empleando radiosondas RKZ-5 y MARS 2-2. Debe señalarse que la cantidad de
sondeos seleccionados corresponde a observaciones que alcanzaron al menos 6 Km de altura y para
los cuales al menos el registro de temperatura resultó válido. Actualmente solo contamos en Cuba,
con la nueva instalación de la estación de aire superior de fabricación francesa (MODEM) en
Camagüey.
Los datos de las observaciones aerológicas efectuadas durante el mes de octubre del 2005,
realizados en la estación de Camagüey, fueron realizados con el Sistema de observación de aire
superior SR2K2, empleando la radiosonda M2K2, utilizando termistor como sensor de temperatura
y capacitor como sensor de humedad. La radiosonda no esta equipada de un sensor de presión, ésta
es calculada por la ecuación de Laplace y para la determinación del viento se utiliza GPS 3d
(8canales).
En Ginebra (Suiza) del 17 al 20 de marzo 2004, MODEM participó en la Intercomparación
Internacional de Sistemas de Aire Superior (Report of the WMO). Los Radiosondas presentados en
la ínter-comparación y estaciones aerológicas utilizadas fueron: STAR (Vaisala RS90 y RS92-KL),
DIGICORA III (Vaisala RS92 – AGP y RS92-KL), SR2K2 y SK2K (MODEM M2K2 sondes)
Los resultados de esta intercomparación para el Sistema de Observación de Aire Superior
SR2K2, apuntan hacia que: La sonda M2K2 cumple los requerimientos tanto técnicos como
meteorológicos. La manipulación y operación se simplifican mediante un nuevo tipo de chequeo
que proporciona directamente los datos a la estación y al software de adquisición. Además por un
transmisor incorporado se posibilita la prueba del receptor de la sonda sin tener que salir al
exterior. Aunque es relativamente sencillo, la manipulación requiere que los operadores
profundicen en los procedimientos para que comprendan los procedimientos numéricos del
procesamiento del sondeo. Como para otros tipos de sondas, el proceso cronológico debe estar
definido claro y explícitamente. La autonomía de las baterías permite tres horas de vuelo del
sondeo. Las mediciones de viento tienen gran precisión Los radiosondas M2K2, por lo tanto,
cumplen los requisitos de funcionamiento del documento de especificaciones.
Desarrollo
A partir de las observaciones aire superior realizadas en la provincia de Camagüey, se
calcularon los valores medios de la temperatura, punto de rocío, humedad relativa y velocidad del
viento para los diferentes niveles de presión estándar, así como la desviación estándar
correspondientes a los mismos para el mes de octubre (1981-1991), comprándose dichos perfiles
con cada día de observación realizado con el sistema de observación SR2K2 (Obs.-SR2K2) en
octubre del 2005.
Se puede observar que los perfiles de temperatura (Obs.-SR2K2) (Fig.1a, b), presentan un
comportamiento similar a los perfiles históricos obtenidos en el mes de octubre para dicha estación,
encontrándose además, entre los valores de desviación estándar (DS) correspondientes.
En las Fig.2 y 3 podemos encontrar los perfiles correspondientes al comportamiento del punto
de rocío y la humedad relativa para la media histórica y los perfiles diarios de las observaciones con
el Sistema de sondeos SR2K2, en los que se pueden apreciar un comportamiento similar al histórico
para dicha provincia. En este tipo de radiosondas las observaciones de humedad relativa están
limitadas hasta aproximadamente los 300 hPa. El 7 de octubre el sondeo de Camagüey (fig 2a)
muestra altos valores de humedad en todos los niveles (>65%), el cual se encuentra en
correspondencia con valores de alto contenido de humedad por otras estaciones del área como son
los sondeos de Cayo Hueso, Miami y Nassau y el 19 de octubre en los mapas de aire superior se
aprecia el alto contenido de humedad en todos los niveles, que se corresponde con las observaciones
del sondeo de Camagüey, que muestra humedad entre 80 y 90% desde superficie hasta el nivel de
200 hPa (fig b). En ambos casos las imágenes del vapor de agua confirman el alto contenido de
humedad sobre la provincia. (Fig. 4).
P(hPa)
10
P (hPa)
10
(Tmedia-DS)
(Tmedia)
(T media)
20
20
40
40
60
80
100
200
200
400
400
600
800
600
800
1000
-80
(Tmedia+DS)
60
80
(Tmedia+DS)
100
(Tmedia-DS)
-60
-40
-20
T(oC)
0
20
(a)
1000
40
-80
-60
-40
-20
(ToC)
0
20
(b)
40
Fig. 1. Perfiles verticales de temperatura media (Tmedia 1981-1991) (Meteorit-2) y diarios
(a) (7, 11,12, 13,14, 17), (b) (19, 20, 21, 23, 25, 27), correspondiente al mes de octubre 2005
(Obs.-SR2K2). Camagüey. DS- desviación estándar
P(hPa) (HRmedia-DS)
100
(HRmedia)
(HRmedia+DS)
P(hPa)
(HRmedia-DS)
100
(HRmedia)
(HRmedia+DS)
200
200
19 octubre
7 oct
400
400
600
600
800
800
1000
0
10
20
30
40 50 60
HR(%)
70
90
80
100
1000
(a)
0
10
20
30
40 50 60
HR(%)
70
80
90
100
(b)
Fig. 2. Perfiles verticales de humedad relativa media (Hr media 1981-1991) (Meteorit-2) y diarios
(a) (7, 11,12, 13,14, 17), (b)(19, 20, 21, 23, 25, 27) correspondiente al mes de octubre 2005
(Obs.-SR2K2). Camagüey. DS- desviación estándar
P(hPa)
100
P(hPa)
100
(Tdmedia+DS)
(Tdmedia- DS)
(Tdmedia- DS)
(Tdmedia+DS)
200
200
(Tdmedia)
(Tdmedia)
400
400
600
600
800
800
1000
1000
-80
-60
-40
-20
Td(oC)
0
20
(a) 40
-80
-60
-40
-20
Td(oC)
0
20
(b)
40
Fig. 3. Perfiles verticales del Punto de rocío medio (Td media 1981-1991) (Meteorit-2) y diarios
(a) (7, 11,12, 13,14, 17), (b)(19, 20, 21, 23, 25, 27) correspondiente al mes de octubre 2005)
(Obs.-SR2K2). Camagüey. DS- desviación estándar
(a)
(b)
Fig.4. Imágenes de vapor de agua: (a) 7 octubre 2005, 13.45 z (b) 19 octubre 2005, 12.15z
La velocidad del viento obtenida según las Obs. –SR2K2, se encuentran generalmente
enmarcadas dentro de los valores de desviación estándar obtenidos a partir de los datos históricos de
las observaciones realizadas en dicha estación aerológica (Fig.5)
Al analizar los mapas sinópticos en los diferentes niveles de presión standars para los días en
los cuales se realizaron Obs. –SR2K2, encontramos que existe correspondencia entre dichas
observaciones y el resto de las observaciones del Área de Caribe. En la Fig. 6a y 6b. ejemplificamos
este comportamiento teniendo en cuenta el análisis de los mapas de aire superior del día 14 octubre
2005 en los 850 y 200 hPa, manifestándose un comportamiento adecuado según la situación
sinóptica imperante, la cual se corresponde con un sistema complejo de bajas presiones con
P(hPa) (Vmedia-DS)
(Vmedia)
10
(Vmedia+DS)
20
P(hPa)
10
(Vmedia-DS)
20
(Vmedia)
(Vmedia+DS)
40
40
60
80
60
80
100
100
200
200
400
400
600
800
600
800
1000
1000
0
2.5
5
7.5
10 12.5 15 17.5 20 22.5 25
V(m/s)
(a)
0
5
10
15
V(m/s)
20
25
(b)
30
Fig. 5. Perfiles verticales de la velocidad del viento (V media 1981-1991) (Meteorit-2) y diarios
(a) (7, 11,12, 13,14, 17), (b)(19, 20, 21, 23, 25, 27) correspondiente al mes de octubre 2005 (Obs.SR2K2). Camagüey. Ds- desviación estándar
Fig.6a. Análisis sinópticos correspondiente al 14 octubre 2005, para al nivel de
presión estándar, 850 hPa. 1200z
Fig.6b. Análisis sinópticos correspondiente al 14 octubre 2005, para al nivel de presión
estándar, 200 hPa. 1200z
hondonada asociada que se ha encontrado situado sobre el atlántico adyacente, el Paso de los
Vientos, en el extremo oriental del país y el Mar Caribe Occidental, presenta un centro de bajas
presiones situado sobre los mares al sur de las provincias más orientales y luego de permanecer casi
estacionario durante dos días, ha comenzado a desplazarse lentamente hacia el oeste, para separarse
de Jamaica, cuya posición ha estado garantizando un flujo de viento del nordeste sobre la provincia
en superficie y en el aire superior. Esta hondonada ha estado presente en todos los niveles de aire
superior
Conclusiones y recomendaciones
Aunque la muestra de datos con la cual se realizaron los análisis de los sondeos del sistema de
observación SR2K2, ubicada en la provincia de Camagüey, fue pequeña, podemos decir que este
análisis preliminar de los datos arroja que existe una correspondencia de las observaciones
realizadas y el resto del Área de Caribe en el cual esta situado nuestro país. No obstante
proponemos continuar con la evaluación de dicho Sistema de Observación en nuestro país, ya que
esta es la segunda estación de este tipo que se encuentra enclavada el Área del Caribe
proponiéndonos
realizar constantes evaluaciones de la misma incluyendo el punto de vista
termodinámico.
Bibliografía
Report of the WMO Commission for Instruments and Methods of observation. Geneva
(Switzerland), 17-20 march 2004. Cimo/opag-upper-air/et-uasi-1/oc-1/doc.3.2 (5)