Aplicación de una metodología para el estudio de la variabilidad climática en una ciudad costera (Bahía Blanca, Argentina)

BOHN, V. Y.; PERILLO, V. L.; PICCOLO M. C.

Congreso; III Congreso Iberoamericano de Gestión Integrada de Áreas Litorales. (GIAL III); 2023

El objetivo de este estudio fue desarrollar un método de trabajo para el análisis de la variabilidad climática estacional con series de tiempo meteorológicas. Se seleccionó, para ejemplificar este protocolo, a la ciudad de Bahía Blanca que limita con el estuario homónimo y es representativa de una región de la costa del sudoeste de la provincia de Buenos Aires. La ciudad se caracteriza por un clima templado con temperaturas medias de 14 – 20 °C y estaciones térmicas bien diferenciadas. Las precipitaciones son importantes durante la primavera y otoño con valores medios de precipitación y temperatura de 654 mm/año y 15,5 °C, respectivamente (Ferrelli, 2016). Se analizaron las variables de temperatura máxima del aire a escala mensual y la precipitación mensual y anual. Dichos registros correspondieron a la estación Bahía Blanca Aero, provistos por el Servicio Meteorológico Nacional (SMN). El período de estudio incluyó 38 años de registro (1985–2022).Para estudiar la variabilidad climática estacional es importante identificar la duración de las estaciones del año (verano, otoño, primavera e invierno) sin utilizar los tres meses calendarios convencionales. Para ello se comienza con el análisis de la temperatura del aire del área de estudio. El protocolo de análisis consistió en aplicar la Transformada Rápida de Fourier (TRF) a la serie de tiempo de la temperatura máxima del aire para identificar los períodos temporales cálidos, fríos y de transición del año. Las frecuencias de máxima energía menores a la frecuencia anual corresponderían a la duración de estos períodos. Esta información fue utilizada para el cálculo de las anomalías estacionales de la temperatura máxima y de la precipitación mensual. Luego se calcularon las ondículas (wavelets) para estas dos variables y la TRF para la precipitación.Para todos los análisis se utilizaron diferentes métodos estadísticos y armónicos mediante el uso del lenguaje de programación R y R Studio (R Core Team, 2016). Para el cálculo de las ondículas se utilizó el paquete de R “biwavelet”, mientras que para la TRF y las anomalías estacionales las autoras escribieron un script utilizando las fórmulas matemáticas estándares para estos dos cálculos.Este método de trabajo permitió establecer que para la ciudad costera de Bahía Blanca la fase cálida y la fría tienen una duración de cuatro meses aproximadamente mientras que las fases de transición presentaron dos meses de duración cada una. A partir de esta información se definieron las estaciones cálidas, frías y de transición anuales, siendo diciembre, enero, febrero y marzo como verano, abril y mayo como meses representativos del otoño, junio, julio, agosto y septiembre como invierno y octubre y noviembre como primavera.Este método de análisis previo permitió una mejor identificación de los eventos extremos relacionados a las variables mencionadas. A lo largo de todo el período de estudio (1985-2022) se observó una tendencia positiva de aumento de la temperatura máxima, siendo la media anual de 22.4 °C. Las temperaturas máximas medias de otoño, invierno y primavera fueron 19.8 °C, 15.9 °C, 23.9 °C, respectivamente, mientras que la estival fue muy alta (29.2 °C).Los inviernos fueron más fríos que lo normal, con anomalías de temperatura menores a los - 4 °C, en los años 1991-1992, 2000, 2007, 2010, 2018 y 2020. Mientras que los inviernos más cálidos se registraron en los años 1994-1996, 2006 y 2011, con anomalías superiores a los 4°C. Las anomalías más importantes y frecuentes (> +6 °C y < -6 °C) se observaron en los períodos de transición (otoño y primavera). El verano de 1999 fue un verano frío con anomalías de -6 °C.El análisis de la precipitación indicó una tendencia negativa importante a lo largo del período de estudio. Se observaron períodos de sequía durante los años: 1987-1988 con una anomalía de -150 mm, 2005-2012 con una anomalía máxima de -200 mm en 2008 y 2018-2019 con una anomalía de -300 mm. Se destaca el año 2022 con una anomalía de -350 mm.El análisis espectral de las temperaturas máximas muestra un máximo de energía asociado a las señales anuales a la vez que se observaron máximos interanuales: 4, 5.5 y 8 años, aproximadamente. El análisis de ondículas para la temperatura máxima a nivel mensual mostró la señal anual mientras que las señales semestrales más importantes fueron observadas para los años 1993, 2001 y 2014-2018.En relación con el análisis de ondículas del parámetro de precipitación mensual, se destaca que la señal anual fue sólo importante durante el período 1994-2012, para la ciudad de Bahía Blanca. En tanto, la señal semestral se destacó durante los años 1988, 1992-93, 1997 y 2001. Dicha señal anual también se observó en la TRF para 2 y 5 años. Este método de trabajo permitió identificar en forma más precisa los períodos en el que se generaron eventos extremos. Se determinó así la variabilidad climática de la ciudad de Bahía Blanca, a escala local, durante los últimos 38 años, favoreciendo el aporte de datos para la mitigación y prevención de eventos extremos.