Analysis of interdecadal variability of temperature extreme events in Argentina applying EVT

The frequency of occurrence of temperature extreme events has changed throughout the last century: significant positive trends in warm nights and negative trends in cold nights have been observed all over the world. In Argentina, the probability of occurrence of warm annual extremes of maximum temperature has decreased in the last decades, while there has been an increase in warm annual extremes of minimum temperature. The main objective of this paper is to evaluate observed interdecadal changes in the distribution of temperature events that exceed a fixed threshold in five meteorological stations from Argentina over the period 1941-2000, by applying the extreme value theory (EVT). The availability of daily data allows fitting a generalized Pareto distribution (GPD) to daily temperature anomalies over the 90th or below the 10th percentile, in order to estimate return values of extreme events. Daily temperature anomalies are divided into three consecutive and non-overlapping subperiods of 20 years. GPD is fitted to each subperiod independently and a comparison is made between return values estimated in each subperiod. Results show that there is a decrease in the intensity of warm extreme events during the whole period, together with anincrease in its frequency of occurrence during the last 20 years of the twentieth century. Cold extremes alsoshow a decrease in their intensity. However, changes in their frequency of occurrence are not so consistentbetween the different stations analyzed.La frecuencia de ocurrencia de los eventos extremos de temperatura ha sufrido variaciones a lo largo del último siglo: se han observado tendencias positivas significativas en las noches cálidas y tendencias negativas en las noches frías en todo el mundo. En Argentina, la probabilidad de ocurrencia de extremos cálidos anuales de la temperatura máxima disminuyó en las últimas décadas, mientras que hubo un incremento en la probabilidad de ocurrencia de extremos cálidos anuales de la temperatura mínima. El objetivo principal de este trabajo es evaluar la variabilidad interdecadal observada en la distribución de los eventos de temperatura que superan un determinado umbral en cinco estaciones meteorológicas de Argentina durante el periodo 1941-2000, mediante la aplicación de la teoría de valores extremos. La disponibilidad de datos diarios permite el ajuste de la distribución generalizada de Pareto (DGP) a las anomalías diarias de temperatura que exceden el percentil 90 o que no alcanzan el percentil 10 con el propósito de estimar los valores de retorno de los eventos extremos. Las series de anomalías diarias de temperatura se dividen en tres subperiodos consecutivos sin superposición de 20 años cada uno. La DGP se ajusta en cada uno de los tres subperiodos en forma independiente y se comparan los valores de retorno estimados en cada subperiodo. Los resultados muestran que hay una disminución en la intensidad de eventos extremos cálidos durante todo el periodo de estudio, junto con un incremento en su frecuencia de ocurrencia durante los últimos 20 años del siglo XX. Los extremos fríos también muestran una disminución en intensidad. Sin embargo, los cambios en su frecuencia de ocurrencia no son tan consistentes entre las diferentes estaciones estudiadas

Variabilidad cada seis horas de la temperatura de superficie

En este trabajo se estudia el comportamiento del cambio de la temperatura cada seis horas en una estación ubicada en la periferia de la ciudad de Buenos Aires. Ese cambio se representa con la "diferencia" de temperatura en seis horas. Se observa mayor cantidad de calentamientos que de enfriamientos pero de menor intensidad. Todas las distribuciones presentan una leve asimetría. Estas "diferencias" pertenecen a ondas de período muy corto, lo que muestra que estos procesos se debilitan rápidamente. En el análisis de valores extremos absolutos, se nota que su ocurrencia tiene horas preferenciales, a pesar de estar filtradas las ondas astronómicas. Es en el intervalo entre las 08 y las 14 donde se producen los mayores calentamientos y enfriamientos.The behavior of the temperature change each six hours, in a station near the city of Buenos Aires is studied. This change is explained by the difference between 6-hourly temporatures. The distributions are slightly assimetric because there are more heatings than coolings but less intense. It can be seen that those "differences" belong to short waves. They show that the processes weaken quickly. A preferent interval occured in the absolute extrem values analysis, in spite of the astronomics waves have been filtered. The mayor heatings and coolings are produced between 08:00 and 14:00.Asociación Argentina de Geofísicos y Geodesta

Predictibilidad estacional de los extremos de temperatura en Argentina a partir de la circulación atmosférica de gran escala

Las variaciones en la temperatura de la superficie del mar (SST), en particular del Océano Atlántico y Pacifico, tienen influencia sobre el sistema climático provocando cambios en los patrones de circulación atmosférica. El Niño – Oscilación del Sur (ENSO), es el mayor modo de variabilidad en el Pacifico Tropical, causando variaciones interanuales en el clima de todo el mundo. Sin embargo, existen otros modos de variabilidad que también son importantes ya que influyen sobre la temperatura y precipitación de Sudamérica. En el presente trabajo se analizó la habilidad para predecir extremos de temperatura en la Argentina al norte de 40°S de los siguientes modos de variabilidad climáticos: Modo anular del Sur (SAM), Dipolo del Océano Indico (IOD), Oscilación Decadal del Pacífico (PDO) y la Oscilación Multidecádica del Atlántico (AMO). Para ello, se calcularon y testearon estadísticamente las correlaciones desfasadas entre cada uno de los modos climáticos y distintos índices representativos de los extremos de temperatura promediados trimestralmente en el periodo 1970-2015. Estos índices de extremos de temperatura, globalmente utilizados, son: noches frías (TN10), noches cálidas (TN90), días fríos (TX10), días cálidos (TX90) y el número de días con heladas (NDH).Eje: Ciencias de la Atmósfera y los Océanos.Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísica

Propiedades y procesos dominantes de una serie cuatridiurna de temperatura

Se estudia la serie de temperaturas cuatridiurnas (hora 02, 08 14 y 20), de la estación Ezeiza (34° 49'S, 59° 32'W) en el período 1968-1980, con el objetivo final de obtener un diagnóstico que pueda servir a posteriori para el ajuste de un modelo de pronóstico para la serie. Se investiga el grado de variabilidad o contribución a la serie que introducen los meses, las horas y los años. Los procesos estadísticos dominantes en las series, sean estas cuatridiurnas o diarias, son esencialmente Markovianos, según lo detecta la estimación de las funciones de autocorrelación y espectros de poder. Como se postula que la serie filtrada cuatridiurna puede describirse mediante un mismo proceso, se estudia el espectro hora a hora con el objeto de medir la homogeneidad. Se encuentra que las causas de inhomogeneidad serían provocadas por ondas mayores que 14 días. En función de todas las propiedades que la serie presenta, es factible suponer que un modelo autorregresivo puede ser ajustado con fines de diagnóstico y pronóstico.The series of quartan temperatures of the station Ezeiza (34° 49'S, 59° 32'W) in the period 1968-1980 is being studied, with the final aim to obtain a diagnostic model for the series. The degree of variability or contribution to the series introduced by months, hours and years is being investigated. The statistic processes dominant in the series, be these quartan or daily, are essentially Markovian, according is being revealed by the estimation of the functions of autocorrelation and power spectra. As it is being postulated that the filtered quartan series can be described by means of the same process, the spectrum is being studied hour by hour with the aim to measure homogeneity. It is found that the un-homogeneity is caused by waves longer than a fortnigth. Based on the properties of the series, it is possible to assume that an autorregressive model can be adjusted for diagnostic and forecasting purposes.Asociación Argentina de Geofísicos y Geodesta

Variabilidad cada seis horas de la temperatura de superficie

En este trabajo se estudia el comportamiento del cambio de la temperatura cada seis horas en una estación ubicada en la periferia de la ciudad de Buenos Aires. Ese cambio se representa con la "diferencia" de temperatura en seis horas. Se observa mayor cantidad de calentamientos que de enfriamientos pero de menor intensidad. Todas las distribuciones presentan una leve asimetría. Estas "diferencias" pertenecen a ondas de período muy corto, lo que muestra que estos procesos se debilitan rápidamente. En el análisis de valores extremos absolutos, se nota que su ocurrencia tiene horas preferenciales, a pesar de estar filtradas las ondas astronómicas. Es en el intervalo entre las 08 y las 14 donde se producen los mayores calentamientos y enfriamientos.The behavior of the temperature change each six hours, in a station near the city of Buenos Aires is studied. This change is explained by the difference between 6-hourly temporatures. The distributions are slightly assimetric because there are more heatings than coolings but less intense. It can be seen that those "differences" belong to short waves. They show that the processes weaken quickly. A preferent interval occured in the absolute extrem values analysis, in spite of the astronomics waves have been filtered. The mayor heatings and coolings are produced between 08:00 and 14:00.Asociación Argentina de Geofísicos y Geodesta

Efecto de la ciudad y el rio sobre la temperatura de superficie en Buenos Aires

El objetivo de este trabajo es estudiar algunas estructuras climáticas de la temperatura y las perturbaciones provocadas por la ubicación de las estaciones. Se toman tres estaciones en las inmediaciones y dentro de la ciudad de Buenos Aires. y se analizan las temperaturas de las horas 02:00, 08:00, 14:00 y 20:00. Se muestra que la influencia de la dirección del viento en la manifestación de los efectos de la ciudad o el río en la temperatura, depende de la hora y de la época del año. Sin embargo la estación de referencia no está influenciada por la ciudad, en la mayoría de las veces. El efecto de la ciudad sobre los promedios de temperatura, es máximo en horas de la noche. La influyencia del río, en cambio, es más notable a las 14:00. Ambos efectos se reflejan sobre la distribución de las anomalías de las estaciones estudiadas. Los procesos que dominan estas series son más homogéneos entre estaciones, si se consideran las temperaturas diarias.The alm of this paper is to study the effect of the station location on the six-hourly temperatures climatic structures. The observed temperature (at 02:00. 08:00, 14:00, 20:00, local time), for three stations within the metropolitan area of Buenos Aires, is studied. Local influences depend on the day time and the season. In the analysis of the wind direction, in most oí the situations the reference station is not influenced by the city. The urban effect is maximum al night hours and the river influence is maximum at 14:00. Both effects are still present in the anomalies frequency distribution. The daily anomalies processes are more homogeneous than the six-hourly ones between stations.Asociación Argentina de Geofísicos y Geodesta

Efecto de la ciudad y el rio sobre la temperatura de superficie en Buenos Aires

El objetivo de este trabajo es estudiar algunas estructuras climáticas de la temperatura y las perturbaciones provocadas por la ubicación de las estaciones. Se toman tres estaciones en las inmediaciones y dentro de la ciudad de Buenos Aires. y se analizan las temperaturas de las horas 02:00, 08:00, 14:00 y 20:00. Se muestra que la influencia de la dirección del viento en la manifestación de los efectos de la ciudad o el río en la temperatura, depende de la hora y de la época del año. Sin embargo la estación de referencia no está influenciada por la ciudad, en la mayoría de las veces. El efecto de la ciudad sobre los promedios de temperatura, es máximo en horas de la noche. La influyencia del río, en cambio, es más notable a las 14:00. Ambos efectos se reflejan sobre la distribución de las anomalías de las estaciones estudiadas. Los procesos que dominan estas series son más homogéneos entre estaciones, si se consideran las temperaturas diarias.The alm of this paper is to study the effect of the station location on the six-hourly temperatures climatic structures. The observed temperature (at 02:00. 08:00, 14:00, 20:00, local time), for three stations within the metropolitan area of Buenos Aires, is studied. Local influences depend on the day time and the season. In the analysis of the wind direction, in most oí the situations the reference station is not influenced by the city. The urban effect is maximum al night hours and the river influence is maximum at 14:00. Both effects are still present in the anomalies frequency distribution. The daily anomalies processes are more homogeneous than the six-hourly ones between stations.Asociación Argentina de Geofísicos y Geodesta

Propiedades y procesos dominantes de una serie cuatridiurna de temperatura

Se estudia la serie de temperaturas cuatridiurnas (hora 02, 08 14 y 20), de la estación Ezeiza (34° 49'S, 59° 32'W) en el período 1968-1980, con el objetivo final de obtener un diagnóstico que pueda servir a posteriori para el ajuste de un modelo de pronóstico para la serie. Se investiga el grado de variabilidad o contribución a la serie que introducen los meses, las horas y los años. Los procesos estadísticos dominantes en las series, sean estas cuatridiurnas o diarias, son esencialmente Markovianos, según lo detecta la estimación de las funciones de autocorrelación y espectros de poder. Como se postula que la serie filtrada cuatridiurna puede describirse mediante un mismo proceso, se estudia el espectro hora a hora con el objeto de medir la homogeneidad. Se encuentra que las causas de inhomogeneidad serían provocadas por ondas mayores que 14 días. En función de todas las propiedades que la serie presenta, es factible suponer que un modelo autorregresivo puede ser ajustado con fines de diagnóstico y pronóstico.The series of quartan temperatures of the station Ezeiza (34° 49'S, 59° 32'W) in the period 1968-1980 is being studied, with the final aim to obtain a diagnostic model for the series. The degree of variability or contribution to the series introduced by months, hours and years is being investigated. The statistic processes dominant in the series, be these quartan or daily, are essentially Markovian, according is being revealed by the estimation of the functions of autocorrelation and power spectra. As it is being postulated that the filtered quartan series can be described by means of the same process, the spectrum is being studied hour by hour with the aim to measure homogeneity. It is found that the un-homogeneity is caused by waves longer than a fortnigth. Based on the properties of the series, it is possible to assume that an autorregressive model can be adjusted for diagnostic and forecasting purposes.Asociación Argentina de Geofísicos y Geodesta

Rumo a um Observatório Latino-Americano do Clima e da Saúde: Seminário sobre Instrumentos e Metodologias

The study of the relationship between health and climate requires articulating various actors and disciplines. This paper presents the experience of the Latin American Seminar on Instruments and Methodologies for a climate and health observatory— held in Buenos Aires in 2019 and supported by the Latin American Center for Interdisciplinary Training (CELFI)—as a linking and training facility referencing the projects that are being carried out in this field throughout Latin American. This paper presents the design, contents, didactic approach and execution of the seminar, as well as its results regarding participation, products and evaluation. Likewise, the methodologies that could allow articulating different disciplines in a process of gainingknowledge about the climate-health relationship are reflected throughout this process. Finally, the main guidelines for this observatory, arising from an exchange with key actors, are set forth herein. The execution of the seminar, the projects presented as the products thereof, the discussions that arose during the exchange, and the need to continue with this work over the following months point out to the importance and necessity of building this observatory for Latin America and the Caribbean in an interdisciplinary way.El estudio de la relación entre clima y salud requiere la articulación de diversos actores y disciplinas. En este artículo se presenta la experiencia del Seminario Latinoamericano Instrumentos y Metodologías para un observatorio de clima y salud, realizado en Buenos Aires en 2019, apoyado por el Centro Latinoamericano de Formación Interdisciplinaria (CELFI), como un espacio de vinculación, capacitación y referencia a experiencias que se vienen desarrollando en este campo en América Latina. En este trabajo se presenta el diseño del seminario, su contenido, didáctica y desarrollo, así como los resultados en cuanto a participación, productos y evaluación. Asimismo, durante el proceso se reflexiona en torno a las metodologías que permitan articular diferentes disciplinas en un proceso de construcción de conocimiento sobre la relación clima-salud. Finalmente, se explicitan los principales lineamientos del observatorio, surgidos de una instancia de intercambio con actores clave. El desarrollo del seminario, los proyectos presentados como producto, las discusiones surgidas durante el intercambio y la continuidad de trabajo en los meses posteriores permiten dar cuenta de la importancia y necesidad de construir interdisciplinariamente este observatorio para América Latina y el Caribe.O estudo da relação entre o clima e a saúde requere a articulação de diversos atores e disciplinas. Neste artigo, apresenta-se a experiência do Seminário Latino-americano Instrumentos e Metodologias para um observatório de clima e saúde, realizado em Buenos Aires em 2019. Foi apoiado pelo Centro Latino-americano de Formação Interdisciplinar (CELFI), como espaço de vinculação, capacitação e referência das experiências que se estão a desenvolver neste campo na América Latina. Neste trabalho, apresenta- se a conceção do seminário, o seu conteúdo, dinâmica e desenvolvimento, bem como, os resultados em termos de participação, produtos e avaliação. Da mesma forma, durante o processo, é feita uma reflexão sobre as metodologias que permitem a articulação de diferentes disciplinas, num processo de construção do conhecimento sobre a relação clima-saúde. Por fim, explicitam-se as principais diretrizes do observatório, decorrentes de uma plataforma de intercâmbio dos atores chave. O desenvolvimento do seminário, os projetos apresentados como produto, as discussões ocorridas durante o intercâmbio e a continuidade de trabalho nos meses seguintes, permitem perceber a importância e a necessidade de construir este observatório interdisciplinar, para a América Latina e Caribe

Socio-climatic hotspots in Brazil

Brazil suffers yearly from extreme weather and climate events, which can be exacerbated in a warmer climate. Although several studies have analyzed the projections of climate change in Brazil, little attention has been paid to defining the locations that can be most affected, and consequently have a more vulnerable population, in a spatially-explicit form. This study presents a spatial analysis of summarized climate change data and a joint investigation combining these possible climate changes and social vulnerability indicators in Brazil. The Regional Climate Change Index (RCCI), which can synthesize a large number of climate model projections, is used for the climate analysis, and the Socio-Climatic Vulnerability Index (SCVI) is proposed to aggregate local population vulnerabilities to the climate change information. The RCCI results show climatic hotspots emerging in Brazil, covering the western portion of the Northeast (NE), northwestern Minas Gerais state and center-western (CW) and northern regions (N), except northeast Para and Amapa states. The SCVI analysis reveals major socio-climatic hotspots in the NE and several localized hotspots in some of the major Brazilian metropolitan regions, namely Manaus, Belo Horizonte, Brasilia, Salvador, Rio de Janeiro and So Paulo. The two novelties of this study are a spatially detailed analysis of the RCCI in Brazil and the development of an index that can summarize the large amount of climate model information available today with social vulnerability indicators. Both indices may be important tools for improving the dialogue between climate and social scientists and for communicating climate change to policymakers in a more synthetic and socially relevant form.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)Natl Inst Space Res INPE, Ctr Weather Forecast & Climate Studies CPTEC, Cachoeira Paulista, SP, BrazilSão Paulo State Univ UNESP, Dept Ecol, Earth Syst Sci Lab LabTerra, Rio Claro, SP, BrazilNatl Inst Space Res INPE, Ctr Earth Syst Sci, Cachoeira Paulista, SP, BrazilSão Paulo State Univ UNESP, Ctr Environm Planning & Anal CEAPLA, Rio Claro, SP, BrazilSão Paulo State Univ UNESP, Dept Ecol, Earth Syst Sci Lab LabTerra, Rio Claro, SP, BrazilSão Paulo State Univ UNESP, Ctr Environm Planning & Anal CEAPLA, Rio Claro, SP, BrazilFAPESP: 08/58161-