Correlación canónica entre índices macroclimáticos y variables meteorológicas de superficie en Colombia
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El análisis de correlación canónica es propuesto como herramienta para relacionar variables meteorológicas de superficie en Colombia y oscilaciones climáticas, de gran escala. El trabajo aporta una metodología, que permite generar conocimientos sobre el clima y mejorar los pronósticos, a largo y mediano plazo. El estudio fue realizado para El Niño Oscilación Sur (ENSO), la Oscilación del Atlántico Norte (NAO), la Oscilación Cuasibienal (QBO) y los valores totales mensuales de precipitación y de temperatura máxima. Las oscilaciones fueron representadas por medio de índices climáticos globales y las variables utilizadas corresponden a tres estaciones meteorológicas, ubicadas en los departamentos de Santander y de Boyacá. Los resultados muestr... Ver más
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Correlación canónica entre índices macroclimáticos y variables meteorológicas de superficie en Colombia Canonical correlation between large scale climate oscillations and surface meteorological variables in Colombia El análisis de correlación canónica es propuesto como herramienta para relacionar variables meteorológicas de superficie en Colombia y oscilaciones climáticas, de gran escala. El trabajo aporta una metodología, que permite generar conocimientos sobre el clima y mejorar los pronósticos, a largo y mediano plazo. El estudio fue realizado para El Niño Oscilación Sur (ENSO), la Oscilación del Atlántico Norte (NAO), la Oscilación Cuasibienal (QBO) y los valores totales mensuales de precipitación y de temperatura máxima. Las oscilaciones fueron representadas por medio de índices climáticos globales y las variables utilizadas corresponden a tres estaciones meteorológicas, ubicadas en los departamentos de Santander y de Boyacá. Los resultados muestran la potencia de este método estadístico para identificar asociaciones, mediante un enfoque multivariado, donde los índices macroclimáticos actúan como predictores. Las correlaciones y las cargas canónicas encontradas indican una correspondencia, entre las variables y el ciclo ENSO, especialmente, durante diciembrefebrero, en el periodo 1980-2012. Por el contrario, la relación con la NAO y la QBO, es discreta y oscilante.   This study examines relationships between available surface meteorology variables and climatic oscillations using canonical correlation analysis (CCA). The general methodology is explained and applied to three particular cases. Canonical loadings and cross loadings from CCA are evaluated for three meteorological stations located in municipalities of Boyacá and Santander. The tests were carry out using temperature and precipitation data and three climate oscillations the Ocean Niño Index (ONI), North Atlantic Oscillation (NAO), and Quasi-biennial oscillation (QBO). The results show the power of this statistical method to identify associations with an acceptable level of confidence using multivariate approach. The analysis reveals relationships mostly between the variables and the ENSO for all cases and a discrete connection with the NAO and QBO. Add climate indices to the group of independent variables increased the explained variance rates between 3 and 7% and therefore contribute to a better understanding of climate dynamics in the country. Díaz, Diana Villegas, Nancy Variabilidad climática análisis multivariante oscilaciones atmosféricas El Niño/Oscilación del Sur (ENOS) Climate variability atmospheric oscillations Multivariate analysis El Niño Southern Oscillation (ENSO) 18 2 Núm. 2 , Año 2015 :Revista U.D.C.A Actualidad & Divulgación Científica. Julio-Diciembre Artículo de revista Journal article 2015-12-31T00:00:00Z 2015-12-31T00:00:00Z 2015-12-31 application/pdf text/html Universidad de Ciencias Aplicadas y Ambientales U.D.C.A Revista U.D.C.A Actualidad & Divulgación Científica 0123-4226 2619-2551 https://revistas.udca.edu.co/index.php/ruadc/article/view/185 10.31910/rudca.v18.n2.2015.185 https://doi.org/10.31910/rudca.v18.n2.2015.185 spa https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/ 543 552 ALFARO, E.J. 2011. Uso del análisis de correlación canónica para la predicción de la precipitación pluvial en Centroamérica. Rev. Ing. Competitividad. (Colombia). 9(2):49-58. ARANGO, C.; DORADO, J.; GUZMÁN, D.; RUIZ, J.F. 2014a. Informe análisis compuesto según el índice ENSO ONI, para la temperatura media trimestral de Colombia. IDEAM. Disponible desde Internet en: http://institucional.ideam.gov.co/jsp/2456 (con acceso 20/10/2014). ARANGO, C.; DORADO, J.; GUZMÁN, D.; RUIZ, J.F. 2014b. Variabilidad climática de la precipitación en Colombia asociada al Ciclo El Niño, la Niña - Oscilación del Sur (ENSO). IDEAM. Disponible desde Internet en: http://institucional.ideam.gov.co/jsp/2456 (con acceso 20/10/2014). BALDWIN, M.P.; GRAY, L.J.; DUNKERTON, T.J. 2001. The Quasi-Biennial Oscillation. Rev. Geophys. (Estados Unidos). 39(2):179-229. BARREIRO, M.; DÍAZ, N.; RENOM, M. 2014. Role of the global oceans and land-atmosphere interaction on summertime interdecadal variability over northern Argentina. Climate Dynamics. (Alemania) .42(7-8):1733-1753. CARMONA, A.; POVEDA, G. 2012. Application of hilberthuang transform to detect hydroclimatic variability modes in Colombia. DYNA. 79(175):72-80. CÓRDOBA-MACHADO, S.; PALOMINO-LEMUS, R.; GÁMIZ-FORTIS, S.R.; CASTRO-DÍEZ, Y.; ESTEBAN PARRA, M.J. 2014. Influence of tropical Pacific SST on seasonal precipitation in Colombia: prediction using El Niño and El Niño Modoki. Climate Dynamics. DOI: 10.1007/s00382-014-2232-3. CORTÉS, G.; VARGAS, X.; CPHEE, J. 2011. Climatic sensitivity of streamflow timing in the extratropical western Andes Cordillera. J. Hydrology. (New Zealand). 405(1):93-109. EARTH SYSTEM RESEARCH LABORATORY -ESRL-. 2014. Climate Indices: Monthly Atmospheric and Ocean Time Series Database [online]. National Oceanic and Atmospheric Administration, Boulder (CO. USA). Disponible desde Internet en: http://www.esrl.noaa.gov/psd/data/climateindices/list/ (con acceso 20/10/2014). FONSECA, I.; CAVALCANTI, A. 2012. Large scale and synoptic features associated with extreme precipitation over South America: A review and case studies for the first decade of the 21st century. Atmosph. Res. (Países Bajos). 118:27-40. HAIR, J.F.; ANDERSON, R.E.; TATHAM, R.L.; BLACK, W.C. 1998. Canonical correlation analysis. Multivariate Data Analysis, fifth ed. Prentice Hall. (Estados Unidos). 29p. HENRÍQUEZ, M. 2012. Climatología ambiental de Colombia. Editor Universidad Santo Tomás, Bogotá (Colombia). 330p. HOYOS, N.; ESCOBAR, J.; RESTREPO, J.C.; ARANGO, A.M.; ORTIZ, J.C. 2013. Impact of the 2010-2011 La Niña phenomenon in Colombia, South America: The human toll of an extreme weather event. Applied Geography. (Países Bajos). 39:16-25. 14 IDEAM, 2005. Atlas Climatológico de Colombia. Imprenta Nacional de Colombia. 219p. KATZ, R.W.; PARLANGE, M.B.; TEBALDI, C. 2003. Stochastic modelling of the effects of large-scale circulation on daily weather in the southeastern US. Clim. Change. (Países Bajos). 60:189-216. MONTEALEGRE, J.E. 2009. Estudio de la variabilidad climática de la precipitación en Colombia asociada a procesos oceánicos y atmosféricos de meso y gran escala. Disponible desde Internet en: http://institucional.ideam.gov.co/jsp/812 (con acceso 01/11/2014). PAEGLE, J.N.; MO, K.C. 2002. Linkages between summer rainfall variability over South America and sea surface temperature anomalies. J. Clim. (Estados Unidos). 15(12):1389-1407. PAREDES, F.J.; GUEVARA, E. 2013. A probabilistic model for the prediction of meteorological droughts in Venezuela. Atmósfera. (México). 26(3): 311-323. POVEDA, G.; VÉLEZ, J.; MESA, O.; HOYOS, C.; SALAZAR, L.; MEJÍA, J.; BARCO, O.; CORREA, P. 2002. Influencia de fenómenos macroclimáticos sobre el ciclo anual de la hidrología colombiana: cuantificación lineal, no lineal y percentiles probabilísticos. Meteorol. Colomb. (Colombia). 6:121-130. POVEDA, G.; ÁLVAREZ, D.M.; RUEDA, O.A. 2011. Hydro-climatic variability over the Andes of Colombia associated with ENSO: A review of climatic processes and their impact on one of the Earth's most important biodiversity hotspots. Climate Dynamics. 36(11-12):2233-2249. POVEDA, G.; GIL, M.; QUICENO, N. 1998. El ciclo anual de la Hidrología de Colombia en relación con el ENSO y la NAO. Bull. Inst. fr. Études Andines. (Francia). 27(3):721-731. RAMÍREZ, V.H.; JARAMILLO, A. 2009. Relación entre el índice Oceánico del EL Niño y la lluvia en la región andina central de Colombia. Cenicafe. (Colombia). 60(2):161-172. SINGH, A.; ACHARYA, N.; MOHANTY, U.C.; MISHRA, G. 2012. Performance of Multi Model Canonical Correlation Analysis (MMCCA) for prediction of Indian summer monsoon rainfall using GCMs output. Computes Rendus Geosc. (Francia). 345(2):62-72. STEVENS, K.; RUSCHER, P.H. 2014. Large scale climate oscillations and mesoscale surface meteorological variability in the Apalachicola Chattahoochee-Flint River Basin. J. Hydrology. 517:700-714. VERA, C.; BARANGE, M.; DUBE, O.P.; GODDARD, L.; GRIGGS, D.; KOBYSHEVA, N.; ODADA, E.; TRENBERTH, K. 2010. Needs assessment for climate information on decadal timescales and longer. Procedia Environm. Sci. (Países Bajos). 1(1):275-286. WILKS, D.S. 2006. Statistical Methods in the Atmospheric Sciences, second ed. International Geophysics Series, vol. 59. Academic Press, 464p. ZEA, J.A.; LEÓN, G.E.; ESLAVA, J.A. 2000. La oscilación cuasibienal y algunas relaciones con los eventos cálidos y fríos del pacifico. Meteorol. Colomb. 1:51-58. ZORITA, E.; KHARIN, V.; STORCH, H.V. 1991. The atmospheric circulation and sea surface temperature in the North Atlantic area in winter: their interaction and relevance for Iberian Precipitation. J. Clim. 5:1097-1107. ZULUAGA, M.D.; POSADA , J.E.; POVEDA, G. 2000.Relación entre las fases de la Oscilación Cuasibienal (QBO), la precipitación mensual y la radiación de onda emergente en Colombia. Disponibles desde Internet en: http://www.bdigital.unal.edu.co/4416/1/AA3318 (con acceso 01/11/2014). https://revistas.udca.edu.co/index.php/ruadc/article/download/185/1297 https://revistas.udca.edu.co/index.php/ruadc/article/download/185/1298 info:eu-repo/semantics/article http://purl.org/coar/resource_type/c_6501 http://purl.org/coar/resource_type/c_1843 info:eu-repo/semantics/publishedVersion http://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85 info:eu-repo/semantics/openAccess http://purl.org/coar/access_right/c_abf2 Text Publication |
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El análisis de correlación canónica es propuesto como herramienta para relacionar variables meteorológicas de superficie en Colombia y oscilaciones climáticas, de gran escala. El trabajo aporta una metodología, que permite generar conocimientos sobre el clima y mejorar los pronósticos, a largo y mediano plazo. El estudio fue realizado para El Niño Oscilación Sur (ENSO), la Oscilación del Atlántico Norte (NAO), la Oscilación Cuasibienal (QBO) y los valores totales mensuales de precipitación y de temperatura máxima. Las oscilaciones fueron representadas por medio de índices climáticos globales y las variables utilizadas corresponden a tres estaciones meteorológicas, ubicadas en los departamentos de Santander y de Boyacá. Los resultados muestran la potencia de este método estadístico para identificar asociaciones, mediante un enfoque multivariado, donde los índices macroclimáticos actúan como predictores. Las correlaciones y las cargas canónicas encontradas indican una correspondencia, entre las variables y el ciclo ENSO, especialmente, durante diciembrefebrero, en el periodo 1980-2012. Por el contrario, la relación con la NAO y la QBO, es discreta y oscilante.
 
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This study examines relationships between available surface meteorology variables and climatic oscillations using canonical correlation analysis (CCA). The general methodology is explained and applied to three particular cases. Canonical loadings and cross loadings from CCA are evaluated for three meteorological stations located in municipalities of Boyacá and Santander. The tests were carry out using temperature and precipitation data and three climate oscillations the Ocean Niño Index (ONI), North Atlantic Oscillation (NAO), and Quasi-biennial oscillation (QBO). The results show the power of this statistical method to identify associations with an acceptable level of confidence using multivariate approach. The analysis reveals relationships mostly between the variables and the ENSO for all cases and a discrete connection with the NAO and QBO. Add climate indices to the group of independent variables increased the explained variance rates between 3 and 7% and therefore contribute to a better understanding of climate dynamics in the country.
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Disponible desde Internet en: http://www.esrl.noaa.gov/psd/data/climateindices/list/ (con acceso 20/10/2014). FONSECA, I.; CAVALCANTI, A. 2012. Large scale and synoptic features associated with extreme precipitation over South America: A review and case studies for the first decade of the 21st century. Atmosph. Res. (Países Bajos). 118:27-40. HAIR, J.F.; ANDERSON, R.E.; TATHAM, R.L.; BLACK, W.C. 1998. Canonical correlation analysis. Multivariate Data Analysis, fifth ed. Prentice Hall. (Estados Unidos). 29p. HENRÍQUEZ, M. 2012. Climatología ambiental de Colombia. Editor Universidad Santo Tomás, Bogotá (Colombia). 330p. HOYOS, N.; ESCOBAR, J.; RESTREPO, J.C.; ARANGO, A.M.; ORTIZ, J.C. 2013. Impact of the 2010-2011 La Niña phenomenon in Colombia, South America: The human toll of an extreme weather event. Applied Geography. (Países Bajos). 39:16-25. 14 IDEAM, 2005. Atlas Climatológico de Colombia. Imprenta Nacional de Colombia. 219p. KATZ, R.W.; PARLANGE, M.B.; TEBALDI, C. 2003. Stochastic modelling of the effects of large-scale circulation on daily weather in the southeastern US. Clim. Change. (Países Bajos). 60:189-216. MONTEALEGRE, J.E. 2009. Estudio de la variabilidad climática de la precipitación en Colombia asociada a procesos oceánicos y atmosféricos de meso y gran escala. Disponible desde Internet en: http://institucional.ideam.gov.co/jsp/812 (con acceso 01/11/2014). PAEGLE, J.N.; MO, K.C. 2002. Linkages between summer rainfall variability over South America and sea surface temperature anomalies. J. Clim. (Estados Unidos). 15(12):1389-1407. PAREDES, F.J.; GUEVARA, E. 2013. A probabilistic model for the prediction of meteorological droughts in Venezuela. Atmósfera. (México). 26(3): 311-323. POVEDA, G.; VÉLEZ, J.; MESA, O.; HOYOS, C.; SALAZAR, L.; MEJÍA, J.; BARCO, O.; CORREA, P. 2002. Influencia de fenómenos macroclimáticos sobre el ciclo anual de la hidrología colombiana: cuantificación lineal, no lineal y percentiles probabilísticos. Meteorol. 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Large scale climate oscillations and mesoscale surface meteorological variability in the Apalachicola Chattahoochee-Flint River Basin. J. Hydrology. 517:700-714. VERA, C.; BARANGE, M.; DUBE, O.P.; GODDARD, L.; GRIGGS, D.; KOBYSHEVA, N.; ODADA, E.; TRENBERTH, K. 2010. Needs assessment for climate information on decadal timescales and longer. Procedia Environm. Sci. (Países Bajos). 1(1):275-286. WILKS, D.S. 2006. Statistical Methods in the Atmospheric Sciences, second ed. International Geophysics Series, vol. 59. Academic Press, 464p. ZEA, J.A.; LEÓN, G.E.; ESLAVA, J.A. 2000. La oscilación cuasibienal y algunas relaciones con los eventos cálidos y fríos del pacifico. Meteorol. Colomb. 1:51-58. ZORITA, E.; KHARIN, V.; STORCH, H.V. 1991. The atmospheric circulation and sea surface temperature in the North Atlantic area in winter: their interaction and relevance for Iberian Precipitation. J. Clim. 5:1097-1107. ZULUAGA, M.D.; POSADA , J.E.; POVEDA, G. 2000.Relación entre las fases de la Oscilación Cuasibienal (QBO), la precipitación mensual y la radiación de onda emergente en Colombia. Disponibles desde Internet en: http://www.bdigital.unal.edu.co/4416/1/AA3318 (con acceso 01/11/2014). |
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