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http://repositorio.yachaytech.edu.ec/handle/123456789/173
Title: | Climatological reconstruction of january 2016 flood in Esmeraldas |
Authors: | Pineda Ordoñez, Luis Eduardo Changoluisa Segovia, Juan Andrés |
Keywords: | Reconstrucción climatológica Evento de alta precipitación Imágenes satelitales Sistema convectivo de mesoescala Climatological reconstruction High precipitation event Satellite imagery Mesoscale convective system |
Issue Date: | Feb-2020 |
Publisher: | Universidad de Investigación de Tecnología Experimetal Yachay |
Abstract: | Ecuador es un país propenso a inundaciones, particularmente la región costera experimenta inundaciones debido a su topografía y variaciones climáticas interanuales, pero hay algunos eventos que exceden las condiciones de inundación esperadas en los registros históricos, como fue el caso del evento del 25 de enero de 2016 en la provincia de Esmeraldas. El evento de alta precipitación (EAP) que azotó una gran parte de la provincia durante más de 12 horas dejó una víctima en Mataje (cantón San Lorenzo), 140 familias evacuadas debido a la inundación de los ríos Esmeraldas, Teone, Súa, Santiago, Ónzole, Mataje y muchos asentamientos en el norte de Esmeraldas aislados. Este estudio se centra en el análisis climatológico y la reconstrucción de este EAP sobre la cuenca del río Esmeraldas. Mediante el uso de productos de imágenes satelitales, registros instrumentales de precipitación y análisis retrospectivos de modelos climáticos se reconstruyeron las condiciones atmosféricas que condujeron a la ocurrencia de precipitaciones de alta intensidad y gran escala. El primer objetivo fue preparar un atlas de hietogramas y mapas de contornos que describan las características de la lluvia diaria durante el evento de clima extremo utilizando datos de pluviómetros e imágenes satelitales para obtener información sobre el tipo, tamaño y la duración de la tormenta. En segundo lugar, se analizó la relación entre las condiciones atmosféricas y el EAP utilizando vientos horizontales y humedad específica en la atmósfera de bajo nivel para revisar las condiciones meteorológicas que conducen al pulso de inundación. Específicamente, los patrones de circulación atmosférica que acompañan al EAP en comparación con las condiciones normales de la sub temporada entre Diciembre-Febrero. Se descubrió que el EAP pertenece a la categoría de sistemas convectivos de mesoescala, específicamente un complejo convectivo de mesoescala (CCM). El tamaño de la escala del sistema de lluvia intensa fue meso-B (~ 250 km), con un ciclo de vida de 16 horas para la tormenta completa con 6 horas de lluvias convectivas. La génesis del CCM probablemente estuvo relacionada con condiciones de humedad superficial por encima de lo normal y el levantamiento orográfico que impulsó corrientes ascendentes convectivas forzadas por la barrera montañosa N-S. Esta cadena montañosa actuó en dos formas, aumentando el flujo de la pendiente ascendente cuando se mueve sobre laderas, y también como refugio de lluvia intensa para los valles interiores que recibieron solo precipitación de nubes estratiformes. En cuanto a los vientos, se mostró un cizallamiento moderado de bajo nivel hacia el oeste con una velocidad de viento de aproximadamente 10 m/s, en la etapa de disipación este flujo alejó el aire inestable y el patrón convectivo desapareció sobre la línea de costa de la cuenca del Esmeraldas. En conclusión, este estudio contribuye a llenar la falta de información sobre los eventos de alta precipitación en el noroeste de América del Sur, lo que debería ayudar a comprender su dinámica e informar sobre su potencial previsibilidad. |
Description: | Ecuador is a country prone to floods, particularly the coastal region experiences flooding due to its topography and inter-annual climate variations, but there are some events that exceed the expected long-term flood conditions, as it was the case of the 25th January 2016 event in the Esmeraldas province. The high precipitation event (HPE) that hit a large part of the province for more than 12 hours left one casualty in Mataje (canton San Lorenzo), 140 families evacuated because the flooding of Esmeraldas, Teaone, Súa, Santiago, Ónzole and Mataje rivers, and many settlements in northern Esmeraldas isolated. This study focuses on the climatological analysis and reconstruction of this HPE over the Esmeraldas river basin. By using satellite images and products, gauge data and retrospective climate model analysis, the atmospheric conditions leading to the occurrence of high intensity and wide-spread heavy precipitation were reconstructed. The first goal was to prepare an atlas of hietograms and contour maps describing daily rainfall characteristics during the extreme weather event using rainfall gauge data and satellite imagery in order to obtain information on type, size, and duration of the storm. Secondly, the relationship between the atmospheric conditions and the HPE was analyzed using horizontal winds and specific humidity at the low-level atmosphere in order to revisit the meteorological conditions leading to the flood pulse. Specifically, the atmospheric circulation patterns that accompany the HPE as compared with the normal conditions of the December-February sub-season. It was found that the HPE belongs to the Mesoscale Convective Systems category, specifically a Mesoscale Convective Complex (MCC). The scale size of the heavy rainfall system was meso-B (~250 km) with a lifecycle lasting 16 hours for the complete storm with 6 hours of convective showers. The genesis of the MCC was likely above normal moisture and orographic lifting driving convective updrafts which are further enhancement by the N-S mountain barrier. This mountain range acted as both channels to boost upslope flow when it moves over hillslopes, and also as rain shelter for the inner valleys that received only stratiform precipitation. The wind environment showed moderate low-level easterly shear with wind velocity of about 10 m/s, in the dissipation stage this flow moved away the unstable air and the convective pattern disappear on the shore of the Esmeraldas basin. In conclusion, this study contributes to fill the lack of information of heavy precipitation events in north-western South America, which should help to understand its dynamics and shed light on its potential predictability. |
URI: | http://repositorio.yachaytech.edu.ec/handle/123456789/173 |
Appears in Collections: | Geología |
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