Como parte del estudio base, en el contexto del Proyecto Especial Arqueológico Caral Supe, se realizó la descripción de la variabilidad de condiciones climáticas y meteorológicas en la zona arqueológica Caral-Supe, con el objetivo de identificar patrones de circulación tipo atmosféricos a nivel local, regional y conocer los procesos físicos responsables de la variabilidad climática en esta región. Así mismo se analizaron los elementos del clima como la precipitación, humedad, viento, temperatura mínima y máxima del aire, con promedios mensuales, estacionales, anuales y multianuales, correspondientes a estaciones meteorológicas ubicadas en los alrededores del sitio arqueológico Caral y el valle de Supe, también se utilizaron los datos del ERA Interim (NCAR), correspondientes a los años 1979-2013 con una resolución de 0,75°LatxLon. Éstos datos, para los periodos mencionados nos muestran un panorama amplio sobre la estructura del comportamiento dinámica en Caral, que se ven expuestas a cambios bruscos en los valores de los elementos del clima, principalmente en temperatura del aire debido a la influencia de los distintos patrones de circulación y a factores como la corriente de Humboldt, la cuenca amazónica, el anticiclón del pacifico sur, la alta de Bolivia y de manera significativa los eventos El Niño, que se ve reflejada en la correlación de índice con la región Niño 1+2 con un valor de 0,9 el cual representa un 90% en la influencia de condiciones de variabilidad climática y meteorológica en Caral para condiciones cálidas; el cual también se refleja en la climatología de la precipitación promediada para las estaciones de Alcantarilla, Paramonga, Camay, Santa Rosa, Andahuasi y Andajes. Esta climatología representa un comportamiento bianual, donde el primero es debido a la acumulación de precipitación por presencia del evento El Niño y el segundo por efecto de la estacionalidad. Sin embargo, la estación de Andajes representa muy bien su ciclo hidrológico que está más ligada a la acumulación de las lluvias de la cuenca amazónica. Estos sistemas de masa o centro de presión a escala regional son muy comunes en la costa central como principales moduladores del clima. Por otro lado se identifico el periodo de recurrencia de 2.5 años para el evento El Niño, aplicando la transformada rápida de Fourier a los datos diarios de temperatura de la estación Alcantarilla.

Analiza los datos de vientos superficiales registrados cada 10 minutos en una estación automática con una torre de 10 metros de altura en el Observatorio de Huancayo, del Instituto Geofísico del Perú, con el propósito de documentar y entender el mecanismo de forzamiento y las características de la variación diurna y anual de los vientos en la región central occidental del valle del rio Mantaro. El análisis se realiza separadamente del vector viento, de la intensidad y de las componentes zonal y meridional del vector viento. Se calcula y se caracteriza el ciclo diurno, la variabilidad interdiaria, el ciclo anual y la variabilidad interanual de los vientos. Se generan gráficos de la rosa de vientos utilizando datos horarios, diarios y mensuales para conocer la variabilidad y frecuencia de ocurrencia de la dirección de los vientos en escalas de tiempo horario, diario y mensual, así como identificar la dirección predominante de los vientos de mesoescala y de escala sinóptica. Los resultados indican la existencia y bien definida del ciclo diurno y anual de los vientos que son forzados principalmente por la variación diurna y anual de la radiación solar y la presencia de efectos topográficos como las brisas de montaña y valle. Las variaciones temporales del viento incluyen escalas de tiempo de horas procedentes del NE en la noche y procedente del SO en el día forzados por factores topográficos locales, y variaciones temporales de escalas de tiempo de días a meses que están relacionados con los vientos de escala espacial regional procedentes preferentemente del SE. La máxima velocidad del viento ocurre a las 2 pm, con dirección de S a N y la mínima-calma ocurre a las 7 am. La dirección del viento de NE a SO cambia a la dirección de SO a NE entre las 6 am y 8 am. En el ciclo anual los vientos más intensos ocurre en los meses de julio a septiembre con dirección SE a NO. / Tesis

Esta tesis está dirigida principalmente a investigadores interesados en la aplicación de técnicas de minera de datos en Meteorología y otras ciencias medioambientales afines. De forma genérica, trata de la modelización probabilística de sistemas definidos por muchas variables, cuyas relaciones de dependencia son inferidas a partir de un conjunto representativo de datos. La idea es resolver algunos problemas prácticos relacionados con el diagnóstico y la predicción probabilística local en Meteorología, considerando el problema de la coherencia espacial. En concreto, el eje central de esta tesis ha sido el desarrollo de redes Bayesianas, para su aplicación en la predicción probabilística local. / This thesis is mainly oriented to researchers interested in the data mining techniques applied to Meteorology and other related environmental sciences. It uses probabilistic models to describe systems defined by many variables whose dependencies have to be inferred from a set of representative data. The main purpose is solve practical problems related to the diagnosis and probabilistic local forecasting Meteorology, considering the problem of spatial coherence. Specifically, the focus of this thesis has been the development of Bayesian networks to be applied in the local probabilistic forecasting.

La ciudad de Santiago (33.5 ºS, 70.6 ºW) presenta una compleja geografía que deriva en especiales características de las variables de capa límite, además de la ocurrencia de eventos de alta concentración de material particulado, asociados a estas características. El desarrollo de la capa de mezcla diurna en Santiago se documenta en este estudio, usando datos de un nefobasímetro ubicado en el centro de esta ciudad, para un período de 9 meses. Para complementar el análisis se utilizan, además, datos de estaciones meteorológicas automáticas ubicadas en la cuenca de Santiago, datos de un perfilador acústico y resultados de una simulación con el modelo numérico de mesoescala MM5, hecha para un período de ocurrencia de capas de mezcla someras en la cuenca. Se aplicó un algoritmo para diagnosticar, a partir de los perfiles de reflectividad del nefobasímetro, la altura de capa de mezcla (HCM) en Santiago, el cual tiene buenos resultados durante días mayormente despejados y con una significativa concentración de partículas en el aire. Este análisis muestra que la HCM media a las 14 HL fluctúa entre los 400 m durante otoñoinvierno y los 700 m durante primavera-verano, con mayor dispersión de valores durante este último período. Se encontró una relación directa entre el balance de energía superficial y la HCM a las 14 HL, con un porcentaje de entre 20% y 40% de radiación solar incidente ocupada en el crecimiento y calentamiento de la capa de mezcla (CM) diurna, indicativo de la gran influencia que tiene el balance de energía superficial en la evolución de CM. Por otro lado, se identificaron episodios en que la advección de capa límite marina costera parece afectar de manera importante el balance de energía de la cuenca, especialmente durante primavera-verano. La estabilidad nocturna en la cuenca también es un factor importante en la evolución de CM, dando lugar en algunos casos a eventos de CM muy someras durante invierno, asociados con gran calentamiento sobre la capa límite y el consiguiente aumento de la estabilidad cerca de la superficie. Los resultados de la modelación de mesoescala reproducen de buena forma estos eventos de CM someras, aunque asociados a una disminución del flujo de calor sensible superficial y a una moderada amplitud térmica a 10 m, a diferencia de las observaciones, que sugieren que estos eventos de CM someras responden a un calentamiento del aire sobre la capa límite, un incremento importante de la estabilidad en la masa de aire de la cuenca y una amplitud térmica superficial también alta.

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La agricultura en el Perú es una actividad, en particular, vulnerable a variaciones en el clima, en especial por su diversidad de pisos altitudinales y climas, así como por la alta predominancia de pobreza entre los productores agrícolas, que no siempre cuentan con los recursos adecuados para enfrentar condiciones adversas o cambios en las condiciones normales del clima. El objetivo del presente estudio es analizar el impacto que diferentes valores normales de temperatura y precipitación ejercen sobre el ingreso neto de los agricultores. Se emplea la metodología establecida en Mendelsohn et al. (1994), conocida como “enfoque ricardiano”, que plantea que se puede aproximar el impacto de los cambios en las condiciones climáticas analizando la renta de la tierra o el ingreso neto del agricultor. Esta metodología tiene la ventaja de que considera implícitamente todas las posibles estrategias de adaptación que pueden adoptar los agricultores y, por lo tanto, no sobreestima el impacto del clima sobre la agricultura. Se propone un modelo econométrico de corte transversal usando la información sobre las características de la actividad agrícola proveniente de la Encuesta Nacional de Programas Estratégicos (Enapres); para la información sobre temperatura y precipitación, se emplea la base de datos WorldClim- Global Climate Data (Hijmans et al. 2005), y la información sobre el tipo de suelos proporcionada por la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO 1971). Se encontraron efectos diferenciados de la temperatura y precipitación para las tres regiones naturales. En especial, en la costa y en la selva se observó un efecto negativo de entre 5 y 6% de reducción en el ingreso neto ante incrementos de un grado de temperatura. En la sierra, el efecto agregado parece ser nulo. Esto se corresponde con un análisis por altitud y región que indica que, a mayor altitud, menor es el efecto negativo de incrementos en la temperatura, lo cual se condice con el hecho de que en zonas altas las temperaturas promedio son muy bajas e incrementos mejorarían la frontera productiva de la zona.

Contribuye con información climática de la humedad atmosférica en el Perú y áreas vecinas, con el fin de caracterizar la climatología de la humedad atmosférica y su relación con la sequía en la Costa Peruana. En la investigación se utiliza datos imágenes del sensor MODIS a bordo de los satélites TERRA y AQUA. El estudio considera el territorio entre 0- y 1000-msnm. El indicador de la humedad atmosférica es el vapor de agua, según la WMO. Este parámetro es evaluado en base de la columna de vapor de agua precipitable (PWV: siglas en inglés) en la atmósfera, estimado de los datos producto diarios de Nivel 2 PWV (MOD05) en la banda infrarrojo cercano (NIR) para el periodo 2000-2013 del MODIS/TERRA y 2002-2008 del MODIS/AQUA. Otros datos utilizados son: la temperatura de la superficie del mar (TSM), el índice de vegetación de diferencia normalizada (NDVI) y un modelo de elevación digital. Los datos imágenes fueron tratados usando el lenguaje de programación IDL y el software ENVI 4.5. Las imágenes producto de PWV diarios, fueron georreferenciados y suavizados. En el análisis del PWV, se utiliza el máximo valor mensual, parámetro que refleja mejor la variabilidad climática del PWV. Entre los resultados se obtiene: el mapa climatológico provisional y de variabilidad del PWV en el territorio peruano y áreas vecinas para el periodo 2001-2013. El mapa climatológico provisional de PWV muestra en general, que la distribución espacial del PWV está dominada por un patrón latitudinal en el océano y el efecto de la Cordillera de los Andes. Las zonas de mayor variabilidad de PWV se encuentran en el océano y menor variabilidad del se encuentra en la región de los Andes. / Tesis

La Mesosfera y Baja Termosfera (MLT) es la región que conecta la atmósfera con el geoespacio. La comprensión y caracterización de la dinámica de esta región MLT puede permitir mejorar las simulaciones y predicciones de modelos atmosféricos. Este trabajo mostrará resultados de la climatología de vientos de fondo, mareas (8, 12 y 24 horas) y onda planetaria cuasi-dos días (Q2D) obtenidos a partir del análisis de vientos medios zonales y meridionales que han sido estimados a alturas entre 80 -100 km sobre la costa central del Perú. Se está considerando dos años y medio de datos de viento (noviembre 2020 - abril 2022) medidos con el radar multistático de meteoros especulares ubicado alrededor del Radio Observatorio Jicamarca (11.95°S, 76.87°O) (SIMONe Jicamarca). Además, esta climatología observacional se compara con una climatología obtenida con el modelo WACCM-X. En base a las observaciones, se puede concluir que, en general, la marea diurna es más intensa que la marea semidiurna, y que las componentes meridionales son más intensas que las zonales. Además, las observaciones muestran amplitudes más altas que el modelo. Como promedio, las correlaciones (proporciones) de amplitudes entre las observaciones y el modelo son 0.27 (1.8) para la componente zonal y 0.27 (2.0) para la componente meridional. Las mejores correlaciones (0.41 - 0.46) se obtuvieron para las componentes zonal y meridional de la marea 24h, y para la componente zonal de la marea 8h y del viento medio. Las observaciones muestran que Q2D tiene el módulo máximo en los meses locales de verano (principalmente enero), mientras que el modelo además del verano local, muestra amplitudes significativas en los meses de invierno (junio y julio). Las observaciones muestran que la marea de 24 horas tiene la máxima intensidad entre agosto y septiembre, y un segundo pico en abril, pero el modelo muestra dos picos máximos similares, el primero entre agosto y septiembre, y el segundo entre febrero y abril. En este trabajo se describen más detalles sobre las variaciones mensuales y estacionales de los vientos MLT, vientos medios, mareas (amplitudes y longitud de onda vertical) y onda planetaria Q2D y su comparación con el modelo WACCM-X. Finalmente, la metodología utilizada para obtener la climatología de estas ondas atmosféricas fue el ajuste por mínimos cuadrados y el análisis wavelet. Se compararon los resultados de ambos métodos y se discutió la equivalencia entre ellos. / The Mesosphere and Lower Thermosphere (MLT) is the region which connects the atmosphere with the geospace. The understanding and characterization of the dynamics of this MLT region can allow to improve the simulations and prediction of atmospheric models. This work will show results of the climatology of background winds, tides (8, 12 and 24 hours) and quasi-two-day (Q2D) planetary waves obtained from the analysis of zonal and meridional mean winds that have been estimated at heights between 80-100 km over the central coast of Peru. It is being considered in this analysis two years and half of wind data (November 2020 - April 2022) measured with the multistatic specular meteor radar deployed around the Jicamarca Radio Observatory (11.95°S, 76.87°W) (SIMONe Jicamarca). Furthermore, this observational climatology is compared to a climatology obtained with the WACCM-X model. Based on the observations, it can be concluded that, in general, the diurnal tide is more intense than the semidiurnal tide, and that the meridional components are more intense than the zonal ones. Moreover, the observations show higher amplitudes than the model does. As average, correlations (ratios) of amplitudes between the observations and the model are 0.27 (1.8) for the zonal component and 0.27 (2.0) for the meridional component. The best correlations (0.41 - 0.46) were obtained for the zonal and meridional componets of 24h tide, and for the zonal component of 8h tide and the background wind. The observations show that Q2D has the maximum module in the local summer months (mainly January), while the model, in addition to the local summer, shows significant amplitudes in the winter months (June and July). Observations show that the 24h tide has the main maximum intensity between August and September, and a second peak in April, but the model shows two similar maximum peaks, the first one between August and September and the second one between February and April. Further details about the monthly and seasonal variations of the MLT winds, mean winds, tides (amplitudes and vertical wavelength) and Q2D PW and their comparison to the WACCM-X model are described in this work. Finally, the methodology used to obtain the climatology of this atmospheric waves were the least square fitting and the wavelet analysis. Results from both methods were compared and equivalence between them were discussed.

La localidad de Mar del Plata se encuentra emplazada en la finalización del sistema de Tandilia siendo la ciudad más al sudeste de la República Argentina. Esta característica hace que se encuentre más expuesta que otras urbes a la intensidad de fenómenos climáticos como las Sudestadas y las tormentas. En la presente investigación, se realizó un estudio integral del área sobre la variabilidad climática en el espacio urbano de la ciudad y sus efectos derivados de los eventos extremos de precipitación. El objetivo principal de esta investigación fue estudiar el clima local de Mar del Plata en sus distintas escalas de tiempo para poder evaluar los efectos de la variabilidad del clima como son los extremos de precipitación para luego, identificar las zonas con mayor riesgo a padecer inundaciones. Para el estudio de la variabilidad climática en Mar del Plata se analizaron 45 años de registros meteorológicos diarios. Se aplicaron distintas escalas temporales de análisis: decádica, interanual y estacional con el objetivo de caracterizar el comportamiento temporal de las variables de temperatura del aire, humedad relativa, precipitaciones y velocidad máxima del viento. La temperatura del aire disminuyó 0.2 °C mientras que la velocidad máxima del viento se redujo 7 km/hˉ¹. La humedad relativa presentó períodos más húmedos que secos aunque la tendencia de la misma es negativa para todo el período de estudio. La presión se caracterizó por tener una marcada tendencia positiva. En cuanto al régimen pluviométrico, se encontró que a partir de la década del ’70 las fluctuaciones entre períodos secos y húmedos fueron mayores. El análisis de los elementos del clima y sus tendencias ha demostrado que existe una gran variabilidad climática en la región. La climatología de tormentas fue importante a la hora de determinar los extremos de precipitación, es decir, a aquellos valores que se encuentran fuera de la normalidad climática. Para ello se implementaron medidas de posición no central a partir del método de percentiles. Se establecieron umbrales de precipitación extrema (33.9 mm) y extraordinaria (66.7 mm) donde el análisis de los mismos estableció que los eventos extremos disminuyeron mientras que los extraordinarios aumentaron. Se constató a partir de la consulta de archivos periodísticos de la base de datos DESINVENTAR, que Mar del Plata padece inundaciones severas a partir de 40 mm de precipitación. La combinación de valores superiores al mencionado con anterioridad junto con vientos del cuadrante NE y SE generan los mayores anegamientos y daños materiales. Finalmente, se relacionó cómo los eventos extremos y extraordinarios impactan en el ejido urbano de la ciudad a partir del estudio del riesgo, con el objetivo de proponer estrategias de prevención y mitigación para cada área del ejido urbano las cuales serían efectivas a la hora de elaborar una propuesta de gestión integrada para los eventos extremos de precipitación para la ciudad. En Mar del Plata, el riesgo a inundaciones presentó valores desde muy bajo a moderado especialmente en invierno debido que los extremos son relativamente menores que en el resto de las estaciones del año. Las categorías más altas de riesgo disminuyen desde el centro hacia la periferia, dado principalmente por los bajos valores de vulnerabilidad junto con las zonas más deprimidas y la escasez de obras de infraestructura pluvial. Dada la importancia política, social y económica de la ciudad de Mar del Plata, los resultados de la presente investigación constituyen un aporte valioso para el conocimiento, comprensión, y correcto funcionamiento del clima en el área de estudio. Los resultados obtenidos, así como las propuestas, serían de gran utilidad para las autoridades locales a la hora de diseñar estrategias de adaptación y mitigación a la variabilidad climática. / The city of Mar del Plata is located on the Tandilia system being the most south-eastern city of Argentina. This feature makes it more exposed than other cities to the intensity of climatic phenomena such as ‘Sudestadas’ and storms. This research relied on an integrated study of climate variability in the city and its effects, derived from extreme precipitation events. The objective of this thesis was to study the climate of Mar del Plata based on different time scales in order to evaluate the impacts of extreme events. Once this information was obtained, an identification of the riskiest flood areas was carried out. For the study of climate variability in Mar del Plata, 45 years of daily meteorological records were analysed. Different analysis of time scales were applied: decadic, interannual and seasonal in order to characterize the temporal behavior of air temperature, relative humidity, precipitation and maximum wind speed. Over the 45 years, the air temperature decreased by 0.2 ° C while the maximum wind speed was reduced by 7 km/hˉ¹. The relative humidity showed more humid periods than dry ones, although, the trend was negative for the whole period of study. The pressure was characterized by a marked positive trend. As for the pluviometric regime, it was found that since the 1970s, fluctuations between dry and wet phases were greater. The analysis of climate elements and their trends has shown that there is great climate variability in the region. The study of storms was extremely important and determined that the precipitation values were above the normal range. Furthermore, thresholds of extreme (33.9 mm) and extraordinary (66.7 mm) precipitation were obtained by calculating percentiles. The results showed that the extreme events diminished while the extraordinary ones increased. In addition, these results were supplemented with information from newspapers which clearly showed that Mar del Plata suffers from severe floods above 40 mm of precipitation. The combination between extreme rainfall events and strong winds from the NE and SE increases floods and exacerbates infrastructure damage. Finally, a correlation of how extreme and extraordinary events have impacted on the city was drawn. In Mar del Plata, the risk of floods was very low to moderate in winter because the extremes are less frequent than in the other seasons. The risk to an area increased the further it was from the centre towards the periphery of the city. This is due to lower altitude and the lack of drainage infrastructure.