Características del ciclo diurno de precipitación en el Caribe de Costa Rica

Abstract

El objetivo de este trabajo es estudiar las características del ciclo diurno de la precipitación en la vertiente Caribe de Costa Rica, su variabilidad espacial y estacional, así como su relación con los patrones de viento. El área de estudio es una vertiente tropical caracterizada por marcados gradientes topográficos y ubicada a barlovento de los alisios procedentes del mar Caribe. Se caracteriza el ciclo diurno medio de la precipitación en la región y su variabilidad mensual. La distribución mensual del viento horario es también analizada y se proponen algunos mecanismos de interacción de los sistemas de viento local con los alisios para explicar los patrones observados en el ciclo diurno de la precipitación. Para realizar este estudio se integró una base de datos con 20 series de tiempo con resolución horaria para la precipitación, obtenidas de 3 fuentes y 6 series de tiempo para el vector viento con la misma resolución. El estudio se complementó con compuestos mensuales de viento sinóptico derivados de ERA-interim. Se observó que el ciclo diurno medio anual de la precipitación tiene una gran variabilidad espacial que podría ser explicada, parcialmente al menos, por la topografía y la cercanía a la costa. A lo largo del año, en las diferentes subregiones que componen el área de estudio, se observaron los cuatro regímenes de variabilidad diurna que han sido reportados en estudios tropicales de carácter global: oceánico (máximos entre las 6 y 9 TSL), continental (máximos entre las 15 y 18 TSL), costero sobre el mar (máximos entre las 3 y 12 TSL) y costero sobre tierra (máximos entre las 18 y 0 TSL). Se propone que la variabilidad de los alisios podría estar relacionada a la variabilidad estacional del ciclo diurno en algunas zonas. Los resultados obtenidos son consistentes en general con los presentados en estudios realizados con estimaciones satelitales de la precipitación pero con algunas diferencias en la fase del ciclo diurno en ciertas regiones como la zona costera.

The aim of this work is to analyze the diurnal cycle of precipitation over the Caribbean slope of Costa Rica, its variability (seasonal and spatial) and relationship with local and regional wind patterns. The study region is a tropical basin featured by marked topographical gradients located windward to the trades. To accomplish this task a database consisting of 20 hourly precipitation time series and 6 hourly wind vector time series was assembled with data provided by 3 different institutions. ERA-interim 925 hPa wind fields monthly composites complemented the analysis. Annual mean diurnal cycle of precipitation featured great spatial variability which could by explained, at least partially, by topography and distance to the shore. All four diurnal precipitation patterns previously reported in a global tropics study appeared as monthly mean diurnal cycles at different locations within the study area: oceanic (peaks between 6 and 9 LST), continental (peaks from 15 to 18 LST), coastal over seas (peaks between 3 and 12 LST) and coastal over land (peaks between 18 and o LST). It is proposed that trade winds variability could by linked to seasonal variability of the diurnal cycle of precipitation in some regions. Obtained results are broadly consistent with the ones presented in other studies based on satellite precipitation estimates but with some differences in the diurnal cycle phase over coastal regions.