Física

Examinar

Mostrando 1 - 13 de 13

Influencia del ciclo anual de la precipitación sobre la emisión de gases de efecto invernadero en una turbera tropical fluvial
(2024) Cordero Cascante, María Fernanda; Pérez Castillo, Ana Gabriela
Las turberas cumplen funciones fundamentales en el sistema climático terrestre. Estos ecosistemas tienen la capacidad de actuar como reguladores de las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) y además se conoce de su importancia para la retención de nutrientes, el almacenamiento de carbono en suelo, la retención de sedimentos y su potencial papel de su vegetación en la reducción del impacto de eventos meteorológicos extremos. Se cuenta con pocos estudios que cuantifiquen las emisiones de dióxido de carbono (CO2) y metano (CH4) en turberas riverinas centroamericanas, por lo que esta investigación busca aportar información detallada de la tasa de emisiones de estos gases en la región y contribuir con una cuantificación precisa de la influencia de la estacionalidad de la precipitación sobre las emisiones de GEI en la turbera de Medio Queso. Se estableció un arreglo experimental con 10 parcelas de 25m x 50m. Se dio seguimiento a las emisiones de CO2 y CH4 por difusión desde el suelo y facilitada por la vegetación, los gases disueltos en los primeros 10 cm del perfil del suelo, la temperatura del suelo, el nivel freático o de inundación, además de las variables meteorológicas de presión, temperatura, lluvia y humedad relativa en superficie. La medición de nivel de agua se realizó mediante la medición directa en pozos establecidos en 4 de las parcelas mediante el uso de un sensor de presión, a partir de cuya información se generó los hidrogramas de los pozos de observación. Además del análisis observacional de las emisiones de GEI, se realizó un ejercicio de modelado con el modelo de balance de agua HBV para generar simulaciones exploratorias que permitan indagar el posible comportamiento de la descarga diaria en comparación con el nivel de inundación, haciendo la observación de que la ausencia de los datos de descarga observada es una limitación en este ejercicio de modelado. Los resultados obtenidos muestran...
Generación de pronósticos retrospectivos de caudal para cuencas hidrográficas en Costa Rica por medio de la técnica de análisis de correlación canónica
(2023) Madrigal Araya, Carlos Manuel; Alfaro Martínez, Erick José
Introducción: Los pronósticos de caudales son importantes para la toma de decisiones respecto al uso del recurso hídrico, por ejemplo, para la planeación de generación eléctrica. En particular, los pronósticos estacionales, debido a la escala de tiempo para las cuales se realizan predicciones, son importantes para la planeación sobre el uso del recurso hídrico para diferentes sectores (e.g. agricultura, industria, consumo humano, entre otros). La técnica del Análisis de Correlación Canónica (ACC) permite generar pronósticos estacionales a partir de la relación de dos campos, en este caso la temperatura superficial del mar (TSM) y los caudales medios mensuales. Esto a partir de la relación que existe entre la TSM y su influencia en las condiciones atmosféricas, principalmente sobre la precipitación, a distintas escalas de tiempo. Objetivos: Generar, evaluar y validar pronósticos hidrológicos retrospectivos de caudal mensual para distintas estaciones climáticas del año durante el período 1991-2019 en nueve cuencas hidrológicas de Costa Rica, empleando la técnica de análisis de correlación canónica (ACC). Métodos: Se empleó la herramienta “Climate Predictability Tool” (CPT) para realizar el ACC entre la TSM y las series de caudal. Como predictor se utilizaron los pronósticos retrospectivos de TSM del Ensamble de Multi-Modelos norteamericano y como predictante simulaciones de caudal para las cuencas de interés. Estos resultados fueron utilizados para generar pronósticos retrospectivos de caudal de tipo determinísticos y categóricos, los cuales son validados por medio de la técnica de validación cruzada utilizando distintos estadísticos que permiten evaluar la habilidad predictiva de estos pronósticos. Resultados: Se encontró una fuerte correlación canónica entre las variaciones de la TSM generados por los modos de variabilidad oceánicos (e.g. El Niño-Oscilación del Sur, Oscilación Decenal...
Asimilación de datos en superficie para el modelado numérico de la precipitación sobre Costa Rica durante el huracán Otto (2016)
(2024) Picado Madrigal, José Eduardo; Rivera Fernández, Erick Reinaldo
Costa Rica es un país vulnerable a diversos fenómenos hidrometeorológicos. Algunos de estos son los ciclones tropicales (CT). El 25 de noviembre de 2016, Costa Rica y parte de América Central fueron afectadas directamente por un CT. Otto fue el primer huracán documentado en la historia con impacto directo en Costa Rica. A su paso produjo aguaceros torrenciales con acumulados diarios de 300 mm y vientos intensos con ráfagas de 15 a 30 m s–1 en las regiones del norte del país. La cantidad de lluvia acumulada generó deslizamientos y avalanchas de gran impacto, en sitios como Upala, Bagaces y Bijagua. Afectó de forma considerable grandes zonas de cultivo, así como la fauna y la flora, la cual se vio muy impactada por los vientos intensos y la copiosa lluvia continua. También se registró la pérdida de vidas humanas, miles de personas afectadas directamente y daños parciales o totales a la infraestructura. Lo anterior, enfatiza la importancia que tiene el estudio de los CTs para el establecimiento de acciones que permitan mitigar sus impactos sobre una región dada. Se realizó el análisis de resultados de simulaciones numéricas de precipitación por medio del modelo Weather Research and Forecasting (WRF) y su módulo WRF Data Assimilation System (WRFDA) para asimilación de datos. Este trabajo comprendió el estudio del paso del CT Otto sobre Costa Rica y la capacidad del modelo de reproducir los resultados observados durante el 24 y 25 de noviembre de 2016. Como principales resultados, se logró determinar cuál de los experimentos mostró la mejor trayectoria del huracán Otto con respecto a la observada. Se analizaron los campos de viento a 925 hPa, temperatura, presión y humedad específica para las condiciones iniciales y entender cómo las diferencias influyen en los resultados finales. Se determinó la capacidad de las simulaciones para reproducir la precipitación acumulada durante el evento...
Evaluación y propuesta de mejoras de los avisos meteorológicos basados en impactos implementados en el Instituto Meteorológico Nacional
(2024) Morera Rodríguez, Rebeca; Rivera Fernández, Erick Reinaldo
El Instituto Meteorológico Nacional de Costa Rica se suma a la nueva modalidad de realizar Pronósticos Basados en Impactos, una visión que ha tenido gran auge en los últimos años a nivel mundial. Este producto consiste en traducir los pronósticos de medidas cuantitativas de precipitación, viento u otras variables a los posibles impactos que pueden generar estos elementos meteorológicos. Luego de la implementación de este producto en el año 2022, fue necesario efectuar un análisis de cómo es percibido y la respuesta del pronóstico que toma en cuenta los impactos. Esta evaluación contó con distintas acciones para abordar el tema. Se realizaron dos casos de estudio de eventos hidrometeorológicos pasados y la información obtenida se coteja tanto con el pronóstico basado en impactos que se elaboró, los datos de precipitación registrados, así como los incidentes presentados. Por otro lado, se aplicó una encuesta dirigida a personeros de instituciones de emergencias y entidades interesadas en el pronóstico para conocer la percepción sobre el producto generado. Para el fortalecimiento de la herramienta, se efectuó una capacitación del procedimiento para la elaboración del pronóstico basado en impactos al personal del Departamento de Meteorología Sinóptica y Aeronáutica de oficinas centrales. Como parte de las propuestas de mejoras se investigó sobre aplicaciones y programación que pueda optimizar la parte visual del producto que contenga geolocalización y se indican dos maneras de poder realizar esa proyección mediante código abierto.
Evaluación de la influencia de la nubosidad sobre la eficiencia en el uso de la luz en un cafetal cultivado a pleno Sol
(2023) Ramírez Carranza, Raquel; Durán Quesada, Ana María
La producción de café en Costa Rica es una de las principales actividades del sector agrícola y como tal, la búsqueda de una mayor comprensión y rendimiento del cultivo primordial para el crecimiento del sector. Para esto se llevó a cabo un estudio en una finca cafetalera ubicada en Poás de Alajuela en la región occidental del Valle Central. En este sitio se estudió un lote de café a pleno sol por un periodo de dos años (2020-2021), principalmente la estacionalidad de la precipitación, la nubosidad y la eficiencia en el uso de la luz (LUE) de las plantas. Se utilizó una estimación de un índice de nubosidad de Duffie y Beckman para regiones tropicales modificado, y se obtuvo como resultado un índice de entre 1 y 2 para días principalmente despejados, un rango de 2 y 3 para días nublados con nubosidad variable, y entre 3 y 4 para días con nubosidad altas de y desarrollo vertical mayormente. Por otro lado, se estimó la LUE a partir de datos medidos con la técnica de covarianza de torbellinos, y esta presentó un comportamiento más eficiente durante las temporadas lluviosas que la temporada seca, específicamente presentando los valores más altos durante la transición de la temporada lluviosa 1 a la canícula, y en presencia de nubes de desarrollo vertical principalmente. Además, se evaluó el desempeño del modelo SVEN en la simulación de la LUE, el cual presentó una ejecución deficiente sobre todo durante la temporada seca y en presencia de aumento de LUE, esto debido a que no simula bien el comportamiento de las nubes sobre todo las nubes altas de poca profundidad y alto contenido de hielo como los cirrus.
Ondas en los estes y su relación con la Corriente en Chorro de Bajo Nivel del Caribe durante el experimento OTREC (agosto a septiembre de 2019)
(2023) Arce Fernández, Dayanna; Amador Astúa, Jorge Alberto
Análisis de la influencia de eventos sinópticos en la distribución y composición isotópica de la precipitación
(2022) Solano Solano, Paulo Jesús; Durán Quesada, Ana María
La relación entre la composición isotópica de la precipitación y variables atmosféricas como la temperatura, la humedad relativa, el acumulado e intensidad máxima de precipitación ha estado en desarrollo desde inicios de 1950. La composición isotópica de la lluvia se ha utilizado como un indicador climático y herramienta de diagnóstico para el modelado de cambios en el ciclo del agua a escala local, regional y global. Entender los mecanismos de generación de las nubes y la precipitación es uno de los problemas más relevantes, ya que la comprensión de estos procesos permite mejorar significativamente la capacidad de representar la distribución de precipitación en los modelos de tiempo y clima. Las variaciones de la composición isotópica en la lluvia revelan caracterí¿sticas importantes acerca de los sistemas de precipitación que afectan Costa Rica. Costa Rica al ser parte de una región tropical su precipitación es generada tanto por eventos locales como por eventos sin ópticos. En este estudio se utilizó la información isotópica de la precipitación para asociarla con los principales sistemas de gran escala, con el clima y con las condiciones atmosféricas de la región. Pues la composición isotópica de la lluvia es altamente influenciada por las fuentes de humedad, la temperatura y la dinámica de gran escala. En la primera sección del capítulo 4 se introduce el ciclo estacional de la composición isotópica de la precipitación así como su variabilidad en 4 puntos del país (Liberia, CIGEFI (UCR - Ciudad de la Investigación), Irazú y Batán. En la segunda sección del capítulo 4 se realiza una comparación de la composición isotópica con la variación de las categorías de lluvia y períodos del año (DEFM, AMJJ, ASON) y se estudia las diferencias de la composición isotópica en cada lugar de análisis con respecto a la humedad relativa y temperatura...
Propuesta metodológica para la implementación de un Sistema de Gestión de Calidad de la Red Pluviométrica del Instituto Meteorológico Nacional, asentada en la Región Central de Costa Rica
(2022) Tencio Ávila, Francela; Gutiérrez Camacho, Jorge Arturo
En el presente proyecto, se describe a partir del análisis de datos de precipitación diaria, visitas de campo a los puntos de observación y evaluación de procesos asociados a la gestión de datos meteorológicos, los lineamientos, pasos y buenas prácticas para la generación y el almacenamiento de la información meteorológica mediante la implementación de un Sistema de Gestión de Calidad (SGC).Este trabajo centra su atención en el aseguramiento y control de calidad, de las mediciones de lluvia de la Red Meteorológica Nacional del Instituto Meteorológica Nacional (IMN). La cobertura geográfica de las estaciones meteorológicas en estudio, incluye las estaciones convencionales y automáticas de la Región Central de Costa Rica, con registro de mediciones de al menos 20 años, para el periodo comprendido entre 1 de enero de 1999 al 31 de diciembre de 2019. La Organización Meteorológica Mundial (OMM), establece en el año 2017, que un SGC es una herramienta de gestión que consiste en un conjunto de normas (procedimientos) que una organización decide aplicar para lograr sus objetivos referentes a la calidad. Los resultados evidencian que si bien en el (IMN), actualmente se realizan pruebas de validación de datos y controles de calidad en el lugar de emplazamiento de una estación meteorológica, que se apegan a las normas internacionales recomendadas por la OMM, el sistema utilizado hasta el momento requiere mejorar la planificación y ejecución de los procedimientos a realizar durante estos controles. Además, se deben fortalecer y/o crear métodos de detección de resultados atípicos orientados a la consistencia y confiabilidad de las mediciones. Por lo que esta investigación propone una serie de procesos que aseguran de la manera más eficiente posible la gestión de datos precipitación (instalación y mantenimiento de los pluviómetros, obtención de los datos, modelos de...
Estudio del inicio y término de la estación lluviosa en el Pacífico Norte de Costa Rica en el periodo 1950-2020
(2022) Ugalde Castro, Kendall; Alfaro Martínez, Erick José
Dado el amplio sistema montañoso que cubre Costa Rica, se definen dos sistemas climá- ticos según sus regímenes de precipitación y temperatura: uno en la vertiente Caribe y otro en la vertiente Pacífico. Esta última caracterizada por una época seca y húmeda definidas, por lo que es posible determinar las fechas del inicio y término de la estación lluviosa (IELL y TELL, respectivamente). La región Pacífico norte de Costa Rica forma parte del Corredor Seco Centroamericano, siendo afectada por condiciones áridas que influyen en gran parte de la actividad productiva de Guanacaste, la depende del recurso hídrico, por tanto, ampliar el conocimiento sobre el IELL y TELL y su variabilidad climática es muy importante. Esta investigación analiza el IELL y TELL en Guanacaste y su relación con fuentes de variabilidad climática, usando datos de alta resolución espacial y temporal. El primer capítulo contextualiza las condiciones de la región, justifica la investigación, detalla las fuentes de variabilidad climática que afectan la región como El Niño-Oscilación de Sur (ENOS), la Oscilación Multidecenal del Atlántico (OMA) o la Corriente en Chorro de Bajo Nivel del Caribe o CLLJ por sus siglas en inglés y revisa investigaciones previas sobre la estación lluviosa en la región. En el segundo capítulo se describen los datos usados, principalmente el reanálisis ERA5 y el conjunto de datos CHIRPS por su siglas en inglés. Además, se explican los métodos aplicados para determinar las fechas del IELL y TELL y los estadísticos para correlacionar estas fechas con las diferentes fuentes de variabilidad climática. En el tercer y cuarto capítulo se presentan los principales resultados caracterizando climatológicamente el IELL y TELL, mostrando comportamientos similares entre los conjuntos de datos usados. Las correlaciones entre el IELL y TELL con fuentes de variabilidad climática coinciden con trabajos previos para los datos de CHIRPS...
La brisa marina en el Pacífico central de Costa Rica durante Ticosonde-NAME 2004: observaciones y modelado numérico
(2020) Mora Sandí, Natali; Amador Astúa, Jorge Alberto
El tema central de esta investigación es el estudio de la brisa de mar en el Pacífico Central de Costa Rica. Se analiza la estructura media y la evolución espacio temporal de la brisa marina en esta región del país durante el periodo del 1 de julio al 16 de setiembre del 2004. Se estudian los mecanismos asociados al transporte de humedad desde la costa hasta las montañas que rodean el Valle Central con altitudes cercanas a los 1000 m. Se identifican las características del ciclo diurno medio y sus correspondientes anomalías para variables atmosféricas vinculadas a este fenómeno de mesoescala: precipitación, humedad específica, viento y temperatura. Para ello, se utiliza un perfil de observaciones en superficie recopiladas en diez estaciones meteorológicas automáticas, que fueron ubicadas a lo largo de la cuenca del río Grande de Tárcoles en el marco de un proyecto conjunto entre el Centro de Investigaciones Geofísicas (CIGEFI) y el Instituto Meteorológico Nacional (IMN) en 2004. Como complemento, se usan los datos de radiosondeos del proyecto Ticosonde-NAME (verano boreal de 2004), con el fin de caracterizar la estructura vertical y variabilidad temporal de la atmósfera sobre América Central. Adicionalmente, se describen los sistemas meteorológicos sinópticos más notables del periodo (como la corriente en chorro de bajo nivel del Caribe, CLLJ, por sus siglas en inglés), así como también otros mecanismos que influyen en la región en estudio. Además, con el objetivo de evaluar la capacidad del modelo de predicción numérica regional MM5v3, para simular algunas de estas características sobre la región de trabajo, se seleccionaron dos casos de estudio utilizando condiciones iniciales y de frontera provenientes del reanálisis ERA-Interim. Los resultados asociados al perfil de observaciones mostraron que las lluvias...
Modelado numérico aplicado a características atmosféricas del Valle Central Occidental de Costa Rica durante el invierno boreal: sensibilidad al esquema de capa límite
(2020) Suárez Arce, Tiffany Paola; Rivera Fernández, Erick Reinaldo
El clima en el Valle Central Occidental (VCO) de Costa Rica está influenciado, entre otros aspectos, por la variación en la intensidad y la dirección de los vientos a diferentes escalas temporales y espaciales. Además, la topografía compleja es un factor que favorece el desarrollo de diversos fenómenos atmosféricos que determinan la distribución de precipitación en esta zona. Dada la gran importancia de la circulación del viento, en una región entre montañas como lo es el VCO, surge la necesidad de modelar el comportamiento de esta variable atmosférica, para ampliar los estudios anteriormente realizados en el campo. En la presente investigación, se realizó el análisis de resultados de simulaciones numéricas del viento y la precipitación, bajo diferentes configuraciones de capa límite planetaria, utilizando el modelo Weather Research and Forecasting (WRF), los cuales se compararon con observaciones de dichas variables en superficie. Este trabajo comprende el estudio del comportamiento diurno, mensual y estacional del viento para diferentes puntos de la región de interés durante un invierno boreal, específicamente el período comprendido entre diciembre de 2015 y febrero de 2016. Se encontró, en términos generales, que el WRF funciona de manera adecuada para representar la magnitud del viento a diferentes escalas temporales. En el caso de la dirección del viento, el modelo presentó mayores dificultades para simular esta variable de forma apropiada. Para la precipitación no se logró determinar, con alguno de los experimentos propuestos en este estudio, la mejor configuración de modelado. Asimismo, es importante destacar que la reducción dinámica de escala demostró ser un excelente método para representar aspectos climáticos del VCO, pues el mejor desempeño para cada variable estudiada se obtuvo con el dominio del modelo con mayor resolución espacial (dominio 3)...
Resistividad eléctrica del níquel en capas delgadas alrededor del punto de Curie
(1981) Merlos Lacayo, Horacio Antonio; Araya Pochet, José Alberto
Los sistemas convectivos de mesoescala en la Región de los Andes y Región Noroccidental de Venezuela
(2006) Quintero Mercado, Alexander G.; Gutiérrez Camacho, Jorge Arturo
La presente investigación tuvo como finalidad realizar un estudio de los sistemas convectivos que afectan la región Noroccidental y región de los Andes de Venezuela, a partir del análisis de las condiciones sinópticas y de mesoescala de ambas regiones en el periodo comprendido de 1993 al 2003. El estudio se lleva a cabo a partir del uso de la prueba estadística de Mann-Kendall, con el propósito de identificar eventos extremos diarios de precipitación dentro de la serie de datos de precipitación registrados por dieciocho (18) estaciones meteorológicas, ocho (08) en la región Noroccidental y diez (10) en la región de Los Andes de Venezuela. Desde luego con el mayor inconveniente presente en la ubicación y distancia horizontal entre las estaciones, la cual podría llegar a ser de varios cientos de kilómetros, lo que dificulta el estudio completo y detallado de las regiones, debido a la pobre resolución de la red de estaciones meteorológicas. Resultó conveniente investigar la climatología de las regiones de interés, por ende se estudiaron los patrones de precipitación, viento y temperatura durante diez años, de tal manera de conocer las condiciones naturales y factores que influyen en estos parárnetros y que son los que determinan el tipo de clima de cada región. Posteriormente, se busca identificar eventos extremos para cada región aplicando la prueba estadística Mann- Kendall, al enumerar detalladamente la ocurrencia de eventos extremos de precipitación, por mes, año, estación y región, se pudo determinar que la región de Los Andes presentó mayor cantidad de eventos extremos, debido a su compleja orografía, a saber, en la Cordillera de los Andes, gran cantidad de masas de aire ascienden por forzamiento orográfico, dando lugar a la convección profunda y a la formación de nubosidad que desencadena la precipitación. Una nueva etapa del estudio consistió en seleccionar fechas específicas de tres eventos extremos dentro de...

Examinar

Envíos recientes