El aporte de los datos climticos documentales y de la Climatologa Histrica a los estudios de variabi

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El aporte de los datos climáticos documentales y
de la Climatología Histórica a los estudios de
variabilidad y cambio climático en Sudamérica.

• María del Rosario Prieto
• Instituto de Nivología, Glaciología y Cs.
  Ambientales, CCT-CONICET-Mendoza
• ARGENTINA

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La climatología histórica

• OBJETIVOS
• Buscar, recopilar y procesar datos
  documentales sobre el clima y el tiempo
  provenientes del período pre y proto
  instrumental, con el fin de lograr una
  reconstrucción continua, rigurosa y objetiva de
  las temperaturas, las precipitaciones y otras
  variables climáticas de las últimas
  centurias.

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Producto a obtener

• Series de precipitaciones, temperatura,
  vientos y cualquier otra variable climática,
  cuya ocurrencia haya quedado registrada
  intencionalmente o en forma casual en las fuentes
  documentales.
• Las series deben ser objetivas y confiables
  dentro de lo posible y abarcar una extensión
  temporal suficiente como para que permita
  detectar la variabilidad climática en el pasado.

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Clasificación de la evidencia documental
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Las fuentes potenciales de información
paleoclimática  incluyen, entre  otras

• a. Antiguas inscripciones
• b. Anales y crónicas
• c. Registros gubernamentales
• d. Registros privados
• e. Registros marítimos y comerciales
• f. Papeles personales, como diarios y
  correspondencia
• g. Escritos científicos o quasi científicos, como
  los diarios meteorológicos de aficionados
  (instrumentales y no instrumentales)
• h. Tempranos registros instrumentales
  fragmentados
• i. periódicos

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DÓNDE BUSCAR LA DOCUMENTACIÓN

• Los archivos americanos
• Existen importantes fuentes documentales en
• Hispanoamérica. Están guardadas en Archivos
  provinciales o nacionales como los de las
  ciudades de México, Lima, Sucre, Buenos Aires,
  Chile o Ecuador, entre otros.

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En España

• El más conocido es el Archivo General de Indias
  (Sevilla) Contiene información que cubre todos
  los aspectos de las relaciones entre España y
  América.

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Datos de caudal de los ríos Inundaciones y
crecidas extremas RIO PARANA RIO DULCE RIO
SALADO RIO MENDOZA CUENCA DEL PLATA
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Ecosistemas agrícolas y ganaderos marcha de las
cosechas, precio de los productos , cría del
ganado Precipitaciones Potosí- Mendoza-Santiago
del Estero-Tucumán-NOA-Santa Fe- Buenos
Aires-Corrientes- Córdoba
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• Las cordilleras datos sobre la nieve y los
  deshielos estivales.
• Viajeros, correos, oficinas de impuestos,
  periódicos, datos del ferrocarril

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Periódicos e informes sobre el paso de la
cordillera

• PRIETO, M., R. HERRERA, T. CASTRILLEJO y P.
  DUSSEL. 2001. Variaciones climáticas recientes y
  disponibilidad hídrica en los Andes Centrales
  Argentino-chilenos (1885-1996).El uso de datos
  periodísticos para la reconstitución del clima.
  Meteorológica, V. 25, Nº 1y2 27-43. Buenos
  Aires.

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• Uno de los controles más decisivos de la
• variabilidad interanual de
• precipitaciones sólidas en los Andes
• centrales argentino-chilenos es El Niño-
• Oscilación Sur (ENSO). Esta relación se
• verifica principalmente con eventos El
• Niño fuertes o muy fuertes.

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Las fechas de inicio y fin de la estación de
nieve puede ser explicada en parte por este
fenómeno, así como la relación entre cantidad de
nieve caída y la cantidad de días con el paso
cerrado por acumulación de nieve que impide
franquearla hacia o desde Chile generando graves
pérdidas económicas. .
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Cantidad de días que estuvo cerrado el túnel
internacional entre Argentina y Chile
(1982-1999).Datos de la Dirección Nacional de
Vialidad.
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Nº de días con el paso cerrado
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La posibilidad de extender este estudio hasta el
siglo XVIII
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Uno de los principales problemas de las
reconstrucciones climáticas mediante fuentes
documentales es la evaluación de la calidad de
los registros, teniendo en cuenta la inexistencia
de observaciones instrumentales confiables antes
del siglo XX que permitan lograr una calibración
adecuada
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On the quality of climate proxies derived from
newspaper reports a case study D. Gallego,
et al, 2007

• Se evaluó el desempeño de la serie reconstruida
  mediante periódicos para un período de 45 años
  (1958-1996) analizando el desplazamiento del jet
  stream y los patrones de altura geopotencial
  relacionados con anomalías en la serie de
  frecuencia de nieve reconstruida

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INICiATIVA LOTRED-SA Long-Term climate
Reconstructions and Dynamics of (southern) South
America

• Proporciona series proxy de alta resolución de
  diferentes archivos climáticos del Sur de Sud
  América (SSA) provenientes de documentos
  históricos y de anillos de árboles)- que cubren
  los últimos 500 años y más, a escala continental
  
• Detecta procesos relevantes de l clima del SSA
  variabilidad climática y extremos climáticos
  usando reconstrucciones y modelos

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On the Quality of Documentary based Time Series
for Reconstructing South Americas Climate
Variability and Extremes

• Raphael NeukomUniversity of Bern, Switzerland,
  neukom_at_giub.unibe.chMaria del Rosario
  PrietoIANIGLA, Mendoza, Argentina,
  charopri_at_lanet.com.ar
• AAG Boston, 2008

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Red de Proxies documentales
15 series anuales provenientes de información
documental basadas en índices climáticos (14
precip., 1 temperatura) entre 1540 y
1885 Promedio de extensión ca. 200a Sólo 3 se
extienden hasta el siglo XX y pueden ser
calibradas directamente
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PREGUNTAS

• Como calibrar las series documentales que no
  llegan al siglo XX?
• Son apropiadas las series climáticas derivadas de
  información periodística para prolongar hasta el
  siglo XX estas series?
• Sirven éstas para calibrar series documentales?

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Como optimizar la calibración de las series
documentales entre 1540 y 1900

• Estado del Arte del método
• Pseudo documentaries Se agrega una cierta
  cantidad de ruido blanco a la serie
  instrumental para obtener series temporales con
  correlaciones más realistas (e.g. Pauling et al.,
  2003 Xoplaki et al., 2005
• Nuestra aproximación
• Uso de datos de periódicos como evidencia
  documental
• Creación de índices con la misma metodología que
  la usada en las series anteriores al siglo XX

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TODO EL MÉTODO SE BASA EN LA REGRESIÓN LINEAR

• Dos casos1) Las series con solapamiento
  suficiente para hacer una regresión directa (por
  lo menos 30 años) series del Rio Mendoza
  (caudales) o de precipitaciones de Santiago de
  Chile (Taulis)
• 2) El resto de las series. Por lo general llegan
  hasta comienzos del siglo XIX(período colonial)

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Series utilizadas para este análisis

• Serie prolongada de indices de precipitación
  estival de Mendoza, Argentina, 1600 1985
  (Prieto y Herrera, 2002)

• Serie de índices del caudal del río Mendoza, M
  endoza, Argentina, 1600 1960 (Prieto, Herrera y
  Dussel, 1999)

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Construcción de una serie de indices para el
siglo XX

• Para estimar la calidad de las reconstrucciones
  se necesita una serie con índices que tengan las
  mismas características que la serie histórica. Si
  utilizamos los datos instrumentales degradados a
  las categorías de los indices los valores de
  prueba de la calibracion/verificación son muy
  altos pero no representan la calidad real de la
  reconstrucción en el periodo pre-instrumental.
  Sin la degradación adecuada las series
  documentales parecen mucho mejor que los datos de
  otros archivos lo que no representa la realidad.

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Incorporación de ruido a las series
instrumentales paraque representen bien a las
series históricas

• Cuanto ruido es necesario?
• El método común para estimarlo es correlacionar
  las series instrumentales y los índices
  construidos con los datos periodísticos. Por
  ejemplo una correlación de 0.45 corresponde a una
  
• "signal to noise ratio" de 0.5. es decir que si
  la desv. estandar del ruido que uno añade es el
  doble que la desv.estandar de los datos, la serie
  que resulta tiene una correlación de 0.45 con la
  serie original.
• Hay que conocer la correlación, para poder
  estimar el ruido.

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Calculo de la correlación - Para las series (1)
con solapamiento la correlación se puede calcular
fácilmente

• . - Para las otras series(2) hay que estimar la
  correlación.
• a) En la literatura los valores empíricos de la
  correlación de datos documentales es entre 0.35 y
  0.5.
• b) las series con solapamiento de Sudamérica
  tienen una correlación de aproximadamente 0.4.
• c) la nueva serie hecha con el periódico tiene
  un solapamiento largo y una correlación de 0.45.

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Después de añadir el ruido se transforman los
datos instrumentales en índices

• Para las series (1) con solapamiento se conoce el
  valor medio y la desviación estándar de los
  índices. Los datos instrumentales con ruido
  pueden ser estandardizados a los mismos valores.
• - Para las otras series (2) hay que estimar los
  valores de los índices correspondientes (-2 hasta
  2).

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Distintos métodos para definir un 1 y un 2

• Un -1/1 es una desv. estándar mas/menos que el
  valor medio y -2/2 son dos desv. estándar
  mas/menos Así se definen las categorías (Por
  ejemplo un valor de 0 corresponde a una
  precipitación de 100 mm etc.) y después hay que
  redondear los datos respecto a estas
  categorías.

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Serie indexada de precipitación Mendoza,
Argentina 1600-1960

• Serie histórica de precipitaciones 1600-1810 .
  Prieto and Herrera, 2002Derivada de Actas
  Capitulares de Mendoza y otras fuentes .
• Serie moderna 1884-1985Derivada de un periódico
  local Los Andes.

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Comparación con el índice real solapamiento con
período estadístico

• DS (instrumental)
• DS (error)
• 0.84
• 0.98

• Correlation
• Precipitación
• Mendoza 0.45
• Runoff
• Mendoza 0.39

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conclusiones

• Los índices derivados de periódicos son adecuados
  para prolongar series históricas documentales
  hasta el siglo XX para así obtener un período de
  calibración.
• Las series climáticas documentales pueden mejorar
  significativamente las reconstrucciones basadas
  en anillos de árboles, especialmente en regiones
  donde escasean las formaciones boscosas.

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GRACIAS!!