A Lagrangian approach for investigating anomalies in the moisture transport during drought episodes

• A. Drumond ^[1] ; R. Nieto ^{[1] [2]} ; L. Gimeno ^[1]
  1. [1] Universidade de Vigo

     Universidade de Vigo

     Vigo, España

     
  2. [2] Universidade de São Paulo

     Universidade de São Paulo

     Brasil

     
• Localización: Cuadernos de investigación geográfica: Geographical Research Letters, ISSN-e 1697-9540, ISSN 0211-6820, Vol. 42, Nº 1, 2016, págs. 113-125
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Una aproximación lagrangiana para investigar anomalías en el transporte de humedad durante episodios de sequía
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  • español

    El presente trabajo propone un método de diagnóstico lagrangiano para la investigación del transporte anómalo de humedad antes, durante y después de la ocurrencia de episodios de sequía. La técnica lagrangiana propuesta usa el modelo FLEXPART alimentado con los datos del reanálisis ERA-Interim y ha sido aplicado en diversos estudios previos con éxito para la caracterización climatológica de fuentes y sumideros de humedad en distintas regiones del planeta. Se utiliza el índice SPEI para la identificación y caracterización de los episodios de sequía. Se analizan las anomalías en las fuentes de humedad para el área afectada, así como el impacto de las sequías en el transporte de humedad desde esa área definida hacia sus sumideros climatológicos (estudios anteriores sugieren que algunos episodios de olas de calor pueden estar asociados con anomalías en el transporte de humedad). En otras palabras, la metodología consiste en investigar el rol del área afectada como receptor/fuente de humedad en los episodios. Como un ejemplo de aplicación del método, se analiza el intenso episodio de sequía ocurrido en la región central de E.E.U.U. durante 2012. El análisis de las anomalías en 2012 sugiere la reducción en la contribución de las fuentes de humedad local y continental climatológicas para el centro del E.E.U.U. particularmente desde Junio hasta Octubre. El período desde Julio hasta Octubre de 2012 ha sido igualmente caracterizado por la reducción del transporte de humedad desde la región de la sequía hacia sus sumideros climatológicos en noreste de Norte América. Un mayor entendimiento, no solamente del transporte de humedad, sino también de la relación entre fuentes y sumideros y de los probables impactos generados por las variaciones en las fuentes es crucial para una predicción del tiempo y del clima con más calidad, ayudando a minimizar las consecuencias de los desastres naturales.

  • English

    The present work proposes a Lagrangian diagnostic scheme to investigate the anomalous moisture transport before, during, and after the occurrence of drought episodes. The Lagrangian approach proposed here uses the model FLEXPART integrated with the ERA-Interim data set and it has been successfully applied in previous studies concerning the climatological characterization of the sources and sinks of moisture in several regions around the world. The drought episodes will be identified and characterized through the SPEI index. The anomalies of the moisture sources for the area affected will be analyzed, as well as the impact of the droughts on the moisture transport from the area affected towards its climatological sinks (previous studies suggest that some heat wave episodes can be associated with anomalies in moisture transport). In other words, the methodology proposes to investigate the role of the area affected as a receptor/source of moisture during the drought episodes. As an example of applicability of the methodology, the severe drought episode over central U.S. in 2012 is analyzed. An analysis of the 2012 anomalies suggests that there was some reduction in the contribution from the local and continental climatological moisture sources for the central U.S. mainly from June to October. The period from July to October 2012 was also characterized by the reduction of the moisture transport from the drought area towards its climatological sinks located over northeastern North America. A better understanding not only of the transport of humidity, but also of the relationship between sources/sinks of moisture and of possible impacts generated by variations in the sources is crucial for a more accurate weather forecast, helping to minimize the consequences of the natural hazards.