Variabilidad de alta frecuencia del viento en el sistema de afloramiento peruano bajo escenarios de cambio climático (CMIP6)

Abstract

La variabilidad de alta frecuencia del viento tiene mucha importancia en el sistema de afloramiento peruano, dado que eventos cortos pero intensos del viento pueden provocar la ocurrencia de eventos oceanográficos extremos como olas de calor o eventos de hipoxia. En el presente trabajo se seleccionaron 12 de 16 modelos globales CMIP6 para evaluar los cambios en la variabilidad interdiaria del viento en el sistema de afloramiento peruano bajo dos escenarios futuros: SSP5-8.5 (pesimista) y SSP1-2.6 (optimista) en el periodo 2080-2100, comparado con el periodo histórico 1990-2010. No se encontraron cambios significativos en la distribución del viento bajo el escenario optimista, mientras que bajo el escenario pesimista los modelos proyectan un ligero desplazamiento de la distribución del viento diario hacia vientos de menor intensidad frente a la costa norte. Este cambio implica que: se incrementa la ocurrencia de días de viento débil (menor al percentil 25) entre 5-20% en verano y entre 5-21% en invierno, y disminuye la ocurrencia de días de viento fuerte (mayor al percentil 75) entre 10-15% en verano y entre 5-10% en invierno. Asimismo, se encontró que en el periodo histórico: i) los eventos de viento fuerte (días seguidos de viento fuerte) ocurren con una frecuencia entre 12 y 28 eventos por año, con mayor frecuencia frente la costa norte, con una duración entre 2 y 7 días, y una intensidad máxima entre 7 y 10 m/s, ii) los eventos de viento débil (días seguidos de viento débil) ocurren con una frecuencia entre 12 y 28 eventos por año, también con mayor frecuencia frente la costa norte, con una duración entre 2 y 7 días, y una intensidad mínima entre 1 y 3 m/s. Bajo los escenarios futuros, no se proyectan cambios robustos en las características de los eventos de viento débil o fuerte, excepto en la ligera disminución de la intensidad de ambos eventos frente a la costa norte en el escenario pesimista. Además, se encontró que existe una probabilidad entre 30 y 40% que un día de viento débil (o fuerte) ocurra forzado por la disminución (o incremento) del gradiente norte-sur de temperatura superficial del mar (TSM) a lo largo de la costa. En el escenario pesimista, este mecanismo (gradiente norte-sur de la TSM) podría ser más activo y forzar los cambios proyectados en la distribución del viento frente a la costa norte.

High wind frequency variability is very important in the Peruvian upwelling system, since short but intense wind events can cause the occurrence of extreme oceanographic events such as heat waves or hypoxia events. In the present work, 12 of 16 global CMIP6 models were selected to evaluate changes in interday wind variability in the Peruvian outcrop system under two future scenarios: SSP5-8.5 (pessimistic) and SSP1-2.6 (optimistic) in the period 2080-2100, compared to the historical period 1990-2010. No significant changes in wind distribution were found under the optimistic scenario, while under the pessimistic scenario the models project a slight shift in the daily wind distribution towards lower intensity winds off the north coast. This change implies that: the occurrence of weak wind days (less than the 25th percentile) increases between 5-20% in summer and between 5-21% in winter, and decreases the occurrence of days of strong wind (greater than the 75th percentile) between 10-15% in summer and between 5-10% in winter. Likewise, it was found that in the historical period: i) strong wind events (consecutive days of strong wind) occur with a frequency between 12 and 28 events per year, most often off the north coast, with a duration between 2 and 7 days, and a maximum intensity between 7 and 10 m/s, ii) weak wind events (consecutive days of weak wind) occur with a frequency between 12 and 28 events per year, also most frequently off the north coast, with a duration between 2 and 7 days, and a minimum intensity between 1 and 3 m/s. Under future scenarios, no robust changes in the characteristics of weak or strong wind events are projected, except in the slight decrease in intensity of both events off the north coast in the pessimistic scenario. In addition, it was found that there is a 30 to 40% chance that a day of weak (or strong) wind will occur forced by the decrease (or increase) of the north-south gradient of sea surface temperature (SST) along the coast. In the pessimistic scenario, this mechanism (north-south gradient of the SST) could be more active and force the projected changes in wind distribution off the north coast.