Hispanopedia WikiEl Programa de Atmósfera Global del Océano Tropical ( TOGA ) fue un estudio de diez años (1985-1994) del Programa Mundial de Investigaciones Climáticas (PMIC), dirigido específicamente a la predicción de fenómenos climáticos en escalas de tiempo de meses a años.
El modelo TOGA hizo hincapié en los océanos tropicales y su relación con la atmósfera global. El modelo TOGA se basa en la premisa de que el ajuste dinámico del océano en los trópicos es mucho más rápido que en latitudes más altas . Por lo tanto, las perturbaciones que emanan del Océano Pacífico occidental (como El Niño ) pueden propagarse a través de la cuenca en escalas de tiempo de semanas, en comparación con los años que tarda la propagación correspondiente en toda la cuenca en latitudes más altas.
La importancia de las escalas de tiempo dinámicas más cortas cerca del ecuador es que son similares a las de los modos atmosféricos altamente energéticos. Esta similitud permite la formación de modos acoplados entre el océano y la atmósfera. TOGA fue fundamental para desarrollar un sistema de observación integral para el océano Pacífico ecuatorial y sentó bases importantes para la predicción del fenómeno ENSO, la asimilación de datos y la comprensión de la interacción aire-mar.
Antecedentes y motivación
Los orígenes del programa TOGA se remontan a la década de 1920 y al trabajo de Sir Gilbert Walker sobre lo que se conoció como la Oscilación del Sur, un aparente vínculo entre las anomalías de la presión atmosférica en todo el Océano Pacífico que parecía ser un factor importante de los patrones climáticos. [1] Este trabajo fue promovido por Jacob Bjerknes en la década de 1960 cuando solidificó el vínculo entre los fenómenos de El Niño, una anomalía cálida invernal en las aguas normalmente frías de la costa de Perú, con la Oscilación del Sur. [2]
El fenómeno combinado de El Niño y Oscilación del Sur (ENSO) resultó ser un importante contribuyente a la variabilidad climática estacional, con implicaciones tanto humanas como económicas. El estudio de estos fenómenos vinculados continuó durante los años 1970 y 1980 a través de una variedad de estudios de observación y modelado que incluyeron el descubrimiento de las ondas Kelvin ecuatoriales , un precursor potencial del fenómeno ENSO. [3]
Con esto en mente, el Programa Mundial de Investigaciones Climáticas comenzó a planificar una iniciativa de investigación de una década de duración destinada a comprender la interacción océano-atmósfera en las cuencas oceánicas tropicales. Los objetivos de este programa se consolidaron cuando en 1982-1983 un importante fenómeno de El Niño, en ese momento el más fuerte hasta la fecha, golpeó sin predicción ni detección previa. [4] Este evento particularmente fuerte estuvo marcado por sequías, inundaciones, eventos de calor extremo y tormentas severas. [5] Estos eventos definieron claramente la necesidad de mejores mecanismos de predicción para ENSO y la necesidad de datos confiables en tiempo real para respaldar la predicción.
Lanzamiento y objetivos científicos de TOGA
TOGA se lanzó en 1985 con la intención de estudiar la variabilidad oceánica y atmosférica en las tres cuencas oceánicas tropicales. El foco de atención de los Estados Unidos estaba en la cuenca del Pacífico y la financiación la proporcionaban la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA), la Fundación Nacional de Ciencias (NSF) y la Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio (NASA). Los objetivos científicos y metas específicos de TOGA eran: [6]
- Obtener una descripción de los océanos tropicales y la atmósfera global como un sistema dependiente del tiempo para determinar hasta qué punto el sistema es predecible en escalas de tiempo de meses a años y comprender los mecanismos y procesos subyacentes a su previsibilidad.
- Estudiar la viabilidad de modelar el sistema océano-atmósfera con el fin de predecir su variación en escalas de tiempo de meses a años; y
- Proporcionar la base científica para el diseño de un sistema de observación y transmisión de datos para la predicción operativa, si se demuestra esta capacidad, mediante modelos acoplados océano-atmósfera.
Para alcanzar los objetivos de TOGA, se planificó y puso en práctica una estrategia de monitoreo a gran escala y a largo plazo de las capas superiores del océano y la atmósfera, estudios intensivos y muy específicos orientados a procesos y modelos mediante una serie de esfuerzos nacionales, multinacionales e internacionales. Las actividades de modelado fueron coordinadas por el Grupo de Experimentación Numérica de TOGA (TOGA NEG).
Sistema de observación
El programa TOGA estableció un sistema avanzado de observación oceánica para apoyar la investigación y la previsión de los ciclos cálidos del ENSO. Si bien se emplearon métodos tradicionales, como los buques de oportunidad y los mareógrafos interiores, el logro más importante fue el despliegue del proyecto Atmósfera-Océano Tropical (TAO) Array.
El TAO Array fue un proyecto conjunto de la NOAA y el Laboratorio Ambiental Marino del Pacífico (PMEL) que constaba de 70 boyas amarradas estacionadas a lo largo del Océano Pacífico ecuatorial que proporcionaban datos en tiempo real sobre el viento, la temperatura de la superficie del mar y la temperatura del océano profundo utilizando el Sistema Autónomo de Adquisición de Línea de Temperatura (ATLAS). [7]
Los científicos del programa utilizaron una serie de productos derivados de satélites, aunque no fueron creados específicamente para el programa. Los más importantes fueron el radiómetro avanzado de muy alta resolución (AVHRR) de la NOAA para la temperatura de la superficie del mar, el experimento de topografía (TOPEX)/Poseidon para la altura de la superficie del mar y varios satélites pasivos de defensa de microondas para mediciones de la velocidad del viento. [8]
En conjunto, la combinación de datos satelitales e in situ con acceso en tiempo real resultó fundamental para el éxito del programa.
TOGA CORAZÓN
Entre 1992 y 1993 se llevó a cabo un proyecto de campo especial conocido como Experimento de Investigación de Atmósfera Océano Acoplado (TOGA-COARE). El esfuerzo de cuatro meses incluyó 1200 personas, más de 16.000 horas de navegación, 125 vuelos de aeronaves y el lanzamiento de 12.000 radiosondas . Su misión principal era examinar la región de la piscina de calentamiento del Pacífico occidental específicamente para:
- Métodos de interacción océano-atmósfera
- Mecanismos que organizan la convección
- Respuesta oceánica a la combinación de la flotabilidad y la fuerza del viento
- Interacciones atmosféricas/oceánicas que impactan otras regiones [9]
El experimento TOGA-COARE permitió comprender mejor la variabilidad atmosférica y oceánica a escalas interestacionales, incluidos fenómenos como la oscilación Madden-Julian y las ráfagas de viento del oeste. Además, el programa COARE proporcionó mejoras en la parametrización de modelos para cúmulos, mezcla oceánica y flujos aire-mar.
Resultados
El programa TOGA tuvo como resultado directo una mejor comprensión teórica del ciclo ENSO, incluidas las interacciones entre las variaciones de los vientos alisios y la temperatura de la superficie del mar. Además, ayudó a explicar la evolución, el desarrollo y la decadencia de los fenómenos ENSO.
Como resultado de TOGA, se desarrollaron modelos de pronóstico estacional, tanto estadísticos como dinámicos, cuya mejora dio como resultado la primera predicción exitosa del ENSO en 1986 y la elaboración de pronósticos anuales antes del final del programa.
Los efectos de TOGA se extendieron más allá de los hallazgos puramente científicos, sino que cambiaron la forma en que se realizaba el trabajo en los campos de la oceanografía y la meteorología. El programa TOGA forjó una nueva cooperación entre oceanógrafos y meteorólogos y fomentó una nueva cultura de acceso abierto a los datos. En lugar de que cada investigador recopilara y utilizara sus propios datos, ahora los datos estaban disponibles gratuitamente para todos en tiempo real.
Tal vez el mayor éxito del programa TOGA haya sido la predicción y el seguimiento del fenómeno de El Niño de 1997-1998, uno de los más grandes de la historia. Sólo con los hallazgos y los métodos de recopilación de datos establecidos durante el programa TOGA habría sido posible un éxito operativo de ese calibre. [10]
Véase también
Referencias
- ^ Walker, GT (1924). "Correlaciones en las variaciones estacionales del clima. Parte IX: Un estudio más profundo del clima mundial". Memorias del Departamento Meteorológico de la India . 24 (4): 275– 332.
- ^ Bjerknes, J. (1969). "Teleconexiones atmosféricas desde el Pacífico ecuatorial". Monthly Weather Review . 97 (3): 163– 172. Bibcode :1969MWRv...97..163B. doi : 10.1175/1520-0493(1969)097<0163:atftep>2.3.co;2 .
- ^ Wyrtki, K. (1975). La respuesta dinámica del océano Pacífico ecuatorial al forzamiento atmosférico (5): 572– 584.
{{cite journal}}: Falta o está vacío|title=( ayuda ) - ^ McPhaden, MJ; Busalacchi, AJ; Cheney, R.; Donguy, JR; Gage, KS; Halpern, D.; Ji, M.; Julian, P.; Meyers, G.; Mitchum, GT (1998). "El sistema de observación de la atmósfera global y los océanos tropicales (TOGA): una década de progreso". Revista de investigación geofísica . 103 (C7): 14, 169– 14, 240. Bibcode :1998JGR...10314169M. doi : 10.1029/97jc02906 .
- ^ Canby, TY (1984). "El Niño y sus vientos malignos". National Geographic . 165 : 144– 183.
- ^ McPhaden, Michael J.; Antonio J. Busalacchi; Robert Cheney; Jean-René Donguy; Kenneth S. Gage; David Halpern; Ming Ji; Paul Julian; Gary Meyers; Gary T. Mitchum; Pearn P. Niiler; Joel Picaut; Richard W. Reynolds; Neville Smith; Kensuke Takeuchi (1998). "El sistema de observación de la atmósfera global y los océanos tropicales: una década de progreso". Revista de investigación geofísica . 103 (C7): 14, 169– 14, 240. Código Bibliográfico :1998JGR...10314169M. doi : 10.1029/97jc02906 .
- ^ McPhaden, M. "Proyecto Atmósfera-Océano Tropical". NOAA PMEL . Consultado el 9 de diciembre de 2013 .
- ^ McPhaden, MJ; Busalacchi, AJ; Anderson, DLT (2010). "Una retrospectiva de TOGA" (PDF) . Oceanografía . 23 (3): 86– 103. doi : 10.5670/oceanog.2010.26 .
- ^ "TOGA COARE, Laboratorio de Observación de la Tierra". Corporación Universitaria para la Investigación Atmosférica . Consultado el 9 de diciembre de 2013 .
- ^ McPhaden, MJ; Busalacchi, AJ; Anderson, DLT (2010). "Una retrospectiva de TOGA" (PDF) . Oceanografía . 23 (3): 86– 103. doi : 10.5670/oceanog.2010.26 .
Enlaces externos
- Sitio de TOGA
- Sitio de TAO
- Sitio de TOGA COARE
- Estados Unidos Clivar
- La década de TOGA
