La producción agrícola es una de las principales actividades económicas del centro de Sudamérica (CSA). En particular, Argentina y Brasil se encuentran entre los mayores exportadores mundiales de trigo, maíz, soja y azúcar. Brasil se ha posicionado como el cuarto país del mundo con mayor valor bruto de la producción agrícola, alcanzando un valor medio de 94 500 millones de USD entre 2013 y 2022. Argentina ocupa el undécimo lugar, con un valor medio de 32.200 millones de USD. Entender y prepararse para los fenómenos que puedan modificar el rendimiento de los cultivos resulta clave para la región. Las heladas agrometeorológicas son uno de los eventos con mayor impacto sobre la actividad agrícola. Por lo tanto, es este estudio climático se propone profundizar sobre la ocurrencia de heladas en el centro de Sudamérica a través de tres aspectos innovadores: el abordaje regional, la descripción de la circulación atmosférica de niveles altos mediante múltiples parámetros, y el uso de árboles de decisiones para vincular la circulación atmosférica con la ocurrencia de heladas.
El análisis de regionalización identifica cinco regiones homogéneas de heladas en CSA. En todas las regiones, los eventos tienden a ocurrir con mayor frecuencia durante la fase de La Niña. Además, se ha observado un aumento significativo de la frecuencia de eventos de heladas generalizadas en la Pampa argentina durante el periodo de estudio, debido principalmente a las tendencias negativas de las temperaturas mínimas.
Numerosos estudios previos han demostrado la importancia de los jets de niveles superiores en la determinación de la ocurrencia de heladas en la CSA. Por lo tanto, en este trabajo presentamos una caracterización exhaustiva y cuantitativa de los chorros, que es esencial para una comprensión más detallada de su papel en los extremos fríos y para su incorporación como características en modelos de aprendizaje automático. Nuestros hallazgos indican que se requieren seis parámetros para describir el subtropical jet (STJ), y siete para representar el jet polar, incluyendo la latitud, la intensidad, la inclinación, la extensión longitudinal y la altura.
La alta interpretabilidad de los árboles de decisión ha permitido identificar un subconjunto de variables y sus umbrales que se asocian a una mayor probabilidad de ocurrencia de heladas para cada región en CSA. Encontramos que las condiciones ciclónicas en el Océano Atlántico tienden a favorecer las heladas. Entre los parámetros del jet se destacan: la latitud del STJ, la extensión longitudinal y la inclinación de la rama atlántica del STJ. Las condiciones que favorecen las heladas son un STJ al norte de 31°S, una extensión superior a 35° e inclinaciones negativas (más pronunciadas en las regiones más septentrionales). Por último, observamos que es más probable que las heladas se produzcan en julio.
Los resultados de este trabajo pretenden acercar a los usuarios agrícolas a la comprensión de los procesos físicos que conducen a la aparición de heladas invernales en la CSA. Este conocimiento ayudará a mejorar la toma de decisiones en este sector de la economía, tan crucial para los países de la región. Además, este estudio reviste especial interés para la comunidad de pronosticadores. Tiene el potencial de permitir una evaluación más rigurosa del grado en que los modelos de predicción numérica del tiempo captan los procesos físicos que conducen a las heladas en el CSA.
Collazo, S., García-Herrera, R. Variability of Winter Frosts in Central South America: Quantifying Mechanisms with Decision Trees. Earth Syst Environ (2024). https://doi.org/10.1007/s41748-024-00444-7
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