Revista Cubana de Meteorología

Fenómenos meteorológicos peligrosos que han afectado la zona costera de la bahía de Cienfuegos

RESUMEN El presente trabajo tiene como objetivo identificar los principales fenómenos meteorológicos peligrosos que históricamente han afectado la zona costera de la bahía de Cienfuegos. Para conseguir el mismo se consultaron todas las cronologías de ciclones tropicales, tormentas locales severas, vientos fuertes y lluvias intensas disponibles tanto nacionalmente como en el Centro Meteorológico Provincial de Cienfuegos para identificar los Fenómenos Meteorológicos Peligrosos que la han afectado entre los años 1851-2018. Se contó con numerosa bibliografía existente al respecto y las experiencias de distintos actores presentes en el área. Como principal resultado se obtuvo que los Fenómenos Meteorológicos Peligrosos, a través de los años, han causado cuantiosas afectaciones económicas, sociales y ecológicas en la zona costera de la bahía de Cienfuegos, siendo el ciclón tropical el organismo más destructivo, seguido por las lluvias intensas y las inundaciones costeras, demostrando que todavía existen vulnerabilidades a pesar de contar con modernas tecnologías de vigilancia hidrometeorológica, así como sistemas de defensa civil y alerta temprana. Estos resultados son de mucha utilidad en la evaluación de riesgos y vulnerabilidades de asentamientos y objetivos económicos de la zona costera de la bahía y servirán para una mejor comprensión de los fenómenos meteorológicos peligrosos y su impacto.

ABSTRACT This paper aims to identify the main dangerous meteorological phenomena that have historically affected the coastal area of Cienfuegos Bay. To achieve this, all the chronologies of tropical cyclones, severe local storms, strong winds and heavy rains available both nationally and at the Provincial Meteorological Center of Cienfuegos were consulted to identify the Dangerous Meteorological Phenomena that have affected it between the years 1851-2018. There were consulted numerous existing bibliography and the experiences of different actors present in the area. As a main result, it was obtained that Dangerous Meteorological Phenomena, over the years, have caused numerous economic, social and ecological effects in the coastal area of Cienfuegos Bay, being the tropical cyclone the most destructive organism, followed by heavy rains and coastal flooding, showing that there are still vulnerabilities despite having modern hydrometeorological surveillance technologies, as well as civil defense and early warning systems. These results are very useful in assessing the risks and vulnerabilities of settlements and economic objectives of the coastal area of the bay and will serve to better understand dangerous meteorological phenomena and their impact.

Sistema de Gestión de Información para el pronóstico meteorológico especializado

RESUMEN En la presente investigación se estudia la importancia de los sistemas de información dentro de las organizaciones como una alternativa para aumentar los resultados de la organización y la toma de decisiones. Sobre la base de este estudio se diseña y elabora un sistema de gestión de la información para el departamento de Física de la Atmósfera del Centro Meteorológico Provincial de Camagüey. El sistema propuesto está encaminado a dar respuesta a la necesidad de facilitar la organización y el procesamiento de la información para la toma de decisiones. Con su implantación se generan cambios en la forma de realizar los diferentes procesos que tienen lugar en el Departamento de Física de la Atmósfera. El sistema se diseñó para un ambiente web desarrollado en el lenguaje de programación Python y diseñado sobre la plataforma Wordpress.

ABSTRACT In this research we study the importance of information systems within organizations as an alternative to increase the results of the organization and decision making. On the basis of this study, an information management system is designed and developed as a basis for decision-making in the Department of Atmospheric Physics of the Provincial Meteorological Center of Camagüey. The proposed system is aimed at responding to the need to facilitate the organization and processing of information for decision making. With its implementation changes are generated in the way of carrying out the different processes that take place in the Department of Atmospheric Physics. The system was designed for a web environment developed in the Python programming language and designed on the Wordpress platform.

Variabilidad de los tipos de situaciones sinópticas influyentes sobre el occidente de Cuba

RESUMEN El trabajo se fundamenta en la clasificación y análisis de los tipos de situaciones sinópticas influyentes sobre la mitad occidental de Cuba durante el período de 1971 a 2018, utilizando las bases metodológicas de la clasificación subjetiva propuesta por Lapinel (1987). Los datos se analizan a través de su comportamiento multianual, estacional y día tras día (interdiario), con el fin de conocer las posibles tendencias presentes en las series, así como las características y frecuencia de sus valores extremos. Fueron identificadas tendencias definidas en varios tipos y subtipos de situaciones sinópticas, tanto crecientes como decrecientes, evaluando su comportamiento mensual anómalo con respecto al promedio del período 1971-2000. También se analiza la variación estacional de los principales tipos y subtipos de situaciones sinópticas, lo cual permite señalar la ocurrencia de algunos cambios significativos en la duración de las estaciones climáticas del año en la región occidental de Cuba. La influencia de los procesos meteorológicos en la escala local o de impacto se analizó mediante el cálculo de los contrastes interdiarios de los diferentes tipos y subtipos, encontrando que la frecuencia anual de los cambios contrastante puede exceder el 10 % en la variabilidad de los tipos. Este resultado explica la acción potencial y predisponente de las condiciones meteorológicas influyentes en la ocurrencia de los efectos meteorotrópicos sobre la salud humana.

ABSTRACT The job is based on the classification and analysis of the types of synoptic situations influencing on the western half of Cuba in the course of the years 1971 to 2018. The subjective classification of synoptic situations proposed by Lapinel (1987) was applied. The analysis of weather types variability considered the multiannual, seasonal and day by day (inter-daily) characteristics, with the aim of knowing the possible presence of tendencies in the series, as well as the characteristics and frequency of their extreme values. Tendencies in the monthly anomalies of several types and subtypes of synoptic situations were identified, with regard to the mean behavior in the period 1971-2000. The seasonal variation of the main types and subtypes of synoptic situations also were analyzed, which allows indicating the adequate remark of some significant changes in the duration of climatic seasons during the year at the western region of Cuba. The influence of the meteorological processes in the local or impact scale was analyzed by means of the calculation of the inter-daily contrasts of the different types and subtypes, finding out that the more contrasting cases can exceed 10 % of the annual inter-daily variability of the weather types. This result explains the biotropic predisposition of contrasting weather changes to produce health impacts on the local population.

Condiciones sinópticas asociadas con la génesis, evolución y transición tropical de la Tormenta Subtropical Alberto

RESUMEN Cuba a menudo es azotada por ciclones tropicales, pero la afectación directa de un ciclón subtropical no había sido reportada con anterioridad. Sin embargo, en mayo de 2018, las regiones occidental y central del archipiélago cubano experimentaron la influencia de las fuertes precipitaciones asociadas con la tormenta subtropical Alberto. Este sistema contribuyó significativamente al acumulado nacional de mayo, calificado como el segundo mayor para cualquier mes del año desde 1961; consecuentemente, tuvo un importante impacto en los recursos hídricos y en la agricultura de Cuba. Es por ello que el presente artículo tiene como objetivo principal analizar la particular situación sinóptica que favoreció la génesis, evolución y transición tropical de Alberto. Para ello fueron utilizados los mapas sinópticos del campo de viento, así como de las variables: altura geopotencial, temperatura del aire y temperatura superficial del mar. La información disponible se complementó con las imágenes de satélite y los diagramas de fase. Como resultado, se evidenció que la irrupción de una vaguada de los oestes de la tropósfera superior y su permanencia sobre el sudeste del golfo de México y el Caribe occidental, generó el ambiente sinóptico favorable para la génesis de este sistema. Además, se comprobó que el elevado gradiente de temperatura entre la superficie oceánica y el nivel de 500 hPa estableció la condición de inestabilidad que, en combinación con la difluencia superior y la cizalladura vertical del viento generada por la vaguada, propiciaron la formación del ciclón subtropical y el desarrollo del mismo. Finalmente, el desplazamiento del sistema hacia una región de más débil cizalladura vertical del viento y la persistencia de la convección profunda, favorecieron la transición tropical de Alberto.

ABSTRACT Cuba is often hit by tropical cyclones, but the direct impact of a subtropical cyclone had not been previously reported. However, in May 2018, the western and central regions of the Cuban archipelago experienced the influence of heavy rainfall, associated with the subtropical storm Alberto. This system contributed significantly to the national accumulated of May, qualified as the second largest for any month of the year since 1961; consequently, it had an important impact on water resources and agriculture in Cuba. Therefore, this article has as main objective to analyze the particular synoptic situation that favored Alberto's genesis, evolution, and its tropical transition. For this purpose, there were used the synoptic maps of wind field, as well as the variables: geopotential height, air temperature, and sea-surface temperature. The available information was complemented with satellite images and phase diagrams. As a result, it was evidenced that the intrusion of an upper trough in the westerlies and its permanence over the southeast of the Gulf of Mexico and the western Caribbean, generated the favorable synoptic environment for the genesis of this system. In addition, it was found that the high-temperature gradient between the ocean surface and the 500 hPa level established the condition of instability that, in combination with the upper difluence and vertical wind shear generated by the trough, led to the formation of the subtropical cyclone and the development of it.

Actualización del mapa de niveles ceráunicos de Cuba

RESUMEN Los mapas de niveles ceráunicos de Cuba hasta el cierre del periodo en el año 2010 fueron realizados teniendo en cuenta solo la información que aportan las observaciones de código de estado de tiempo presente, debido a los faltantes de información y los sesgos que en el cálculo de los parámetros esto puede ocasionar. El objetivo del presente trabajo es caracterizar la distribución espacial de variables asociadas a tormentas para el territorio cubano, contabilizando el fenómeno a partir de los registros de código de estado de tiempo presente y pasado. La inclusión de los registros de código de tiempo pasado ha provocado en crecimiento del 4% para la ocurrencia de observaciones con tormenta, de 40 días para el nivel ceráunico y 7 para la desviación estándar. La distribución espacial del número promedio anual de días con tormenta presenta máximos al sur de Pinar del Río, centro sur de Ciego de Ávila, sur de Camagüey y zonas montañosas de las provincias orientales del país.

ABSTRACT Until the period ending in 2010, keraunic levels maps in Cuba were made taking into account only information from present weather code reports, due to the lack of information regarding past weather codes and the bias this could cause in the calculus of parameters. The aim of this work is to characterize the spatial distribution of thunderstorm related variables over the Cuban Territory based on the present and past weather codes reports. The inclusion of past weather reports has caused an increase of 4% on the frequency of observations of storms and 40 days on the keraunic level, with 7 days on the standard deviation. The spatial distribution of the annual number of days with thunderstorms shows maximum values South of Pinar del Río, South central Ciego de Ávila South of Camagüey and at mountain zones of the Easter provinces of the Country.

Emisiones atmosféricas provenientes de centrales azucareros de Holguín, Cuba: Una herramienta de gestión pública local

RESUMEN Las elevadas emisiones de contaminantes hacia la atmósfera son la causa de diversos problemas ambientales en la actualidad, desde el nivel local, hasta la escala global. Para su evaluación, el estudio estimó el Dióxido de Azufre (SO2), Óxidos de Nitrógeno (NOX), y el Material Particulado menor de 10 y 2,5 micrómetros (PM10 y PM2,5), emitidos por generadores de vapor de centrales azucareros de la provincia de Holguín. Se utilizó el método de cálculo basado en el factor de emisión para determinar la tasa de emisión de estos contaminantes. Como resultado fundamental se obtuvo que los generadores de vapor de los centrales azucareros evaluados emiten principalmente PM10 (10 675,835 t/año), PM2,5 (5 330,389 t/año), y NOX (903,456 t/año) y en menor medida SO2 (376,440 t/año); valores de emisiones que superan a los de los generadores de vapor convencionales que emplean hidrocarburos como combustible, pero menores a los de termoeléctricas y grupos electrógenos. La comparación de las emisiones máximas admisibles con respecto a la NC/TS 803: 2017, para la categoría de fuentes existentes, demostró que se sobrepasan los valores establecidos para el PM10 y PM2,5 de todas las chimeneas y en el caso de los NOX sólo los centrales López Peña y Cristino Naranjo superan la norma, para el SO2 ninguna de las emisiones sobrepasa el máximo valor fijado.

ABSTRACT The high emissions of pollutants into the atmosphere are the cause of various environmental problems today, from the local level, to the global scale. For its evaluation, the study estimated Sulfur Dioxide (SO2), Nitrogen Oxides (NOX), and Particulate Material smaller than 10 and 2.5 micrometers (PM10 and PM2.5), emitted by steam generators of sugar mills from the province of Holguin. The calculation method based on the emission factor was used to determine the emission rate of these pollutants. As a fundamental result it was obtained that the steam generators of the sugar mills evaluated emit mainly PM10 (10 675,835 t / year), PM2.5 (5 330,389 t / year), and NOX (903,456 t / year) and to a lesser extent SO2 (376,440 t / year); emission values that exceed those of conventional steam generators that use hydrocarbons as fuel, but lower than those of thermoelectric and generator sets. The comparison of the maximum permissible emissions with respect to NC / TS 803: 2010, for the category of existing sources, showed that the values established for the PM10 and PM2.5 of all chimneys are exceeded and in the case of NOX only the López Peña and Cristino Naranjo plants exceed the standard, for SO2 none of the emissions exceeds the maximum set value.

Lluvia localmente intensa. Estudio de casos

RESUMEN La lluvia intensa es un fenómeno severo que produce importantes daños en diferentes sectores de la economía y que compromete la seguridad de la población. Sin embargo, existe una escasa comprensión de los mecanismos y factores que a meso-escala favorecen su ocurrencia. En el presente trabajo se realiza un estudio de casos para los cuales predominó la influencia anticiclónica en toda la columna troposférica, situación no favorable para la ocurrencia de precipitaciones. Es por ello que el objetivo principal de esta investigación es determinar el comportamiento a meso-escala de la temperatura, humedad relativa y viento, así como la estructura interna de las tormentas, que favorecen la ocurrencia de lluvia localmente intensa durante el período poco lluvioso para la mitad oriental de Cuba. Se contó con la salida del modelo numérico WRF (Weather Research and Forecasting) para el análisis de los campos de temperatura, viento y humedad. Las observaciones de radar e imágenes de satélite complementaron la información disponible para el análisis de la evolución y estructura interna de las tormentas. Según la salida del modelo WRF los casos de lluvia intensa estudiados se generaron en un ambiente de débil cizalladura vertical del viento desde superficie hasta 6 km. Predominan altos valores de humedad relativa en la capa superficie-850 hPa, una capa seca en niveles medios y temperaturas inferiores a -6ºC en 500 hPa. Las celdas convectivas se caracterizan por ser intensas y de rápida evolución. Mientras que las variables de vorticidad, divergencia y velocidad vertical no reflejan un comportamiento homogéneo para los procesos de lluvia localmente intensa.

ABSTRACT Heavy rain is a severe phenomenon that causes major damage to different sectors of the economy and compromising the safety of the population. However, there is poor understanding of the mechanisms and factors which favor its meso-scale occurrence. In this research a case study presenting conditions anticyclonic influence throughout the tropospheric column, in order to determine the mesoscale behavior of temperature, relative humidity and wind, as well as the internal structure of storms which favor the occurrence of locally heavy rain in six hours in the less rainy period for the half eastern part of Cuba. It featured the output of the numerical model WRF (Weather Research and Forecasting) for the analysis of field temperature, wind and humidity. Radar observations and satellite images complement the data available for the study of evolution and internal structure of storms. According to the WRF model output, heavy rain studied cases were generated in an environment of weak vertical wind shear from surface up to 6 km. High relative humidity at the surface-850 hPa layer, a dry layer at middle levels and temperatures below -6 ° C at 500 hPa were predominant. Convective cells are characterized by intense and rapidly evolving. While variables vorticity, divergence and vertical velocity does not reflect a homogeneous behavior for locally heavy rain processes.

Metodología para el estudio climático de las inundaciones costeras en Cuba. Aplicación en la costa norte de la región central y oriental

RESUMEN El presente trabajo tiene como objetivo desarrollar una metodología que estructure los estudios climáticos de inundaciones costeras en el archipiélago cubano, a partir de las fuentes de información disponibles en Cuba y de métodos estadísticos actualizados empleados por parte de la comunidad científica internacional. Los métodos empleados fueron los tests no paramétricos de Spearman, Mann- Kendall y Pettitt, las distribuciones de Poisson y Gumbel, así como las pruebas de bondad de ajuste χ2 y Kolmogorov- Smirnov. Como fuentes de información se utilizaron las estaciones meteorológicas costeras cubanas, así como los archivos del Instituto de Meteorología y del Centro Nacional de Huracanes. Como resultados se obtuvo el período de retorno de la velocidad máxima del viento, para las probabilidades del 10%, 4% y 2%, y de las inundaciones moderadas y fuertes, así como la tendencia estadística del viento máximo anual y de las inundaciones costeras. Se concluye que la metodología propuesta está sustentada en el estado actual del conocimiento a nivel internacional sobre esta temática, mientras que se corresponde con las fuentes de información y los datos meteorológicos disponibles en Cuba. Los métodos empleados y los resultados obtenidos en esta investigación son válidos para la ejecución de futuras investigaciones de este tipo, así como su aplicación en los planes de reducción de desastres y las políticas de adaptación al cambio climático que ejecuta el Estado Cubano en el marco de la “Tarea Vida”.

ABSTRACT This paper aims to develop a methodology that structures the climatic studies of coastal flooding in the Cuban archipelago, based on the sources of information available in Cuba and updated statistical methods used by the international scientific community. The methods used were the non-parametric tests of Spearman, Mann-Kendall and Pettitt, the distributions of Poisson and Gumbel, as well as the tests of goodness of fit χ2 and Kolmogorov-Smirnov. Cuban coastal weather stations were used as sources of information, as well as the archives of the Institute of Meteorology and the National Hurricane Center. As a result, the period of return of the maximum wind speed was obtained, for the probabilities of 10%, 4% and 2%, and of moderate and strong floods, as well as the statistical trend of the maximum annual wind and coastal flooding. It is concluded that the proposed methodology is based on the current state of international knowledge on this subject, while it corresponds to the sources of information and meteorological data available in Cuba. The methods used and the results obtained in this research are valid for the development of future investigations of this type, as well as their application in the disaster reduction plans and climate change adaptation policies that the Cuban State develops within the framework of the "Life Task".

Pronóstico de las condiciones del ganado vacuno en cuba a través de modelos ARIMA

RESUMEN El objetivo de este trabajo se centró en la modelación para predecir las condiciones de los animales mediante el uso de series temporales para Cuba. El análisis se basó en el índice de temperatura y humedad (ITH) calculado a partir de los datos de 64 estaciones meteorológicas del país, agrupadas en tres regiones: oriente, centro y occidente. Se aplicaron los test de Dickey - Fuller y KPSS para identificar la estacional de las series. Se empleó el método Holt Winters de la familia de series temporales de suavizado exponencial. Los mejores modelos resultaron los correspondientes a la zona oriental (1,1, 2) (0, 0,1) 52 y (0,0,1)_(0,1,1)_12. Además, se realizó el análisis para la estación meteorológica La Piedra, Manicaragua, Villa Clara.

ABSTRACT The objective of this work was focused on modeling to predict animal conditions through the use of time series for Cuba. The analysis was based on the temperature and humidity index (ITH) calculated from the data of 64 meteorological stations of the country, grouped into three regions: east, center and west. Dickey - Fuller and KPSS tests were applied to identify the seasonal series. Holt Winters method of the family of time series of exponential smoothing was used. The best models were those corresponding to the eastern zone (1,1, 2) (0,0,1) 52 and (0,0,1) (0,1,1) 12. In addition, the analysis was carried out for a La Piedra weather station (Manicaragua, Villa Clara, Cuba).

Nuevos records de temperaturas máximas en abril del 2020