Revista Cubana de Meteorología

Los extremos del régimen térmico y la mortalidad en exceso en Cuba

RESUMEN Es un hecho que el clima de Cuba ya experimenta algunos impactos específicos del cambio climático global. Entre ellos, la ocurrencia de comportamientos extremos del régimen térmico del aire, incluyendo episodios de calor o frío intensos. Estos actúan de manera diferenciada en verano e invierno y pueden ser factores predisponentes de diversas meteoropatías, incluyendo la muerte. Para profundizar en el estudio de la relación entre el régimen térmico extremo y su posible influencia en el aumento de la mortalidad diaria, se seleccionó una muestra nacional de las temperaturas máximas y mínimas diarias del aire de 68 estaciones meteorológicas, para comparar su comportamiento con la mortalidad diaria en exceso en todo el país durante el período 2001-2020. Se demuestra que existe una relación bien definida entre los extremos diurnos y nocturnos de la temperatura del aire con los aumentos de la mortalidad en exceso, encontrando diferencias estacionales en la génesis y duración de los máximos de mortalidad, según sea la influencia de las sensaciones extremas de frío o calor. Se identifican los umbrales de inicio de las posibles crisis de salud asociadas a los extremos del régimen térmico y se hace una estimación preliminar del comportamiento perspectivo de las temperaturas máximas y mínimas medias anuales de Cuba, así como de la mortalidad en exceso nacional que se puede alcanzar en el año 2030.

ABSTRACT It is a fact that Cuba's climate is already experiencing some specific impacts of global climate change. Among them, the occurrence of extreme behaviors of the thermal regime of the air, including episodes of intense heat or cold. These act differently in summer and winter and can be predisposing factors for various meteor-pathologies, including death. To further study the relationship between the extreme thermal regime and its possible influence on the increase in daily mortality, a national sample of daily maximum and minimum air temperatures from 68 meteorological stations was selected to compare their behavior with daily mortality in excess throughout the country during the period 2001-2020. It is demonstrated that there is a well-defined relationship between the daytime and nighttime extremes of air temperature with increases in daily excess mortality, finding seasonal differences in the genesis and duration of mortality maximums, depending on the influence of extreme sensations. of cold or heat. The starting thresholds of possible health crisis associated with the extremes of the thermal regime are identified and a preliminary estimate of the prospective behavior of the average annual maximum and minimum temperatures of Cuba is made, as well as the national excess mortality that can be reached in the year 2030.

Predicción de las precipitaciones para la temporada lluviosa en Cuba

RESUMEN Los pronósticos de las precipitaciones tienen gran importancia para prevenir desastres, pérdidas económicas en cultivos y varios aspectos importantes para la hidroeconomía del país, de ahí la necesidad de desarrollar modelos de predicción de precipitaciones. En el Centro Meteorológico Provincial de Villa Clara (CMPVC) se emplean modelos matemáticos con un nivel de precisión alto, pero requieren mucho tiempo de procesamiento. De ahí la necesidad de buscar maneras más actuales y precisas para realizar pronósticos de lluvia acertados, pero de manera más rápida. El progreso de la inteligencia artificial y en especial, las redes neuronales artificiales han permitido desarrollar modelos para dar solución al problema de predicción de precipitaciones; mediante las métricas proporcionadas por la Organización Meteorológica Mundial (OMM) comprendidas entre los años 1975 hasta el 2016. En este trabajo se realiza un análisis de los diferentes modelos de regresión con múltiples salidas para predecir las precipitaciones en los meses mayo, junio, julio y agosto. Los modelos de regresión que más se ajustaron a esta problemática fueron la regresión lineal, el árbol de regresión, el k-vecinos más cercanos, la regresión directa, la regresión encadenada y el perceptrón multicapa. Luego de realizar las corridas de los modelos resultó el perceptrón multicapa, el modelo de regresión con mejores resultados, con un alto grado de eficacia para el pronóstico de las precipitaciones.

ABSTRACT Rainfall forecasts are of great importance to prevent disasters, economic losses in crops and several important aspects for the country's hydroeconomy, hence the need to develop rainfall prediction models. At the Villa Clara Provincial Meteorological Center (CMPVC), mathematical models with a high level of accuracy are used, but they require a lot of processing time. Hence, the need to look for more current and accurate, ways to make accurate rainfall forecasts but in a faster way. The progress of artificial intelligence and especially artificial neural networks have allowed the development of models to solve the problem of rainfall prediction; using the metrics provided by the World Meteorological Organization (WMO) from 1975 to 2016. In this work, an analysis of the different regression models with multiple outputs to predict rainfall is carry out in the months of May, June, July and August. The regression models that best fit this problem were linear regression, regression tree, k-nearest neighbors, direct regression, chained regression and multilayer perceptron. After running the models, the multilayer perceptron was the regression model with the best results, with a high degree of efficiency for rainfall forecasting.

Condiciones de poca dispersión de contaminantes atmosféricos en La Habana, Cuba

RESUMEN Se evalúa la influencia de la variables meteorológicas y los tipos de situaciones sinópticas (TSS) en condiciones de poca dispersión sobre las concentraciones de los contaminantes atmosféricos (SO2, NO2, O3, PM10 y PM2.5 ) en el Campus del Instituto Superior de Ciencias Aplicadas (InSTEC) de la Universidad de La Habana y en la localidad de San Miguel del Padrón (SMP) durante el periodo de 2015 al 2017 a través de las mediciones realizadas en las estaciones automáticas de monitoreo de la calidad del aire. La situación sinóptica que contribuyo de forma predominante a la ocurrencia de condiciones de poca dispersión fue la TSS VIII (Anticiclón Continental Migratorio) y el segundo lugar la TSS I (Anticiclón del Atlántico). Las muestras horarias que estuvieron por encima de la concentración máxima admisible (CMA) según la NC 1020:2014 fueron 59 y 31 veces para el PM10 y PM2,5 respectivamente, en la localidad de SMP. Por otro lado, en el InSTEC, el PM10 sobrepaso la CMA diaria en 21 ocasiones. Para el caso del PM2,5 fueron sobrepasadas la CMA en 17 veces. El único evento catalogado como episodio extremo de altas concentraciones (SMOG) se desarrolló en la estación de monitoreo de la calidad del aire de SMP durante el día 15 de marzo de 2016. Los demás contaminantes gaseosos sobrepasaron sus respectivas CMA en pocas ocasiones para muestras horarias y diarias y coincidieron en tiempo con las ocurridas para el material particulado. Estas situaciones sinópticas que producen poca dispersión también pueden provocar efectos nocivos sobre la salud humana.

ABSTRACT The influence of the meteorological variables and the types of synoptic situations (TSS) in low dispersion conditions on the concentrations of atmospheric pollutants (SO2, NO2, O3, PM10 and PM2.5) in the Campus of the Higher Institute of Sciences Applied (InSTEC) of Havana University and in the town of San Miguel del Padrón (SMP) is evaluated during the period from 2015 to 2017 through the measurements made in the automatic air quality monitoring stations. The synoptic situation that contributed predominantly to the occurrence of low dispersion conditions was TSS VIII (Migratory Continental Anticyclone) and the second place was TSS I (Atlantic Anticyclone). The hourly samples that were above the maximum admissible concentration (CMA) according to NC 1020:2014 were 59 and 31 times for PM10 and PM2.5 respectively, in the SMP locality. On the other hand, in InSTEC, PM10 exceeded the daily CMA on 21 occasions. In the case of PM2.5, the CMA was exceeded 17 times. The only event classified as an extreme episode of high concentrations (SMOG) took place at the SMP air quality monitoring station on March 15, 2016. The other gaseous pollutants exceeded their respective CMA on a few occasions for hourly and daily samples and coincided in time with those that occurred for particulate matter. These synoptic situations that produce low dispersion can also cause harmful effects on human health.

Comportamiento de la lluvia horizontal en el ecosistema montañoso de La Gran Piedra

RESUMEN Los bosques nublados tienen una alta humedad relativa asociada a la precipitación horizontal y a la temperatura. Esta combinación de factores causa que los ecosistemas se mantengan permanentemente húmedos. La precipitación horizontal es un proceso mediante el cual las gotas de agua en movimiento horizontal entran en contacto con la vegetación. Sin embargo, poco se ha investigado y difundido sobre el comportamiento de la misma en la zona montañosa, por no existir una práctica en su medición y método de colección, en particular en el ecosistema montañoso de la Gran Piedra. El objetivo de esta investigación es analizar el comportamiento de la lluvia horizontal en el periodo de julio de 2022 - junio de 2023 e identificar los tipos de situaciones sinópticas (TSS) que condicionan la ocurrencia de niebla. Para su determinación se construyó un equipo y se desarrolló un método para su colección. Con esta investigación se contribuye a la obtención de una base de datos continua para una mejor gestión del conocimiento, relacionado con la lluvia horizontal y su aporte a los ecosistemas montañosos de referencia. Se demostró que el análisis integrado de los factores del clima y patrones sinópticos permite una mejor explicación de la ocurrencia de la lluvia horizontal en la región. Esto establece una valiosa información para la planeación de los procesos de reforestación, conservación y desarrollo de estos ecosistemas.

ABSTRACT Cloud forests have high relative humidity associated with horizontal precipitation and temperature. This combination of factors causes the ecosystems to remain permanently humid. Horizontal precipitation is a process by which horizontally moving water droplets come into contact with vegetation. However, little has been researched and disseminated on the behavior of horizontal precipitation in the mountainous zone, because there is no practice in its measurement and collection method, particularly in the mountainous ecosystem of the Gran Piedra. The objective of this research is to analyze the behavior of horizontal rainfall in the period July 2022 - June 2023 and to identify the types of synoptic situations (TSS) that condition the occurrence of fog. For its determination, an equipment was built and a method for its collection was developed. This research contributes to obtain a continuous database for a better knowledge management related to horizontal rainfall and its contribution to reference mountain ecosystems. It was demonstrated that the integrated analysis of climate factors and synoptic patterns allows a better explanation of the occurrence of horizontal rain in the region. This provides valuable information for the planning of reforestation, conservation and development of these ecosystems.

VI Reunión Nacional de Contaminación Atmosférica del Centro de Contaminación y Química de la Atmósfera (CECONT) del Instituto de Meteorología de la República de Cuba (INSMET)

Comportamiento de contaminantes atmosféricos en presencia de diferentes situaciones sinópticas

RESUMEN Las condiciones sinópticas imperantes en un lugar están directamente vinculadas con los valores de inmisión de contaminantes en la atmósfera. Su estudio permite determinar la presencia de fenómenos que favorecen en mayor o menor grado la acumulación de sustancias contaminantes. Teniendo esto en cuenta, la presente investigación tuvo como objetivo determinar el comportamiento de las inmisiones de Dióxido de Azufre, Dióxido de Nitrógeno y Ozono en dos localidades de La Habana bajo la influencia de diferentes tipos de situaciones sinópticas. Los datos provienen de estaciones de monitoreo automático y corresponden a concentraciones horarias de los contaminantes criterio. A partir de estas se calcularon las concentraciones medias diarias en µg/m3 y se agruparon según el tipo de situación sinóptica que predominaba. El período de muestreo fue desde noviembre del 2015 hasta octubre del 2016. Para determinar la relación con los TSS se realizó la prueba H de Kruskal-Wallis y para estudiar esta relación en mayor detalle la prueba de Dunn. Los máximos valores medios de concentración se obtuvieron cuando las localidades estuvieron bajo la débil influencia del Anticiclón Subtropical del Atlántico Norte y los anticiclones continentales migratorios.

ABSTRACT The prevailing synoptic conditions in one place are directly linked to the implementation values of contaminants in the atmosphere. Its study allows to determine the presence of phenomena that favor to a greater or lesser extent the accumulation of polluting substances. Taking this into account, the present investigation aimed to determine the behavior of sulfur dioxide, nitrogen and ozone dioxide in two locations in Havana under the influence of different types of synoptic situations. The data comes from automatic monitoring stations and correspond to time concentrations of the pollutants criteria. From these the daily average concentrations were calculated in µg/m3 and grouped according to the type of synoptic situation that predominated. The sampling period was from November 2015 to October 2016. To determine the relationship with the TSS, the Kruskal-Wallis H test was performed and to study this relationship in greater detail the Dunn test. The maximum average concentration values were obtained when the localities were under the weak influence of the subtropical anti -cyclone of the North Atlantic and the migratory continental anticyclones.

La Climatología Sinóptica en Cuba. Parte 3: Características climáticas de los grupos, tipos y subtipos de situaciones (1970-2022)

RESUMEN Fundamentada en los conceptos y resultados del “Catálogo de los tipos de situaciones sinópticas que influyen sobre Cuba”, el cual contiene las series diarias actualizadas y validadas de los tipos de situaciones sinópticas, que influyeron sobre las mitades occidental y oriental de Cuba durante el período de 53 años desde 1970 a 2022, se presenta la descripción regional de las principales características climáticas de cada tipo de situación sinóptica: frecuencias mensuales, marchas estacionales y multianuales, tendencias y puntos de cambios al nivel de confianza del 95 %, así como los comportamientos anómalos con respecto al promedio del período 1981-2010. Se identifican diferencias importantes en la duración de los días de influencia y en las características espacio-temporales de los procesos sinópticos que afectan a ambas mitades del país. Por tanto, la génesis de los cambios cualitativos y cuantitativos que se observan en el clima cubano se asocia a las tendencias observadas en las frecuencias de ocurrencias de algunos procesos extratropicales propios del invierno, y a variaciones relativamente recientes en la influencia del anticiclón subtropical oceánico sobre Cuba, las que pueden estar reflejando los impactos potenciales del calentamiento global sobre los procesos de la circulación atmosférica, que actúan como factores formadores del clima para toda la región del Caribe, incluyendo a Cuba.

ABSTRACT Based on the concepts and results of the “Catalog of the types of synoptic situations that influence Cuba”, which contains the updated and validated daily series of the types of synoptic situations that influenced the western and eastern halves of Cuba during the period of 53 years from 1970 to 2022, the regional description of the main climatic characteristics of each type of synoptic situation is presented: monthly frequencies, seasonal and multi-year variability, trends and change points at the 95% confidence level, as well as the behaviors anomalous with respect to the average of the period 1981-2010. Important differences are identified in the duration of the days of influence and in the space-time characteristics of the synoptic processes that affect both halves of the country. Therefore, the genesis of the qualitative and quantitative changes observed in the Cuban climate is associated with the observed trends in the frequencies of occurrence of some typical winter extratropical processes, and with relatively recent variations in the influence of the oceanic subtropical anticyclone over Cuba, which may be reflecting the potential impacts of global warming on atmospheric circulation processes, which act as climate-forming factors for the entire Caribbean region, including Cuba.

Estimación de las emisiones de gases de efecto invernadero en el sector agrícola en la provincia de Cienfuegos en el periodo 2010 - 2020.

RESUMEN En Cuba la agricultura es responsable del 20% de las emisiones de Gases de Efecto Invernadero, siendo el segundo sector más emisor. Esta investigación tiene como objetivo estimar las emisiones de Gases de Efecto Invernadero en el sector Agricultura en la provincia de Cienfuegos en el período 2010-2020. Se utilizaron como metodologías las Directrices del Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático del 2006. En 2020, las emisiones de GEI del sector Agricultura en la provincia de Cienfuegos, fueron de 309.4 Gg CO2eq (representa un 28.9% menor que el año 2010). Del total de estas emisiones, el 60.3% correspondió al metano (CH4), el 39.5% al óxido nitroso (N2O) y el restante 0.1% al dióxido de carbono (CO2). Las emisiones de CH4 ascienden a 186.9 Gg CO2eq y provienen principalmente de la fermentación entérica del ganado, actividad que aporta 169.0 Gg CO2eq, (90.5% de las mismas). Las emisiones de N2O del sector ascienden a 116.9 Gg CO2eq y provienen principalmente de las actividades vinculadas a los suelos agrícolas, siendo las excretas directas del ganado en pasturas la subcategoría que más aporta N2O en la provincia con 81.3 Gg CO2eq y representa el 69.6% de ellas. Por último, las emisiones de CO2 provienen en su totalidad de la aplicación de urea. El inventario de emisiones del Sector Agricultura en la provincia de Cienfuegos constituye una herramienta valiosa para tomar decisiones a nivel local, priorizar acciones y medidas de mitigación acorde a las metas nacionales, apoyar el desarrollo, así como implementar y monitorear el impacto de dichas acciones.

ABSTRACT "In Cuba, agriculture is responsible for 20% of Greenhouse Gas emissions, making it the second largest emitting sector. This research aims to estimate the Greenhouse Gas emissions in the Agriculture sector in the province of Cienfuegos in the period 2010-2020. The methodologies used were the Guidelines of the Intergovernmental Panel on Climate Change of 2006. In 2020, the GHG emissions from the Agriculture sector in the province of Cienfuegos were 309.4 Gg CO2eq (representing a 28.9% decrease compared to 2010). Of these emissions, 60.3% corresponded to methane (CH4), 39.5% to nitrous oxide (N2O), and the remaining 0.1% to carbon dioxide (CO2). CH4 emissions amounted to 186.9 Gg CO2eq and mainly came from enteric fermentation of livestock, which contributed 169.0 Gg CO2eq (90.5% of the total). N2O emissions from the sector amounted to 116.9 Gg CO2eq and mainly came from activities related to agricultural soils, with direct livestock excreta in pastures being the subcategory that contributed the most N2O in the province with 81.3 Gg CO2eq, representing 69.6% of the total. Finally, CO2 emissions solely came from the application of urea. The emissions inventory of the Agriculture sector in the province of Cienfuegos is a valuable tool for making local-level decisions, prioritizing mitigation actions and measures in line with national goals, supporting development, as well as implementing and monitoring the impact of such actions."

Caracterización climática de la Cuenca Hidrográfica Damují

RESUMEN Las cuencas hidrográficas juegan un papel importante en el suministro de agua para el sector agropecuario, además de otras actividades económicas, sociales y ambientales del territorio provincial. El conocimiento climático es de gran importancia para el desarrollo sostenible de cualquier zona de estudio por lo que el objetivo de esta investigación es caracterizar climáticamente el área de la cuenca Hidrográfica Damují. Para la realización de este estudio se utilizaron los resultados preliminares del Atlas Agroclimático de la provincia Cienfuegos, la base de datos digital de todas las variables meteorológicas de 62 estaciones meteorológicas pertenecientes a la Red del Instituto de Meteorología y la rejilla 4x4 km utilizada ya en otros estudios climáticos y agrometeorológicos, tomando como período climático norma el 1991-2020. La temperatura media anual en la cuenca no experimenta una gran variación espacial con valores entre 24-25ºC en la mayor parte de su superficie, aumentando ligeramente en la porción sur con registros entre 25-26ºC. Las temperaturas mínimas en los meses de diciembre, enero y febrero pueden estar por debajo de los 16 ºC como promedio y las máximas pueden llegar a superar los 31.0 ºC como promedio anual en la mitad norte de la zona de estudio, no obstante, en los meses de julio y agosto estos pueden rebasar los 33.5 ºC como promedio. Los acumulados medios anuales de las precipitaciones alcanzan un total de 1422.1 mm. La información generada constituye una herramienta para los tomadores de decisiones que le permitirán adaptarse y enfrentar con mayores conocimientos el cambio y variabilidad climática.

ABSTRACT The hydrographic basins play an important role in the supply of water for the agricultural sector, as well as for other economic, social, and environmental activities in the provincial territory. Climate knowledge is of great importance for the sustainable development of any study area, so the objective of this research is to characterize climatically the area of the Damují Hydrographic Basin. For the realization of this study, the preliminary results of the Agroclimatic Atlas of the Cienfuegos province were used, the digital database of all meteorological variables from 62 meteorological stations belonging to the Meteorology Institute network and the 4x4 km grid used in other climatic and agrometeorological studies, taking as the climatic norm period the years 1991-2020. The annual average temperature in the basin does not experience a great spatial variation with values between 24-25ºC in most of its surface, slightly increasing in the southern portion with records between 25-26ºC. Minimum temperatures in the months of December, January, and February can be below 16ºC on average and maximums can exceed 31.0 ºC on average annually in the northern half of the study area, however, in the months of July and August these can exceed 33.5ºC on average. The annual average precipitation accumulations reach a total of 1422.1 mm. The generated information constitutes a tool for decision makers that will allow them to adapt and face the climate change and variability with greater knowledge.

Resumen de la temporada invernal 2022-2023

RESUMEN En este artículo se describen las principales características de la temporada invernal 2022-2023 en Cuba. Para la conformación del mismo se utilizaron los resúmenes que cada Centro Meteorológico Provincial tras el paso de los frentes fríos por las provincias del país. Además, se utilizaron los Estados Generales del Tiempo realizados por el Centro de Pronósticos del Instituto de Meteorología, así como los datos cronológicos sobre los frentes fríos del archivo que también lleva a cabo este centro. La temporada invernal 2022-2023 se inició el día 19 de octubre de 2022, con la llegada a Cuba del primer frente frío y se extendió hasta el 30 de abril de 2023, día en que afectó el FF No. 15 y último de esta temporada invernal. La misma fue clasificada como poco activa con relación al valor climático (19 FF por temporada), encontrándose en ella 10 frente fríos que fueron clasificados como clásicos, 2 revesinos y uno secundario por su tipo. En cuanto a la intensidad, 13 frentes fríos fueron débiles y 2 moderados, sin presentarse ningún frente frío fuerte en esta temporada. Además, solo dos de los frentes fríos de la temporada afectaron todo el territorio nacional, encontrándose que el 60 % de estos sistemas invernales se disiparon en la región central.

ABSTRACT This article describes the esential characteristics of the 2022-2023 winter season in Cuba. To create it, the summaries provided by each Provincial Meteorological Center after the passage of the cold fronts through the provinces of the country were used. In addition, the documents of the General Weather made by the Forecast Center of the Institute of Meteorology were used, as well as chronological data of cold fronts from the archive also belongs to this center. The 2022-2023 winter season began on October 19, 2022, with the arrival in Cuba of the first cold front and extended until April 30, 2023, the day on which the FF No 15 and last of this winter season affected. It was classified as not very active in relation to the climatic value (19 FF per season), finding 10 cold fronts that were classified as classic, 2 revesinos and one secondary due to its type. Regarding intensity, 13 cold fronts were weak and 2 moderate, without presenting any strong cold front this season. In addition, only two of the season's cold fronts affected the entire national territory, with 60% of these winter systems dissipating in the central region.