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Information relevant to the modelling process, as well as model selection and evaluation.

Las simulaciones del modelo HadCM3 fueron de las primeras disponibles para el análisis de proyecciones futuras, reflejándose en la literatura que describe principalmente variables de temperatura y precipitación para Sudamérica. El objetivo de ese trabajo es investigar los cambios en la circulación atmosférica en el sudeste de Sudamérica asociada a eventos extremos fríos, en el escenario de emisiones futuras más crítico denominado A2, para el periodo 2081-2100 respecto a un periodo climatológico de referencia 1961-1990, considerando el modelo HadCM3 y los datos del reanálisis NCEP/NCAR. A partir de la temperatura media diaria en 850 hPa, se identifican los eventos de temperatura negativa para los meses de mayo a septiembre, componiéndose los cinco eventos más extremos para tres áreas que incluyen la Pampa Húmeda (área 1), Uruguay y sur de Brasil (área 2), la parte oriental de Paraguay, norte de Argentina y sur de Brasil (área 3).Los patrones de circulación son analizados tanto para el reanálisis como para las simulaciones en el clima presente y futuro. Los resultados muestran para el clima presente que el modelo simula la incursión de las isotermas de 0°C más al norte respecto del reanálisis, a excepción del área 3 que limita con los trópicos, con anomalías negativas de temperatura más intensas y más extensas en términos latitudinales. A pesar que las configuraciones de los campos de presión sean similaresal reanálisis, se aprecia una mayor penetración del anticiclón continental, a excepción del área 3, con una intensificación de las anomalías en las respectivas áreas. El modelo también tiende a simular una componente de viento del sur más intensa en 850 hPa y captura la profunda vaguada sobre el continente en niveles altos con el jet subtropical bien configurado, típico de estos eventos extremos. En el escenario futuro, el modelo no proyecta eventos extremos de temperatura por debajo de 0°C para el área 3, restringiendo la incursión de la isoterma de 0° C a latitudes más al sur en las otras dos áreas respecto a la simulación en el clima presente, en concordancia con el aumento de temperatura media que el modelo proyecta para Sudamérica. The simulations with the HadCM3 model were among the first available to analyze future projections. This is reflected in the literature, which mainly describes the variables temperature and precipitation for South America. The aim of this paper is to investigate the changes in the atmospheric circulation over southeastern South America associated to extreme cold events in the most critical future emission scenario A2 for the period 2081-2100, with respect to the climatological reference period 1961-1990. To do that the HadCM3 model is used as well as the NCEP/NCAR reanalysis. Were identified the five most extreme events of daily mean negative temperature in 850 hPa from May to September over three areas: Wet Pampa (area 1), Uruguay and southern Brazil (area 2), eastern Paraguay, northern Argentina and southern Brazil (area 3). The obtained circulation patterns are analyzed in both, the reanalysis and the HadCM3 simulations of the present and future climate. In the present climate, with the exception of the area 3 that borders the tropics, the model simulates a more extended northward incursion of the 0oC isotherm than the reanalysis. It also shows more intense negative temperature anomalies, which have more latitudinal extension. Despite the fact that the configurations of the pressure fields are similar to that of the reanalysis, except for the area 3, a further inland penetration of the continental anticyclone is appreciated, with an intensification of the anomalies over the respective areas. The model also tends to simulate a more intense 850 hPa southerly wind component, capturing the high level deep trough over the continent and displaying a properly configured subtropical jet, which is typical of these extreme events. In the future scenario, the model does not project extreme cold events of below 0oC temperatures for area 3. The model also restricts the incursion of the 0oC isotherm to more southerly latitudes in the other two areas with respect to the simulation of the present climate. These facts are consistent with the mean temperature increase projected by the model for South America. Fil: Müller, Gabriela V.. Provincia de Entre Ríos. Centro de Investigaciones Científicas y Transferencia de Tecnología a la Producción. Universidad Autónoma de Entre Ríos. Centro de Investigaciones Científicas y Transferencia de Tecnología a la Producción. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Centro de Investigaciones Científicas y Transferencia de Tecnología a la Producción; Argentina Fil: Rabelo Da Rocha Repinaldo, Cintia. Provincia de Entre Ríos. Centro de Investigaciones Científicas y Transferencia de Tecnología a la Producción. Universidad Autónoma de Entre Ríos. Centro de Investigaciones Científicas y Transferencia de Tecnología a la Producción. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Centro de Investigaciones Científicas y Transferencia de Tecnología a la Producción; Argentina Fil: Andrade, Kelen M.. Centro de Previsao de Tempo e Estudos Climáticos. Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais; Brasil Fil: Cavalcanti, Iracema F. A.. Centro de Previsao de Tempo e Estudos Climáticos. Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais; Brasil

Ponencia presentada en: XI Congreso de la Asociación Española de Climatología celebrado en Cartagena entre el 17 y el 19 de octubre de 2018. [ES]La variabilidad y los cambios en extremos climáticos afectan la región núcleo de cultivos de Argentina y pueden incrementar su vulnerabilidad ocasionando desastres sin precedentes. Este estudio investiga los cambios de largo período y la variabilidad interanual de los extremos climáticos diarios de precipitación y temperatura y evalúa en qué medida los reanálisis globales reproducen la variabilidad observada en el pasado reciente. Los datos incluyen observaciones con calidad controlada (1963-2013) y los reanálisis ERA-Interim y NCEP2 (1979-2011). Los extremos climáticos se caracterizan espacial y temporalmente con 11 índices de los propuestos por el Equipo de Expertos sobre Detección e Índices de Cambio Climático. Se aplicó un Análisis Espectral Singular para detectar los modos principales de las series temporales medias areales de los índices. Se ajustaron tendencias no-paramétricas lineales a las series temporales de cada índice para estimar la distribución espacial de los cambios medios. Los extremos de temperatura están cambiando hacia condiciones más cálidas. Los días cálidos han estado aumentando desde 1990 mientras que los días fríos han ido decreciendo. Las noches cálidas y frías muestran una señal de calentamiento significativa que parece estar estabilizándose en las últimas décadas. Los eventos de precipitación intensa aumentaron constantemente en la mayor parte de la región desde 1970. La cantidad máxima anual de precipitación en un día aumentó desde la década de 1970 hasta la del 2000, estabilizándose en años recientes. El reanálisis ERA-Interim puede reconocer los extremos de temperatura en tiempo y en espacio, mientras que el antiguo NCEP2 presenta errores sistemáticos. Ambos reanálisis reproducen la máxima precipitación anual en 5 días con grandes sesgos. Aunque se esperaría que los reanálisis agreguen información para extremos climáticos en áreas de observaciones escasas, aún deben usarse con mucha precaución y solo como complemento de las observaciones. [EN]Variability and changes in climate extremes affect the core crop region of Argentina and may increase its vulnerability leading to unprecedented disasters. This study investigates the long-term changes and interannual variability of daily temperature and precipitation climate extremes and assesses to what extent global reanalyses reproduce the observed variability in the recent past. Datasets include quality-controlled observations (1963-2013) and ERA-Interim and NCEP2 reanalyses (1979-2011). Climate extremes are characterized spatially and temporally by 11 indices proposed by the Expert Team on Climate Change Detection and Indices. A Singular Spectrum Analysis was applied to detect the leading modes of the area-averaged index time series. Nonparametric linear trends were fitted to each index time series to estimate the spatial distribution of mean changes. Temperature extremes are changing towards warmer conditions. Warm days has been increasing since 1990 while cold days has been decreasing. Warm and cold nights show a significant signal of warming that seems to be stabilizing in recent decades. Intense precipitation events in most of the region increased steadily since 1970. The annual maximum amount of 1-day precipitation events increased from the 1970s to the 2000s, stabilizing in recent years. The ERA-Interim reanalysis can recognize temperature extremes in time and space, while the older NCEP2 presents systematic biases. Both reanalyses reproduce the annual maximum 5-day precipitation with large biases. Although reanalyses would be expected to add information for climate extremes in areas of scarce observations, they still need to be used with great caution and only as a complement to observations. We appreciate the grant from the PRODACT 2018 of the Science and Technical Secretariat (FICH UNL). This research was carried out with support of Projects CRN3035 and CRN3095 of the Inter-American Institute for Global Change Research (IAI), which is supported by the US National Science Foundation. UNL Project C.A.I. + D. 2016 32/180 is also acknowledged.

El propósito de este estudio es investigar los cambios en la circulación atmosférica asociados a eventos de heladas en la Pampa Húmeda (PH) en el clima futuro para los escenarios más críticos proyectados por el modelo acoplado oceano-atmósfera GFDL. Se emplea el modelo GFDL en sus dos versiones (GFDL-CM2 para el CMIP3 y GFDL-CM3 para el CMIP5). Se analiza la capacidad del modelo para simular los cinco eventos extremos más fríos en el clima presente (1961-1990), respecto de los obtenidos en el reanálisis del NCEP/NCAR. Luego se comparan las simulaciones del clima futuro (2081-2100) con las del presente. En el experimento CMIP3 del clima presente el modelo muestra una mayor penetración de la isoterma de 0°C en 850 hPa, con anomalías de temperatura negativas más intensas que las del NCEP. El anticiclón pos frontal se observa más extendido meridionalmente sobre el continente, con valores de anomalías similares principalmente en la Pampa Húmeda. El gradiente de presión entre la alta y la baja corriente abajo, provoca un flujo de aire frio del sur más intenso en 850 hPa que en el reanálisis, propiciando heladas del tipo advectivas en la región de estudio. En el clima futuro el modelo proyecta una menor incursión de la isoterma de 0°C y con anomalías negativas de temperatura más pequeñas. El máximo del anticiclón en el futuro se localiza más al norte que en el presente, propiciando heladas del tipo radiativas. En el campo de altura, el jet subtropical se presenta más zonal y con intensidades ligeramente mayores que en las simulaciones del clima presente. Para el experimento CMIP5 en el clima presente el modelo logra simular la incursión de la isoterma de 0°C, pero la anomalía de temperatura es mayor que en el reanálisis. El campo de presión presenta similares características que en el experimento de CMIP3, pero con anomalías más intensas al sur del continente. En el escenario futuro el modelo proyecta la incursión de la isoterma de 0°C, así como la anomalía negativa de temperatura, similares al presente. El anticiclón pos frontal se localiza más al norte, sobrestimando tanto su valor así como su anomalía en la PH. El campo de viento no muestra diferencias respecto del presente. En suma, comparando los dos experimentos, el de CMIP3 en el futuro muestra importantes cambios respecto al presente, lo que no ocurre en el CMIP5. Esos cambios se ven principalmente en el campo de presión, donde para el CMIP3 (CMIP5) las heladas tipo radiativas (advectivas) serían las favorecidas en la Pampa Húmeda debido a la posición del anticiclón., The purpose of this study is to investigate the change in the atmospheric circulation associated with frost events in the Wet Pampa (WP) in the future climate for the most critical scenarios projected by the GFDL ocean-atmosphere coupled model. Two versions of the GFDL model are used, the GFDL-CM2 for CMIP3 and GFDL-CM3 for CMIP5. We analyze the model capability to simulate the five most extreme cold events in the present climate (1961-1990), with respect to those obtained with the NCEP/NCAR Reanalysis. Then, we compare the future climate simulations (2081-2100) with the model simulation for the present climate. For the present climate the CMIP3 experiment presents more penetration of the 0°C isotherm in 850 hPa, intensifying the negative temperature anomalies in comparison to the reanalysis. The postfrontal anticyclone is more meridionally extended over the continent, with similar anomalies to those of the reanalysis, mainly over WP. The gradient between the high pressure and the low pressure downwind creates a more intense southerly cold airflow at 850 hPa than the reanalysis, giving place to advective frosts in the studied region. For the future climate, the model projects less penetration of the 0°C isotherm and less intense negative temperature anomalies. The anticyclone maximum is located further north than in the present climate, propitiating radiative frosts. In the upper levels, the subtropical jet shows a more zonally layout and slightly higher intensity than in the present climate simulations. For the present climate the CMIP5 experiment simulates well the incursion of the 0°C isotherm, although with a more intense temperature anomaly in comparison to the reanalysis. The pressure field presents similar characteristics to those shown in the CMIP3 experiment, but with larger anomalies in the southern part of the continent. For the future scenario, the model projects the 0°C isotherm incursion as well as the negative temperature anomalies similar to the present. The post frontal anticyclone is located further north, overestimating its value and the anomaly over WP. The wind field is similar to the present simulation. Summarizing the results of both experiments, the future projections with CMIP3 show significant changes with respect to the present, which is not the case with the CMIP5 experiment. These changes are mainly reflected in the pressure field, in which the position of the anticyclone in CMIP3 (CMIP5) would favor radiative (advective) frosts over WP., Asociación Argentina de Geofísicos y Geodestas