A Climatology of South Ecuador - With special focus on the major Andean ridge as Atlantic-Pacific climate divide

Language
en
Document Type
Doctoral Thesis
Issue Date
2007-07-09
Issue Year
2007
Authors
Emck, Paul
Editor
Abstract

This work is the first comprehensive study of the climate at the major ridge of the Andes in South Ecuador and North Peru. The data sets used for this purpose are data from own measurements, existing data from the national weather stations and NCEP Reanalysis data. A particular feature of this dissertation is the elaborate and innovative graphical methods of presenting both measured and model data. The Andes of South Ecuador pose a significant, perpendicular barrier to a quasi-permanent easterly mid-level jet stream. Orographic uplift at the eastbound slopes deprives the air masses of a large share of its moisture load. The nearly incessant interception of moisture makes the highest ridge of this section of the Andes, the Cordillera Real, a true climate divide that separates humid climates upwind from semiarid and arid climates downwind. The outstanding topographic and climate setup produces a row of surprising weather extremes. Wind speed during easterly trades reaches mean monthly values of up to 15 m/s. In austral winter, mean daily speed of up to 24 m/s has been observed; gusts have reached >28 m/s (10 Bft). Predominantly advective and wind-enhanced rainfall mounts to over 6,000 mm/year in the summit regions. Within a range of only 30 km, local rain totals of probably even up to 8.000 mm/year are contrasted by barely 300 mm/year in the rain shadow. Very clear skies, cloud radiative effects and the high sun position result in a very intensive light climate. Global irradiance of unprecedented absolute magnitudes of over 1800 W/m2 has been measured. Intermittent northern and southern meridional air flow along the eastern slopes of the Andes produce outstanding weather extremes in the region as well. The northern variant, associated with El Veranillo del NiƱo, comes along with fair weather, aridity and high air temperatures. Key feature of this weather situation is a dynamic, along-barrier LLJ. The southern current is less dynamic but by spanning >70 degrees of latitude (>8000 km) an unmatched climatic disturbance. It transports maritime sub polar air from the southern hemisphere to north of the equator, causing e.g. cold and pressure extremes and record low radiation budgets in tropical latitudes.

Abstract

Diese Arbeit ist die erste umfassende Detailstudie des Klimas am Andenhauptkamm von SĆ¼d Ecuador und Nord Peru. Die fĆ¼r diesen Zweck verwendeten DatensƤtze sind Daten aus eigenen Messungen, von staatlichen Wetterstationen und NCEP Reanalysis Daten. Ein besonderes Merkmal dieser Arbeit ist die aufwendige und innovative graphische Methode der Aufbereitung sowohl der gemessenen Daten wie auch der Modelldaten. Die Anden von SĆ¼d Ecuador stellen eine signifikante und senkrechte Barriere dar fĆ¼r einen quasi-permanenten, ƶstlichen Mid-Level-Jet. Steigungsregen an der Ostabdachung entzieht den Luftmassen den GroƟteil ihrer Wasserfracht. Die praktisch immerwƤhrende Interzeption der Luftfeuchte macht den hƶchsten Gebirgskamm dieses Andenabschnitts, die Cordillera Real, zu einer wahren Klimascheide, die humide Klimate im Luv trennt von ariden und semi-ariden Klimaten im Lee. Die auƟergewƶhnlichen topographischen und klimatischen Randbedingungen sind verantwortlich fĆ¼r eine Reihe von erstaunlichen Klima-Extremen. Windgeschwindigkeiten wƤhrend der Ostpassate erreichen Monatsmittel von 15 m/s. Im SĆ¼dwinter wurde die mittlere Tagesgeschwindigkeit von 24 m/s beobachtet; Windbƶen erreichten bis >28 m/s (10 Bft.). Vorwiegend windverstƤrkter Advektivniederschlag summiert sich auf Ć¼ber 6000 mm/Jahr in der Gipfelregion. Innerhalb einer Reichweite von 30 km stehen lokaler Niederschlag von mƶglicherweise sogar Ć¼ber 8.000 mm/Jahr und weniger als 300 mm/Jahr im extremen Gegensatz zueinander. Sehr klare Himmel, Reflektion an Wolken und die hohe Sonnenposition erzeugen ein sehr intensives Lichtklima. Globalstrahlung in bisher nicht beobachteter IntensitƤt von Ć¼ber 1800 W/m2 wurden gemessen. Sporadische nƶrdliche und sĆ¼dliche meridionale Luftmassenbewegungen entlang der Ostanden verursachen ebenfalls ungewƶhnliche Wetterextreme in SĆ¼decuador. Die nƶrdliche Variante, Begleiterscheinung des Veranillo del NiƱos, geht gepaart mit Schƶnwetter, Trockenheit und hohen Lufttemperaturen. SchlĆ¼sselelement der Wetterlage ist ein dynamischer LLJ entlang des Kettengebirges. Die sĆ¼dliche Strƶmung ist weniger dynamisch aber bei einer Reichweite von >70 Breitengraden (>8000 km) eine unĆ¼bertroffene (Kurzzeit-) Klimastƶrung. Sie transportiert maritime sub-polare Luft von der SĆ¼dhemisphƤre bis nƶrdlich des Ƅquators(!) und verursacht dabei KƤlte- und Druckextreme und niedrige Strahlungssummen in tropischen Breiten.

DOI
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