Características de lluvia y eventos extremos en los Andes Tropicales usando un radar de lluvia de Apuntamiento Vertical

Abstract

La información de la estructura vertical de la lluvia en los Andes es bastante limitada, a pesar de su importancia en aspectos como modelos de clima (MC) y estimación cuantitativa de lluvia (ECL). Dentro de estos aspectos, los eventos extremos conforman un punto de alto interés debido a la necesidad de mitigar los problemas sociales que pueden ocasionar. Por lo tanto, el objetivo de esta investigación es caracterizar la estructura vertical de la lluvia y eventos extremos en los Andes Tropicales usando un micro radar de lluvia de apuntamiento vertical. Para esto, (i) se determinó el ciclo diario de lluvia; (ii) se caracterizó la bright band; (iii) se caracterizó la columna de agua y los perfiles verticales promedio de reflectividad. Se utilizaron 5 años de datos medidos con un radar de apuntamiento vertical instalado en Cuenca, Ecuador. Los principales resultados indican que (i) los eventos de lluvia con altas intensidades se concentran entre las 12:30 – 20:00 h (Tiempo Local), y en este intervalo se registra el 77% del total de lluvia; (ii) la bright band tiene un espesor entre 200 y 400 m y su parte superior (capa de fusión) se ubica entre 4500 y 4900 m snm; y (iii) la lluvia muestra una alta variabilidad en la columna de agua: durante la etapa convectiva los valores de reflectividad pueden aumentar hasta en un 94% desde la capa de fusión hasta la superficie. Los resultados evidencian la alta complejidad de los eventos de lluvia de la zona andina y la necesidad de considerar estos aspectos para mejorar la precisión de MC y ECL.//Although the vertical structure of rain is relevant in aspects such as climate models (CM) and quantitative precipitation estimation (QPE), data about it is limited in the Andes. Within these aspects, extreme rainfall events are important due to their potential social impacts. Therefore, this study aims to characterize the vertical structure of rain and extreme events in the Tropical Andes using a Vertically Pointing Micro Rain Radar. For this, (i) the diurnal rainfall cycle was determined; (ii) the bright band was characterized; (iii) common characteristics of the vertical rain profile during extreme events, along with the average vertical reflectivity profiles of different development stages of a characteristic extreme event were studied. The study was performed using five years of data from a vertically pointing rain radar installed in Cuenca, Ecuador. The main results indicate that (i) rain events with high intensities are concentrated between 12:30 – 20:00 h (Local Time), during which 77% of the total rainfall occurs; (ii) the bright band has a thickness between 200 and 400 m, and its top (melting layer) is located between 4500 and 4900 m above sea level; (iii) rainfall shows a high variability in the water column: during the convective stage reflectivity values can increase up to 94% from the fusion layer to the ground. The results show the complexity of rainfall events in the Andean region and the need to consider these aspects into CM and QPE to improve their accuracy.