Atmospheric moisture transport : the bridge between ocean evaporation and hydrological extremes in major tropical river basins

Abstract

It is known that droughts and floods are the result of the complex process of g the water cycle balance on the planet. Specifically, atmospheric water vapor is not only an important element as an initial state of precipitation but also plays an important role in the hydrological and thermal cycle of the climate system. Oceanic evaporation is a very important element if we considers that on the evaporated water from planet, from the surface of the ocean represents the 84% (Oki, 2005) and its role is decisive in continental precipitation (Gimeno et al., 2010). The increase in global evaporation is evident (Yu, 2007), while the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) (2001) reported that the water cycle has a marked change in the state of climate change. Precisely one of the climate change "hotpots" on the oceans is the increase in oceanic evaporation due to the sea surface temperature increases and surface wind speed in some regions of the planet. The hydrological cycle can be assumed to starts in oceanic regions, where the rate of evaporation generally exceeds precipitation, hence the oceans represent a source of moisture that is transported through the atmosphere to the continents, which are moisture sinks. Thus, contributing to Rivers, groundwater and other systems like discharge water back into the ocean, completing the hydrological cycle (Gimeno et al., 2012). To this point, the main sources of oceanic and continental moisture have been identified for important tropical river basins such as the Congo, Niger, Indus, Ganges, Brahmaputra and the Negro and Madeira basins in the Amazon region. Their role in the contribution to precipitation and during dry and wet extremes in these basins has been investigated. The objective of this last Annual Research Plan (PAI) is the writing of the Thesis in which all the results obtained so far will be presented. There will be an introduction where an update of the state of the art will be provided, a description of the methods and techniques implemented will be made and finally the discussion and conclusion of the main results and the future research lines.

Es conocido que sequías e inundaciones son el resultado del complejo proceso de balance del ciclo del agua en el planeta. Específicamente el vapor de agua atmosférico no sólo constituye un importante elemento como estado inicial a la precipitación, sino que desempeña un importante rol en el ciclo hidrológico y térmico del sistema climático. La evaporación oceánica constituye un elemento de gran importancia si se tiene en cuenta que del agua evaporada en el planeta de la superficie del océano se evapora un 84% (Oki, 2005) y su rol es decisivo en la precipitación continental (Gimeno et al., 2010). Constatado está el incremento de la evaporación a escala global (Yu, 2007), mientras que el Panel Intergubernamental de Cambio Climático -IPCC (2001)- comunicó que el ciclo del agua tiene un cambio notable en el estado del cambio climático. Precisamente uno de los “hotpots” de cambio climático sobre los océanos es el incremento de la evaporación oceánica debido al incremento de la temperatura de la superficie del mar y la velocidad del viento superficial en algunas regiones del planeta.

El ciclo hidrológico puede asumirse que comienza en las regiones oceánicas, donde la tasa de evaporación generalmente excede la precipitación, de ahí que los océanos representen una fuente de humedad que es transportada por la atmósfera hasta los continentes, que constituyen sumideros de humedad, alimentándose los ríos, aguas subterráneas e otros sistemas que descargan el agua de nuevo al océano, completando así el ciclo hidrológico (Gimeno et al., 2012).

Hasta el momento se han identificado las principales fuentes de humedad oceánica y continentales para importantes cuencas de ríos tropicales como el Congo, Níger, Indus, Ganges, Brahmaputra y las cuencas Negro y Madeira en la región Amazónica. Se ha investigado su role en la contribución a la precipitación y durante extremos de secos y húmedos en estas cuencas. El objetivo de este último Plan Anual de Investigación (PAI) consiste en la escritura de la Tesis en la cual se presentarán todos los resultados obtenidos hasta el momento. Se realizará una introducción donde se brindará una actualización del estado del arte, se hará una descripción de los métodos y técnicas implementadas y finalmente la discusión y conclusión de los principales resultados y las líneas futuras de investigación.

É coñecido que secas e inundacións son o resultado do complexo proceso de balance do ciclo da auga no planeta. Especificamente o vapor de auga atmosférica non só constitúe un importante elemento como estado inicial á precipitación, senón que desempeña un importante rol no ciclo hidrolóxico e térmico do sistema climático. A evaporación oceánica constitúe un elemento de gran importancia se se ten en conta que da auga evaporada no planeta da superficie do océano se evapora un 84% (Oki, 2005) e o seu rol é decisivo na precipitación continental (Gimeno et ao., 2010). Constatado está o incremento da evaporación a escala global (Yu, 2007), mentres que o Panel Intergobernamental de Cambio Climático -IPCC (2001)- comunicou que o ciclo da auga ten un cambio notable no estado do cambio climático. Precisamente un dos hotpots de cambio climático sobre os océanos é o incremento da evaporación oceánica debido ao incremento da temperatura da superficie do mar e a velocidade do vento superficial nalgunhas rexións do planeta. O ciclo hidrolóxico pode asumirse que comeza nas rexións oceánicas, onde a taxa de evaporación xeralmente excede a precipitación, por iso é polo que os océanos representen unha fonte de humidade que é transportada pola atmosfera ata os continentes, que constitúen sumidoiros de humidade, alimentándose os ríos, augas subterráneas e outros sistemas que descargan a auga de novo ao océano, completando así o ciclo hidrolóxico (Gimeno et ao., 2012). Ata agora, as principais fontes de humidade oceánica e continental foron identificadas para as cuencas importantes de ríos tropicais como o Congo, o Níger, o Indus, o Ganges, o Brahmaputra e as cuencas negras e Madeira na rexión amazónica. O seu papel na contribución á precipitación e durante os extremos secos e húmidos destas cuncas foi investigado. O obxectivo deste último Plan Anual de Investigación (PAI) é a redacción da Tese na que se presentarán todos os resultados obtidos ata o momento. Presentarase unha actualización do estado da arte, realizarase unha descrición dos métodos e técnicas implementadas e, finalmente, a discusión e conclusión dos principais resultados e as futuras liñas de investigación.