El calentamiento y enfriamiento de las aguas superficiales del océano Pacífico tropical en otoño e invierno puede ayudar a predecir el momento en que se producirán las fechas de deshielo de primavera en los lagos de Maine y la región de América del Norte. según estudios recientes de investigadores de la Universidad de Maine.

La capacidad de predecir el momento en que se producirá el hielo del lago al menos una temporada por delante puede informar una variedad de inquietudes, desde estudios de ecosistemas lacustres y calidad del agua hasta eventos comunitarios, como los derbis de pesca en hielo.

Una temporada de cobertura de hielo inusualmente corta tiene el potencial de afectar la estabilidad, salud y función de los ecosistemas lacustres, según Mussie T. Beyene, quien está completando estudios de doctorado en ingeniería civil y ambiental en UMaine.

Dado que las condiciones climáticas invernales afectan el período de cobertura de hielo del lago, Beyene tiene como objetivo ofrecer formas en las que la información climática se puede utilizar para evaluar los cambios en los lagos de América del Norte al menos una temporada por delante. La investigación es el foco de dos artículos de revistas publicados recientemente por Beyene y Shaleen Jain, profesor asociado de ingeniería civil y ambiental en UMaine.

Los estudios climáticos han demostrado que El Niño-Oscilación Sur (ENOS), un balancín periódico en la temperatura y presión de la superficie del mar Pacífico tropical, afecta el clima invernal de América del Norte, según Beyene.

En investigaciones anteriores, Beyene y Jain determinaron la presencia de umbrales de temperatura de invierno estacionales que engendran fechas de deshielo inusualmente tempranas y tardías, cuando el hielo de invierno desaparece por completo de la superficie del agua, en los lagos de Maine.

Los investigadores también analizaron el papel de los patrones de circulación atmosférica regionales de América del Norte asociados con El Niño, o la fase cálida de ENOS, en la promoción de inviernos más cálidos, que producen fechas tempranas de deshielo del lago en Maine.

Un predictor importante de las fechas de congelación de primavera son los grados-día acumulados de congelación y fusión, la suma de las temperaturas por debajo y por encima de la congelación del agua, 32 grados Fahrenheit.

En el artículo más reciente de la pareja publicado en Investigación de recursos hídricos , examinaron el papel de los grados día de congelación y deshielo acumulados en invierno y otras variables meteorológicas, como nevadas, en fechas de deshielo en los lagos de Maine.

Trabajando con Ramesh Gupta, el profesor fiduciario de matemáticas y estadística en UMaine, desarrollaron un marco de regresión lineal-circular para modelar los efectos de las variables meteorológicas estacionales en la fenología del hielo de los lagos.

Los investigadores encontraron que la magnitud y la variación de las temperaturas de primavera explican más de la mitad de la variabilidad total en las fechas de deshielo de primavera para los lagos de Maine. La relación entre las nevadas de primavera y el momento de las fechas de deshielo de primavera es la más fuerte en los lagos del interior del norte de Maine y el efecto de las nevadas de invierno en las fechas de deshielo es significativo principalmente en los lagos costeros de Maine.

Sin embargo, Se descubrió que el papel de los grados día de congelación y derretimiento acumulados en el invierno en la determinación de las fechas de deshielo en los lagos de Maine es significativo en todas las regiones climáticas. según los investigadores.

La investigación actual muestra que el efecto de los eventos ENOS en el clima invernal de América del Norte varía según la ubicación y la amplitud del calentamiento y enfriamiento de la superficie del mar del Pacífico tropical.

En un artículo publicado recientemente en Revista Internacional de Climatología , Beyene y Jain examinaron el papel de las diferentes condiciones de El Niño en ocho fechas de deshielo de lagos de América del Norte y desarrollaron un enfoque de análisis de riesgo para evaluar la probabilidad de deshielo temprano. Para algunos lagos Los patrones de calentamiento en el Pacífico tropical oriental se asociaron con casi el doble de riesgo de deshielo temprano.

"La Administración Nacional Oceánica y Atmosférica proporciona una perspectiva del estado ENSO de invierno, a veces seis meses antes, ", Dice Beyene." Al determinar los umbrales de días de grados de congelación acumulados en invierno que producen fechas tempranas de deshielo en los lagos, Podemos usar nuestros modelos de días de grados de congelación acumulados en invierno que incorporan índices ENSO como predictores para estimar la probabilidad de una fecha de deshielo anticipada o tardía en la temporada venidera. Creemos que numerosas investigaciones y actividades relacionadas con los lagos en Maine y en otros lugares se beneficiarán de estos pronósticos ".