Probability of induced extreme precipitation events in Central America due to tropical cyclone positions in the surrounding oceans

Abstract

The preparedness of national and local authorities for extreme hydrometeorological events could alleviate the impacts in many socioeconomical sectors. A statistical tool for the prediction or assessment of extreme precipitation probabilities caused by the presence of Tropical Cyclones (TCs) in the surrounding oceans of Central America is presented. The model is based in fitting precipitation probability distributions associated with the location of the TCs. The probabilities of medium, high, and very high levels of extreme rain and associated with the observed precipitation of the 60, 75 and 90 percentiles, are displayed in a map which can be used (with other tools) to issue alerts by emergency and response Springer Nature 2021 L A T E X template 2 Article Title authorities. Impacts related to TCs can be classified in direct or indirect. In the case when the TCs are located in the Caribbean/Atlantic basin, there is a critical configuration near the Gulf of Honduras that drives both high probabilities of direct (in the northern countries) and indirect (in the southern countries) extreme precipitation. In the Eastern Tropical Pacific TC locations, probabilities of indirect impacts are usually lower than for the Caribbean/Atlantic. This is related to the usual trajectories in this former basin, that move away from the continent. Both, in Caribbean/Atlantic and Eastern Tropical Pacific's TCs, the probabilities of indirect effects usually are higher in the Pacific slope of the isthmus than in the Caribbean. Here we present one tool that can be used with others analyses by emergency officials to determine the locations where alerts of extreme weather must be issued to prevent human life's lost.

Caracterização climática e análise dos mecanismos de modulação do declínio das chuvas na encosta caribenha da América Central durante setembro-outubro

“…Durante estos meses la magnitud del viento alisio es mínima (Alfaro 2002;Alfaro et al, 2018;Sáenz y Amador 2016;Amador et al, 2016;Taylor y Alfaro 2005) lo cual no favorece el transporte de humedad hacia el istmo centroamericano (Durán-Quesada et al, 2017), observándose también la ocurrencia de oestes ecuatoriales (alisios del hemisferio sur) con componente suroeste sobre el PTE. Durante este bimestre de SO es también cuando se presenta la mayor probabilidad de ocurrencia de ciclones tropicales en el MC, cerca de AC (Alfaro y Quesada, 2010), lo cual favorece la ocurrencia de oestes sinópticos sobre la región, debido a la circulación inducida del PTE hacia el MC por la baja presión del sistema (Hidalgo et al, 2020;2022), que no favorece las lluvias en la VC, especialmente al sur del istmo. Esta circulación también puede ser inducida por la posición de algunos ciclones tropicales en esta región (Hidalgo et al, 2020;2022), y es septiembre el mes de mayor ocurrencia de ciclones tropicales con nombre en el PTE (Amador et al, 2016).…”

“…Durante este bimestre de SO es también cuando se presenta la mayor probabilidad de ocurrencia de ciclones tropicales en el MC, cerca de AC (Alfaro y Quesada, 2010), lo cual favorece la ocurrencia de oestes sinópticos sobre la región, debido a la circulación inducida del PTE hacia el MC por la baja presión del sistema (Hidalgo et al, 2020;2022), que no favorece las lluvias en la VC, especialmente al sur del istmo. Esta circulación también puede ser inducida por la posición de algunos ciclones tropicales en esta región (Hidalgo et al, 2020;2022), y es septiembre el mes de mayor ocurrencia de ciclones tropicales con nombre en el PTE (Amador et al, 2016). Los meses de marzo y julio fueron los meses de menor y mayor variabilidad climática, respectivamente.…”

“…También, en los meses de septiembre y octubre (SO), es cuando tenemos la mayor ocurrencia de ciclones tropicales en el MC cerca de AC (Alfaro y Quesada, 2010). Estos sistemas de baja presión inducen una circulación desde el PTE hacia el MC, especialmente al sur del istmo (Hidalgo et al, 2020;2022), en donde el aire cálido y húmedo transportado desde el PTE (Durán-Quesada et al, 2017) interactúa con el sistema montañoso y provoca precipitaciones sobre la vertiente del Pacífico, algunas por periodos de varios días llamados temporales (Amador et al, 2016;Fallas y Oviedo, 2003); este aire más seco alcanza luego la VC. Los vientos con componente zonal asociados a estas circulaciones se conocen como oestes sinópticos (Muñoz et al, 2002).…”

“…Según Hidalgo et al (2022;, algunas posiciones de ciclones tropicales en el PTE pueden también inducir oestes sinópticos sobre la región, pero son menos frecuentes que aquellos asociados con los sistemas que ocurren en el MC. También, Poleo et al (2014) observaron que en la VC se presenta una menor cantidad de días con lluvia durante las fases 1, 2 y 8 de la Oscilación de Madden Julian (MJO, por sus siglas en inglés), debido a condiciones asociadas con un debilitamiento del viento alisio en AC e incluso la ocurrencia de vientos de componente oeste.…”