Comparison of detection methods for the onset and demise of the rainy season based on precipitation data
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Abstract
A variety of methodologies have been proposed for the onset and demise dates of the rainy season in the Central American isthmus. Sea surface temperature indices, singular value decomposition, least squares method, precipitation pentads, accumulated precipitation deviation, have been analyzed by other authors. This study compares two methodologies that use only precipitation observations, the first one consists of accumulated daily precipitation analysis and the second computes the accumulated precipitation deviation (APD), both methodologies subject to different detection criteria. Additionally, a modification of the criterion based on the APD is proposed and added to the comparison. A daily set of 101 bimodal annual cycle rain gauge stations in Central America from 1968 to 2012 is used. We found that the APD-based methodology detects false onsets and lengthens the demise of the rainy season. Between the results of the pentad method, the proposed criterion achieves a similar central tendency date of the onset, demise and the duration of the rainy season, in addition it shows less variability than the other two methods.
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References
Z. Zuo, S. Yang, Z. Z. Hu, R. Zhang, W, Wang, B. Huang, and F. Wang, “Predictable patterns and predictive skills of monsoon precipitation in Northern Hemisphere summer in NCEP CFSv2 reforecasts”, Climate dynamics, 40(11-12), 3071-3088, 2013.
Saha, Suranjana and Coauthors, “The NCEP Climate Forecast System Version 2”, Journal of Climate J. Climate, 27, 2185-2208. doi: http://dx.doi.org/10.1175/JCLI-D-12-00823.1, 2014.
D. B. Enfield, and E. J. Alfaro, “The dependence of Caribbean rainfall on the interaction of the tropical Atlantic and Pacific Oceans”, Journal of Climate, 12(7), 2093-2103, 1999.
S. G. Díaz-Alcántara, “Inicio de las lluvias de verano en las costas del Pacífico Mesoamericano”, tesis de Licenciatura, Universidad Autónoma de México, 2019.
A. Pendergrass, Angeline, and National Center for Atmospheric Research Staff (Eds). Last modified 01 Jul 2016. “The Climate Data Guide: GPCP (Daily): Global Precipitation Climatology Project.”, 2016.
E. Alfaro, L. Cid, and D. Enfield, “Relaciones entre el inicio y el término de la estación lluviosa en Centroamérica y los Océanos Pacífico y Atlántico Tropical”, Investigaciones Marinas, 26, 59-69, 1998.
E. Alfaro, and L. Cid, “Análisis de las anomalías en el inicio y el término de la estación lluviosa en Centroamérica y su relación con los océanos Pacífico y Atlántico Tropical”, Tópicos Meteorológicos y Oceanográficos, 6(1), 1-13, 1999.
R. H. Gramzow, and W. K. Henry “The rainy pentads of Central America”, Journal of Applied Meteorology, 11, 637-642, 1972.
K. M. Hernández, and W. Fernández, “Estudio de la evaporación para el cálculo del inicio y conclusión de la época seca y lluviosa en Costa Rica”, Tópicos Meteorológicos y Oceanográficos, 14, 18-26, 2015.
R. G. Allen, L. S. Pereira, D. Raes, and M. Smith, “Crop evapotranspiration-Guidelines for computing crop water requirements-FAO Irrigation and drainage paper 56”, Fao, Rome, 300(9), D05109, 1998.
T. Nakaegawa, O. Arakawa, and K. Kamiguchi, “Investigation of climatological onset and withdrawal of the rainy season in Panama based on a daily gridded precipitation dataset with a high horizontal resolution”, Journal of Climate, 28(7), 2745-2763, 2015.
P. F. Rivera-Ramos, W. A. Ochoa-Orozco, B. G. González-Chavajay, and M. R. Salguero-Barahona, “Inicio y término de la época lluviosa (IELL, TELL) en los estratos de la zona cañera de Guatemala”, Revista Tikalia, 37(2), 39-58, 2019.
B. Liebmann, and J. Marengo, “Interannual variability of the rainy season and rainfall in the Brazilian Amazon Basin”, Journal of Climate, 14(22), 4308-4318, 2001.
R. J. Bombardi, and L. M. Carvalho, “IPCC global coupled model simulations of the South America monsoon system”, Climate Dynamics, 33(7-8), 893, 2009.
E. Alfaro, “Some Characteristics of the Annual Precipitation Cycle in Central America and their Relationships with its Surrounding Tropical Oceans”, Tópicos Meteorológicos y Oceanográficos, 9(2), 88-103, 2002.
E. Alfaro, and H. Hidalgo, “Inicio de la temporada de lluvias en América Central (On the onset of the rainy season in Central America)”, Sometido a Tópicos Meteorológicos y Oceanográficos, 2021.
E. Alfaro, and J. Soley, “Descripción de dos métodos de rellenado de datos ausentes en series de tiempo meteorológicas”, Revista de Matemática: teoría y aplicaciones, 16(1), 60-75, 2009.
P. Ureña, E. J. Alfaro, and J. Soley, “Propuestas metodológicas para el rellenado de datos ausentes en series de tiempo geofísicas. Guía Práctica de Uso. Technical Document.”, Centro de Investigaciones Geofísicas, Escuela de Física y Centro de Investigaciones en Ciencias del Mar y Limnología, Universidad de Costa Rica. Disponible en http://kerwa.ucr.ac.cr/, http://kimuk.conare.ac.cr/, 2016.
E. Alfaro, “Caracterización del “veranillo” en dos cuencas de la vertiente del Pacífico de Costa Rica, América Central”, Revista de Biología Tropical, 62 (Supl. 4): 1-15, 2014.
E. Alfaro, and H. Hidalgo, “Propuesta metodológica para la predicción climática estacional del veranillo en la cuenca del río Tempisque, Costa Rica, América Central”, Tópicos Meteorológicos y Oceanográficos, 16(1). 62-74, 2017.
T. Maldonado, A. Rutgersson, E. Alfaro, J. Amador, and B. Claremar, “Interannual variability of the midsummer drought in Central America and the connection with sea surface temperatures”, Advances in Geosciences, 42, 35-50, 2016.
E. Solano, “Análisis del comportamiento de los períodos caniculares en Costa Rica en algunas cuencas del Pacífico Norte y del Valle Central entre los años 1981 y 2010”, tesis de Licenciatura, Universidad de Costa Rica, 2015.
F. J. Soley, F. J. “Suavizamiento de series cronológicas geofísicas con ruido blanco y rojo aditivo”, Revista de Geofísica, 41, 33-58, 1994.
E. Alfaro, and D. Enfield, “The rainy season in Central America: An initial success in prediction”, IAI Newsletters, 20, 20-22, 1999.
R. J. Bombardi, K. V. Pegion, J. L. Kinter, B. A. Cash, and J. M. Adams, “Sub-seasonal predictability of the onset and demise of the rainy season over monsoonal regions”, Frontiers in Earth Science, 5, 14, 2017.
D. S. Wilks, “Statistical methods in the atmospheric sciences”, 4th. ed. Elsevier, 2019
E. Zárate-Hernández, “Climatología de masas invernales de aire frío que alcanzan Centroamérica y el Caribe y su relación con algunos índices Árticos.”, Tópicos Meteorológicos y Oceanográficos, 12(1), 35 – 55, 2013.
L. E. Quesada-Hernández, O. D. Calvo-Solano, H. G. Hidalgo, P. M. Pérez-Briceño, and E. J. Alfaro, “Dynamical delimitation of the Central America Dry Corridor (CADC) using drought indices and aridity values”, Progress in Physical Geography, 43(5), 627-642. DOI:10.1177/0309133319860224. 2019.