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Revista de la Academia Colombiana de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales, 1970, Vol. 13, No. 52 EN LAS. CAUSAS DE REGION COSTANERA LA RESUMEN En la región costanera de Santa Marta se realiza en el manto de la vegetación un cambio muy rápido en la composición florística, desde un rastrojo con follaje (monte espinoso tropical), rico en especies suculentas, pero periódicamente con hojas caducas (veranero deciduo) a causa de la sequía, expresión misma de una gran aridez, hacia un bosque tropi- cal estacional, siempre verde (bosque húmedo tropical) . Las causas para este cambio de vegetación son las siguientes: 1. Divergencias en las corrientes horizontales en el sistema de los vientos alisios como consecuen- cia de los diferentes coeficientes de fricción sobre el mar y la tierra. Estas divergencias producen un movimiento descendente de aire de las capas supe- riores de la atmósfera sobre la región costanera, lo que dificulta la formación de precipitación. 2. Movimiento descedente del aire una vez que la corriente haya pasado las montañas sobre la costa. 3. Divergencias en las corrientes horizontales y estabilización de las masas de aire en relación con el movimiento cíclico diurno en la región costa- nera. 4. Vientos catabáticos, del tipo de Fohn, que se forman durante el período de sequía en el sistema de valle de los ríos Piedra-Manzanares, y que de- bido a un alto déficit de saturación y alta velocidad del viento, producen una evapotranspiración po- tencialmente alta. 1. El problema. Sobre la faja costanera al este del divorcio de aguas en un mismo valle entre los ríos Piedra y Manzanares, es decir 20 kms. al oriente de Santa Marta, existe un bosque tropical-estacional siem- pre verde. Pero al occidente de dicho divorcio de aguas, en el mismo valle, se presenta un bosque tropical parcialmente verde (semi-deciduo), (bos- LA SEQUIA ClIMATICA DE SANTA MARTA COLOMBIA (1) Por REIMER HERRMANN Universidad de Giessen que seco-tropical), seguido por otro bosque de llanura baja, periódicamente seco, con hojas ca- ducas (bosque verde de lluvia o veranero deciduo), (bosque muy seco tropical), para confundirse en los alrededores de Santa Marta con un rastrojo de follaje, rico en especies suculentas (monte espino- so tropical), de ubicación dispersa y abierta en unas partes (cardonales) y más compacto en otras (espinares). Aparte de algunas condiciones eco- lógicas especiales, parece que este cambio de las formaciones vegetales obedece a una fuerte dismi- nución de la precipitación media anual, desde más de 1.000 mm. al este del divorcio de aguas, hasta menos de 500 mm. en los alrededores de Santa Marta. De estas observaciones resulta la siguiente pregunta: ¿Por qué se presenta en esta región costanera tan marcado contraste climático sobre un espacio tan estrecho? 2. Estructuración. La explicación de este interesante fenómeno se desarrolla como sigue: 2.1. Descripción geográfica de la faja costanera y de la parte noroeste de la Sierra Nevada como regiones naturales, hasta donde sea necesario para la respuesta a nuestra pre- gunta. 2.2. Descripción de la ubicación de la región cos- tanera en relación con la circulación atmos- férica planetaria. 2.3. Para la explicación se presentan las siguien- tes cuatro hipótesis: 2.3.1. Divergencias y convergencias hori- zontales . de las corrientes alisias, co- mo consecuencia de los coeficientes de fricción sobre mar y tierra. 1 El autor agradece a la Deutsche Forschungsgemein- schaft por la ayuda para sus investigaciones hidrológicas y climáticas; al Profesor E. Guhl y doctor W. Pannenbecker por los valiosos consejos y ayuda. Además da las gracias al Instituto Tropical de la Universidad de Giessen, en cuya dependencia exterior, en Santa Marta --el Instituto 00- lombo-Alemán- fue recibido gentilmente como huésped. - 479 -

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Page 1: LAS. CAUSAS DE LA SEQUIA ClIMATICA · Divergencias en las corrientes hori-zontales y movimientos descendentes de la atmósfera, como consecuencia del sobrepasar estas corrientes las

Revista de la Academia Colombiana de Ciencias Exactas,

Físicas y Naturales, 1970, Vol. 13, No. 52

EN

LAS. CAUSAS DE

REGION COSTANERALA

RESUMEN

En la región costanera de Santa Marta se realizaen el manto de la vegetación un cambio muy rápidoen la composición florística, desde un rastrojo confollaje (monte espinoso tropical), rico en especiessuculentas, pero periódicamente con hojas caducas(veranero deciduo) a causa de la sequía, expresiónmisma de una gran aridez, hacia un bosque tropi-cal estacional, siempre verde (bosque húmedotropical) .

Las causas para este cambio de vegetación sonlas siguientes:

1. Divergencias en las corrientes horizontalesen el sistema de los vientos alisios como consecuen-cia de los diferentes coeficientes de fricción sobreel mar y la tierra. Estas divergencias producen unmovimiento descendente de aire de las capas supe-riores de la atmósfera sobre la región costanera,lo que dificulta la formación de precipitación.

2. Movimiento descedente del aire una vez quela corriente haya pasado las montañas sobre lacosta.

3. Divergencias en las corrientes horizontales yestabilización de las masas de aire en relación conel movimiento cíclico diurno en la región costa-nera.

4. Vientos catabáticos, del tipo de Fohn, que seforman durante el período de sequía en el sistemade valle de los ríos Piedra-Manzanares, y que de-bido a un alto déficit de saturación y alta velocidaddel viento, producen una evapotranspiración po-tencialmente alta.

1. El problema.

Sobre la faja costanera al este del divorcio deaguas en un mismo valle entre los ríos Piedra yManzanares, es decir 20 kms. al oriente de SantaMarta, existe un bosque tropical-estacional siem-pre verde. Pero al occidente de dicho divorcio deaguas, en el mismo valle, se presenta un bosquetropical parcialmente verde (semi-deciduo), (bos-

LA SEQUIA ClIMATICA

DE SANTA MARTA COLOMBIA(1)

Por REIMER HERRMANNUniversidad de Giessen

que seco-tropical), seguido por otro bosque dellanura baja, periódicamente seco, con hojas ca-ducas (bosque verde de lluvia o veranero deciduo),(bosque muy seco tropical), para confundirse enlos alrededores de Santa Marta con un rastrojo defollaje, rico en especies suculentas (monte espino-so tropical), de ubicación dispersa y abierta enunas partes (cardonales) y más compacto en otras(espinares). Aparte de algunas condiciones eco-lógicas especiales, parece que este cambio de lasformaciones vegetales obedece a una fuerte dismi-nución de la precipitación media anual, desde másde 1.000 mm. al este del divorcio de aguas, hastamenos de 500 mm. en los alrededores de SantaMarta. De estas observaciones resulta la siguientepregunta: ¿Por qué se presenta en esta regióncostanera tan marcado contraste climático sobreun espacio tan estrecho?

2. Estructuración.

La explicación de este interesante fenómeno sedesarrolla como sigue:

2.1. Descripción geográfica de la faja costaneray de la parte noroeste de la Sierra Nevadacomo regiones naturales, hasta donde seanecesario para la respuesta a nuestra pre-gunta.

2.2. Descripción de la ubicación de la región cos-tanera en relación con la circulación atmos-férica planetaria.

2.3. Para la explicación se presentan las siguien-tes cuatro hipótesis:2.3.1. Divergencias y convergencias hori-

zontales.de las corrientes alisias, co-mo consecuencia de los coeficientesde fricción sobre mar y tierra.

1 El autor agradece a la Deutsche Forschungsgemein-schaft por la ayuda para sus investigaciones hidrológicas yclimáticas; al Profesor E. Guhl y doctor W. Pannenbeckerpor los valiosos consejos y ayuda. Además da las graciasal Instituto Tropical de la Universidad de Giessen, en cuyadependencia exterior, en Santa Marta --el Instituto 00-lombo-Alemán- fue recibido gentilmente como huésped.

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2.3.2. Divergencias en las corrientes hori-zontales y movimientos descendentesde la atmósfera, como consecuenciadel sobrepasar estas corrientes lasmontañas cercanas a la costa fueradel espacio de fricciones.

Divergencias horizontales y estabili-zación de masas de aire caliente so-bre el mar, en relación con los vien-tos diurnos cíclicos.

Vientos catabáticos del tipo Fohn.En una visión final se discute sobreuna hipótesis algo más antigua, queresponsabiliza a las aguas frías as-cendentes en la parte meridional delMar Caribe como causa de la sequía.

2.3.3.

2.3.4.2.3.5.

3. Descripción geográfica de la región costanerade Santa Marta y de la parte nor-occidentaldela Sierra Nevada.

Como una de las sierras montañosas costanerasmás altas del mundo se levanta en la costa colom-biana del Caribe como un pilar (Horst) aislado,la Sierra Nevada de Santa Marta hasta casi 6.000metros de altura. La parte noroccidental de laSierra está subdividida por una red hidrográficaepicéntrica en ramales cordilleranos que llevan di-rección perpendicular sobre la costa, y que en elnorte caen bruscamente sobre el mar.

Exceptuando algunos pequeños patios costane-ros en el norte y noroeste, sólo en el occidente seha formado una llanura costanera de 2-5 kms. deancho, compuesta de conos aluviales y terrazas.Este esquema está interrumpido al oriente deSanta Marta por un sistema orográfico de vallecon dirección este-oeste y tectónicamente deter-minado. Este sistema de valle con una línea divi-soria de aguas de 450 mts. de altura entre los cur-sos inferiores del río Manzanares en el occidentey del río Piedras en el oriente, separa una serraníacostanera de hasta unos 900 mts. de altura (CerroLas Bóvedas) del pilar (Horst) del propio macizoen el sur.

Como ya se indicó en la introducción, se realizaen la región del divorcio de aguas entre los ríosPiedras y Manzanares, un cambio muy marcado enlas formas de vegetación, tanto en el orden hori-zontal como también en el vertical (véase fig. 1).

Al oriente del divorcio de aguas' tmtre los ríosManzanares-Piedras se encuentra un bosque tro-pical-estacional, siempre verde, que sólo despuésde cruzar la divisoria de las aguas en direcciónoccidental, es reemplazado' por una faja de bosqueparcialmente siempre verde de 2 kms. de ancho,que se extiende en dirección N-S. El resto de lafaja costanera está cubierto por un bosque seco ydeciduo (antiguamente denominado bosque muyseco tropical). (C. Pérez, 1962: 6-71). Unicamen-te las lomas en los alrededores de Santa Marta

están cubiertas por un rastrojo con follaje quecambia periódicamente entre seco y cacudo (vera-nero deciduo). (R. Schnetter, 1969: 289-303). Laexcepción de esta regla indicadora de la ubicaciónde la vegetación desde la húmeda hasta la en extre-mo árida, la hacen solamente las formacionesvegetales de las vegas en los valles y los patioscostaneros con alto nivel freático.

2.1 .4. Esta distribución de la vegetación es re-flejo de la distribución de la precipitación(véase fig. 2). Como es de esperar, laprecipitación crece inicialmente con elaumento de la altura sobre el nivel delmar, hasta cerca de los 1.600 mta., paraluego disminuír nuevamente (R. Herr-mann, 1970: 64). Además aumenta en laregión costanera al este y al sur de SantaMarta. La mayor sequía se encuentra enlos alrededores mismos de Santa Marta.

2.2. La circulación atmosférica planetaria en laregión costanera de Santa Marta.

La presente exposición sigue en lo esencial lasinvestigaciones de J. F. Lahey (1968), H. Trojer(1959: 289-373) y S. Hastenrath (1966: 694-711 y 1967: 203-215). La parte meridional del marCaribe está ubicada en el flanco sur-occidentalsobre el centro de alta presión del Atlántico norte.La situación de las corrientes atmosféricas sobreeste flanco está sujeta a un cambio estacionalanual, que a su vez repercute sobre el régimen delos vientos y la estratificación atmosférica, y através de éstos, tiene también repercusión sobre elrégimen de las precipitaciones en la región cos-tanera de Santa Marta.

Durante el verano del hemisferio norte el eje delcentro de alta presión del Atlántico norte, estádesplazado muy hacia el norte. Vientos orientalesse extienden desde el suelo hasta dentro de laparte superior de la Tropósfera. El epicentro deestos vientos orientales con altas velocidades, seencuentra durante esta época del año sobre laparte septentrional del Mar Caribe. En la regióncostanera de Santa Marta se presentan duranteesta misma época predominantes vientos orienta-les con escasa velocidad. Predomina una estratifi-cación atmosférica inestable, con fuerte movi.miento ascendente del aire. Durante el "pequeño"período de sequía en los meses de julio y agosto,este movimiento ascendente se ve de vez en cuandointerrumpido por un débil movimiento descen-dente.

El "verano" * (abril hasta noviembre) con sumovimiento de aire ascendente, es el período esta-cional anual durante el cual se forman las precipi-taciones. Durante el "invierno", desde fines de

* El autor se refiere a los períodos estacionales anualesde insolación sobre el hemisferio norte. Pero no a la regiónecuatorial donde no existen períodos anuales estacionalestérmicos de verano e invierno. Aquí se aplican estos con-ceptos a los períodos de lluvia (invierno) V sequía (vera-no), es decir a los períodos hídrico,s anuales. .

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noviembre hasta marzo, el epicentro de los vientosdel este de la parte inferior de la Tropósfera, esdecir los alisios, se encuentra en la región sur delMar Caribe. Desde noviembre empieza a disminuírel movimiento ascendente del aire hasta invertirsedurante los meses de enero, febrero y marzo en unfuerte movimiento descendente. Con este movi-miento descendente se producen inversiones, cuyasalturas e intensidad son variables y dependen deltipo de los movimientos verticales macro-espacia-les. Estos movimientos descendentes macro-espa-ciales impiden toda formación de precipitación.Este esquema puede ser alterado por turbacionesprovenientes de la ITC que causan abundantesprecipitaciones. Durante el tiempo de nuestroestudio, desde agosto de 1967 hasta junio de 1968,al parecer se presentó una alteración de esta índoleúnicamente una sola vez.

La misma ITC solamente en casos muy excepcio-nales llega a cubrir la región costanera de SantaMarta, tal como lo comprueba S. Hastenrath(1967: 213), Ycomo lo muestran las fotografías desatélites del programa ESSA 8 R. Anderson et al.(1969: 4 B 4).

Debido a las formas del ciclo anual de la circu-lación general de la atmósfera, se explica tambiénel ciclo anual de la formación de la precipitación,pero no así la fuerte diferenciación espacial.

Aquí es necesaria una introducción al hecho dela circulación atmosférica para poder entender laexplicación de la siguiente hipótesis, con la cual setrata de explicar la diferenciación espacial en ladistribución de la precipitación.

2,3. Las hipótesis sobre la diferenciación espacialen la distribución de la precipitación.2.3.1. Divergencias y convergencias hori-

zontales de corrientes atmosféricasen el espacio de fricción, como causade la diferente distribución de laprecipitación.

La divergencia horizontal del vector del vientov: Ahv está dada por (H'. Faust, 1968: 18)

8vx 8v~,.:\.h'V=-+-

8x 8y

siendo aquí "X" la coordenada horizontal paralelasobre la costa e "y" la coordenada horizontal per-pendicular sobre la costa.

La importancia de la divergencia y convergen-cia horizontal de corrientes, para la distribuciónde la precipitación, la expusieron de manera espe-cial para la región costanera septentrional de Ale-mania, H. Maede (1951: 26-30) y E. Prager(1952: 259-267). Maede (1951: 26) explica la es-casez de precipitación en la parte sur del MarBáltico, debido a que la mayoría de los vientossoplan de la tierra hacia el mar. Durante este pro-ceso se presenta en las capas inferiores con altera-ción por fricción pero con iguales gradientes, unaaceleración del viento sobre el mar. Esta se explica

por un coeficiente de fricción menor sobre el marque sobre la tierra. Pero como durante el paso dela corriente atmosférica de la. tierra al mar no sepuede producir un déficit de masa a causa de ladeterminante de la continuidad, tiene que descen-der aire de estratos más altos. Este proceso difi-culta, como es fácil de comprender, la formaciónde la precipitación. .

Pero a la inversa sucede, como lo ha demostradoE. Prager (1952: 263) que una corriente prove-niente del mar con dirección hacia la tierra, pro-voca con su más alta fricción sobre ésta unaconvergencia de corriente horizontal, asociada conun movimiento ascendente del aire y tendencia ha-cia la formación de precipitaciones.

La interpretación matemática de estos procesosla logró primeramente para corrientes marinas K.Hidaka (1950: 47-56). Las ecuaciones obtenidaspor él sirvieron para que Bryson y Kuhn (1961:289) basados en ellas, desarrollaran para las co-rrientes atmosféricas un monograma con cuyaayuda se puede calcular la divergencia (con ante-cedentes negativos convergentes), de las corrien-tes horizontales para cada sector de la costa. Paraseguir a Bryson y Kuhn (1961) en el cálculo delas divergencias, es necesario el conocimiento delcoeficiente de fricción de la corriente atmosféricasobre el mar y la tierra, el parámetro de coriolisy el vector horizontal del viento y la dirección dela costa. Como no se pudo obtener por separadoel coeficiente de fricción para la región costanerade Santa Marta, se utilizaron los valores indicadospor Bryson y Kuhn (1962: 289). Pero se debe con-siderar aquí que el coeficiente de fricción sobre elmar no es una constante (G. Neumann, 1948: 193-203), sino que depende del movimiento del' mar yque seguramente la áspera superficie de las mon-tañas costaneras de Santa Marta produce valoresmás altos de los que indican Bryson y Kuhn(1961). Pero en el caso de nuestro estudio se tratasolo de la comparación de diferentes sectores dela costa (véase Fig. 3), para éstos sin embargo po-demos suponer un similar coeficiente de fricción.

Ahora se parte de las siguientes bases:Para el sector de la costa que nos interesa, los

valores del parámetro de coriolis, coeficiente defricción y vector del viento deben considerarsecomo constantes. Solo el valor "dirección de la cos-ta" es variable. Por lo mismo dividimos el trayectode la costa desde la desembocadura del río Piedrasen el oriente hasta la boca del río Gaira alsur de Santa Marta, en cinco sectores, cadacual con dirección general fija. Para cada sec-tor se calcularon las divergencias (respectiva-mente convergencias) para las épocas culminan-tes de los períodos estacionales anuales de sequía(enero, febrero, marzo) y de lluvia (septiembre,octubre, noviembre). Los valores sobre direccióny fuerza del viento necesarios para los cálculos, setomaron del. cuadrante correspondiente a SantaMarta del Pilot Charts des United States NavalOceanographic Office (1967). Del uso e interpre-

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tación de los datos de los anemómetros de la torrede control del aeropuerto y de la casa de huéspedesdel Instituto Colombo-Alemán hubo que prescindir,ya que estas son el resultado de influencias com-plejas microclimáticas.

Para los meses de lluvia se fijó una fuerza delviento de v = 5 m s - 1 Ypara el período de sequíade v = 8 m s - 1, la dirección predominante delviento durante ambas épocas estacionales anualeses = 50 g.

La fuerte componente del vector del viento haciatierra en el sector costanero del río Piedras llevahacia una fuerte convergencia de corriente hori-zontal de Ak' v= - 19.10 - 5 S-l. Con el cam-bio de rumbo del desarrollo de la costa en 100 g enel segundo sector y hasta Og en el quinto sector seproducen divergencias de corrientes horizontales(antecedente positivo) crecientes Ah' v = Os - 1

hasta Ah . v = + 19 .10 - 5 S - 1 durante el tiemposeco, y Ah . V = + 9 . 10 - 5 S - 1 durante la épocade lluvias.

Una comparación del mapa de precipitación-que únicamente muestra la situación del año de1967, excepcionalmente seco- con la ubicación delas formaciones vegetales en su orden, desde lohúmedo hasta lo árido, indica en seguida la rela-ción de esta situación con el valor de divergenciasde corriente horizontal: así por ejemplo la Isoyetade 50 cms. o respectivamente el incremento de lavegetación xerófila, se encuentra en regiones conlas más fuertes divergencias de corrientes horizon-tales. Al contrario de esta situación, en la zonadominada por una convergencia de corriente, aloriente del divorcio de aguas de los ríos Piedras-Manzanares, crece el bosque tropical-estacionalsiempre verde y es también allá donde caen lasmás altas precipitaciones.

La aplicación de esta interpretación matemáticasobre la región al sur del río Gaira no es permi-tida, ya que aquí, debido a la alta Sierra, se hacesentir fuertemente su característica ubicación desotavento, de tal manera que aquí los vientos ali-sios, permanentes y constantes en su dirección,son reemplazados por débiles vientos con ciclosdiurnos de mar y valle y de tierra y montaña.Esta misma situación también es válida durantela época de lluvias en los cursos inferiores de losríos Gaira y Manzanares (véase sección 2.3.3.).

J. Lahey (1958) llega básicamente a las mis-mas conclusiones; pero debido a una demasiadopequeña escala de trabajo (él estudió toda la costameridional del Caribe) no pudo sin embargo reco-nocer en la faja costanera de Santa Marta la re-gión de las fuertes convergencias.

2.3.2. Divergencias de corrientes y movimientodescendente del aire son las consecuenciasdel sobrefluír ésta las montañas cercanasa la costa.

Frecuentemente se puede observar que durantelas tardes las altas nubes de manantial (Cumulicongesti) que se presentan por encima del macizo

de San Lorenzo, son desplazadas por la corrientegeneral del oriente en dirección hacia el mar. Du-rante este proceso las nubes en seguida se disuelvenen algunas manchas de cúmulos, y luego desapa-recen del todo. Este hecho permite deducir quetambién por encima del espacio de fricción cer-cana al suelo, existe una divergencia de corrientehorizontal tal como ya F. Lahey (1958: 104) 10determinó para otros sectores costaneros de laparte meridional del mar Caribe.

El movimiento descendente del aire, resultadode esta divergencia, no se puede separar, según losdatos de las informaciones disponibles de un movi-miento descendente que resulta como consecuenciade los procesos de vibración al sobrefluír la co-rriente de los alisios la parte noroccidental de laSierra Nevada de Santa Marta. Indice de estasvibraciones son nubes altocúmulos y altostratuslenticularis con dirección norte-sur (véase fig. 4).

2.3.3. La influencia del ciclo diurno de la circu-lación atmosférica.

Durante los meses que tienen componente delviento ascendente en la corriente de los alisios, esdecir, durante el período de lluvias, se forman sis-temas de vientos con ciclos diurnos. Estos estáncompuestos por una circulación reforzada de losviento de montaña-valle (A. Wagner, 1938: 408-449) Y otra de los vientos tierra-mar (F. Defant,1950: 404-425). Durante la época de sequía, lacomponente del viento oriental, provocada por labrisa (véase sección 2.3.4.) es tan fuerte que elviento de mar-valle que sopla durante el día desdeel occidente, solo se hace sentir al sur de la desem-bocadura del río Gaira, región ubicada al sotaventode la alta Sierra Nevada.

Para poder explicarse la muy marcada sequíaen Santa Marta y sus alrededores, es necesarioanalizar en este capítulo la situación durante elperíodo de lluvias.

Durante el día sopla un viento de mar-valledesde el occidente, que penetra en los valles de laSierra hacia arriba. En la corriente supuesta decompensación con dirección occidental que estáincorporada en la corriente de los alisios, se formauna divergencia horizontal sobre el valle inferiorde los ríos Manzanares y Gaira. Esta determina undescenso de masas de aire desd~ arriba, lo cual im-pide la formación de precipitaciones. Complemen-tariamente se logra una estabilización del aire porel enfriamento de éste en contacto con el agua delmar más fresca. (F. Lahey, 1958: 104). La diver-gencia de los valles tropicales durante el día y lasequía por ella provocada ya la determinó C. Trollhacía tiempo (1952).

Durante la noche sopla un viento de montañahacia el mar a poca altura del suelo incorporadoen la corriente este-oeste de los alisios. Pero al pa-recer no se forma una corriente alta .de compen-sación en dirección opuesta, ya que las nubescúmulos que se forman sobre el mar por lo generalno fluyen hacia la tierra firme. Este fenómeno

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tiene como consecuencia un fuerte movimiento des-cendente del aire sobre la tierra firme, desde laTropósfera mediana y superior, y por lo mismo esopuesto a la formación de precipitaciones.

La regla encontrada por W. Weischet (1969:304) según la cual en las altas montañas de lostrópicos húmedos interiores y alejados de las cos-tas la inversión de las divergencias durante el díasobre los estrechos valles de erosión, se conviertedurante la noche en una convergencia, no se cum-ple en este caso y por lo mismo estos valles tam-bién durante la noche son pobres en precipitación.Esta regla es válida en la forma descrita para laparte inferior del valle de los ríos Manzanares yGaira, ya que el sistema de convección que se for-ma durante la noche sobre el mar, no influye sobrela región costanera de Santa Marta.

2.3.4. Vientos catabáticos del tipo de Fohn.

Como ya se ha descrito, se extiende al orientede Santa Marta, entre un ramal cordillerano cos-tanero de la Sierra Nevada y el Horst propiamentedicho del macizo (véase fig. 1), un valle con di-rección este-oeste, subdividido por un divorcio deaguas y ocupado en su parte occidental por el ríoManzanares y en el sector oriental por el río Pie-dras. Durante las épocas con un tiempo que secaracteriza por movimientos descendentes del airey una clara inversión del alisio en alturas de 1.400-1.800 mts. se forma en este valle la "brisa", unviento catabático del tipo de Fohn, que puede al-

canzar hasta la fuerza de un huracán. Frecuente-mente están unidos a la brisa desarrollos diabáti-cos tanto secos como húmed03 (véase fig. 5 h. tab.1) y la formación de un muro (frente) de Fohn(véase fig. 4). Condición previa para la formaciónde la brisa es una corriente aliso fresca de estableestratificación bajo una clara inversión en alturaentre 1.400-1.800 metros. Según el principio deArquimedes se precipita este aire al valle delManzanares ocupado por masas de aire cálidoindiferentemente estratificadas. Según L. Prandtl(1942: 226) es válido para el cálculo de la veloci-dad durante la caída de la brisa, suponiendo quesea sin fricción (véase fig. 6).

Wo= V2g~--='-fl

f2

Wo= velocidad calculada sin fricción.

g = aceleración terrestre.

h = diferencias de altura.

f = densidad de la atmósfera.

Si se supone una diferencia altimétrica de 1.500mts. y un cambio de la temperatura de ~t = 4° C.,lo que dentro de la situación meteorológica regio-nal sería lo acertado, entonces resulta una veloci-dad sin fricción de wo= 20 m s - 1 lo que corres-ponde a las observaciones obtenidas.

TABLA 1

Situación de la temperatura en el valle de los ríos Manzanares-Piedras.

[La numeración que lleva cada lugar de observación en la tabla indica en elmapa (fig. 2) su ubicación respectiva].

1.1. Salida para toma de valores el día 20-12-1967.reducida a la hora 21h

H (m) t ('C) ¿\ H (m) ¿\ t (OC) ¿\ t X 100 (°0 m-1)-¿\H

1. ICA .. .. .. .. .. .. .. 23 28.3427 4.7 1.1

2. Divorcio de aguas . .. .. 450 23.6100 0.4 0.4

3. Lado barlovento de paso . 350 24.0230 1.1 0.48

4. Km.24 .. .. .. .. .. .. 120 25.1

1.2. Salida para toma de valores el día 24-12-1967.reducida a la hora 12m.

H(m) t (OC) ¿\ H (m) ¿\ t (OC) ¿\ t X 100 (OCm-1)

¿\H5. Selvade Oro .. .. .. .. 50 29.9

330 3.6 1.096. Divorcio de aguas en el

pasocarre-.. .. .. .. .. 380 26.3260 1.3 0.5

4. Km.24 .. .. .. .. .. .. 120 27.6

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Como consecuencia se deja al descubierto laregión del divorcio de aguas (véase fig. 5), comoresultado por la inversión hacia arriba se formaun sifón en el cual se acelera adicionalmente lacorriente atmosférica. Las circunstancias del tiem-po durante el cual se cumplen estas condiciones, sepresentan casi exclusivamente desde mediados dediciembre hasta la mitad de marzo, de manera quela brisa se limita a esta época del año. Una des-cripción e interpretación detallada de la brisa seencuentra donde R. Herrmann (1970).

Por causa del descenso adiabático seco de laatmósfera, quiere decir con un muy grande déficitde saturación del aire, la brisa actúa en forma di-secante; y con frecuencia existe un déficit desaturación. E - e > 21mb. Comoal mismotiempoexiste una fuerte insolación y velocidades del vien-to hasta 30 m s - 1 se forma una evapotranspora-ción potencial muy alta, que tiene como consecuen-cia una rápida absorción del agua del suelo. Espa-cialmente coinciden los efectos de la brisa con loscursos inferiores de los ríos Manzanares y Gaira,hasta la franja costanera nor-occidental, es decircon los territorios marcadamente áridos.

En el lado barlovento ascendente de la brisa,predomina con frecuencia una nubosidad de in-versión, la cual no permite una alta insolación, ya veces está asociada a una llovizna fina o por lomenos produce un déficit de saturación menosE - 2 < 4 mb. De esta situación en asocio de unamenor velocidad del viento, se deduce que allí du-rante el período de sequía, que es la época más fre-cuente de la presencia de la brisa, existe una eva-poración potencial mucho menor -hasta lluviasse presentan de vez en cuando-- que en el ladodescendente, o sea allá donde reina la "verdadera"brisa.

2 .3. 5. La influencia de las aguas frías ascenden.tes sobre la formación de la precipitación.

G. Schott (1931: 225) afirmó que la causa de lasequía climática en el mar Caribe meridional eralas frías aguas ascendentes. Pero según un mapa deF. Lahey (1958: Mapa 104) la diferencia de tem-peratura entre el aire y el agua en la región cos-tanera de Santa Marta solo es ~t = 0.60C. Comoesta diferencia es válida para toda la franja cos-tanera, no se puede explicar con ella la aridez deSanta Marta frente al clima húmedo en la regiónde la desembocadura del río Piedras. Una correla-ción entre la diferencia de temperatura del mar ydel aire con la frecuencia de precipitación en laregión del Lago de Maracaibo hecha por F. Lahey(158: 250) muestra que el factor de correlaciónen caso de la más alta frecuencia de precipitaciónes r < 0.3. No obstante los datos poco segurospara este argumento, se puede sinembargo con-cluír que la influencia de las aguas frías ascenden-tes solo puede ser mínima. Y esto todavía más si seconsidera que el agua fría ascendente se producecon viento desde la tierra, quiere decir cuando ya

existe de todas maneras una divergencia de co-rriente horizontal. De manera que esta divergen-cia de corriente horizontal está ubicada en elorden de las causantes del fenómeno de la sequíaantes del agua fría ascendente. Este último, en elmejor de los casos, sólo puede acentuar el fe-nómeno.

Cuáles de las causas, las que a su vez y en parteestán causalmente determinadas y unidas entre sí,son las que contribuyen y en qué grado a la for-mación de esta región árida, no se puede deter-minar exactamente en el orden cuantitativo. Antetodo porque hasta la fecha no existen todavía parael territorio en mención valores exactos de loselementos meteorológicos y cartas de tiempo enescala mayor. Pero es de suponer que las divergen-cias en el espacio de fricción son las que obstaculi-zan en mayor grado la formación de la precipi-tación.

SUMMARY:

In the coastal fringe of Santa Marta/Colombiathere is a very rapid change of plant formationfrom a drought deciduous succulent shrublandshowing great driness to a tropical evergreenseasonal forest showing great humidity. Thecauses of this change of vegetation are:

1. Divergence caused by different frictional re-sistance of the trade windes over sea and land.This divergence brings about a subsidence ofair over the coastal fringe from the overlyingairlayers preventing the formation of rainfall.

2. Subsidence of air after passing over the moun-tains near the coast.

3. Stress-differential induced divergence and thestabilizing of air in connection with the alter-nating land and sea breezes.

4. Dry katabatic winds, which occur during thedry season in the Piedras-Manzanares valleysystem and bring about high saturation defi-cits and high wind speeds causing high po-tential evapotranspiration.

ZUSAMMENF ASSUNG:

1m Küstengebiet von Santa Marta/Kolumbienfindet ein sehr rascher Wechsel von einem gro{3eTrockenheit anzeigenden trockenkahlen sukkule-tenreichen Laubgebüsch zu einem feuchten immer-grünen tropischen Saisonwald statt. Die Ursachenfür diesen Vegetationswechsel sind.

1. Horizontale Stromungsdivergenzen in der Pas-satstromung infolge unterschiedlicher Rei-bungskoeffizienten über der See und demLand. Diese Divergenzen erzwingen ein Nach-sinken von Luft aus den oberen Luftschichtenüber dem Küstengebiet, wodurch die Nieder-schhigsbildung gehemmt wird.

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2. Absinkbewegung in der Luft nach dem Uber-stromen der küstennahen Gebirge.

3. Horizontale Stromungsdivergenzen und Stabi-lisierung der Luft im Zusammenhang mit ta-gesperiodischen Winden im Küstensaum.

4. Fohnartige Fallwinde, die wahrend der Troc-kenzeit im Piedras - Manzanares Talsystementstehen und aufgrund hoher Sattigungsdefi-zite und Windgeschwindigkeitten eine hobepotentielle Evapotranspiration erzeugen.

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Formacionesvegetalescercadela costa

~Rastrojo con follaje,rico en especies suculentas~periodlcamente seco con hOjascaducas .

maosque periodicamente seco con hOjascaducas

19, 91Sosque tropical parcialmente verde {sem"l-deciduo}

msosque estacionalsiempre verde

ffiAsociaciones de los valles'CarreterasFerrocarriles

oI

5I 10k.

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Predpitaciónpromed;aanual (añohidrologico 1967)oe Guachaauita

FIGURA2.

= Csrreterss- Ferrocarriles

~ ~ ~km

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Divergenciahorizontal"(+).yconvergenciahorizontal(-) de la corrientedeaire~ oe Guachaau\ta

~~~

-9 ~9x10 s

o o .+4 +7 ..

+8 .17

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... .

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FIGURA 4. Nubes sobre la Sierra Nevada:19 -12 -1967.

l. Izquierda: una uFohnmauer" bajo una inversión atmosférica.2. Derecha: nubes de convección.3. Arriba: nubes lenticularis.

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