Predicting South American fire season severity (FSS)

En ésta página web se presentan las predicciones de la severidad de incendios durante la época seca en regiones de abundante biomasa de América del Sur para la temporada 2013. La siguiente figura muestra los índices de la severidad de incendios (FSSI por sus siglas en inglés, que oscilan entre 0-100) para 6 estados de Brasil (Acre, Amazonas, Maranhao, Mato Grosso, Para, y Rondonia), 3 departamentos en Bolivia (El Beni, Pando y Santa Cruz), y para el país de Perú, utilizando la información de la temperatura superficial del océano hasta finales de marzo. En color verde se indican las predicciones de fuego por debajo del promedio mientras que de color naranja y rojo se muestran las predicciones de fuego por encima del promedio. Para el hemisferio sur de Sudamérica se predice que la severidad de la época de incendios en el 2013 será considerablemente más alta que en el 2011 y 2012 y será promedio o por encima del promedio en relación a la media de todas las regiones. Los incendios en Mato Grosso, Para, y Rondonia serán por encima del promedio – cerca del 65% de riesgos de incendios – en relación al promedio 2001-2011.Para una descripción detallada de la predicción hacer click aquí (en inglés).

En ésta figura se comparan las FSS observadas y las modeladas en las regiones de incendios en América del Sur. Las líneas sólidas negras son observaciones de años anteriores y las líneas horizontales punteadas representan el promedio anual de los valores observados. Las líneas naranjas son FSS derivados del modelo empírico. Las sombras naranjas indican el rango de FSS predicho en el 2013 para cada región. Los números entre paréntesis representan el coeficiente de determinación (r²). Para estas predicciones se evaluó la información de las temperaturas superficiales del océano hasta Mayo del 2013. Para ver predicciones previas hacer click en los cuadros bajo las figuras.

FSS es la suma del conteo de incendios activos (FC) durante la temporada de incendios. Los incendios activos son anomalías de radiación térmica creada por fuegos los cuales son detectados por satélites. Nuestro modelo empírico se basó en las observaciones de imágenes de los fuegos activos tomadas con un espectroradiómetro de resolución moderada (MODIS por sus siglas en inglés) a bordo del terrasatélite de la NASA.

Mapas de fuegos activos por mes observados por MODIS en América del Sur. Para datos interactivos del mes anterior o del mes/año siguiente hacer click "<" o ">". Para ver los lugares de cada fuego observado hacer click “Enable/Disable smoothing” (Nota: los datos pueden tardar en cargarse.

Para predecir el FSS en América del Sur, utilizamos dos índices climáticos que representan anomalías en la temperatura superficial del océano Pacífico y Atlántico: índice del océano Nino ( ONI , por sus siglas en inglés) e índice oscilatorio multidecadal del Atlántico (AMO, por sus siglas en inglés). La siguiente figura muestra una serie de tiempo del ONI y AMO desde el 2000.

Análisis de regresión linear que muestra que la FSS anual tuvo una correlación significativa con el ONI y AMO durante los meses de octubre y abril del siguiente año. Aquí mostramos los valores mensuales del ONI y AMO durante ese período del año. Los colores que van de azul oscuro a rojo oscuro representan los años con menos y más incendios, respectivamente.

En la siguiente figura se compraran las variaciones interanuales de la temperatura superficial del océano con la severidad de incendios en América del Sur. El panel superior muestra una serie de tiempo con el promedio de anomalías del ONI y AMO desde octubre hasta abril del siguiente año. Estas anomalías son relativas a los promedios del 2001-2010. El panel inferior muestra una serie de tiempo anual del FSS.

Chen, Y., J. T. Randerson, D. C. Morton, R. S. DeFries, G. J. Collatz, P. S. Kasibhatla, L. Giglio, Y. Jin, M. E. Marlier, Forecasting fire season severity in South America using sea surface temperature anomalies, Science, 334, 787-791, 2011. [link]
Chen Y., I. Velicogna, J. S. Famiglietti, and J. T. Randerson, Satellite observations of terrestrial water storage provide early warning information about drought and fire season severity in the Amazon, J. Geophys. Res. - Biogeosciences, 118, 1-10, 2013. [link]
Chen, Y., J. T. Randerson, D. C. Morton, Y. Jin, L. Giglio, G. J. Collatz, P. S. Kasibhatla, G. R. van der Werf, R. S. DeFries, Long-term trends and interannual variability of fires in South America evaluated using satellite observations, in preparation.

FC : Conteo de incendios activos, se define como el número de incendios/hotspots observados por satélite.
AMO: índice oscilatorio multidecadal del Atlántico, representa las anomalías en la temperatura superficial del océano en el Atlántico norte. Utilizamos la media de Kaplan STT de 3 meses en el Atlántico norte (0-70N). Datos disponibles en la página web NOAA Earth System Research Laboratory.
Época de incendios: la época de incendios se define como el período de 4 meses antes del pico de incendios hasta 4 meses después del pico de incendios.
FSS: Severidad de la época de incendios, se define como la suma de FC durante la época de incendios (4 meses antes del pico de incendios hasta 4 meses después del pico) por año.
FSSI: índice FSS, una medida de FSS basada en valores promedios históricos y desviación estándar en la misma región. FSSI = 50*(1+ERF((FSS-FSS_oavg)/sqrt(2)/FSS_ostd), donde FSS_oavg y FSS_ostd son la media y la desviación estándar de la FSS observadas durante 2001-2010. ERF es el error de la función.
MODIS: espectroradiómetro de resolución moderada, un instrumento de observación basado en sensores remotos. Se encuentra a bordo de los satélites terrasatellite y aqua satellite.
ONI: índice del océano Nino, representa la anomalía de la temperatura superficial del océano en el pacífico tropical del Este. Utilizamos la media de 3 meses de ERSST.v3b SST en la región Niño 3.4 (5N-5S, 120-170W). Los datos se encuentran disponibles en la página web NOAA Climate Prediction Center.
Terra: un satélite de investigación de la NASA cuya órbita alrededor de la tierra se encuentra en sincronía con el sol. Carga cinco sensores remotos, incluido el MODIS.

Este trabajo fue financiado por la fundación Gordon and Betty Moore Foundation con el apoyo GBMF3269.

Este trabajo es el resultado de la colaboración entre la Universidad de California, Irvine (Yang Chen y Jim Randerson), NASA Goddard Space Flight Center (Doug Morton y James Collatz), Columbia University (Ruth DeFries y Miriam Marlier), University of Maryland (Louis Giglio), y Duke University (Prasad Kasibhatla).

NASA proveo las observaciones satelitales de los fuegos y NOAA proveo la serie de tiempo de la temperatura superficial del océano. Las figuras interactivas y mapas fueron generadas utilizando el Chart API , Maps API, y Fusion table API de Google.

Las predicciones contenidas en ésta página web son experimentales. No pueden ser utilizadas para predecir la ocurrencia de incendios individuales. El uso de ésta información para efectos de planeación deben ser acompañados de otras fuentes de información confiables. La Universidad de California no se hará responsable de ninguna consecuencia del uso de ésta información.