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The Andes is the most biodiverse region across the globe. In addition, some of the largest urban areas in South America are located within this region. Therefore, ecosystems and human population are affected by hydroclimate changes reported at global, regional and local scales. This paper summarizes progress of knowledge about long-term trends observed during the last two millennia over the entire Andes, with more detail for the period since the second half of the 20th century, and presents a synthesis of climate change projections by the end of the 21st century. In particular, this paper focuses on temperature, precipitation and surface runoff in the Andes. Changes in the Andean cryosphere are not included here since this particular topic is discussed in other paper in this Frontiers special issue, and elsewhere (e.g. IPCC, 2019b). While previous works have reviewed the hydroclimate of South America and particular sectors (i.e., Amazon and La Plata basins, the Altiplano, Northern South America, etc.) this review includes for the first time the entire Andes region, considering all latitudinal ranges: tropical (North of 27 S), subtropical (27 S37 S) and extratropical (South of 37 S). This paper provides a comprehensive view of past and recent changes, as well as available climate change projections, over the entire Andean range. From this review, the main knowledge gaps are highlighted and urgent research necessities in order to provide more mechanistic understanding of hydroclimate changes in the Andes and more confident projections of its possible changes in association with global climate change. Por pares

Este trabajo consiste, fundamentalmente, en la adaptación de un modelo de circulación general (el LMDZ/CIMA versión CIMA), para el estudio de la climatología del Hemisferio Sur. A fin de optimizar los campos medios simulados por el modelo sobre el Hemisferio Sur, se integraron tres experimentos. La experiencia "suave" difiere del "control" en el valor impuesto sobre el coeficiente de intercambio turbulento (Cd); mientras que la experiencia "zoom" es una sensibilidad a la distribución de los puntos del reticulado en la dirección meridional. De hecho, la experiencia de control indicó que la simulación de los campos medios básicos del Hemisferio Sur con el modelo en su versión original, no es del todo apropiada. Sin embargo, el ajuste del coeficiente Cd efectuado en el experimento "suave" mejoró la representación de la vaguada circumpolar, incrementando significativamente la intensidad de los ciclones marinos de latitudes medias, aunque poco modificó la estructura del jet invernal. La definición de una malla con zoom meridional, mejoró significativamente la representación de la presión a nivel del mar y del jet austral, dada la particular sensibilidad de las variables dinámicas a la resolución horizontal. Sin embargo, las falencias en la representación de las variables físicas (como la precipitación) parecen más dependientes de las parametrizaciones físicas, que de la resolución en sí misma. En un posterior esfuerzo por profundizar la validación del modelo en su versión con zoom, se observó que la energía cinética total es subestimada, principalmente debido a la inadecuada representación las perturbaciones transientes. La baja resolución del modelo es un factor determinante para la simulación de este campo. No obstante, el modelo reprodujo aceptablemente el flujo medio zonal de calor y de cantidad de movimiento por las perturbaciones transientes. En líneas generales se observó que la simulación de la baroclinicidad del flujo medio aproxima adecuadamente a la baroclinicidad del campo observado. No obstante, la energía cinética de las perturbaciones transientes es pobre, debido a la inadecuada representación del término de conversión baroclínica. Sin embargo, el modelo es capaz de reproducir el efecto de las perturbaciones sobre el flujo medio: las perturbaciones tienden a acelerar al flujo medio zonal al sur de 30º S. Asimismo, se validó la representación de la componente asimétrica del flujo medio, la cual presenta la estructura fuertemente barotrópica de las ondas observadas, aunque falla en modelar la propagación vertical de las mismas, debido a la baja resolución vertical del modelo (solo posee dos niveles estratosféricos). Con el fin de estudiar el alcance de los resultados obtenidos a través de la técnica de la inclusión del zoom meridional, se realizaron una serie de experimentos de sensibilidad a la resolución horizontal (baja, media y alta resolución). Los mismos fueron llevados a cabo con el modelo en su versión con zoom y sin zoom. De esta intercomparación surgió que: i) la introducción de un zoom en la región de los máximos gradientes de circulación no genera perturbaciones numéricas espúreas, sino que ii) favorece la representación de los campos simulados a punto tal que, un experimento con zoom en una resolución horizontal dada, produce campos comparables a los provenientes de una experiencia con malla regular pero con una resolución horizontal 50% mayor (sin incrementar los costos computacionales del experimento). Posteriormente, con el objeto de profundizar la validación del MCG LMDZ/CIMA, en cuanto a la representación de posibles estados climáticos futuros, se trabajó en la intercomparación de sus campos, con algunos campos medios provenientes de la integración de otros modelos. Se concluyó que el modelo LMDZ/CIMA es capaz de simular los procesos de interacción relevantes al estudio del cambio climático. Finalmente, se diseñó un experimento de sensibilidad forzado por un gradiente meridional anómalo en las temperaturas de la superficie del mar extratropical. Se observó que la circulación atmosférica responde al forzante anómalo impuesto en latitudes extratropicales, con el desplazamiento del jet polar hacia el norte. Particularmente se advierte que, el debilitamiento del transporte de cantidad de movimiento en latitudes extratropicales, sería el responsable del debilitamiento de la rama subpolar del jet y del fortalecimiento la rama subtropical. Cabe señalar que los resultados de este experimento de sensibilidad climática son coincidentes con estudios previos de remoción del hielo marino en los alrededores del continente antártico; aunque distintos a los resultados de otros autores que realizaron experimentos de calentamiento global. Estos resultados indicarían que los efectos derivados del incremento del vapor de agua en la atmósfera y de la intensificación del gradiente meridional de temperatura en altura, podrían ser de mayor relevancia al cambio climático, que la modificación del gradiente meridional de temperatura de superficie. This thesis is mainly concerned with the adaptation of the LMDZ/CIMA General Circulation Model, in order to be able to study the Southern Hemisphere climatology. The first step of this work was to make the necessary adjustments to improve the representation of the mean fields. Three experiments were designed. The "smooth" experiment differs from the "control" one in the value imposed to the drag coefficient Cd; and the "zoom" experiment is an experiment with stretched grid scheme. In fact, the control experiment shows that the Southern Hemisphere simulation is not appropriate. Nevertheless, the tuning into the drag coefficient improved the subpolar throught representation. The "zoom" experiment improved the representation of the sea level pressure and the polar jet. Nevertheless, the physical variable misrepresentations appeares to be more related to the physical parameterizations than the resolution itself. The "zoom" experiment underestimates the representation of the transients disturbances, maybe because of the model coarse resolution. However, it reproduces acceptably the heat and angular momentum transients fluxes. In general, it is observed that the mean flow baroclinicity is well represented. However, the kinetic energy of the transient disturbances is underestimated, due to the inadequate representation of the baroclinic conversion term. Nevertheless, the model reproduces the effects of the eddies on the mean flow: the disturbances tend to accelerate the westerlies south of 30ºS. The zoom version model also represents the barotropic structure of the southern stationary waves, but not the vertical propagation of the waves due to its coarse vertical resolution. In order to determine the benefits of having applied the stretched grid scheme technique, horizontal resolution experiments were done (low, medium and high-resolution). These experiments were carried out with zoom and with regular grid. The results of this intercomparison showed that: i) the zoom introduction does not generate numerical disturbances, and ii) it is observed that the zoom experiments with a specified horizontal resolution compare well with those of regular grid and 50% greater resolution, without increasing the computational costs. In order to test the ability of LMDZ/CIMA GCM to reproduce different climate scenarios, an intercomparison with other model simulations were performed. It was found that the LMDZ/CIMA model is able to represent the interaction processes involved on the climate change. Finally, a sensitivity experiment forced by anomalous extratropical meridional gradient of sea surface temperature was designed. It was observed that the atmospheric circulation responds to the imposed anomalous temperatures, with a northern displacement of the polar jet. Particularly, it was conclude that the weakening of the transient momentum transport would induce the weakening of the subpolar jet and the intensification of the subtropical jet. It was found that the sensitivity experiment resembles to previous studies of Antarctic marine ice removal, whereas it differs than other experiments of global warming. This result could be explain by the fact that the increase of water-vapor and to the intensification of the temperature gradient at height levels, could be more relevant to the atmospheric circulation than the change in the meridional gradient of sea surface temperatures. Fil: Carril, Andrea F.. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.

Este trabajo de tesis aborda la temática de las olas de calor que afectan el centro-este de Argentina desde distintos puntos de vista y escalas. Se estudian aspectos relativos a los procesos físicos que catalizan o modulan la ocurrencia de las olas de calor, sus características, estadísticos y proyecciones de cambio, y decreciendo en escalas, se realizan estudios de impacto. La tesis va más allá de la típica comparación de climatologías modeladas versus observadas, pues incluye el análisis de una serie de experimentos ad-hoc para el estudio de los procesos en la interfase suelo-atmósfera, caracterizaciones novedosas de las olas de calor y un enfoque innovador e interdisciplinario para evaluar el impacto del clima y de su variabilidad en el consumo energético destinado a la refrigeración de viviendas sociales. Estudios previos han demostrado que el centro-este de Argentina es una zona de transición climática y de acople entre el suelo y la atmósfera. En esta tesis se exploran las implicancias de dicho acople (es decir, de las retroalimentaciones entre la humedad del suelo y la atmósfera) en los extremos cálidos del campo de temperatura. Mediante el análisis de una serie de experimentos numéricos diseñados ad-hoc para el estudio de las interacciones suelo-atmósfera, se muestra que las mismas afectan a la cola de la distribución de probabilidad del campo térmico, impactando en los extremos cálidos y en su persistencia. Además, tanto la existencia del acople suelo-atmósfera como de las condiciones de suelo relativamente secas favorecen la ocurrencia de extremos de temperatura. En ausencia de acople suelo-atmósfera, el impacto de las condiciones de humedad del suelo (secas o húmedas) es más débil. Estos resultados sugieren que el rol de las interacciones entre la humedad del suelo y la atmósfera es más importante que el impacto de las anomalías estacionarias de la humedad del suelo. Las proyecciones de cambio climático sobre el centro-este de Argentina señalan incrementos en la persistencia de días cálidos, de noches cálidas y de días húmedos. Éstos impactan en las proyecciones de cambio de las olas de calor, las que fueron analizadas y categorizadas. Mediante un análisis multivariado que incluye información de la temperatura y del contenido de humedad de las mismas, emergen tres tipos principales de olas de calor: las cálidas y secas (de aquí en más, “secas”), las extremadamente cálidas y húmedas ( “intensas”) y las húmedas con noches particularmente calurosas (“húmedas”). Todas ellas, se proyectan más extremas a futuro. Además, se espera una mayor frecuencia de ocurrencia de eventos “intensos” como consecuencia de los cambios proyectados para los campos medios: temperaturas más altas, pero con incrementos más pronunciados en las temperaturas mínimas y en las temperaturas de bulbo húmedo que en las temperaturas máximas. En general, olas de calor consideradas extremas e improbables bajo las condiciones de clima actual resultan eventos típicos en el clima futuro, característica que se agudiza hacia fin de siglo y bajo escenarios de mayores emisiones de gases de efecto invernadero. Además, la variabilidad de las olas de calor disminuye levemente bajo condiciones de clima futuro, cuando los eventos proyectados asemejan más al evento típico que bajo condiciones de clima presente. Finalmente, no se destacan cambios significativos en otros parámetros típicos de las olas de calor, como e.g., duración y frecuencia de los eventos. Dado que el sector residencial es el segundo sector de importancia en cuanto al consumo de energía en el país, que parte de dicho consumo es dedicado a mantener las condiciones de confort de sus habitantes y que tanto la urbanización como las condiciones de calor extremas se espera que continúen in crescendo durante las próximas décadas, se realizaron estudios de impacto sobre el consumo energético para la refrigeración de viviendas sociales. Sobre la base de la experiencia previa de las comunidades de clima y de impactos, se propuso una metodología que permite proyectar los cambios en el consumo, conservando la información acerca de las variabilidades del clima en distintas escalas temporales y abordando el problema de la incertidumbre de los resultados como un elemento de juicio para los tomadores de decisión. Se encontró que la confianza en los resultados aumenta a medida que aumenta la eficiencia energética de las viviendas mediante intervenciones edilicias que las hacen menos sensibles a la condición climática. Sin embargo, cuando el forzante radiativo del escenario considerado es extremo, la eficacia de dichas intervenciones decae y la incertidumbre de los resultados aumenta. En particular, las olas de calor impactan provocando picos en la demanda energética, y estudios de caso muestran que las olas de calor “húmedas” tienen mayor impacto en la demanda energética que las olas de calor “secas”. Además, aquellas caracterizadas como “intensas” son las que provocan los máximos en la demanda energética diaria. This thesis addresses the issue of heat waves affecting central-eastern Argentina from different points of view and scales. Aspects related to the physical processes that catalyze or modulate the occurrence of heat waves, their characteristics, statistics and change projections are studied, and decreasing in scale, impact studies are carried out. The thesis goes beyond the typical comparison of modeled versus observed climatologies, as it includes the analysis of a series of ad-hoc experiments for the study of the processes at the soil-atmosphere interface and a novel characterization of heat waves. Moreover, an innovative and interdisciplinary approach to assess the impact of climate and its variability on the cooling energy demand of social housing is presented. Previous studies have shown that central-eastern Argentina is a climatic transition zone with land-atmosphere coupling. This thesis explores the effect of this coupling (i.e., of the feedback between soil moisture and the atmosphere) on the warm extremes of the temperature field. The analysis of a series of numerical experiments designed ad-hoc for the study of land-atmosphere interactions shows that such interactions affect the tail of the probability distribution of the thermal field, impacting on the warm extremes and on their persistence. Furthermore, the existence of both land-atmosphere coupling and relatively dry soil conditions enhance the occurrence of temperature extremes. In absence of land-atmosphere coupling, the impact of soil moisture conditions (dry or wet) is weaker. These results suggest that the role of interactions between soil moisture and the atmosphere is more important than the impact of stationary soil moisture anomalies. Climate change projections for central-eastern Argentina show increases in the persistence of hot days, warm nights and humid days. These impact on heat waves change projections, which were analyzed and categorized. From a multivariate analysis that includes information on both temperature and moisture content, three main types of heat waves emerge: hot and dry (“dry”), extremely hot and humid (“intense”) and humid with particularly hot nights (“humid”). All of these events are projected to become more extreme in the future. In addition, a higher frequency of occurrence of “intense” events is expected as a consequence of the projected changes for the mean fields: higher temperatures, but with stronger increases in minimum temperatures and in wet bulb temperatures rather than in maximum temperatures. Moreover, heat waves that are considered extreme and unlikely under current climate conditions are typical events in the future climate, and this feature accentuates towards the end of the century and under scenarios of higher greenhouse gas emissions. In addition, the variability of heat waves slightly decreases under future climate conditions, when the projected events resemble more the typical event than under present climate conditions. Finally, there are no significant changes in other typical heat wave parameters such as e.g., duration and frequency of events. The residential sector is the second most important sector in terms of energy consumption in the country and its consumption is partially dedicated to maintaining the comfort conditions of its inhabitants. Since both urbanization and extreme heat conditions are expected to keep rising over the coming decades, impact studies on the cooling energy demand of social housing were conducted. Based on the previous experience of the climate and impact communities, a methodology that allows projecting changes in the energy consumption while preserving the information about climate variabilities on different time scales was proposed. Moreover, such methodology allows addressing the uncertainty of the results as an element of judgment for decision makers. It was found that confidence in the results increases as the dwellings’ energy efficiency increases through building interventions that make them less sensitive to the climatic condition. However, when the radiative forcing of the scenario under study is extreme, the effectiveness of such interventions decreases and the uncertainty of the results increases. In particular, heat waves impact by causing energy demand peaks, and case study shows that “wet” heat waves have a greater impact on the energy demand than “dry” heat waves. In addition, those events characterized as “intense” produce the highest peaks of the daily energy demand. Fil: Coronato, Tanea. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.

Este trabajo de tesis tiene como objetivo estudiar el valor agregado (VA) por los Modelos Climáticos Regionales (MCR) en simular el clima de Sudamérica. El VA se define como una medida de que tan hábil es el MCR en reproducir el clima observado en comparación al Modelo Climático Global (MCG) del que se obtuvieron las condiciones de borde. La tesis va más allá de la típica comparación entre el MCR y el MCG, ya que explora varios aspectos del VA recientemente propuestos en la literatura. También proponemos un enfoque innovador para comprender el papel del clima regional en Sudamérica en el modelado de la circulación extratropical. Por lo tanto, abordamos la cuestión del VA de los MCRs a través de diferentes perspectivas: primero a través de enfoques estadísticos, y luego a través de experimentos de sensibilidad que incluyen un estudio de resolución incrementada en un MCR y un experi mento de anidamiento bidireccional. La tesis muestra que los MCRs agregan valor con respecto a su forzante global de menor resolución, pero solo en algunos aspectos del clima. El valor agregado se encuentra principalmente asociado a la temperatura superficial del aire, ya que esta variable tiene una marcada componente estacionaria a escala regional en zonas de terreno complejo, como la cordillera de los Andes y las tierras altas de Brasil, y en las costas del continente. Los resultados son más complejos al estudiar la precipitación. La respuesta a si el MCR agrega valor o no a la climatología de su forzante depende de varios factores, entre ellos el MCR utilizado y su configuración física, el MCG, la estación del año, la localidad, la métrica utilizada, entre otros. Sin embargo, los resultados sugieren que el aumento en la resolución tiene el potencial de mejorar la precipitación asociada a la fase activa del Monzón Sudamer icano en los trópicos, producto de un incremento en la convergencia de humedad en niveles bajos y a un aumento en la frecuencia de ocurrencia de eventos de precipitación intensa. Por otro lado, no encontramos mejoras del MCR con respecto a su forzante global durante el invierno, probablemente debido a que las precipitaciones en esta estación del año están asociadas al pasaje de frentes de escala sinóptica. La interacción bidireccional entre un MCR y un MCG resultó en una mejora en la circulación a niveles bajos del MCG dentro de SA e indujo efectivamente una mejora en la circulación extratropical del hemisferio sur. Las mejoras en el continente se identificaron en el transporte de energía asociado a la corriente en chorro en niveles bajos o "low-level jet" entre los trópicos y los extratrópicos. Esta mejora local efectivamente forzó la circulación de gran escala, especialmente durante el verano, reduciendo el desvío que presentaba el MCG en simular la ubicación de la corriente en chorro en la tropósfera superior. Por lo tanto, los datos climáticos de alta resolución sobre SA tienen el potencial de agregar valor no sólo localmente en el continente sino también de efectivamente favorecer la circulación extratropical. This thesis work aims to study the value added by Regional Climate Models (RCMs) in simulating the climate of South America. The added value (AV) is defined as a measure of how skillful is the RCM in reproducing the observed climate compared to the Global Climate Model (GCM) from which the boundary conditions were obtained. The thesis goes beyond the typical comparison between the RCM and the GCM since it explores several aspects of AV recently proposed in the literature. We also propose an innovative approach to understand the role of the regional climate in South America in the modeling of the extratropical circulation. Therefore, we address the AV issue through different perspectives: first through statistical approaches, and then through sensitivity experiments that include an increased resolution study in an RCM and a two-way nesting experiment. The thesis shows that RCMs add value regarding its lower resolution global forcing, but only in some aspects of climate. The added value is mainly associated with surface air temperature, since this variable has a marked stationary component at a regional scale in complex terrain areas, as the Andes mountain range and the Brazilian highlands, and also in the coasts. The results are more complex when studying precipitation. The response to whether the RCM adds value or not to the GCM climatology depends on several factors, including the RCM and its physical configuration, the GCM, the season, the location, the metric used, among others. However, results suggest that the increase in resolution has the potential to improve local precipitation associated with the active phase of the South American Monsoon System in the tropics, as a result of an increase in moisture convergence at low levels and an increase in the frequency of occurrence of intense precipitation events. On the other hand, we did not find improvements of the RCM compared to its global forcing during winter, probably because rainfall in this season is associated with synoptic-scale frontal passages. The two-way interaction between an RCM and a GCM resulted in an improvement in the circulation at low levels of the GCM within SA and effectively enhanced the extratropical circulation of the southern hemisphere. The improvements in the continent were identified in the transport of energy associated with the low-level jet stream (LLJ) between the tropics and extratropics. This local improvement effectively forced large-scale circulation, especially during the summer, reducing the bias of the GCM in simulating the location of the eddy-driven jet stream in the upper troposphere. Therefore, high-resolution climate data on SA have the potential to add value not only locally in the continent but also to effectively enhance the ex tratropical circulation. Fil: Falco, Magdalena. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.

En esta tesis doctoral se estudiaron las interacciones entre las variables ligadas a losprocesos de acople suelo-atmósfera, sus posibles vínculos con la duración de losperiodos secos y sus potenciales cambios bajo un escenario intermedio de emisiones degases de efecto invernadero sobre Sudamérica (SA). Para ello, se utilizaron datosprovenientes de simulaciones numéricas realizadas con modelos climáticos regionales. Asimismo, se evaluó la capacidad de diferentes reanálisis para reproducir la climatologíade las temperaturas máximas de verano y mínimas de invierno para el sudeste de SA (SESA). La incertidumbre inherente al uso de datos de reanálisis de temperatura máxima y mínimaen SESA se estudia a través de la comparación de campos medios estacionales y devariabilidad de tres reanálisis con una base de datos observacional para el periodo 1961- 2000. El error del ensemble de reanálisis presenta magnitudes similares para ambasvariables, pero la dispersión entre los reanálisis individuales es mayor en verano. Loserrores en la temperatura están en parte vinculados con errores en la determinación delos flujos de calor sensible y latente así como de la radiación neta. Los errores en ladistribución geográfica de las anomalías espaciales de temperatura tienen una magnitudsimilar para los reanálisis y para los modelos regionales analizados. También se estudian los cambios entre los periodos 1981-2000 y 1961-1980 en lavariabilidad diaria, en la interanual y en los extremos (percentiles 75 y 25) de latemperatura máxima en verano y mínima en invierno. El patrón geográfico de los cambiosentre los dos períodos de la variabilidad diaria de ambas variables es similar al patróngeográfico de los cambios en los extremos de éstas. Sobre la Argentina, en general, seencuentra una disminución en la frecuencia de días calurosos en verano y de noches fríasen invierno consistente con una disminución en la variabilidad diaria. Los cambios entrelos dos períodos sugieren un corrimiento hacia el sudoeste en la zona de máximavariabilidad interanual de la temperatura máxima para la climatología observacionalposiblemente asociado con cambios en la variabilidad de la precipitación. En general, losreanálisis tienen dificultades para capturar los principales patrones geográficos de loscambios de la variabilidad diaria e interanual de las variables estudiadas entre los dosperíodos. La respuesta de la precipitación, la temperatura y la evapotranspiración al cambioclimático para el verano austral son analizadas para SA utilizando proyecciones de tresmodelos regionales. Los feedbacks locales entre la superficie continental y la atmósferapueden ayudar a los vínculos entre estas variables en algunas regiones de SA. Loscambios en la precipitación proyectados para el periodo 2071-2100 presentan unarespuesta positiva en SESA. La variabilidad interanual de la evapotranspiración tiene unadistribución geográfica similar a la de la variabilidad de la temperatura, con un máximo en SESA, sugiriendo que estas dos variables están interrelacionadas. En el clima actual, SESA es una zona de transición donde la evapotranspiración depende de la disponibilidadde agua en la superficie (régimen controlado por el contenido de humedad del suelo). Mientras que las proyecciones muestran que el régimen de la evapotranspiracióncontinuará siendo controlado por la humedad del suelo, la magnitud de la correlaciónnegativa entre la temperatura y la evapotranspiración disminuye (en valor absoluto) parael periodo 2071-2100 en áreas donde se incrementa la disponibilidad de agua en el suelo. La variabilidad interanual de la temperatura y la evapotranspiración tiende a disminuir en SESA. En cambio, en la Meseta Brasileña los modelos proyectan cambios opuestos a los de SESA. Además, el estudio de la circulación regional muestra que un flujo mediointensificado del norte en niveles bajos tiende a inhibir las condiciones de acople sobre SESA, i. e. contribuye a disminuir la sensibilidad de la temperatura y la evapotranspiracióna variaciones en la precipitación, mientras que un flujo debilitado favorecerá el acople. Deacuerdo a los modelos, esta intensificación del viento del norte está asociada a unaumento en la circulación ciclónica asociada a la baja del Chaco y un incremento del flujoproveniente del alta subtropical del Atlántico. Por último, utilizando una definición dependiente del modelo y del punto de retícula sedeterminan periodos secos sobre SA y se analiza su duración media, a escala anual, parasimulaciones de clima presente y para un posible escenario de cambio climático. A suvez, estos resultados son comparados con los regímenes de aridez generados por elíndice de Budyko y se muestra que la transición hacia un régimen más árido en la Meseta Brasileña estaría acompañada por un incremento en la duración de los periodos secos yuna disminución en su frecuencia de ocurrencia. El aumento de las condiciones secassobre la Meseta Brasileña favorecería al incremento de feedbacks locales entre el suelo yla atmósfera que pueden contribuir a la generación de periodos secos de mayor duración. In this PhD thesis the interactions among variables associated to land surface-atmospherecoupling processes, their possible links with dry spells length and their potential changesunder an intermediate emissions scenario of GHG were studied in South America (SA). Todo this, numerical simulations data generated with regional climate models were used. Moreover, it was evaluated the skills of reanalysis to reproduce the climatology of australsummer maximum temperature and winter minimum temperature in southeastern of SA (SESA). The inherent uncertainty due to use of data from reanalysis of maximum (TX) andminimum temperature (TN) in SESA is studied through the comparison of seasonal meanfields and the variability of the three reanalysis with an observational dataset for the period 1961-2000. The bias of ensemble of reanalysis presents similar magnitudes for bothvariables, but the dispersion among reanalysis datasets is greater in summer. The bias intemperature is, hence, in part linked to the error in determination of the sensible and latentheat flux as well as the net surface radiation. The errors in the geographical distribution ofspatial anomalies of temperature have a similar magnitude for both reanalysis and regionalclimate models analyzed. The changes in daily and interannual variability and extremes of maximum temperature ofsummer and minimum temperature of winter between periods 1981-2000 and 1961-1980are also studied. The geographical pattern of change of daily variability between bothperiods and for both variables is similar to geographical pattern of change of extremes. In Argentina, there is a decrease in the frequency of hot days in summer and cold nights inwinter, consistently with a decrease in daily variability. The changes between both periodssuggest a shift toward southwest in the zone of maximum interannual variability ofmaximum temperature according to the observational climatology, possibly linked withchanges in precipitation variability. In general, the reanalysis analyzed have difficulties toreproduce the main geographical patterns of changes in daily and interannual variability ofstudied variables between both periods. The response to climate change of precipitation, temperature and evapotranspiration (ET)for austral summer is analyzed in SA using projections of three regional models. The localfeedbacks between land surface and atmosphere can help to the links among thesevariables in some regions of SA. The projected changes of precipitation for 2071-2100present a positive response in SESA. The interannual variability of ET has a geographicaldistribution similar to the variability of temperature, with a maximum in SESA, suggestingthat these two variables are intercorrelated. In the present climate, SESA is a transitionzone where ET depends on surface water availability (soil moisture-controlled regime). Although the projections show that ET regime will remain soil moisture-controlled, themagnitude of correlations between temperature and ET decrease (in absolute value) for 2071-2100 in areas where increase soil water availability. The interannual variability oftemperature and ET tends to decrease in SESA. However, in the Brazilian Highlands themodels project opposite changes to SESA. On the other hand, the study of regionalcirculation shows that a strengthening northerly mean wind in low levels tends to inhibit thecoupled conditions in SESA, i. e. it promotes the reduction of sensibility of temperatureand ET to variations of precipitation, whereas a weakening northerly mean wind favorscoupling conditions. According to the models, this strengthening of the northerly wind ismainly produced by the increase in the cyclonic circulation associated to the Chaco Lowand to an increment of the easterly flux from the Atlantic subtropical High. Finally, it is using a gridpoint- and model- dependent definition to determine dry spells in SA and to analyze its mean length, at annual scale, for simulations of present climate andunder a possible climate change scenario. In turn, these results are compared with thearidity regimes calculated with the Budyko Index and it is shown that the transitionprojected toward a drier regime in the Brazilian Highlands could be accompanied by alengthening of dry spells and a reduction of their frequency. The strengthening of dryconditions in the Brazilian Highlands could favor the increase of local feedbacks betweenland surface and atmosphere which contribute to lengthen dry spells. Fil: Zaninelli, Pablo Gabriel. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.