La distribución de vapor de agua en los trópicos, como lo es el régimen de precipitación de verano en México, es crítica para determinar dónde y cuándo la convección atmosférica profunda ocurre. A su vez, la precipitación de convección atmosférica profunda proporciona la gran parte de precipitación para la mayoría del territorio mexicano. Mucha de esta precipitación en México viene de Sistemas Convectivos de Mesoescala (MCS, por sus siglas en inglés). Dejando fuera a los huracanes, los MCS también causan la mayoría del tiempo severo, incluyendo inundaciones locales, relámpagos, vientos intensos y granizadas. Para entender, en primer lugar, la física básica de la precipitación de convección profunda, así como, mejorar la capacidad de pronosticar el tiempo severo, es necesario contar con medidas de alta resolución espacial de los campos de vapor de agua. Desafortunadamente, en México, mediciones in situ del vapor de agua y la mayoría de otras variables meteorológicas se limitan a 12 estaciones de radio sondeos que por lo general tiene una frecuencia de 2 veces al día. _x000D_ Para mejorar la capacidad de observación de vapor de agua y su relación con convección profunda, agua precipitable (PWV por sus siglas en inglés) derivada de datos de GPS ha sido usada por más de una década en otros países. Diferente de las observaciones satelitales de vapor de agua, las redes meteorológicas de GPS ofrecen, toda la información del tiempo, una red confiable para el vapor de agua precipitable a una fina resolución temporal (5 minutos para los datos recolectados). En este proyecto, nos interesa usar esta innovadora tecnología para estudiar los procesos de convección profunda en el noroeste de México. _x000D_ Específicamente, proponemos:_x000D_ Una campaña meteorológica piloto de GPS por 3 meses liderada y apoyada por el Centro de Ciencias de la Atmósfera (CCA), UNAM, durante el Monzón de Norteamérica (NAM) de 2013. Diez receptores/antenas GPS serán colocados a través de la Sierra Madre Occidental (SMO)y a lo largo de la las planicies de la costa de Sonora/Sinaloa proporcionando alta frecuencia temporal (5 minutos) de la columna de vapor de agua. Esta configuración de monitoramiento proporciona el eje fundamental para estudiar el ciclo diurno de vapor de agua y procesos convectivos, incluyendo la formación de convección profunda y de MCS. Un corte transversal de las estaciones a través de la SMO nos ayudará a mejor entender los mecanismos físicos que determinan el crecimiento y propagación de sistemas convectivos a nivel mesoescala y como estos son influenciados (e influencian) los campos atmosféricos de vapor de agua. Además, estas observaciones proporcionarán un conjunto de datos para experimentos de modelaje de alta resolución y modelos numéricos de predicción de tiempo. Actualmente, este tipo de investigación está impedida por la limitada cantidad de observaciones en México y, en particular, de observaciones de humedad en la SMO. Este programa piloto proporcionará información clave para entender la física básica de convección profunda durante el NAM y para desarrollar técnicas de asimilación de datos, lo que podría tener mayor impacto en la predicción de precipitación en el verano. _x000D_ Aún más, este esfuerzo experimental servirá para construir un programa de meteorología de GPS y proporcionará la experiencia para futuras actividades de investigación. La inclusión de estudiantes en las instalaciónes y en el procesamiento de datos propiciará que la investigación meteorológica con GPS continúe desarrollándose en México dentro de la CCA/UNAM.

Los MCS son responsables de la mayoría del tiempo severo en México además de ser la principal fuente de precipitación. Esto es cierto para la mayoría de México, no sólo para el noroeste de México. Los datos que resulten de este estudio proporcionarán una visión única respecto al ambiente convectivo, particularmente de los campos de vapor de agua y también nos ayudarán a entender la formación, crecimiento e intensidad de estas tormentas. Además, el componente de modelaje de este estudio nos ayudará a examinar el impacto en la predicción de tiempo que el vapor de PWV pudiera tener. Esta es una importante área de investigación dentro de la comunidad de ciencias atmosféricas._x000D_ Aunque existen algunas estaciones de meteorología GPS a largo plazo en México, los datos son procesados por NOAA o UCAR en los Estados Unidos. Por lo tanto, en este punto, el proyecto de meteorología GPS será completamente una nueva línea de investigación que se desarrollará en la UNAM/CCA. Además de los estudios de MCS, las mediciones con meteorología GPS son una manera de satisfacer esta necesidad, con la habilidad de observar tendencias a largo plazo de vapor de agua atmosférico y precipitación así como permitir la observación de vapor de agua en relación a la convección forzada topográficamente en la SMO y Oriental, la convección de brisa de marina en el Golfo de Tehuantepec, y las alteraciones como las ondas del este, depresiones tropicales y huracanes. La meteorología GPS también sirve para la investigación del clima a largo plazo, permitiéndonos así un mejor entendimiento del transporte de vapor de agua asociado con las condiciones de sequia o inundaciones a gran escala._x000D_