La Provincia de Santiago del Estero posee en general un clima continental, cálido, tal como corresponde al de las regiones subtropicales por estar situada entre las isotermas de 20ºC y 22ºC., con una variación desde el árido y semiárido hasta el subhúmedo continental, con una marcada estación seca, entre mayo y octubre, que se acrecienta de este a oeste.
El régimen de temperaturas es del tipo continental, cálido en verano y frío en invierno. La temperatura media anual oscila alrededor 21,5ºC, con una máxima absoluta en verano de hasta 47ºC y una mínima absoluta en invierno de hasta -5ºC. En el verano, la media ronda los 27ºC, con máximas superiores a los 45 ºC. En invierno la media se sitúa en los 12ºC con mínimas absolutas de -5ºC, con una marcada amplitud térmica diaria.
Las precipitaciones anuales oscilan entre los 500 y 950 mm en gran parte del territorio, produciéndose una disminución en sentido este-oeste.
Se distinguen dos estaciones: lluviosa (de octubre a marzo) y seca (abril-septiembre). La presión atmosférica es de 763,5 mm de Hg y se registra en agosto, cuya temperatura media es de 17ºC; y la presión mínima absoluta, que corresponde al mes de octubre, es de 728 mm, con una temperatura media de 22ºC. El promedio mensual de lluvias en verano, es de 13 mm con una amplitud de 1,28 mm; en otoño es de 10 mm con una amplitud de 1,08 mm, en invierno 5,83mm y 0,83 mm de amplitud; y en primavera es de 8,95 mm y 1,05 mm de amplitud.
La nubosidad del territorio tiene poca amplitud y la correlación es de 259 días claros y 105 días nublados.
Los vientos dominantes en la provincia son, los del norte en la época estival y los del sur en la época invernal. Estos últimos son los más beneficiosos porque provocan lluvias frontales. Las heladas ocurren entre mayo y agosto, y el granizo, que es poco frecuente (total anual 0,5) en la provincia, ocurre entre octubre y marzo.
Se caracteriza por tener gran sequedad del medio ambiente, días de temperaturas altas y noches frescas, incluso con heladas, una estación muy seca entre mayo y octubre, las precipitaciones apenas sobrepasan los 50 mm. que se convierte muchas veces en sequía, y un verano poco ventoso o con calmas muy prolongadas.
En el sudoeste, la marcada continentalidad y la ausencia de influencia marítima, se manifiestan en el clima árido serrano, con veranos calurosos, secos y ventosos e inviernos templados. En los veranos tórridos el agente temperador es la altura de las sierras. En éstas, las precipitaciones son más abundantes en las laderas orientales, pues están expuestas a los vientos húmedos del este. Bajo este tipo climático las precipitaciones no superan los 200 mm anuales. Chaparrones breves y violentos se suman a la erosión eólica, causada por partículas en suspensión transportadas por el viento
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