viernes, 23 de agosto de 2019

Escenarios Climáticos


La necesidad de proyectar las condiciones futuras de la cuenca del Rio Maipo, en lo que respecta a su hidrología, comportamiento de la demanda de agua y otros indicadores que ayuden a evaluar la vulnerabilidad futura hacen necesario contar con información climática que incorpore tanto elementos de variabilidad como de cambio climático (ver distinciones en Newsletter Nº1). En este sentido es necesario implementar una metodología que sea capaz de representar de manera realista, la variabilidad histórica presente, muy relevante en escenarios de mediano plazo y que además se capaz de incorporar la señal de cambio climático de largo plazo. Para esto el proyecto MAPA contó con el apoyo del International Research Institute for Climate and Society (IRI) de la Universidad de Columbia, EE.UU., quienes han desarrollado una metodología de generación información climática futura (Greene, et. al., 2012).

En lo que respecta a las proyecciones de señal de cambio climático de largo plazo, éstas se obtienen desde los Modelos de Clima Global (GCM’s) los cuales utilizan para realizar estas proyecciones distintos escenarios de emisión de Gases de Efecto Invernadero. Los resultados de los GCMs entregan la magnitud, temporalidad y dirección del cambio del clima futuro en el área de estudio. Para el caso de la cuenca del rio Maipo, se obtuvieron las proyecciones de cambio de la precipitación y temperatura para los grupos de escenarios CMIP3 (IPCC, 2007) y CMIP5 (IPCC, 2013) que a su vez consideran los escenarios de emisión SRES (B1, A1B y A2) y RCP (2.8, 4.5, 6.0 y 8.5) respectivamente. La información proveniente de los GCMs es escalada para representar la condición correspondiente a la estación meteorológica Quinta Normal.

En las Figura 1 y 2, se presentan los resultados obtenidos como parte de un primer análisis de proyecciones de cambio climático. Se puede apreciar primero en la Figura 1 que las proyecciones muestran para ambos grupos de escenarios, una tendencia de reducción en las precipitaciones (promedio de treinta años respecto al periodo base) para la mayor parte de los GCMs considerados. Esta señal es más intensa hacia periodos más tardíos y al considerar escenarios más severos de emisiones, con disminuciones que van desde aproximadamente un 10% en un periodo temprano (2010-2040), hasta un 30% para escenarios severos hacia fines de siglo. Para el caso de las temperaturas medias (promedio de treinta años), se observa un calentamiento progresivo, desde 1ºC por sobre la temperatura media histórica para el periodo 2010-2040, y aumentando hacia promedios de 2.5ºC y 3.5ºC para los escenarios de emisiones más severos para el periodo tardío (2070-2100).

Figura 1. Proyecciones de cambio futuro respecto al periodo control para temperatura y precipitaciones en la estación Quinta Normal, para el promedio de tres periodos futuros y dos grupos de escenarios (SRES y RCP).

Dada la alta variabilidad climatológica existente en esta cuenca, es necesario extender el análisis para, no sólo incluir las condiciones promedio a nivel climatológico (promedio de 30 años) sino que también estudiar, la variabilidad interanual.

La Figura 2 muestra este efecto según los resultados del grupo de escenarios RCP (CMIP5, IPCC 2013). A diferencia de la figura anterior, cada punto en esta figura presenta la proyección para un año en particular, respecto al promedio del periodo base de cada modelo. Vemos en este caso que la variabilidad en las condiciones de precipitación se mantiene en los escenarios futuros, pero cambia de manera clara la media. En el caso de la temperatura vemos en cambio que hay variaciones en la media y un aumento progresivo en la variabilidad. Esto último se puede deber a los distintos grados de sensibilidad de los modelos GCM considerados y también al efecto que tienen los escenarios de emisión. El efecto de estos cambios es notorio y vemos que ya a mitad de siglo es muy poco probable tener un año con temperaturas inferiores al máximo histórico.

Figura 2. Distribución de las anomalías a nivel anual de temperaturas y precipitaciones proyectadas para todos los modelos del grupo de escenarios RCP, según periodo futuro

 

 

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  • Series de datos

Series diarias de precipitación y temperatura media a nivel diario para estaciones meteorológicas en la cuenca del Maipo, según escenario de cambio climático (RCP) y percentil de probabilidad.

  • Publicaciones Científicas

Generating coherent short and long term climate time series in semi-arid and Mediterranean regions for climate variability and climate change impact assessments. Chadwick, Vicuña y Gironás. Water Resources Research.(En revisión).

  • Presentaciones en congresos.

Poster: Generating future climate time series in semi-arid regions for hydrologic modeling. C. Chadwick, S. Vicuña y J. Gironás. AGU Fall Meeting. San Francisco, EE.UU. 15 – 19 diciembre, 2014.