Eventos extremos hidrometeorolgicos

Eventos ExtremosHidrometeorolgicosSEMINARIO INTERNACIONAL Y CURSO DE CAPACITACIN EN GESTIN DEL RIESGO Y ORDENAMIENTO TERRITORIAL PARA LA REDUCCIN DE LA VULNERABILIDAD ANTE AMENAZAS DE ORIGEN NATURAL CEPALMaisa Rojas, Departamento de Geofsica, Univ. de ChileRen Garreaud, DGF, Univ. de ChileXimena Vargas, Ing Civil, Univ. de Chile

TemarioRiesgos hidrometeorolgicosTormentas de invierno en Chile centralTendencias observadasProyecciones futuras

DefinicinSon gatillados por eventos de precipitacin extremas o la ausencia de stas: sequas.En caso de eventos extremos de precipitacin, sumado a una topografa abrupta (como los Andes), produce riesgos de crecidas!Y ms en general, riesgos que se generan por el transporte de materiales como lodo, rocas, nieve: avalanchas, inundaciones, aluviones, etc

Tormentas de Invierno en Chile central

Corredor deTormentasAnticiclnSubtropicalClimatologa de Precipitacin

BCondicin PrefrontalLa variabilidad asociada a ENSO explica 1/3 de la precipitacin en Chile central+Nio3.4 index [C](anomalias de Temp. Supf. Mar ecuatorial)Montecinos & Aceituno 2003El Nio - HumedoLa Nia - Seco

Winter mean rainfall in central Chile [mm]??????Variabilidad interanual de la precipitacinde invierno en Chile central7

LatitudePmediaPmaxDaily Rainfall [mm]5000 m ASL1500 m ASLPrecipitacin promedio aumenta hacia el sur, peroprecipitaciones ms intensas en Chile central (36S)

Valores a lo largo de la costa / Resultados Modelo (PRECIS)

Ejemplo de lnea de nieve para el clima actual en cuenca rio Maipo (modelos)35% < lnea nieve

Precipitacin mxima en24 hrs para Tr = 30 aos

Interpolado de estaciones DGA

1. Precipitacin prefrontal

2. Intensificacin de chorro del norte (transporte de humeda) y aumento de precipitacin

3. Desaceleracin frontalWRF Simulation of a typical eventWinds at 1500 m and Precipitation field

123Efectos de la topografa en estructura frontal(escala regional)Fuente: Barret and Garreaud, 200911

Topo 100%Topo 40%0200 UTC0900 UTC1400 UTC1900 UTCSimulaciones numricas sugieren que topografa retarda el avance del frente y produce maximo de PFuente: Barret and Garreaud, 2009Qu necesitamos para enfrentar desastres hidro-met?Identificacin de fenmenos desencadenantes (tormentas criticas)Modelo conceptual de tormentas criticasPronstico (72-24 hrs previas) numrico del tiempoDiagnstico de condiciones extremas (24-0 hrs)Pronstico (24-0 hrs) de condiciones hidrolgicasConexin a sistemas de emergencia y defensa civil

1-2 Identificacin y Modelos Conceptuales de Tormentas CrticasEscaso conocimiento escrito sobre estructura, recurrencia y predictabilidad de tormentas criticas. Pronosticadores necesitan un modelo conceptual de tormentas criticas que encienda luces de alerta temprana. Algunos rasgos determinados de eventos extremos en el pasado reciente incluyen:

Distribucin espacial y temporal (intensidad vs acumulacin) de la lluviaAltura de la lnea de nieve (Santiago, Mayo 1993)Alcance meridional de los frentes (Antofagasta, Junio 1991)Viento en superficie (Chiloe, 1994)Ocurrencia de granizo, tormentas elctricas, etc (Calama, 1999).

3. Pronsticos numricos del tiempo (1-3 das)

En la actualidad, al menos dos centros disponen de modelos numricos de pronstico del tiempo (DMC, DGF-UCh) y se pueden obtener muchos resultados mas a traves de Internet (robusto?)

En promedio, modelos tienen a exagerar los valores de precipitacinhasta donde les creemos?

Se requiere un esfuerzo de validacin, en especial de eventos extremos!4. Diagnstico de condiciones extremas (24-0hrs)

* Cobertura de pluvimetros es razonable en valle central (aunque solo unos pocos en lnea), pero dramticamente baja sobre la cordillera de la costa y los Andes

* Solo un RS en Chile central4. Diagnstico de condiciones extremas (24-0hrs)

* Pronstico / diagnstico de eventos extremos se basa en buena medida en radares meteorolgicos que entregan un mapa de precipitacin con alta resolucin (temporal y espacial) y cobertura regional.

* Un radar meteorolgico es una alta prioridad para Chile

* Imgenes satelitales complementan pero no sustituyen un Radar5. Pronstico (24-0hrs) de condiciones hidrolgicas

* Modelos hidrolgicos son capaces de pronosticar flujo superficial y subterrneo en escalas de horas a das.

* Una fuerte limitante es el conocimiento de la forzante meteorolgica (cuanto esta lloviendo?).

* Escasa experiencia operacional en Chile.

Qu necesitamos para enfrentar desastres hidro-met?Identificacin de fenmenos desencadenantes (tormentas criticas) Modelo conceptual de tormentas criticas Pronstico (72-24 hrs previas) numrico del tiempo Diagnstico de condiciones extremas (24-0 hrs) Pronstico (24-0 hrs) de condiciones hidrolgicas Conexin a sistemas de emergencia y defensa civil ??

Contexto climtico:Tendencias en el clima actual?

ACT-19 (2009)Clima actual: Variaciones en PrecipitacionesVariabilidad inter-decadalTendencia a la disminucin en las precipitaciones

1980-20001234

1950-19791234

Burger, Jerez, Verdejo y Montecinos (2009)Cambios en el ciclo anualmesesmesesPrecipitacin diaria en Concepcin

Disminucin en la intensidadDe la precipitacinProyeccionesCmo se construyen las proyecciones de cambio climtico?

GCMs

Escenarios DesarrolloEconmico-SocialModelacin Climtica

Modelo Regional: PRECIS (UK Met. Office)

Resolucin espacial: 25 km (95 longitudes x 157 latitudes)

Modelo Forzante externo: HadCM3Escenario de emisiones: SRES B2, SRES A2

Periodo de simulacin: 1960-1990 2070-2100

Proyecto CONAMA-DGF, 2006El proyecto anillo est llevando a cabo una simulacin de cambio climtico regional bajo el escenario de emisiones SRES A1B. Este es un escenario de emisiones intermedio,Que

EL modelo regional que se est utilizando es el modelo PRECIS, desarrollado por la direccion meteorologica britanica. Como el modelo regional, solo simula una region del planeta, en sus bordes (afuera de la zona achurada roja en la figura) se deben precribir las condicionnes meteorologicas (condiciones de borde). Estas condiciones d eborde, o forzantes se han tomado del modelo global ECHAM5. El modelo ECHAM es desarrollado por el Max Planck Institute en Alemania.La resolucion espacial del modelo es de 25km, por lo que existen 95 puntos en longitud y 157 puntos en latitud cubriendo toda la area roja de la figura.El periodo de simulacion es 1950-2050.

La caja azul en la figura es la area de estudio del proyecto: el region del Bio-Bio, y el punto morado corresponde a la ubicacin de la ciudad de Concepcion.25Cambios proyectados en precipitacin

Ejemplo: lnea de nieve en la cuenca del rio Maipo

35% < linea nieve50%< lnea de nieveM. Rojas, CRUZ ROJA-26 Marzo 2009

P>30 mm: 62/50P>30 mm & T>12C: 18 / 35PRECIS-DGF Eventos Extremos

Sobre Chile central disminuye precipitacin media anual, pero tormentas clidas aumentan al doble.Periodo de retorno de caudal en cuenca del Maule

Periodos de retornos para precipitaciones mximasFuente: J. Prez y X. Vargas, 200930 Informacin meteorolgica oportuna, relevante y confiable es esencial para la gestin de desastres naturales, en tanto inicia una cadena de procesos.

Red de observacin meteorolgica actual parece satisfacer de manera marginal requerimiento anterior.

Modelamiento numrico regional en el camino correcto, pero se requiere de un substancial trabajo de validacin de sus resultados.

En una perspectiva de mas largo plazo, seguimiento de las condiciones climticas (e.g., ENSO, MJO) y prediccin estacional tambin aparecen como tareas relevantes.

Las proyecciones de cambio climtico para Chile cento-sur indican dismunucin en las precipitaciones. Esto asociado a un aumento de las temperaturas, sugiere que riesgos hidrometerolgicos aumentarn en el futuro.

Conclusiones31