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Impactos del Cambio Climático Global en la Escorrentía Superficial – Caso de Estudio : Jurisdicción CAR NELSON OBREGÓN NEIRA (PhD, MSc, IC) Convenio Inter-administrativo Pontificia Universidad JAVERIANA – CAR - IDEAM Impactos del Cambio Climático Global en la Escorrentía Superficial – Caso de Estudio : Jurisdicción CAR CONTENIDO Antecedentes: Cambio Climático Global, Regional y Local: impactos en la escorrentía superficial Modelación hidrológica: Herramienta de toma de decisiones Impactos del Cambio Climático Global en la Escorrentía Superficial – Caso de Estudio : Jurisdicción CAR El uso de Modelos Matemáticos en el entendimiento y el estudio del Clima Modelos Globales Climáticos – GCM Se usan en estudios de fenómenos de gran escala, por ejemplo el fenómeno de Niño y Niña… estudios de cambio climático. Representación Impactos del Cambio Climático Global en la Escorrentía Superficial – Caso de Estudio : Jurisdicción CAR MODELOS CLIMÁTICOS DE GRAN ESCALA PERMITEN MEDIR IMPACTOS A ESCALA GLOBAL Incertidumbre debido a las Escalas ¿¿¿??? Fuente: IPCC 2000 Impactos del Cambio Climático Global en la Escorrentía Superficial – Caso de Estudio : Jurisdicción CAR Fuente: IDEAM Impactos del Cambio Climático Global en la Escorrentía Superficial – Caso de Estudio : Jurisdicción CAR Antecedentes: Comunicación de Cambio Climático para Colombia- IDEAM Fuente: Primera Comunicación de Cambio Climático - IDEAM Impactos del Cambio Climático Global en la Escorrentía Superficial – Caso de Estudio : Jurisdicción CAR Antecedentes: EL CAMBIO CLIMÁTICO EN EL TERRITORIO CAR Impactos del Cambio Climático Global en la Escorrentía Superficial – Caso de Estudio : Jurisdicción CAR Antecedentes: CONSOLIDACIÓN DE LAS BASES DE DATOS Y ESPACIALIZACIÓN DEL PERFIL CLIMÁTICO PARA LA REGIÓN CAPITAL - 2012 - PRICC Impactos del Cambio Climático Global en la Escorrentía Superficial – Caso de Estudio : Jurisdicción CAR ¿ QUE HACER CON LOS ESTUDIOS DE CAMBIO CLIMÁTICO A ESCALA REGIONAL? Impactos del Cambio Climático Global en la Escorrentía Superficial – Caso de Estudio : Jurisdicción CAR ESTIMAR LOS IMPACTOS DEL CAMBIO CLIMÁTICO A ESCALA REGIONAL-LOCAL PROYECTO: Aunar esfuerzos económicos, administrativos y científicos entre la CAR, IDEAM y la PUJ para realizar la modelación hidrológica de los impactos de los escenarios de cambio climático en la escorrentía superficial en las cuencas hidrográficas y en un caso de estudio de un acuífero de jurisdicción CAR, que sirva de base para avanzar en las Evaluaciones Regionales del Agua - ERA Impactos del Cambio Climático Global en la Escorrentía Superficial – Caso de Estudio : Jurisdicción CAR ZONA DE ESTUDIO Impactos del Cambio Climático Global en la Escorrentía Superficial – Caso de Estudio : Jurisdicción CAR Minero Suárez Negro Machetá Magdalena Bogotá Sumapaz Blanco Gachetá Impactos del Cambio Climático Global en la Escorrentía Superficial – Caso de Estudio : Jurisdicción CAR Impactos del Cambio Climático Global en la Escorrentía Superficial – Caso de Estudio : Jurisdicción CAR MODELACIÓN HIDROLÓGICA: HERRAMIENTA DE PLANIFICACIÓN Y TOMA DE DECISIONES Impactos del Cambio Climático Global en la Escorrentía Superficial – Caso de Estudio : Jurisdicción CAR SISTEMA HIDROINFORMÁTICO Impactos del Cambio Climático Global en la Escorrentía Superficial – Caso de Estudio : Jurisdicción CAR Descripción del Problema central de la Hidrología PRECIPITACIONES EVAPOTRANSPIRACIONES P ET CUENCA Q? CAUDALES Impactos del Cambio Climático Global en la Escorrentía Superficial – Caso de Estudio : Jurisdicción CAR Mitchell K. Hobish, Earth Systems Science, Section 16, Remote Sensing Tutorial http://rst.gsfc.nasa.gov/Sect16/Sect16_3.html Impactos del Cambio Climático Global en la Escorrentía Superficial – Caso de Estudio : Jurisdicción CAR Impactos del Cambio Climático Global en la Escorrentía Superficial – Caso de Estudio : Jurisdicción CAR Descripción del Problema PRECIPITACIONES ENTRADAS EVAPOTRANSPIRACIONES ? Ecuaciones Parámetros CUENCA MODELO ? SALIDAS CAUDALES Condiciones Iniciales ? ? Impactos del Cambio Climático Global en la Escorrentía Superficial – Caso de Estudio : Jurisdicción CAR Problema Inverso Precipitación Evapotranspiración ? Ecuaciones a, b, c, d Caudal Sw0, Sg0 Impactos del Cambio Climático Global en la Escorrentía Superficial – Caso de Estudio : Jurisdicción CAR a, b, c, d Sw0, Sg0 Mínimo 0.800 10 0.001 0.001 0 0 Máximo 1.000 350 0.900 1.000 500 500 Presición 0.001 1 0.001 0.001 1 1 a, b, c, d Sw0, Sg0 Impactos del Cambio Climático Global en la Escorrentía Superficial – Caso de Estudio : Jurisdicción CAR 2 Impactos del Cambio Climático Global en la Escorrentía Superficial – Caso de Estudio : Jurisdicción CAR Últimos cinco (5) años del período Enero de 1980 a Dic de 2011 Impactos del Cambio Climático Global en la Escorrentía Superficial – Caso de Estudio : Jurisdicción CAR Impactos del Cambio Climático Global en la Escorrentía Superficial – Caso de Estudio : Jurisdicción CAR Impactos del Cambio Climático Global en la Escorrentía Superficial – Caso de Estudio : Jurisdicción CAR Descripción del Problema PRECIPITACIONES ENTRADAS EVAPOTRANSPIRACIONES ? Ecuaciones Parámetros CUENCA MODELO ? SALIDAS CAUDALES Condiciones Iniciales ? ? Impactos del Cambio Climático Global en la Escorrentía Superficial – Caso de Estudio : Jurisdicción CAR Impactos del Cambio Climático Global en la Escorrentía Superficial – Caso de Estudio : Jurisdicción CAR Impactos del Cambio Climático Global en la Escorrentía Superficial – Caso de Estudio : Jurisdicción CAR Impactos del Cambio Climático Global en la Escorrentía Superficial – Caso de Estudio : Jurisdicción CAR ANÁLISIS DE INFORMACIÓN PRELIMINAR PRECIPITACIÓN CUENCA DEL RIO NEGRO – ESCENARIO FUTURO A2 TRATADO CON EL FACTOR DELTA (APLICA UN FACTOR OBTENIDO DE LOS DATOS SIMULADOS A LAS SERIES OBSERVADAS Y LAS REPLICA EN EL FUTURO) PRECIPITACIÓN CUENCA DEL RIO NEGRO – ESCENARIO FUTURO A2 TRATADO CON EL FACTOR DE CORRECCIÓN (REDUCCIÓN DE DIFERENCIAS ENTRE LO OBSERVADO Y SIMULADO) Impactos del Cambio Climático Global en la Escorrentía Superficial – Caso de Estudio : Jurisdicción CAR ANÁLISIS DE INFORMACIÓN PRELIMINAR PRECIPITACIÓN CUENCA DEL RIO NEGRO – ESCENARIO FUTURO B2 TRATADO CON EL FACTOR DELTA DELTA (APLICA UN FACTOR OBTENIDO DE LOS DATOS SIMULADOS A LAS SERIES OBSERVADAS Y LAS REPLICA EN EL FUTURO) PRECIPITACIÓN CUENCA DEL RIO NEGRO – ESCENARIO FUTURO B2 TRATADO CON EL FACTOR DE CORRECCIÓN (REDUCCIÓN DE DIFERENCIAS ENTRE LO OBSERVADO Y SIMULADO) Impactos del Cambio Climático Global en la Escorrentía Superficial – Caso de Estudio : Jurisdicción CAR HASTA ACÁ MODELOS DE 1ª GENERACIÓN INTEGRACIÓN DE ASPECTOS AMBIENTALES Y ECONÓMICOS DEL USO DEL SUELO Y EL AGUA EN UN MODELO HIDROLÓGICO LA MODELACIÓN INTEGRADA Modelos Hidrológicos, Económicos e Hidro-económicos Estudiante PEDRO LEÓN GARCÍA REINOSO Tutor NELSON OBREGON NEIRA PONTIFICIA UNIVERSIDAD JAVERIANA FACULTAD DE INGENIERÍA DOCTORADO EN INGENIERÍA Marzo de 2014 2. La modelación integrada Hasta los 1970's Gestión orientada por la oferta Desde los 1980's Gestión orientada por la demanda 34 2. La modelación integrada Gestión Integral del Recurso Hídrico Ha generado una fuerte presión por el desarrollo de metodologías que incluyan múltiples aspectos en la toma de decisiones relacionadas con la gestión del recurso hídrico [1] [2] [3] [4] [5] [6] 35 2. La modelación integrada Un surgimiento de nuevas herramientas, entre las que se incluyen [4] Integrative Research Integrated Assessment Integrated Assessment Modelling Companion Modelling Colaborative Learning 36 2. La modelación integrada Marco General de Modelación Integrada [7] … is an interdisciplinary and participatory process of combining, interpreting and communicating knowledge from diverse scientific disciplines to allow a better understanding of complex phenomena [8]. 37 3. Los modelos hidrológicos En hidrología se emplea la ecuación de balance hídrico para considerar el agua que entra o sale del sistema. Cambio en el Almacenamiento = Entradas – Salidas Sistema [9]: La representación de un conjunto de procesos que pueden ser modelados como una totalidad organizada. Tiene una forma de funcionamiento característica. (1) Una disposición de sus elementos por niveles de organización con dinámicas propias, pero que interactúan entre sí. (2) Una evolución que no procede por desarrollos continuos sino por reorganizaciones sucesivas. 38 4. Los modelos económicos En contraste con la hidrología, priman los modelos de optimización dado que en el desarrollo de éstos se parte del supuesto de que los agentes económicos que toman decisiones pretenden optimizar algo. Las razones por las cuales estos modelos predominan son [12], 1. El supuesto de optimización resulta útil para generar modelos resolubles. 2. Tienen aparente validez empírica ya que estos modelos parecen explicar adecuadamente la realidad. 39 4. Los modelos económicos 40 5. Los modelos hidro-económicos Políticas – Incentivos Sistema Hidrológico Usos Directos Usos Indirectos Valor de No Uso Maximización Beneficio Neto Agricultura Industria Hogares 41 5. Los modelos hidro-económicos Integrated Hydro-Economic Model [14] Propósito: Asignación óptima de agua entre usos competitivos. Objetivo: Maximización del beneficio neto por uso del agua. AQUATOOL DSS [15] Propósito: Asignación óptima de agua entre usos competitivos. Objetivo: Maximización del beneficio neto por uso del agua. Simulación de los procesos económicos en la cuenca. WaterStrategyMan [16] Propósito: Asignación óptima de agua entre usos competitivos. Objetivo: Maximización del beneficio neto por uso del agua. Simulación de los procesos económicos en la cuenca. 42 Impactos del Cambio Climático Global en la Escorrentía Superficial – Caso de Estudio : Jurisdicción CAR HASTA ACÁ MODELOS DE 2ª GENERACIÓN …. Y los de tercera generación?
