Estimación hidrológica bajo escenarios de cambio climático en Colombia

Abstract

En esta investigación se presenta una comparación entre registros de lluvias mensuales y la simulación 20C3M (periodo 1980-2100) para 4 Modelos de Circulación General (MCG): CCSM3, HADGEM1, ECHAM5, y MIROC 3.2 HIRES; los cuales son resultados del Reporte IV del IPCC (2007), con el fin de evaluar la capacidad de pronóstico de estos modelos en Colombia. Los resultados encontrados indican que el modelo ECHAM5 exhibe las mejores correlaciones y los mejores estimativos de la información mutua, seguido por los modelos CCSM3, HADGEM1 y MIROC 3.2 HIRES. Adicionalmente, con los modelos que arrojaron los mejores resultados en el proceso de validación durante el siglo 20 (CCSM3 Y ECHAM5) se realiza la estimación de las curvas Intensidad-Frecuencia-Duración de 24 horas (IDF) para los escenarios futuros SRES A1 y SRES B1 durante el siglo 21 en los periodos 2046–2065 y 2086-2100 y para el siglos 20 en el periodo 1981-2000. Para la evaluación de los cambios futuros en las curvas IDF se emplearon tres indicadores: el error cuadrático medio, la distancia de Mahalanobis y la construcción de mapas porcentuales de cambio. Se encontró que ante los escenarios de cambio climático analizados, habría grandes cambios en las tormentas más intensas, para ambos escenarios, especialmente para el SRES B1. Se realiza además, una caracterización de los cambios futuros en la precipitación y estimación de los balances hídricos en la cuenca del Río Magdalena, indicando que los caudales medios tienden a aumentar como consecuencia del aumento de las precipitaciones. / Abstract: In this research a comparison between monthly rainfall records and simulation 20C3M (period 1980-2100) is shown for 4 General Circulation Models (GCMs): CCSM3, HADGEM1, ECHAM5, and MIROC 3.2 HIRES; which are results of the IV IPCC Report (2007), in order to evaluate the predictive ability of these models in Colombia. The results found indicate that the ECHAM5 model exhibits the best correlation and the best estimation of mutual information, followed by models CCSM3, HADGEM1 and MIROC 3.2 HIRES. Additionally, with the models that yielded the best results in the validation process during the 20th century (ECHAM5 and CCSM3) the estimation of curves Intensity-Frequency-Duration 24 hours (IDF) is made for future scenarios SRES A1 and SRES B1 for the 21st century in the periods 2046-2065 and 2086-2100 and for the 20th century in the period 1981-2000. For the assessment of future changes in the IDF curves were used three indicators: the mean square error, the Mahalanobis distance map construction and percentage of change. It was found that in climate change scenarios analyzed, there would be major changes in the most intense storms, for both scenarios, especially for the SRES B1. Besides, it performs a characterization of future changes in precipitation and flow balance estimation in the Magdalena River basin, indicating that the mean flows tends to rise as a result of increasing precipitation.