Predicción de caudales medios mensuales en cuencas colombianas para la generación hidroeléctrica

Abstract

Las sequias son fenómenos cada vez más frecuentes en el mundo, y son considerados como uno de los eventos hidrometeorológicos extremos con mayores costos sociales, ambientales y económicos, razón por la que es necesario entender su variación espacio-temporal para lograr mejores herramientas de manejo de los recursos hídricos en Centro, Sur América y el Caribe. En este trabajo estudiamos la variabilidad espacio – temporal del índice de Precipitación Estandarizado (SPI por su sigla en inglés), en escalas de tiempo anual e interanual calculado apartir de las precipitaciones mensuales de la base de datos “Climate Hazard Group InfraRed Precipitation with Station Data ” (CHIRPS), durante el período comprendido entre enero de 1981 y diciembre de 2014 y con una resolución espacial aproximada de 5 km, desde los 24 º N hasta los 50 ºS y desde los 106 ºWa30ºW.Para tal fin se utilizan análisis de correlación cruzada con los índices de El Niño/Oscilación del Sur (ENSO), Funciones Ortogonales Empíricas (FOE) y análisis espectral. Las principales conclusiones en relación con la variabilidad anual del SPI se refieren a los siguientes aspectos: los valores máximos del ciclo anual del SPI se observan en Ecuador, Uruguay, el sur de Brasil y Argentina en los meses de enero, febrero, marzo y abril; en Venezuela, Guyana, Surinam, la Guayana Francesa y Uruguay durante mayo, junio y julio; en Uruguay y Brasil en el mes de agosto; en Brasil en los meses de septiembre, octubre y noviembre; y en Colombia, Per ú y Ecuador en el mes de diciembre. Los valores mínimos del SPI asociados con sequías se presentan en México en los meses de enero y febrero; en el nordeste de Brasil en los meses de septiembre, octubre y noviembre, y en Perú en el mes de abril. El Caribe se mantiene con valores que indican sequias suaves durante todo el año. A la escala de tiempo interanual asociada con el ENSO, se encontró que existe una relación fuerte entre el ENSO y el SPI: El Niño (La Niña) causa lluvias (sequias) en la costa de Perú y Ecuador y sequias (lluvias) en el nordeste de Brasil, el occidente de Colombia, Venezuela, Guyana, Suriname y la Guayana Francesa para rezagos de hasta 3meses. A partir del análisis de FOE se observa que los primeros tres modos de oscilación representan un 21.9% de la varianza explicada. En el primer modo se presenta un dipolo entre el sur y el noreste de Brasil, en el segundo Chile, el nordeste de Brasil y el norte de México contrastan con Cuba, Panamá, Honduras , Colombia, el norte de Brasil, Ecuador y Perú. En el tercero un tripolo se presenta entre Uruguay y Paraguay con el Caribe, los países del norte de Sur América y los más al sur del continente. Mediante la transformada en onditas (wavelets) se pudo identificar que a la escala interanual también se observan periodicidades de la sequía entre los 3 , 4 y 8 años