ESTUDIOS de CAMBIO CLIMATICO en COSTA RICA INTRODUCCION

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2 ESTUDIOS de CAMBIO CLIMATICO en COSTA RICA INTRODUCCION ESCENARIOS CLIMATICOS PARA COSTA RICA Max Campos O. MINISTERIO DEL AMBIENTE Y ENERGIA INSTITUTO METEOROLOGICO NACIONAL THE INSTITUTE FOR ENVIRONMENTAL STUDIES, VRIJE UNIVERSITY COMITE REGIONAL DE RECURSOS HIDRAULICOS San José, Costa Rica 1999

3 CONTENIDO I. Introducción 1 II. Escenarios climáticos 2 II.A. Consideraciones generales de los escenarios 2 III. Metodología 4 III.A. Recolección de la información 4 III.B. Establecimiento del proceso 5 IV. Información para el análisis 7 V. Criterio para la selección de modelos 7 VI. Análisis de la información 8 VI.A. Modelo United Kingdom Meteorological Office 8 VI.B. Modelo United Kingdom Meteorological Office 89 (UK89) 9 VI.C. Canadian Climate Center Model (CCCM) 9 VI.D. Modelo del Goddard Institute for Space Studies (GISS) 10 VI.E. Modelo del Geophysical Fluid Dynamics Laboratory (GFDL) 11 VI.F. Modelo del Hadley Centre (HADCM2GHG o HCGG) 12 VI.F.1. Distribución de la temperatura, clima actual (1XCO 2 ) 12 VI.F.2. Distribución de la precipitación, clima actual (1XCO 2 ) 13 VI.F.3. Distribución de la temperatura para 2XCO 2 16 VI.F.4. Distribución de la precipitación para 2XCO 2 17 VI.G. Modelo del Hadley Centre (HADCM2SUL o HCGS) 19 VI.G.1. Distribución de la temperatura, clima actual (1XCO 2 ) 19 VI.G.2. Distribución de la precipitación, clima actual (1XCO 2 ) 20 VI.G.3. Distribución de la temperatura para 2XCO 2 21 VI.G.4. Distribución de la precipitación para 2XCO 2 21 VI.H. Escenarios climáticos utilizando los modelos MAGICC y SCENGEN 22 VI.H.1. Modelo MAGICC 22 VI.H.2. Modelo SCENGEN 22 VI.H.3. Generación de escenarios 23 VI.H.3.a. Perfiles de emisiones 23 VI.H.4. Análisis a partir de los resultados de MAGICC y SCENGEN 25 VII. Conclusiones y recomendaciones generales 29 VIII. Bibliografía 30 Anexo A. Información I. Información climatológica de referencia

4 II. Información derivada de los GCMs. III. Atlas climatológico Anexo B. Principales factores que constituyen el clima de Costa Rica Anexo C. Regiones de estudio de acuerdo con GCMs. Anexo D. Información para el análisis Anexo E. Apéndice A. I. Escenarios de emisiones de gases de efecto invernadero II. Datos de los escenarios de emisiones Anexo E. Apéndice B. Generalidades del experimento con el modelo HADCM2

5 I. INTRODUCCION La creciente preocupación por el impacto que pueda tener un cambio en el clima sobre las diferentes actividades humanas y los recursos naturales, ha provocado que los países Partes del Convenio Marco de las Naciones Unidas para el Cambio Climático (UN-FCCC) consideren la posibilidad de formular políticas que consideren limitaciones en las emisiones de gases de efecto de invernadero a la atmósfera. Con el fin de que estas políticas no tengan una repercusión social o económica, los tomadores de decisiones han considerado necesario desarrollar una sólida base de conocimiento científico que sustente la legislación y que al mismo tiempo represente beneficios en otros campos del ambiente y del desarrollo sostenible. Con base en lo anterior, el Instituto Meteorológico Nacional de Costa Rica ha firmado un convenio de cooperación con el Gobierno de Holanda, mediante el cual se establece la cooperación técnica y financiera para desarrollar un estudio para estimar la vulnerabilidad de los bosques, los recursos costeros en la zona de Puntarenas y la agricultura (café, papa y frijol) en varias zonas del país, ante un potencial cambio climático. Este estudio requiere del desarrollo de escenarios que contemplen los posibles cambios en elementos climáticos importantes como la temperatura y la precipitación, y que podrían afectar la actividad normal de estos sectores. Para desarrollar estos escenarios es necesario partir de dos consideraciones importantes: en primer lugar, desde la revolución industrial, la influencia del hombre sobre el clima global ha sido de una dimensión igual o mayor que la influencia debida a las variaciones naturales; en segundo lugar, es importante tener claro que un cambio en el clima adicionará una dificultad mayor a la sostenibilidad de los recursos, particularmente durante el próximo siglo, donde se espera que la población del mundo alcance los 11 billones. El conocimiento sobre el comportamiento del sistema climático, afectado por el aumento en la concentración de gases de efecto invernadero en la atmósfera, se encuentra en constante evolución. Este comportamiento se puede representar a través de modelos que simulan el comportamiento presente y futuro del clima y cuyos resultados son utilizados en la construcción de escenarios climáticos. Estos escenarios son posteriormente incorporados a modelos de ecosistemas, agrícolas, económicos, etc., para valorar los impactos que un clima cambiante pueda tener sobre estos sistemas.

6 ESTUDIOS DE CAMBIO CLIMATICO EN COSTA RICA II. ESCENARIOS CLIMATICOS Un escenario climático es "una estimación internamente consistente de cambios en el clima futuro, el cual es construido a partir de métodos que se basan en sólidos principios científicos, y que pueden ser usados para proporcionar un entendimiento de la respuesta de los sistemas ambientales y sociales al cambio climático futuro (Viner y Hulme, 1996)". II.A. Consideraciones generales de los escenarios. El cambio climático posee una dimensión global a pesar de que muchos de sus impactos se presenten a escala regional, de esta forma, los escenarios climáticos deben desarrollarse considerando una serie de aspectos generales con el fin de que se puedan establecer comparaciones con otros estudios que se desarrollan en diferentes partes del mundo. Algunas de las generalidades más comunes expresadas en la literatura sobre modelos climáticos y escenarios son las siguientes (Smith y Hulme, 1996; Viner y Hulme, 1996): -Los escenarios deben ser desarrollados teniendo en cuenta la comunidad, sistema o recurso que pueda sufrir el impacto. Por lo tanto se deberán incluir aquellas variables que sean más convenientes. -Los escenarios deberían tener una adecuada resolución espacial, considerando que esta debe ser suficiente para llevar a cabo estudios de impactos regionales, y de ser posible, locales. La posibilidad de que con esta resolución se puedan representar variaciones climáticas específicas para un sitio posee un gran valor para la estimación de impactos. -Los cambios en las variables climatológicas deben ser internamente consistentes con el escenario. Por ejemplo: los cambios en la temperatura, lluvia, humedad, nubosidad y radiación, se encuentran relacionados. -Los escenarios de cambio climático no deberán ser considerados como pronósticos o predicciones, únicamente son una posible representación de las condiciones climáticas futuras. De acuerdo con el estado del conocimiento actual del sistema climático, no existe un método ideal para construir los escenarios del cambio climático. Independientemente del método utilizado, entre más pequeña sea la región geográfica a estudiar, mayor es la incertidumbre que contienen los escenarios. En la actualidad se emplean tres métodos principales en la construcción de escenarios climáticos: 1.Métodos basados en procesos. Dentro de esta categoría se incluyen: Modelos de Circulación General (GCMs) individuales. GCMs múltiples. Modelos sencillos Modelos anidados. Modelos compuestos. 2.Métodos basados en uniones. Esta categoría incluye Método de incremento de resolución. Método estocástico/sintético. 3.Métodos empíricos. 2

7 ESCENARIOS CLIMATICOS PARA COSTA RICA Esta categoría incluye: Métodos basados en analogías instrumentales. Métodos basados en paleo-analogías Métodos basados en analogías espaciales. Los GCMs son hoy día la herramienta más útil para generar escenarios físicamente realistas del clima del futuro. Los métodos basados en procesos utilizan los resultados de los GCMs. Para poder llevar a cabo una estimación de los impactos del cambio climático sobre los sistemas naturales y socioeconómicos, utilizando métodos basados en procesos, es necesario realizar una manipulación de los resultados de los GCMs y las principales razones para esto son las siguientes: La resolución espacial de los GCMs no es lo suficientemente fina para sustentar los estudios de impactos. El estado del arte en GCMs (modelos de Hadley Centre del Reino Unido) presentan una resolución del 2.5 latitud y 3.75 en longitud (278 x 416 km.), mientras que los estudios de impactos requieren de una resolución espacial inferior a los 0.5 (aproximadamente 50 km.). La confiabilidad en los resultados de los GCMs como predicciones del clima futuro son aún inciertas, ya que todavía estos modelos presentan deficiencias. La confiabilidad es alta para proyecciones en las concentraciones del CO 2 y temperatura superficial, sin embargo, la confiabilidad es baja en lo que respecta a la precipitación y otras variables. Una alternativa, que es muy útil para la estimación de impactos, es la utilización de ajustes arbitrarios al escenario climático base. Estos ajustes pueden incluir cambios en la temperatura media de +1, +2, o +3 C, y son útiles para medir la robustez de los sistemas. Su utilización está limitada a experimentos de sensibilidad. Los GCMs han sido utilizados para realizar dos tipos de experimentos en cambio climático: experimentos con modelos que responden a condiciones de equilibrio y experimentos con modelos que responden a condiciones dependientes del tiempo (transient). Las siguientes son algunas de las características más importantes de cada experimento: -Experimentos con condiciones de equilibrio en las concentraciones de gases de efecto invernadero (GHGs): Considera un océano que consiste de una sola lámina poco profunda. El clima se simula dos veces. Se establece un nivel de concentración de CO 2 (equivalente) de control, normalmente 323 ppmv. Se ejecuta el modelo hasta que se alcance una condición estable en el clima, lo cual sucede normalmente entre 10 y 40 años. Se duplica la concentración de CO 2 en la atmósfera. Se corre nuevamente el modelo hasta alcanzar el equilibrio. La diferencia entre los dos climas resultantes representa el efecto de forzamiento radiativo de los GHGs sobre el sistema climático. -Experimentos dependientes del tiempo ( transient ): 3

8 ESTUDIOS DE CAMBIO CLIMATICO EN COSTA RICA Considera que las concentraciones de GHGs no cambian abruptamente como lo asumen los experimentos de equilibrio. Es el resultado de la asociación de un modelo oceánico tridimensional con un modelo atmosférico, de manera tal que los movimientos de energía entre la tierra, el océano y la atmósfera se incorporan en el modelo total. Por ejemplo el modelo Geophysical Fluid Dynamics Laboratory 01 (GF01), incluye un aumento en la concentración anual de GHGs de 1%, lo cual resulta en una duplicación del CO 2 después de 73 años. III. METODOLOGIA La metodología para desarrollar este estudio se compone de varias fases y su proceso se describe en la figura III.1. Asimismo, durante el desarrollo de este estudio se pudo contar con los modelos MAGICC y SCENGEN, cuyos resultados fueron incorporados en el capítulo VI.H de este documento como un aporte complementario con resultados muy positivos. La metodología en general parte de la información disponible en la comunidad científica internacional sobre resultados de experimentos con modelos GCMs y de la información disponible sobre la climatología de Costa Rica en el Instituto Meteorológico Nacional. El proceso se inicia con la implementación de los resultados de los GCMs para Costa Rica y la comparación de esta información con estaciones de referencia ubicadas en zonas climáticas representativas de las vertientes y el valle central. Luego de aplicar un criterio para la selección de los mejores resultados de GCMs se procede a obtener los resultados para las condiciones del clima cuando el CO 2 se duplique en la atmósfera, aproximadamente para el año Los resultados derivados de la utilización de los modelos MAGICC y SCENGEN no se obtienen a través de esta metodología ya que estos se obtienen mediante la aplicación de su software. En el anexo E, apéndices A y B, se presentan detalles específicos sobre la aplicación de este software. III.A.Recolección de la información: 1- Información derivada de los Modelos de Circulación General (GCMs) 1 : Modelos estudiados: Canadian Climate Center Model (CCCM), United Kingdom Meteorological Office Model (UKMO), United Kingdom Meteorological Office Model run 1989 (UK89), Goddard Institute for Space Studies (GISS), Geophysical Fluid Dynamics Laboratory (GFDL), Hadley Centre Models (HCGG y HCGS, este último incluye el efecto de los aerosoles), Modelos MAGICC y SCENGEN. 2- Información climatológica: -Atlas climático de Costa Rica (IMN, 1985), distribución de la precipitación promedio anual y distribución de la temperatura promedio anual. -Información climatológica de estaciones de referencia (IMN,1997). -Mapa de isoyetas (Reynolds, 1997) III.B. Establecimiento del Proceso: 1. Implementación de los GCMs 1 Estos resultados de modelos fueron donados por: United States Country Study Program, Proyecto Centroamericano sobre Cambio Climático (CRRH-CCAD), Hagler Baily Services, Inc y Hadley Centre-Climate Impacts LINK Project. 4

9 ESCENARIOS CLIMATICOS PARA COSTA RICA Manejo de los archivos de datos de los GCMs con el fin de obtener productos para las siguientes tres regiones: Región 1: lat./long: 65 N a 65 S/ 120 O a 10 O. Región 2: lat./long: 0 a 40 N/ 120 O a 10 O. Región 3: lat/long: 8 a 12 N/ 88 O to 78 (de acuerdo con estaciones de referencia). 2. Productos de los GCMs para 1XCO 2 : Impresión de mapas de la temperatura promedio anual para las regiones antes mencionadas. 3. Selección de estaciones de referencia: Selección de estaciones climáticas con series largas y de buena calidad que representen grandes áreas climáticas del país ( vertientes del Pacífico y Caribe, y Valle Central). 4. Definición de un criterio para seleccionar los mejores resultados de modelos aplicados a Costa Rica. 5. Manejo de la información climática: Preparación de tablas de información sobre temperatura y precipitación promedio anual a partir de resultados de GCMs para el clima actual. Preparación de tablas con información climática sobre temperatura y precipitación promedio anual a partir de las estaciones de referencia utilizando fuentes climatológicas. 6. Validación de la información de los GCMs para el clima actual: Comparación de los resultados de clima actual (1XCO 2 ) de los modelos con el clima actual climatológico a través de: Comparaciones gráficas Correlaciones entre resultados Análisis y juicio de experto. 7. Identificación de las incertidumbres y selección del modelo que mejor represente el clima actual. 8. Preparación de resultados para 2 XCO 2 a partir de los modelos seleccionados para Costa Rica. Mapas de diferencia de temperatura para 2XCO 2-1XCO 2 Mapas de la relación de la precipitación para 2XCO 2 /1XCO 2 9. Construcción de los escenarios y análisis de los resultados 5

10 ESTUDIOS DE CAMBIO CLIMATICO EN COSTA RICA Figura III.1. Descripción del proceso. Definición de criterio de selección de GCMs Implementación de los GCMs 3 regiones Productos de GCMs para 1XCO2 (Información gráfica) Selección estaciones de referencia Manejo de información climática (tablas): 1x CO2 (GCMs) y climatológica Canadian Climate Center Model (CCCM), United Kingdom Meteorological Office Model (UKMO), United Kingdom Meteorological Office Model run 1989 (UK89), Goddard Institute for Space Studies (GISS), Geophysical Fluid Dynamics Laboratory (GFDL), Hadley Centre Models (HCGG y HCGS,). Aplicación de criterio de selección de GCMs Escenarios de emisiones del IPCC Comparación entre GCMs (1xCO2) y climatología Identificación de incertidumbre y selección de modelo GCM Preparación de resultados para 2xCO 2 Construcción de escenarios y análisis 6

11 ESCENARIOS CLIMATICOS PARA COSTA RICA IV. INFORMACION PARA EL ANALISIS La información utilizada para realizar el análisis y selección de modelos para los escenarios proviene de las siguientes fuentes 2 : La información climatológica del Instituto Meteorológico Nacional (IMN). La información del Atlas Climático de Costa Rica (IMN, 1985). El Mapa de isoyetas (Reynolds, 1997). El Clima de Costa Rica (reporte desarrollado para el análisis por Campos, 1998.) Resultados de los modelos de circulación general (GCMs). Información sobre los escenarios de emisiones del IPCC (IPCC, 1992,1996). Se seleccionó un grupo de estaciones de referencia con períodos lo suficientemente largos que pudieran reflejar diversas características temporales del clima y que al mismo tiempo tuvieran representatividad espacial. Para el Pacífico se utilizaron las estaciones meteorológicas de Liberia, Palmar Sur y Puntarenas; para el Caribe Limón y para el Valle Central, San José y Alajuela. (Ubicación en anexo A, sección II). La información de estas estaciones de referencia es completamente consistente con lo observado en el Atlas Climatológico y el mapa de isoyetas de Reynolds (Reynolds, 1997). Los modelos de circulación general con los que se trabajó fueron los siguientes: United Kingdom Metetorological Office Model (UKMO), United Kingdom Metetorological Office Model run 1989 (UK89), Canadian Climate Center Model (CCCM), Goddard Institute for Space Studies (GISS), Geophysical Fluid Dynamics Laboratory (GFDL), Hadley Centre Models (HCGG y HCGS, este último incluye el efecto de los aerosoles), Con base en estos modelos se prepararon mapas de la distribución anual de la temperatura promedio para tres regiones (ver el ejemplo del anexo C): Región 1: lat./long: 65 N a 65 S/ 120 O a 10 O. Región 2: lat./long: 0 a 40 N/ 120 O a 10 O. Región 3: lat/long: 8 a 12 N/ 88 O a 78 O. A partir de los GCM s también se obtuvieron tablas de distribución temporal de la temperatura promedio y de la precipitación sobre los sitios donde se encuentran las estaciones de referencia. Lo anterior permitió realizar una comparación entre la información climatológica y la que se deriva de los modelos. En el Anexo D, se presenta la información que se generó. V. CRITERIO PARA LA SELECCIÓN DE MODELOS Con base en la información expuesta anteriormente se estableció un criterio que permitiera seleccionar el o los modelos (GCM s ) que representaran mejor el clima local. Este criterio se sustenta en la 2 En los anexos A y B, se presenta un resumen de esta información. 7

12 ) ESTUDIOS DE CAMBIO CLIMATICO EN COSTA RICA comparación de la distribución espacial de la temperatura promedio anual 3 de los diferentes modelos para condiciones de 1 X CO 2 y la climatología del atlas climatológico del IMN. Adicional a esto se comparararon las distribuciones temporales de la temperatura y lluvia, producto de los modelos y la climatología. VI. ANALISIS DE LA INFORMACION Con base en el criterio anterior se procedió a realizar un análisis comparativo entre la distribución espacial y temporal de la información de la climatología y los resultados de los modelos para 1 X CO 2, o clima actual, así como de algunos otros aspectos asociados. VI. A. MODELO UNITED KINGDOM METEROLOGICAL OFFICE (UKMO): La distribución espacial de la temperatura no presenta diferencias entre las vertientes del Caribe y Pacífico de Costa Rica, ni considera la diferencia térmica del Valle Central con respecto a las vertientes, tal y como lo indica la climatología. El modelo establece una temperatura promedio anual para todo el país entre 25 y 25.5 ºC, la cual es típica de las llanuras de ambas vertientes. La comparación de la distribución temporal de la temperatura en el Pacífico presenta diferencias de 2 a 3 ºC. Figura a1. Distribución espacial de la temperatura promedio anual de acuerdo al modelo UKMO para 1XCO 2 La simulación de los meses más cálidos sobre la vertiente del Pacífico de Costa Rica (marzo, abril y mayo) es consistente con la climatología y en menor medida con los meses menos cálidos (octubre, noviembre y diciembre). En el Caribe se observan diferencias de 0.5 a 1ºC (entre climatología y simulación) y un pequeño desfase en cuanto a la ocurrencia de los meses extremos. En ambos caso el modelo sub estima la temperatura, especialmente sobre la vertiente Pacífico. T GCM 1XCO2 vs T IMN-CR PACIFIC T GCM 1XCO2 vs T IMN-CR CARIBBEAN TEMPERATURE ( C) MONTHS TEMPERATURE ( C MONTHS 12 "UKMO 1xCO2" IMN UKMO 1xCO2 IMN Figura a2. Distribución temporal de la temperatura promedio anual en las vertientes del Pacífico y Caribe, de acuerdo con la climatología y el modelo UKMO para 1XCO 2. VI.B. MODELO UNITED KINGDOM METEROLOGICAL OFFICE 89 (UK89): 3 Se consideró la temperatura como la variable de comparación en vista de que es el elemento que los GCM s simulan mejor. 8

13 ESCENARIOS CLIMATICOS PARA COSTA RICA La distribución espacial de la temperatura del Modelo UK89 (clima actual), presenta algunos aspectos consistentes con la climatología. El más importante es la ligera diferencia de la temperatura entre Caribe y Pacífico, y el máximo de 27 ºC cercano a la costa central y sur del Pacífico. Figura b1. Distribución espacial de la temperatura promedio anual de acuerdo al modelo UK89 para 1XCO 2. Las diferencias en la distribución temporal de la temperatura en la vertiente del Pacífico varían desde 0.2 a 2ºC, mientras que en el Caribe estas diferencias varían entre 0 y 3 ºC. En ambas vertientes el modelo presenta una mayor oscilación a lo largo del año que la observada en el modelo UKMO. Para el Pacífico el modelo UK89 simula bien los meses extremos, sin embargo esto no sucede en el Caribe. T GCM 1XCO2 vs T IMN-CR PACIFIC T GCM 1XCO2 vs T IMN-CR CARIBBEAN TEMPERATURE ( C) MONTHS TEMPERATURE ( C) MONTHS UK89 1XCO2 IMN UK89 1XCO2 IMN Figura b2. Distribución temporal de la temperatura promedio anual en las vertientes del Pacífico y Caribe, de acuerdo con la climatología y el modelo UK89 para 1XCO 2. VI.C. CANADIAN CLIMATE CENTER MODEL (CCCM): La distribución espacial de la temperatura simulada con este modelo es bastante diferente de la climatológica. El CCCM presenta un fuerte gradiente meridional lo que puede ser válido para una estimación regional (Centroamérica) pero no para el objetivo de este trabajo. Figura c1. Distribución espacial de la temperatura prome- 0dio anual de acuerdo al modelo CCCM para 1XCO 2. La distribución temporal de la temperatura sobre la vertiente del Pacífico presenta diferencias que oscilan entre 0.1 y 2.7 ºC y la representación de los meses extremos por parte del CCCM es deficiente, sin 9

14 ESTUDIOS DE CAMBIO CLIMATICO EN COSTA RICA embargo, la distribución del modelo sobre el Caribe, a pesar de que presenta diferencias de 2ºC posee un patrón bastante similar al climatológico. T GCM 1XCO2 vs T IMN-CR PACIFIC T GCM 1XCO2 vs T IMN-CR CARIBBEAN TEMPERATURE ( C) MONTHS TEMPERATURE ( C) MONTHS CCCM 1xCO2 IMN CCCM 1xCO2 Figura c2. Distribución temporal de la temperatura promedio anual en las vertientes del Pacífico y Caribe, de acuerdo con la climatología y el modelo CCCM para 1XCO 2. IMN VI.D. MODELO DEL GODDARD INSTITUTE FOR SPACE STUDIES (GISS): La distribución espacial de la temperatura promedio que presenta el GISS es muy diferente a la climatológica. La distribución temporal de la temperatura promedio del GISS, también presenta diferencias importantes, par-ticularmente en sus patrones a lo largo de año y la ocu-rrencia de meses más y menos cálidos. Figura d1. Distribución espacial de la temperatura promedio anual de acuerdo al modelo GISS para 1XCO 2. T GCM 1XCO2 vs T IMN-CR PACIFIC T GCM 1XCO2 vs T IMN-CR CARIBBEAN TEMPERATURE ( C) MONTHS TEMPERATURE ( C) MONTHS "GISS 1xCO2""" IMN "GISS 1xCO2" IMN Figura d2. Distribución temporal de la temperatura promedio anual en las vertientes del Pacífico y Caribe, de acuerdo con la climatología y el modelo GISS para 1XCO 2. VI.E. MODELO DEL GEOPHYSICAL FLUID DYNAMICS LABORATORY (GFDL): 10

15 ESCENARIOS CLIMATICOS PARA COSTA RICA La distribución espacial de la temperatura promedio simulada por el GFDL es bastante deficiente, no se observan contrastes importantes entre las vertientes o con otros rasgos geográficos que presenta el país. La distribución de la temperatura en ambas vertientes presenta diferencias con la climatología entre 2 y 6 ºC. La simulación de patrones y meses extremos también es insuficiente. Figura e1. Distribución espacial de la temperatura promedio anual de acuerdo al modelo GISS para 1XCO 2. T GCM 1XCO2 vs T IMN-CR PACIFIC T GCM 1XCO2 vs T IMN-CR CARIBBEAN TEMPERATURE ( C) MONTHS TEMPERATURE ( C) MONTHS GFD3 1XCO2 IMN GFD3 1XCO2 IMN Figura e2. Distribución temporal de la temperatura promedio anual en las vertientes del Pacífico y Caribe, de acuerdo con la climatología y el modelo GFDL para 1XCO 2. 11

16 ESTUDIOS DE CAMBIO CLIMATICO EN COSTA RICA V.I.F MODELO DEL HADLEY CENTRE (HADCM2GHG o HCGG:) Este modelo posee una resolución de 2.50º x 3.75º, aproximadamente 278 x 416 km, y la simulación climática se inicia con una concentración de CO 2 en la atmósfera de 323 ppm. V.I.F.1 Distribución de la temperatura, clima actual (1XCO 2 ) La simulación de la distribución especial de la temperatura actual del modelo es muy similar a la que se observa en el Atlas climatológico del Instituto Meteorológico Nacional (IMN, 1985), anexo A-III. Sobre la vertiente del Caribe se presentan condiciones menos cálidas que las observadas sobre la vertiente del Pacífico; tal y como se describe en el anexo B, estas condiciones responden a la interacción de la topografía con el viento, la advección de humedad, la cobertura nubosa y la comprensión adiabática del viento Alisio predominante sobre estas latitudes (Este-Oeste), entre otros. Climatológicamente, la temperatura promedio anual sobre el Caribe varía entre los 25 y 30 ºC (25.9 ºC para la estación de referencia de Limón), el HCGG la simula entre 25 y 26.5 ºC, lo cual es bastante aceptable. Figura f1. Distribución espacial de la temperatura promedio anual de acuerdo al modelo HCGG para 1XCO 2. Sobre la vertiente del Pacífico el rango de la temperatura promedio anual, de acuerdo con el Atlas climatológico (IMN, 1985) es muy similar al del Caribe, sin embargo, muy cercano a la costa Pacífico se presenta la isoterma de 27.5º C. En la simulación del modelo, figura f1, se observa que sobre la región costera del Pacífico la temperatura es superior a los 26.5 ºC y en algunas zonas de la península de Nicoya y Osa esta alcanza los 27 ºC. Las estaciones de referencia para el Pacífico de Costa Rica, Liberia, Puntarenas y Palmar Sur, presentan temperaturas promedio anual de 27.9, 27.5 y 27 ºC respectivamente. Figura f2. Distribución temporal de la temperatura promedio en la vertiente del Pacífico, de acuerdo con la climatología (IMN-CR) y el modelo HCGG para 1XCO2. Las diferencias en la magnitud son de esperarse, ya que la resolución del modelo, 278 x 146 km es demasiado baja para las dimensiones y complejidad topográfica del país. Con base en lo anterior, no es posible pretender que el modelo pueda simular los climas de escala local del país, los cuales son muchos y muy complejos. A pesar de esto, se puede considerar al modelo HADCM2GHG como el que mejor representa la distribución espacial de la temperatura de todos los modelos estudiados (anexo A-II). 12

17 ESCENARIOS CLIMATICOS PARA COSTA RICA La distribución temporal de temperatura promedio, de acuerdo con la climatología y el modelo para el Pacífico, Caribe y Valle Central se presenta en las figuras f2,f3, y f4. Sobre la vertiente del Pacífico el modelo simula bastante bien la distribución temporal de la temperatura. La correlación entre los datos de referencia y los del modelo es de Se observa que el mes más cálido es abril y que los menos cálidos ocurren en la segunda parte del año. La oscilación anual de la temperatura es de 2.9 y 2.2 ºC de acuerdo con el modelo y la climatología respectivamente. Las diferencias entre los valores de la climatología y el modelo son de 1.7 ºC en junio y 0.3 ºC en abril. El modelo subestima ligeramente la temperatura, particularmente durante la estación lluviosa de la vertiente del Pacífico. Figura f3. Distribución temporal de la temperatura promedio en el Valle Central, de acuerdo con la climatología (IMN-CR) y el modelo HCGG para 1XCO 2. Climatológicamente el Valle Central es una región donde se pueden observar condiciones de clima de pequeña escala, e interacciones con condiciones que predominan tanto en la vertiente del Caribe como la del Pacífico. Es por esta razón principalmente, que sobre el Valle Central el modelo sobrestima la temperatura, las mayores diferencias entre el modelo y la climatología ocurren en abril, 5.8 ºC. El coeficiente de correlación entre la climatología y la simulación del modelo es de La oscilación de la temperatura en el modelo es de 3.1 ºC y en la climatología de 1.5º C. La ocurrencia de meses más y menos cálidos en el modelo es consistente con la climatología. Figura f4. Distribución temporal de la temperatura promedio en la vertiente del Caribe, de acuerdo con la climatología (IMN-CR) y el modelo HCGG para 1XCO 2. La simulación de la temperatura sobre la vertiente del Caribe es bastante deficiente, el modelo mantiene una distribución tipo Pacífico. El coeficiente de correlación entre la climatología y el modelo es de La oscilación en el modelo es de 3.3 ºC y la climatología 1.7 ºC. El mes más cálido continúa siendo abril para el modelo y mayo para la climatología, los menos cálidos son junio y julio para el modelo y diciembre, enero y febrero para la climatología. V.I:F2. Distribución de la precipitación, clima actual (1XCO 2 ) En la figura f5 se presenta la simulación de la precipitación promedio anual para condiciones de 1XCO 2 o clima actual del modelo HCGG. Se puede observar una vertiente del Caribe más lluviosa que la del Pacífico, además se observa que el Pacífico Norte es menos lluvioso que el Pacífico Sur, lo anterior es muy consistente con la climatología. 13

18 ESTUDIOS DE CAMBIO CLIMATICO EN COSTA RICA Figura f5. Distribución espacial de la precipitación promedio anual de acuerdo al modelo HCGG para 1XCO 2. Cuando se comparan los valores climatológicos de diferentes regiones del país con que se obtienen del modelo, tabla f1, se observa que el HCGG subestima la precipitación sobre Costa Rica. Climatológicamente, algunos de los máximos de precipitación están asociados a rasgos topográficos particulares, en donde la interacción del viento predominante con respecto a las cordilleras y montañas, produce grandes cantidades de lluvia orográfica. Este tipo de máximo es difícil que sea simulado por el modelo. Tabla f1. Comparación entre la precipitación promedio anual de diferentes regiones de Costa Rica y las estimaciones del HCGG. Región Modelo Climatología Pacífico norte Pacífico sur Caribe noreste Caribe centro y sureste La distribución temporal de la precipitación promedio, de acuerdo con la climatología y el modelo, para el Pacífico, Valle Central y Caribe se presentan en las figuras f6,f7, y f8. Sobre la vertiente del Pacífico el modelo simula bastante bien la distribución de la precipitación, se observan una época seca y una lluviosa bien definidas figura f6. Sin embargo, los rasgos climatológicos asociados con el veranillo 4 de julio y la mayor cantidad de lluvia durante la segunda mitad de la época lluviosa se pierden en la resolución del modelo. El coeficiente de correlación entre la climatología y la simulación del modelo es de La simulación del HCGG para el Valle Central también muestra la diferencia estacional climatológica y una mejor representación de la segunda mitad de la época lluviosa que la simulada para la vertiente del Pacífico, figura f7. El coeficiente de correlación entre la climatología y la simulación es de Ligera reducción en la precipitación. 14

19 ESCENARIOS CLIMATICOS PARA COSTA RICA Figura f6. Distribución temporal de la precipitación promedio sobre la vertiente del Pacífico de acuerdo con la climatología (IMN-CR) y el modelo HCGG para 1XCO 2 ). Figura f7. Distribución temporal de la precipitación promedio sobre el Valle Central de acuerdo con la climatología y el modelo HCGG para 1 XCO 2. En general, se puede decir que a pesar de la baja resolución local del modelo hay rasgos climatológicos importantes que se observan en la simulación, particularmente las distribuciones espaciales de la temperatura y la lluvia, no implicando esto que sus magnitudes sean exactamente iguales. En cuanto a las distribuciones temporales de estos parámetros, los mejores resultados se presentan sobre la vertiente del Pacífico, a pesar de esto también existen diferencias importantes en cuanto al orden de magnitud. Figura f8. Distri bución temporal de la precipitación promedio sobre la vertiente del Caribe de acuerdo con la climatología y el modelo HCGG para 1 XCO 2. Cuando se comparan los resultados de los modelos que han sido estudiados, se puede concluir que los resultados del modelo HCGG son los representan mejor las condiciones climáticas observadas en Costa Rica. Lo anterior deberá interpretarse bajo el entendido que las simulaciones no son exactas, sino una aproximación moderada, dadas las condiciones de resolución espacial del modelo y complejidad climática del país. 15

20 ESTUDIOS DE CAMBIO CLIMATICO EN COSTA RICA A continuación se presentan los resultados del modelo con respecto a la duplicación del dióxido de carbono, la cual se estima podría ocurrir cerca del año 2075, bajo las actuales condiciones globales de emisiones y tendencias poblacionales, económicas y ambientales. VI.F.3. Distribución de la temperatura para 2XCO 2 En la figura f9 se presentan las condiciones espaciales de la temperatura promedio anual en Costa Rica para el año 2075 de acuerdo con los resultados del HCGG 2XCO 2. Figura f9. Distribución espacial de la temperatura promedio anual de acuerdo al modelo HCGG para 2XCO 2. Se puede observar que para condiciones de duplicación del CO 2 atmosférico se produciría un aumento de 4.0 a 4.2 C en la mayor parte del país. El aumento máximo de la temperatura promedio anual ocurriría en el sector central de la vertiente del Caribe, parte del TEMPERATURA PROMEDIO ANUAL CLIMATOLOGIA vs 2xCO 2 -HCGG mar Caribe cercano a la costa y algunos sitios de la Península de Osa y la Punta Burica en el sur del país. TEMPERATURA ( C) MESES PACIFICO T 2XCO2 1XCO2 TEMPERATURA PROMEDIO ANUAL CLIMATOLOGIA vs 2xCO2-HCGG TEMPERATURA ( C) TEMPERATURA ( C) Valle Central 2XCO2 1XCO2 MESES distribución de la temperatura a lo largo del año. Figura f11. Distribución temporal de la temperatura TEMPERATURA PROMEDIO ANUAL CLIMATOLOGIA vs 2xCO2-HCGG CARIBE 2XCO2 1XCO2 MESES Figura f10. Distribución temporal de la temperatura promedio en la vertiente del Pacífico de acuerdo al modelo HCGG para 2XCO 2. En cuanto a la distribución temporal de la temperatura promedio, se puede observar en las figuras f10, f11 y f12, la magnitud que alcanzaría este elemento, tanto en el Pacífico, como Valle Central y Caribe, si ocurriera una duplicación en la concentración de CO2 en la atmósfera global. En las figuras se presenta, no solo la temperatura del clima actual simulada por el modelo, sino también la distribución de acuerdo con la climatología. La diferencia entre las simulaciones del clima actual y el 2XCO 2 es aproximadamente 4C, la ocurrencia de máximos y mínimos es consistente entre ellas y en 2XCO 2 no se observan variaciones en cuanto a la promedio sobre el Valle Central de acuerdo al modelo HCGG para 2XCO 2. Figura f12. Distribución temporal de la temperatura promedio en la vertiente del Caribe de acuerdo al modelo HCGG para 2XCO 2. 16

21 ESCENARIOS CLIMATICOS PARA COSTA RICA VI.F.4. Distribución de la precipitación para 2XCO 2 En cuanto a la distribución espacial de la precipitación, las estimaciones del modelo presentan una reducción generalizada sobre el país, presentándose las menores región sur-este y las mayores sobre el noroeste de Costa Rica. Esta última consideración es consistente con observaciones realizadas por Brenes y Saborio (Brenes y Saborío, 1994) quienes describieron una tendencia en los últimos años hacia la reducción de la precipitación, particularmente en la región de Guanacaste (noroeste de Costa Rica), asociada con la disminución en los aportes producidos por los temporales del Pacífico producto del efecto indirecto de los huracanes del Caribe sobre Costa Rica. Figura f13. Distribución espacial de la precipitación anual sobre Costa Rica de acuerdo al modelo HCGG para 2XCO 2. En las figuras f14, f15 y f16, se presenta la distribución temporal de la precipitación para condiciones de 2XCO 2. LLuvia (mm) PACIFICO 1XCO2 Distribución Precipitación climatología vs 2xCO2-HCGG 2XCO2 Meses la primera mitad del año en el caso del Pacífico y Valle Central. Figura f14. Distribución temporal de la precipitación en la vertiente del Pacífico, de acuerdo con el modelo HCGG para 2XCO 2. Se puede observar en esta figura que los cambios en la precipitación entre el clima actual del modelo y el clima para condiciones de 2XCO 2 del modelo es muy pequeño. Se observa que en todos los casos existe una tendencia hacia la reducción en 2XCO 2, principalmente durante LLuvia (mm) Distribución Precipitación climatología vs 2xCO2-HCGG VALLE CENTRAL 2XCO2 1XCO2 Meses Figura f15. Distribución temporal de la precipitación sobre el Valle Central, de acuerdo con el modelo HCGG para 2XCO 2. Sobre la vertiente del Caribe se observa un pequeño aumento durante el mes de setiembre, el 17

22 ESTUDIOS DE CAMBIO CLIMATICO EN COSTA RICA cual es normalmente el menos lluvioso del año en esta parte del país. Figura f16. Distribución temporal de la precipitación en la vertiente del Caribe, de acuerdo con el modelo HCGG para 2XCO 2. Tomando en cuenta los resultados anteriores, se podría suponer que tanto la temperatura como la precipitación sobre Costa Rica sufrirían cambios importantes los cuales tendrán un efecto sobre los otros elementos climáticos y estos a su vez sobre las diferentes actividades LLuvia (mm) Distribución Precipitación climatología vs 2xCO2-HCGG CARIBE 2XCO2 1XCO2 productivas y humanas. La posibilidad de que esto ocurra o que esté ocurriendo se puede comprobar mediante la comparación de las tendencias en la temperatura para una estación de referencia que se encuentre poco influenciada por aspectos climáticos de pequeña escala. Meses Temperatura (C) Temperatura Promedio Alajuela Años para Alajuela, Valle Central. En la figura f17 se presenta la tendencia de la temperatura promedio anual para Alajuela, localizada sobre el Valle Central. En ella se observa una tendencia de aproximadamente 0.4 C por cada 10 años. De acuerdo con la bibliografía del IPCC la tendencia global es de aproximadamente 0.3 C por cada 10 años y de acuerdo con los resultados del modelo HCGG su tendencia para el período sería aproximadamente de 0.5 C por cada 10 años. Figura f17. Tendencia en la temperatura promedio anual Algunos análisis realizado con información proveniente de sitios más cercanos a los océanos muestran una menor oscilación en la temperatura, por lo que es de esperarse que su tendencia sea también menor. 18

23 ESCENARIOS CLIMATICOS PARA COSTA RICA VI.G. MODELO DEL HADLEY CENTRE MODEL (HADCM2SUL o HCGS): Este modelo incluye el efecto de los aerosoles de sulfuro los cuales, por el contrario de los gases de efecto invernadero, tienden a producir un enfriamiento en la atmósfera. Los resultados que presenta este modelo son muy similares a los que presenta el HCGG, la diferencia está en el orden de magnitud de los valores producto de la simulación. VI.G.1. Distribución de la temperatura, clima actual (1XCO 2 ) La distribución espacial de la temperatura sobre Costa Rica, de acuerdo con el HADCM2SUL, es similar a la distribución observada en el modelo HCGG, por ejemplo, se pueden observar las zonas de contraste térmico entre el Caribe y el Pacífico. La diferencia principal entre ambas simulaciones se presenta en el orden de magnitud. Los valores del HCGG son ligeramente más altos que los del HCGS. Figura g1. Distribución espacial de la temperatura promedio anual de acuerdo al modelo HCGS para 1XCO 2. Cuando se compara la distribución temporal del clima actual simulada por ambos modelos se observa que el patrón anual es similar con variaciones en el orden de magnitud. Para el Pacífico la simulación del HCGS es 0.5 ºC menor que la del HCGG. Para el Valle Central los valores de ambos modelos son muy similares y para el Caribe 1.0 ºC menor. Con respecto a la comparación entre el HCGS y la climatología, Se observa que el calentamiento es menor que cuando se consideran unicamente los gases de efecto invernadero modelo (HCGG), las diferencias en cuanto a la magnitud son menores entre ambas series. TEMPERATURA ( C) IMN Tº GCM 1XCO2 vs Tº IMN-CR Pacífico MESES HCGS 1XCO2 Figura g2. Distribución temporal de la temperatura promedio en la vertiente del Pacífico, de acuerdo con la climatología (IMN-CR) y el modelo HCGS para 1XCO 2. TEMPERATURA ( C) Tº GCM 1XCO2 vs Tº IMN-CR Valle Central MESES IMN HCGS 1XCO2 Figura g3. Distribución de la temperatura promedio del modelo y de las estaciones de referencia para el Valle Central, de acuerdo con la climatología (IMN-CR) y el modelo HCGS para 1XCO

24 ESTUDIOS DE CAMBIO CLIMATICO EN COSTA RICA TEMPERATURA ( C) IMN TºGCM 1XCO2 vs Tº IMN-CR Caribe MESES HCGS 1XCO2 Figura g4. Distribución de la temperatura promedio del modelo y de las estaciones de referencia para la Vertiente del Caribe, de acuerdo con la climatología (IMN-CR) y el modelo HCGS para 1XCO 2. VI.G.2. Distribución de la precipitación, clima actual (1XCO 2 ) De igual forma como sucede con la simulación de la distribución de la temperatura promedio, la distribución espacial de la precipitación de acuerdo al modelo HADCM2SUL es muy similar a la del HCGG, observándose un contraste en cuanto a la cantidad de la lluvia entre la Vertiente del Pacífico y la Vertiente del Caribe. Figura g5. Distribución de la precipitación promedio anual de acuerdo al modelo HCGS para 1XCO 2. En cuanto a la distribución temporal de la precipitación, se puede observar que, tanto los patrones en la distribución anual como las cantidades de lluvia simuladas por el HGGS, son similares a las del HCGG para todas las regiones de estudio. Figura g6. Distribución temporal de la precipitación promedio sobre la vertiente del Pacífico de acuerdo con la climatología (IMN-CR) y el modelo HCGS para 1XCO 2. PRECIPITACION (mm) IMN PRECIPITACION PROMEDIO IMN-CR vs HGCS Valle Central HCGS 1XCO2 MESES Figura g8. Distribución temporal de la precipitación promedio sobre la vertiente del Caribe de acuerdo con la climatología (IMN-CR) y el modelo HCGS para 1XCO 2 En cuanto a la relación entre el modelo HCGS y la climatología, el análisis que se pueda hacer de esta información es similar al realizado para el de la precipitación del HCGG. PRECIPITACION (mm) PRECIPITACION PROMEDIO IMN-CR vs HGCS Pacífico MESES IMN HCGS 1XCO2 Figura g7. Distribución temporal de la precipitación promedio sobre el Valle Central de acuerdo con la climatología (IMN-CR) y el modelo HCGS para 1XCO 2 PRECIPITACION (mm) IM N P R E C IP ITA C IO N P R O M E D IO IM N -C R vs H G C S Caribe MESES HCGS 1XCO2 VI.G.3. Distribución de la temperatura para 2XCO 2 20

25 ESCENARIOS CLIMATICOS PARA COSTA RICA Cuando se duplica el CO 2 en la atmósfera y el clima alcanza un nuevo equilibrio (año 2075 de acuerdo al modelo), las condiciones del clima simuladas por el modelo muestran un calentamiento de hasta 3.2 C sobre la mayoría del territorio de Costa Rica. En las figura g9 se muestra este aumento en la temperatura a través de la diferencia entre el clima proyectado a futuro y el clima actual. Figura g9.distribución espacial de la temperatura promedio anual de acuerdo al modelo HCGS para 2XCO 2. Se observa que sobre el norte del país y la vertiente del Pacífico la temperatura promedio anual podría alcanzar valores cercanos a los 3.2 C sobre la temperatura promedio actual. Dentro del Valle Central y parte del Caribe y región sureste la temperatura podría ser, de 3.2 y 3.4 C más alta. Estos valores son ciertamente inferiores a los que presenta el modelo HCGG y son una muestra de la influencia de los aerosoles en el proceso del calentamiento atmosférico global. VI.G.4. Distribución de la precipitación para 2XCO 2 En cuanto a la distribución de la precipitación, en la figura g10 se puede observar que sobre la región Caribe sureste, se presenta un aumento de hasta un 5% (110 a 150 mm) en la precipitación anual. Mientras tanto sobre el Pacífico noroeste el modelo presenta una disminución de un 10 a un 22% (180 a 240 mm), lo cual es muy significativo para las actividades productivas de esta región. Figura g10. Distribución espacial de la precipitación anual sobre Costa Rica de acuerdo con el modelo HCGS para 2XCO 2 Sobre la región norte del país la precipitación varía entre un -5% y un -10%, mientras tanto sobre la región sur oeste de Costa Rica la lluvia aumenta hasta en un +5%. Nuevamente, las diferencias con las simulaciones de la precipitación del HCGG se pueden deber al efecto de los aerosoles en la atmósfera. VI.H ESCENARIOS CLIMATICOS UTILIZANDO LOS MODELOS MAGICC Y SCENGEN 21

26 ESTUDIOS DE CAMBIO CLIMATICO EN COSTA RICA Conforme avanza el conocimiento de los procesos atmosféricos y su interacción con las actividades humanas, se ha podido mejorar la resolución espacial de los modelos de circulación general y la calidad de los resultados que se derivan de ellos. Con base en esta observación durante los estudios de diversos modelos se pudo contar con los modelos MAGICC y SCENGEN, los cuales han sido desarrollados en la Universidad de East Anglia del Reino Unido. Los siguientes resultados son los mejores que se han obtenido al momento de concluir este reporte, por lo que se recomiendan sus resultados para ser utilizados en los estudios de vulnerabilidad sectorial. VI.H.1. MODELO MAGICC El MAGICC es un modelo que permite determinar la temperatura y el nivel medio del mar como consecuencia de una cierta cantidad de emisiones de gases de efecto invernadero (GHG s ) y de aerosoles sulfurados. Con este modelo es posible comparar diferentes escenarios de emisiones, de manera tal que se podría conocer los impactos, que diferentes medidas o políticas, puedan tener sobre el calentamiento atmosférico global y el aumento del nivel medio del mar. Un escenario de emisiones es una proyección de las emisiones antropogénicas de gases de efecto invernadero las cuales tienen un potencial de afectar el clima. Están basados en suposiciones sobre tendencias futuras de elementos determinantes tales como la población, crecimiento económico, cambios tecnológicos, cambios en el uso de la tierra y políticas de control de emisiones (IPCC,1994) El modelo MAGICC también permite variar algunos de los parámetros como: el forzamiento radiativo que producen los GHG s, producto de cambios en el uso de la tierra y el efecto de la fertilización por CO 2, el forzamiento de los aerosoles, la sensibilidad climática y la tasa de surgencia. Las emisiones que contempla el modelo son: CO 2, producto de la deforestación y quema de combustibles fósiles, CH 4, NO 2 y los aerosoles de SO 2 distribuidos regionalmente (Asia, Norte América y Europa y el resto del mundo). Los años o períodos para los cuales se obtienen los resultados del modelo también pueden ser cambiados por el usuario, sin embargo, en la mayoría de los estudios de escenarios se trabaja con valores recomendados por el IPCC, esto con el fin de poder llevar a cabo comparaciones globales y regionales. VI.H.2. MODELO SCENGEN Este modelo permite explorar los resultados de diferentes experimentos de modelos simples y globales, combinados con climatologías globales y regionales, para construir un rango de futuros escenarios de cambio climático. Con este modelo se puede estimar las consecuencias que pueden tener en el clima global y regional los diferentes escenarios de emisiones y sus parámetros de construcción. Esto se puede observar a través de los resultados de los experimentos climáticos que incluye el SCENGEN. El modelo parte de una climatología global base del período , con una resolución de 5º de latitud y longitud, la cual contiene información sobre: temperatura promedio mensual del aire, precipitación promedio mensual y cobertura nubosa promedio mensual. El modelo SCENGEN ha 22

27 ESCENARIOS CLIMATICOS PARA COSTA RICA mejorado su resolución para Europa, Estados Unidos, sur de Asia y sur de Africa. Para estos casos la resolución es de 0.5º e incluye un mayor número de elementos meteorológicos. El modelo SCENGEN utiliza como datos de entrada los resultados de los escenarios de emisiones generados por el modelo MAGICC. VI.H.3. GENERACION DE ESCENARIOS VI.H.3.a. PERFILES DE EMISIONES Los perfiles de emisiones son construidos en el modelo MAGICC, y nuevamente se utilizaron los escenarios del IPCC, IS92a, IS92c y IS92-d, cuyas características se describen en el anexo E, apéndice A. En estos perfiles se presentan las emisiones de los diferentes gases de efecto invernadero así como de los aerosoles sulfurados proyectados hasta el año Los datos y figuras correspondientes a las emisiones de GHG s y aerosoles de estos escenarios se presentan en el apéndice A de este anexo. Estas emisiones alteran las concentraciones de GHG s en la atmósfera, produciendo un forzamiento radiativo que produce un calentamiento global. Los parámetros del modelo utilizados en este estudio, se presentan en la tabla siguiente: Tabla h1. Valores de entrada del modelo MAGICC para el desarrollo de los escenarios. Dn80s Forzamiento por aerosoles (Wm-2) Sensibilidad climática Tasa surgencia Directo Indirecto Biosférico 1.1 GtC ºC Variable Dn80s define el valor medio asociado a las emisiones relacionadas con el cambio en el uso de la tierra, el valor de 1.1GtC/año es el valor medio utilizado por el IPCC, y su rango es de GtC por año. Los valores de forzamiento radiativo por aerosoles, aunque contienen mucha incertidumbre, son ampliamente utilizados en las evaluaciones del IPCC. El forzamiento directo es el que ocurre bajo condiciones de cielos despejados, partiendo de las emisiones directas de SO 2 producto de la combustión de combustibles fósiles. El forzamiento indirecto es similar al anterior pero bajo condiciones de cielo parcialmente cubierto. El forzamiento de la biosfera, es el producto de la quema de la biomasa. Para los escenarios de este estudio no se utilizaron valores para el forzamiento radiativo de los aerosoles, ya que en la versión actual del SCENGEN esta componente aún no ha sido desarrollada. La sensibilidad climática utilizada es el valor promedio que utiliza el IPCC, o sea 2.5ºC y su rango varía entre 1.5 y 4.5ºC. El modelo se ejecuta con los tres valores los cuales determinan el valor medio y los extremos de las proyecciones globales de temperatura. La tasa de surgencia puede ser constante (4mm/año) o variable en el modelo, es este caso, se utiliza una tasa variable. Con esta tasa, el valor de la surgencia disminuye conforme el calentamiento global ocurre, esto demora la tasa de calentamiento superficial del océano y aumenta la expansión térmica del agua, lo cual conduce a un mayor aumento del nivel medio del mar. El incremento de la temperatura promedio global producto de los diferentes escenarios y su asociado aumento del nivel medio del mar se presenta en las figuras h1 y h2. Tabla h2. Incremento en la temperatura, para 4 horizontes de tiempo, producto de los escenarios de emisiones IS92-a, 23