METEOROLOGÍA COLOMBIANA Nº 6

Transcripción

1 Incidencia de las variaciones del brillo solar en la dinámica glaciar del volcán nevado Santa Isabel (Cordillera Central, Colombia) Christian Euscátegui Collazos Diversos estudios de las variaciones del clima en el ámbito mundial han demostrado un calentamiento generalizado del planeta; como consecuencia, dichas variaciones han generado entre otros, una reducción de las masas glaciares existentes. Los glaciares del territorio colombiano no escapan a esta tendencia. En el presente artículo se establece la incidencia del comportamiento del brillo solar en la disminución longitudinal del hielo, como uno de los principales factores en el proceso de deglaciación. Para ello, mediante análisis estadísticos se han relacionado las mediciones efectuadas en el volcán nevado Santa Isabel con los registros de la estación climatológica Las Brisas, ubicada sobre la misma vertiente (oeste) donde se realizan las mediciones de retro-ceso (a una altitud similar), y a una distancia aproximada de 13 kilómetros en línea recta. El resultado del estudio ha permitido estimar un modelo de regresión el cual indica que el brillo solar explica en buena forma la dinámica glaciar (78%). De acuerdo con la relación de asociación establecida se confirma la alta sensibilidad de los glaciares nacionales a la variabilidad climática. Several studies of the climatic variations in the world-wide scope have demonstrated a generalized heating of the planet; as a consequence, these variations have generated among others, a reduction of the masses of existing glaciers. The glaciers of the Colombian territory do not escape to this tendency. In the present article the incidence of the behavior of the solar brightness in the longitudinal diminution of the ice settles down, like one of the main factors in the glaciers retreat process. For it, by means of statistical analyses the measurements conducted in the volcano ice-covered Santa Isabel were correlated to the registries of the climatologic station "Las Brisas", located on the same slope at a similar altitude and about 13 kilometers in straight line. The result of the study has allowed to consider a regression model which indicates that the solar brightness explains in good forms the dynamic glacier (78%). In agreement with the established relation the high sensitivity of national glaciers to the climatic variability is confirmed.

2 La predicción del tiempo a partir de modelos numéricos Luis Alfonso López Álvarez El presente artículo hace una aproximación a algunos de los temas que son involucrados en la modelación numérica del tiempo, de manera muy superficial, haciendo tal vez énfasis en la problemática que involucra efectuar pronósticos del tiempo a partir de modelos numéricos. Es notablemente cierto el hecho que para la obtención de un buen pronóstico, adicional a las herramientas disponibles para la modelación del tiempo, es necesario contar con personal experimentado en tales tareas, con conocimientos sólidos en la climatología misma de los lugares para los cuales se pretende hacer pronóstico. La instalación misma de un modelo de predicción, por sí sola, no conlleva un éxito asegurado en la elaboración de un pronóstico; es necesario contar con los recursos y el tiempo necesarios para efectuar pruebas, las cuales si no son siempre suficientes, son apropiadas para determinar que los resultados obtenidos a partir de los modelos son adecuados y pueden ser considerados como válidos para elaborar pronósticos. The numerical weather modelling is a constant and latent preoccupation in all the forecast centers of the world. The systems of numerical weather modelling include, among other requirements, the analysis of meteorological data in a place and to one hour determined, for, as of that moment, to try to consider the future conditions of the same one. The present article makes an approach to some of the subjects that are involved in the numerical modelling of weather, of very superficial way, doing perhaps emphasis in the problematic one that it involves to carry out prognoses of the time from numerical models. The fact that stops the obtaining of a good prognosis, additional is remarkably certain to the tools available for the modelling the weather, is necessary to count on personnel experienced in such tasks, with solid knowledge in the same climatology of the places for which it is tried to make prognosis. The same installation of a prediction model, by itself, does not entail a success ensured in the processing of a prognosis; it is necessary to count on the re-sources and the time necessary to carry out tests, which if they are not always sufficient, are appropriate to determine that the results obtained from the models are adapted and can be considered like valid to process forecast.

3 Multiescalamiento de valores extremos, detección de intermitencia usando onditas y evidencias de caos determinístico en la dinámica del viento en la Amazonia Central Germán Poveda, Jorge M. Ramírez, John F. Mejía, Carlos D. Hoyos Se estudian diferentes rasgos de la alta variabilidad temporal de la turbulencia en series de viento de alta resolución (60 Hz), obtenidos en la selva Amazónica por el proyecto LBA (Large-Scale Atmosphere-Biosphere Experiment in Amazonia). Se estudian las propiedades de escalamiento de la distribución de los eventos extremos en series de velocidad del viento y se analizan las pro-piedades de escala para valores extremos de las series a en una escala temporal fija y diferentes escalas de tiempo. Se calculan las relaciones de escalamiento entre las colas de la función de densidad de probabilidad suavizada para diferentes escalas, y se hacen predicciones de las funciones de densidad para una escala particular. Se usa la transformada de onditas ( wavelets ) para detectar intermitencia en la tasa de disipación de energía a partir de los registros de viento, puesto que tal fenómeno, asociado en ocasiones con procesos de transferencia de momento y calor, es responsable por la insuficiencia de la teoría de Kolmogorov en algunas escalas. Se utiliza el método de los falsos vecinos y la información mutua de Shannon para reconstruir el atractor del sistema dinámico, y se realiza una estimación de los exponentes de Lyapunov para detectar caos de baja dimensionalidad en la turbulencia Amazónica. Different characteristics from the high temporary variability of turbulence in high resolution (60 Hz) series of wind and temperature are studied. Data was obtained in the Amazonian forest by project LBA (Large-Scale Atmosphere-Biosphere Experiment in Amazonia) on March The scaling properties of the extreme events distribution are studied, and analysis of the properties of scale for extreme values is performed, for both, fixed and different time scales. The relations of scaling between the tails of the probability density function are calculated, and upon these relations, pre-dictions are done for the functions of density for a particular scale. The wavelet analysis is used in order to detect intermittency in the energy dissipation rates. Such a phenomenon, associated sometimes with processes of momentum and heat transfer, is responsible for the insufficiency of Kolmogorov s theory in some scales. It is used the method of the false neighbours and the Shan-non mutual information to reconstruct the attractor of the wind dynamics, moreover, estimation of the Lyapunov exponents is made to detect low dimensionality chaos in the Amazonian turbulence.

4 Procesos atmosféricos sobre terrenos complejos Oscar Mejía R., José Fernando Jiménez Los sistemas de vientos de valles en terrenos complejos, se constituyen en circulaciones locales de origen térmico. Existen investigaciones recientes que.se han centrado en el estudio de la con-figuración o estructura térmica que rige los sistemas de vientos a lo largo de laderas y ejes de valles. Entre las herramientas que se usan para estos análisis se incluyen el Factor de Amplificación Topográfica (FAT) y el balance de calor atmosférico (BCA), la primera cuantifica el papel de la topografía en la producción de gradientes térmicos a lo largo del eje del valle y la segunda identifica los procesos físicos claves que rigen los cambios en la estructura térmica. Recientes evidencias reportadas en los valles Inn y Latrobe de Australia y en valles de Colorado (USA) soportan el concepto de que los vientos de valle son conducidos por gradientes de presión horizontal construidos hidrostáticamente por cambios en la estructura térmica a lo largo del valle. Durante el periodo de transición de la mañana, los flujos ascendentes de ladera se forman sobre la pared caliente del valle y subsidencias compensatorias sobre el centro del mismo producen enfriamiento que eventualmente reversa los vientos valle abajo. El papel clave de los movimientos verticales de energía transferida a través de la atmósfera de los valles durante los períodos de transición matutinos se han demostrado en estudios de campo y modelos. El periodo de transición diurno - nocturno no ha sido muy observado y los procesos físicos claves no son bien conocidos. Wind valley systems in complex terrain, are local circulations of thermal origin. Recent research in meteorology are based in study thermal structure or configuration for wind systems along valleys. For analysis is used topographic amplification factor (TAF) and atmospheric heat balance (AHB), TAF quantifies topography function in thermal gradients production along valley and AHB identifies key physical processes in thermal structure change.

5 Variabilidad del ozono estratosférico en Colombia Gloria Esperanza León Aristizábal En este trabajo se han examinado las causas de las variaciones del ozono y la señal que representan en la variabilidad a corto plazo, estacional, interanual, decadal y de largo plazo. El análisis de datos satelitales de la NASA, obtenidos con el Espectrómetro Cartográfico Total de Ozono - TOMS, para el período , permiten deducir que la columna total de ozono en Colombia, fluctúa entre 255 y 267 U.D., en promedio, presenta variaciones sincrónicas con la Oscilación Cuasi-Bienal (QBO) y en la serie no se reconoce tendencia alguna con el tiempo. In this study has been examined the causes of ozone variations and the sign that represent in the short-term, seasonal, interannual, decadal and long-term variability. The analysis of NASA satellite data sets, obtained with the Total Ozone Mapping Spectrometer TOMS, for the period , they permit to deduce to the total column ozone that in Colombia, varies among 255 and 267 U.D., and presents synchronous variations with the Quasi Biennial Oscillation (QBO) and in the series not any tendency with the time is recognized.

6 Aproximación a un modelo para la evaluación de la vulnerabilidad de las coberturas vegetales de Colombia ante un posible cambio climático utilizando SIG Hilda Jeanneth Gutiérrez Rey En este trabajo se presenta un resumen de la Tesis de Grado titulada: Aproximación a un modelo para la evaluación de la Vulnerabilidad de las Coberturas Vegetales de Colombia ante un posible cambio climático utilizando SIG (Gutiérrez, 2001). El análisis de los posibles impactos en la vegetación y la identificación de su vulnerabilidad como consecuencia de un cambio climático se logró mediante la aplicación del Método de Planteamiento de Función Directa, propuesto por el Panel Intergubernamental de Cambio Climático, IPCC, el cual analiza las distribuciones bioclimáticas actuales y sus posibles distribuciones futuras al cambiar el patrón de clima por duplicación de CO2.. Este análisis supone que la varianza geográfica de los controles de clima es igual a la varianza geográfica de la vegetación. El Método IPCC fue ajustado a las condiciones bioclimáticas y biogeográficas de Colombia, con el fin de evaluar el Grado de Vulnerabilidad de las Coberturas Naturales del país ante un posible cambio climático. El Modelo prospectivo de Vulnerabilidad de las Coberturas Vegetales de Colombia se implementó en SIG (Sistemas de Información Geográfica), en la plataforma informática del IDEAM, Arc/Info y Erdas Imagine, en "Spatial Modeler Language", modelo en el cual se puede generar la distribución espacial para el territorio colombiano de variables climatológicas y de Unidades Bioclimáticas, con escenarios climáticos pasados, presentes y futuros, así como evaluar el grado de vulnerabilidad de las coberturas vegeta-les de Colombia frente a un cambio climático. Por motivos de operatividad y para lograr submodelos y productos intermedios, se subdividió el Modelo de Vulnerabilidad en tres Fases o Subsistemas: En la Primera Fase o Subsistema Actual, se implementaron los submodelos generadores de Zonificación Bioclimática y para este proyecto, de las Zonas de Vida de Holdridge Actuales Línea Base Climática En la Segunda Fase o Subsistema de Cambio Climático, se desarrollaron los submodelos de Zonificación Bioclimática de las Zonas de Vida de Holdridge Futuras bajo Escenarios de Cambio Climático con duplicación de CO2 en la atmósfera (2XCO2). En la Tercera Fase o Subsistema de Vulnerabilidad de las Coberturas Vegetales, se generaron los submodelos de Desplazamientos de las Zonas de Vida de Holdridge y del grado de Vulnerabilidad de las Coberturas Vegetales al variar el patrón del clima en Colombia.

7 This technical paper summarizes the Graduate Thesis Approach to a model for evaluating of the Vulnerability of the Vegetation Covers in Colombia in face of a possible global climate change (Gutiérrez, 2001). It presents the methodologies and results of the construction of a prospective Model using GIS (Geographical Information Systems), for evaluating the Vulnerability of the Vegetation Covers of Colombia, in face of a possible Global Climate Change. The analysis of the vulnerability of the possible impact on vegetation, and for identification of its vulnerability as a consequence of climate change, was carried out by application of the Method of Direct Function Establishing, recommended by IPCC, Intergovernmental Panel on Climate Change (1999). An analysis of the displacement of Life Zones of Holdridge was made under a scenario with duplication of the CO2 concentration in the atmosphere and identified vegetation affected by displacement. These results were adjusted to the bioclimatic and biogeographic conditions of the country. The Model of Vulnerability of the Vegetation Covers of Colombia was developed in "Spatial Modeler Language", of Arc/Info and Erdas Imagine. This model is able to generate the spatial distribution of the climatic variables and Bioclimatic Units, under past, present and future climate scenarios, as well as to evaluate the degree of vulnerability of the vegetation covers of Colombia in face a climatic change. For the improvement of the model of Vulnerability, specially the intermediate products, it was subdivided in three Phases or Subsystems: In the First Phase or Present Subsystem, the submodels generate a Bioclimatic Zonification of the Life Zones of Holdridge, under a currently scenario of Climatic Line Base In the Second Phase or Subsystem of Climate Change, the submodels develop a Bioclimatic Zonification of the Life Zones of Holdridge, under a future climate Scenario with duplication of the contained of the CO2 in the atmosphere (2XCO2). In the Third Phase or Subsystem of Vulnerability of the Vegetation covers, the submodels generate the displacements of the Life Zones of Holdridge and the analysis of the present distribution and its future changes in distribution and area under the new climate patterns. It is also able to evaluate the degree of Vulnerability of the Vegetation Covers with the climate change trends for Colombia.

8 Hidrosig Java: una herramienta para la visualización y análisis de datos hidroclimatológicos Jaime Ignacio Vélez, Oscar José Mesa, Germán Poveda Jaramillo, Andrés Felipe Borja, Jorge Mario Ramírez, Olver Olfrey Hernández, Jheison Alberto Urzola, Paola Andrea Arias Se describen los aspectos y herramientas principales del sistema de información geográfica HidroSIG Java, desarrollado en el marco del proyecto Atlas Hidrológico de Colombia. HidroSIG Java es una aplicación construida en lenguaje de programación Java que permite la visualización, manipulación y análisis de variables distribuidas espacialmente, con herramientas especia-les para realizar estimaciones de variables hidrológicas y el análisis de series climatológicas. Con HidroSIG Java es posible visualizar interactivamente y en una interfaz amigable, la información climatológica de tipo raster, vectorial y puntual contenida en una extensa base de datos con un modelo cliente-servidor. HidroSIG Java analiza modelos digitales del terreno y realiza estimaciones hidrológicas a partir de mapas de variables climáticas. HidroSIG Java permite al usuario des-plegar series de datos de estaciones hidroclimatológicas y realizar análisis estadísticos teniendo en cuenta variables macroclimáticas. Debido al lenguaje de programación utilizado, HidroSIG Ja-va es una aplicación multiplataforma y gratuitamente distribuida bajo licencia pública GNU. General features and tools of the Geographical Information System HidroSIG Java are described. This GIS system was created within the frame of the project Atlas Hidrológico de Colombia. HidroSIG Java is an application developed in Java and allows visualization, manipulation and analysis of spatially distributed variables, it also has special tools for estimating hydrological variables and climatological data series. With HidroSIG Java is possible to visualize interactibly and in a friendly interface, information of various types: raster, punctual and vectorial, all conatined in a large server-client modelled database. HidroSIG Java analyzes digital elevation models and per-forms hydrologic estimations from maps of climatic variables. HidroSIG Java allows the user to deploy data series taken from climatic variables and perfor statistical analysis taking into account macroclimatological effects. Due to the programming language used, HidroSIG Java is a multiplat-form application and, distributed without any cost under GNU license.

9 Estimación de caudales mínimos para Colombia mediante regionalización y aplicación de la curva de recesión de caudales Germán Poveda Jaramillo, Jaime Ignacio Vélez Upegui, Oscar José Mesa Sánchez, Lina Isabel Ceballos Bonilla, Manuel David Zuluaga Arias, Carlos David Hoyos Ortiz Los caudales mínimos son producidos generalmente por la descarga de agua desde acuíferos hacia la red de drenaje, mecanismo particularmente importante durante temporadas donde se presenta una disminución de la lluvia. Se hace una breve descripción de algunos fenómenos involucrados en este proceso y metodologías existentes para estimar eventos mínimos. Se presen-tan los resultados de la aplicación de dos métodos para la estimación de caudales mínimos para Colombia: el primero, que consiste en la regionalización de las características medias, involucra parámetros geomorfológicos como el área de la cuenca, y factores climáticos como la precipitación y la evaporación media, obteniendo expresiones para la media y la desviación estándar del caudal mínimo que permiten estimar valores de dicha variable asociados a periodos de retorno de 2.33,5,10,25,50 y 100 años. Se realizó una exploración de la teoría de multiescalamiento a partir de la función de estructura hasta el cuarto momento que muestra que los caudales mínimos presentan escalado simple con el área para cualquier período de retorno. Otro método empleado es la Curva de Recesión, que se aplica sobre varias cuencas en la región andina. Los parámetros de la ecuación se estiman directamente a partir de registros diarios de caudal usando un modelo sencillo de interacción suelo-atmósfera. Se presentan los resultados obtenidos mediante mapas de caudal mínimo para Colombia a una resolución de 120 arcseg, que pueden ser consultados digitalmente en el software HidroSIG Java ( desarrollado por el Posgrado en Aprovechamiento de Recursos Hidráulicos de la Universidad Nacional de Colombia Sede Medellín. Estos resultados tienen aplicación directa en los estudios de prefactibilidad de obras civiles tales como acueductos y sistemas de riego entre otros. Al mejorar la resolución temporal y espacial de los mapas de las variables involucradas la estimación de los caudales será más acertada. Low flows are produced generally by the subsurface runoff from hills towards the drainage net-work. This mechanism is particularly important during dry seasons. A brief description of some phenomena involved in this process and existing methodologies to consider minimum events is made. We present results from the application of two methods for the estimation of low flows for Colombia. In first place, regionalization of the mean characteristic is used, involving both geomor-phological parameters like river basin area, and climatic factors like the average precipitation and evaporation; we obtain expressions

10 for the mean and the standard deviation of minimum events, which allows us to estimate values of such variable associated to recurrence periods of 2, and 100 years. The other method is the Recession Curve, which is applied on several river basins in the Andina region. The parameters of the equation are directly estimated from daily registries of discharge using a simple model of interaction basin-atmosphere. The results obtained are presented by maps of low flow for Colombia with a resolution of 120 arcseg, and can be consulted using HidroSIG Java ( developed by Posgrado en Aprovechamiento de Recursos Hidráulicos of Universidad Nacional de Colombia Sede Medellín. These results have direct application in the feasibility studies of civil works such as aqueducts and irrigation systems among others.

11 Modelo de interacción suelo atmósfera para la estimación de caudales medios mensuales en Colombia Jaime I. Vélez, Germán Poveda, Oscar Mesa, Carlos D. Hoyos, Luis F. Salazar, J. Freddy Mejía Dada la importancia de la modelación en el estudio del sistema terrestre, se propone un modelo desacoplado de interacción tierra atmósfera, que vincula los procesos hidroclimáticos con la cobertura vegetal y las características del suelo. El modelo se usa para la estimación del ciclo anual y series de tiempo de variables relacionadas con el ciclo hidrológico, tales como la escorrentía superficial y subsuperficial, la cantidad de agua en el suelo y la evaporación real, a partir de forzamientos atmosféricos. El modelo representa el comportamiento interanual de dichas variables, debido a la influencia de fenómenos climáticos de gran escala. El modelo propuesto calcula el balance de agua y energía mediante la interacción de variables como la precipitación, la evaporación, el albedo, el índice de área foliar, la humedad relativa y la temperatura en el suelo y el aire, la capacidad de campo, el punto de marchitez y la velocidad del viento superficial, los cuales se usan como agentes dinámicos de cualquier modelo de interacción suelo-atmósfera. La parametrización propuesta sugiere la ejecución de una resolución temporal detallada. Por tanto se proba-ron diversas metodologías para la desagregación de la lluvia de escala mensual a escala diaria. Se observa la importancia de la constante de recesión (K) en la regulación de los caudales. El modelo representa satisfactoriamente el ciclo anual de las variables hidrológicas. Trabajos posteriores con este modelo están enfocados a conectar el ciclo hidrológico de Colombia, con la climatología global. Tal conexión permitirá la construcción de escenarios en la climatología global para observar la respuesta de la hidrología de Colombia ante éstos. Because the importance of the modeling in the study of the land system, we propose a disconnect land-atmosphere interaction model which ties the hydroclimatics processes with the vegetal cover and the surface s characteristics. The model is used for annual cycle and time series of variables related to the hydrologic cycle estimation from atmospheric forcings. Such time series are surface and subsuperficial run-off, the amount of water in the ground and the real evaporation. Model represents the interannual behavior of these variables, due to the influence of macroclimatic phe-nomenas. The proposed model calculates the water and energy balance by interaction of variables like precipitation, evaporation, albedo, foliar area index, relative humidity, surface and air temperature, field capacity, wilting point and surface wind speed, which are dynamic agents of any landatmosphere interaction model. The proposed parametrisation suggests the execution of a

12 detailed temporary resolution. Therefore we proved diverse methodologies for the rain desegregations of monthly to daily scale. The importance of recession constant (k) in the regulation of the volumes is observed. The model satisfactorily represents the annual cycle of the hydrological variables. One of the objectives of the model is to connect the Colombian hydrology with global climatology. Such connection allows the construction of scenes in the global climatology to observe the answer of Colombian hydrology.

13 Aplicación de diferentes metodologías para estimación de curvas intensidad frecuencia duración en Colombia Jaime I. Vélez, Germán Poveda, Oscar Mesa, Carlos D. Hoyos,J. Freddy Mejía, Diana I. Quevedo, Luis F. Salazar, Sara C. Vieira Dada la importancia que tienen la utilización de las curvas Intensidad - Frecuencia - Duración (IDF) en el cálculo y diseño de obras de ingeniería, se hace un análisis de diferentes metodologías para su estimación utilizando información de 51 estaciones con registros horarios de precipitación ubicadas en los Andes Tropicales de Colombia. Las metodologías utilizadas fueron: ecuaciones paramétricas (Froehlich) en función del período de retorno y la duración de las tormentas; ecuaciones paramétricas (Vargas) en función, además, de la precipitación media anual, la elevación, el número de días con lluvia al año y la lámina máxima de 24 horas de duración y la teoría de multiescalamiento que consiste en conocer las propiedades que permanecen invariables ante los cambios de escala en variables como la precipitación. Con esta última metodología los registros evidencian que el coeficiente de variación, esencial para la estimación de las curvas basadas en propiedades de escala, es constante (Cv = 0.25) para los rangos de duraciones de lluvia trabajados (1 a 24 horas). La función de estructura de los registros muestra, para los primeros cuatro momentos, evidencias de escalamiento simple. La ventaja más sobresaliente es que esta teoría nace de bases físicas que proveen una síntesis de los complejos mecanismos que determinan la lluvia. Se hace un análisis general de las anteriores metodologías y la forma de integrar los resultados de la mismas como una base para determinar nuevas expresiones. Estos resultados posibilitan encontrar características que facilitan la estimación de las curvas en lugares con información escasa. Because of the importance of the rainfall Intensity - Duration - Frequency curves in the design and calculation of engineering we use different methodologies for their estimation using time series of 51 hourly precipitation stations located in the tropical Andes of Colombia. We use the following methodologies: Parametric equations (Froehlich) in function of a return period and a storm duration, parametric equations (Vargas) in function of, in addition to the above, the mean annual precipitation, the elevation, the number of rainy days in the year and the maximum 24 hours precipitation; and the multiscaling theory that study the properties remaining invariant when scale changes are made in variables like the precipitation. This last methodology shows a constant variation coefficient (Cv = 0.25) for all the durations considered (1 to 24 hours). The structure function shows simple scaling

14 for the first four moments. This last methodology has an excellent advantage. It is based in physical foundations that allow a synthesis of the complex mechanisms that govern rainfall. We make a general analysis of the methodologies above and we integrate their results as a base to determine new expressions. These results make possible to find characteristics that allow the estimation of the curves in places with scarce information.

15 Predicción de caudales medios mensuales en ríos colombianos usando métodos no lineales Germán Poveda, Oscar Mesa, Luis F. Carvajal, Carlos. D. Hoyos,J. Freddy Mejía, Adriana Cuartas, A. Pulgarín Se evalúan diferentes métodos no lineales de predicción de caudales medios mensuales de 6 ríos importantes para la generación de energía eléctrica en Colombia: Alicachín, Betania, Guavio, Nare Salvajina y San Carlos. Se usan ventanas de predicción de mediano y largo plazo de 3, 6 y 12 meses. Los métodos no lineales usados son: MARS ( Multivariate Adaptive Regression Spli-nes ), Redes Neuronales (ANN), Regresión Lineal Múltiple (RLM) y PREBEO ( Predicción en Bandas Espectrales usando Onditas ). Este último es una metodología novedosa usada para potenciar las predicciones y se basa en la Transformada de Onditas ( Wavelets ) con el objeto de descomponer las señales en las distintas bandas frecuenciales características de la variabilidad temporal de la hidroclimatología de Colombia. Estos métodos incluyen la persistencia hidrológica y la influencia de fenómenos macro-climáticos como el ENSO, la QBO, la NAO, etc. Se cuantifican los errores de predicción de los métodos usados y se comparan con los resultados obtenidos con modelos estocásticos lineales univariados AR(p). El desempeño de los modelos es examina-do mediante medidas del error de pronóstico en el horizonte de validación (independiente del horizonte de calibración). Se dividen y se analizan los resultados por terciles de la distribución de probabilidades acumulada y se cuantifica la bondad del pronóstico a partir del Error Cuadrático Medio, dependiendo del mes en que se inicia la predicción y de la ventana de predicción. Los resultados indican ganancias muy importantes en la capacidad predictiva en comparación con métodos de predicción tradicionales del tipo lineal y muestran a PREBEO como el método que pro-duce los mejores pronósticos. Different nonlinear forecasting methods are used to predict average monthly river flows at 6 important rivers for hydropower generation in Colombia: Alicachín, Betania, Guavio, Nare Salvajina and San Carlos. Predictions are developed for medium and long-term prediction horizons of 3, 6 and 12 months. Nonlinear methods implemented include: MARS (Multivariate Adaptive Regression Splines), Neural Networks (ANN), Multiple Linear Regression (RLM) and PREBEO (Prediction of Spectral Bands using Wavelets). This latter is a methodology developed here to harness forecasting and is based on wavelet filtering to decompose river flows time series into different frequency bands which

16 characterize Colombia s hydrology. These methods include the hydro-logical persistence and the influence of macro-climatic phenomena such as ENSO, QBO, NAO, etc. Performance of the methods are quantified by means of error measurements and compared against stochastic linear univariated models AR(p). Results are divided and analyzed into terciles of the cumulative probability distribution and by the forecast skill evaluated through the Mean Square Error, depending on the month in which the forecast begins and the forecast window. Results indicate very important gains in nonlinear forecast against traditional linear forecasting methods. It turns out that PREBEO produces the best forecasts.

17 Análisis de las pruebas de detección de valores anormalmente extremos (Outliers) en series hidrológicas Ricardo A. Smith, Claudia P. Campuzano Se presentan un conjunto de pruebas para detección de valores anormalmente extremos (outliers) en series hidrológicas. Se hace un análisis de la potencia de estas pruebas utilizando series sintéticamente generadas con las distribuciones Normal, Gumbel y Weibull, ubicando aleatoria y sistemáticamente los outliers, para diferentes números de outliers, y tanto para outliers por encima como por debajo de la media. Igualmente se presentan algunos resultados utilizando in-formación histórica, tratando de analizar la relación de ocurrencia de outliers con la ocurrencia del fenómeno de El Niño Oscilación del Sur (ENSO) en sus dos fases (El Niño y La Niña). Se presentan finalmente algunas conclusiones y recomendaciones. Several statistical tests for detection of outliers in hydrological series are presented. A power analysis of the tests is made using synthetic generated series. The probability distribution functions used for the power analysis were the Normal, Gumbel and Weibull distributions. Several numbers of outliers were used for both: outliers above and below the mean. Additionally, some results using historical data are also presented, trying to analyze the relationship between outliers occurrence and the occurrence of the ENSO phenomena. Some conclusions and recommenda-tions are finally presented.

18 Influencia de fenómenos macroclimáticos sobre el ciclo anual de la hidrología colombiana: cuantificación lineal, no lineal y percentiles probabilísticos Germán Poveda, Jaime I. Vélez, Oscar Mesa, Carlos D. Hoyos, J Freddy Mejía, Olga J. Barco, Paula L. Correa Se estudia la influencia de fenómenos climáticos de gran escala sobre la variabilidad temporal de la hidrología de Colombia a escala, mensual, anual e interanual. Se cuantifica el grado de dependencia lineal que existe entre varios índices del fenómeno El Niño/Oscilación del Sur (ENSO), otros fenómenos como la Oscilación del Atlántico Norte (NAO), la Oscilación Decadal del Pacifico (PDO), etc. Se estiman correlaciones cruzadas trimestrales entre las variables climáticas y series de 30 o más años continuos de precipitación y caudales de ríos, distribuidos en toda Colombia. Para el análisis no lineal se uso la metodología de Onditas ( wavelets ). En general, se observan correlaciones positivas y estadísticamente significativas de 0.6 y 0.65 entre el Indice de Oscilación del Sur (SOI) de un trimestre determinado y los caudales en Colombia para ese mismo trimestre y los dos trimestres siguientes. Mientras que con la Oscilación Decadal del Pacífico (PDO) de un trimestre determinado y los caudales de ese mismo trimestre y el siguiente se observan correlaciones negativas significativas (aunque menores que -0.5). Se observan correlaciones positivas alrededor de 0.5 entre la Temperatura del Atlántico Sur y la precipitación de los trimestres JJA y SON. Se estimaron los histogramas de frecuencias de las series de caudales para cuantificar el impacto del ENSO sobre los caudales medios en Colombia y se analizaron los cuantiles de la función de distribución de probabilidades para las series de caudal y precipitación. Estos resultados son importantes para el entendimiento de la dinámica microclimática Colombiana y del trópico Americano y de su pronóstico en el espacio y en el tiempo. We study the influence of macroclimatic phenomena on the Colombian hydrology monthly, annual and interannual variability. The degree of linear dependency that exists between several indices of El Niño South Oscillation (ENSO) phenomena, other phenomena such as the North Atlantic Oscillation NAO), the Pacific Decadal Oscillation (PDO), etc., is quantified. We estimate quarterly cross-correlations between climatic variables and continuous series (over 30 years) of precipitation and runoff, distributed all over Colombia. For nonlinear analysis we used the wavelets methodology. In general, we estimated positive and statistically significant simultaneous correlations of around 0.6 and 0.65 between the

19 SOI, and also for lags of one and two quarters. correlations with the Pacific Decadal Oscillation (PDO) indicate negative significant correlations (although smaller than -0,5). We observed positive correlations around 0,5 between the South Atlantic temperature and trimesters JJA and SON precipitation. We estimate frequencies histograms of discharge series to quantify the impact of ENSO on the mean floods in Colombia and we analyze the quantiles of probability distribution function for the discharge and precipitation series. These results are important for the understanding of Colombian and American tropic microclimatic dynamics and its space and time forecasting.

20 Propuesta de un modelo estacionario de diagnóstico de dispersión de contaminantes químicamente no reactivo aplicado para fuentes móviles en Bogotá José Franklyn Ruiz Murcia, José Daniel Pabón Caicedo El siguiente documento presenta un modelo semiempírico para calcular concentraciones de monóxido de carbono en superficie por fuentes móviles. Dicho modelo tiene en cuenta tres componentes básicos: la meteorología, las emisiones y la química atmosférica. Científicamente, el modelo propuesto está sustentado en el hecho de que la calidad del aire depende del estado del tiempo y del número de fuentes que estén emitiendo. The following document presents an semiempirical model to calculate concentrations of monoxide of carbono in surface by mobil sources. This model considers three basic components: meteorology, emissions and atmospheric chemistry. Scientifically, the propose model is sustained en the fact that the quality of the air depends of the weather s conditions and the numbers of sorce that is emitting.

21 Análisis de procesos de interacción océano-atmósfera en áreas marítimas colombianas Jeimmy Melo, José Daniel Pabón Caicedo En este documento se plasma la importancia para entender los procesos de interacción océano-atmósfera mediante el conocimiento del comportamiento de los procesos físicos y biológicos en las áreas marítimas colombianas. Para tal fin, se estudió la producción de la concentración de pigmentos (clorofila-a) con el estado de la temperatura superficial del mar y la dinámica atmosférica actuante para el año This document shows the importance to understanding the processes of interaction oceanatmosphere by means of the knowledge of the behavior of the physical and biological processes in the Colombian marine areas. For such aim, it was studied the production of the pigment concentration (chlorophyll-a) by means the state of the sea surface temperature and the atmospheric dynamics for year 2001.