Estudio de patrones de clima presente, como base para comprender variaciones de clima futuro en el Ecuador Seminario sobre Proyecciones de Clima Futuro Quito, diciembre 2015
Estructura de la presentación 1. Contexto climático del Ecuador 2. Tratamiento de datos pluviométricos - Observaciones - Comparaciones con bases de datos globales - Comparaciones con salidas de modelos climáticos 3. Zona de estudio principal (Vertiente Pacífico) 4. Resultados: Comparación espacio temporal de la información 5. Conclusiones y perspectivas
1. Contexto climático del Ecuador Contexto regional: Zona tropical de América del Sur ZCIT, sistemas AP extratropicales, vientos, ENSO Zona de Convergencia Intertropical (ZCIT) Periodo de lluvias: ene- abr Fuente: Garreaud (2009) Periodo seco: julio-sept ENSO Fuente:Renálisis NCEP/NCAR
1. Contexto climático del Ecuador Contexto local: Cordillera de los Andes
1. Contexto climático del Ecuador Contexto local: Cordillera de los Andes y baja cordillera costera
1. Contexto climático del Ecuador Contexto local: Cordillera de los Andes y baja cordillera costera
1. Contexto climático del Ecuador Contexto local: Cordillera de los Andes y baja cordillera costera N S S N
1. Contexto climático del Ecuador Contexto local: Cordillera de los Andes y baja cordillera costera Ascenso orográfico aire húmedo Barlvento sotavento flancos de la cordillera Convección Dinámica valle montaña
2. Tratamiento de datos (precipitaciones) Verificación, validación y homogeneización de datos de precipitaciones in situ por el método del vector regional (VR) Selección y control de calidad de datos de estaciones en función de 3 indices del VR (correlación con el vector, desviación, coeficiente de variación) 1 1 2 3 2 3
2. Tratamiento de datos (precipitaciones) 1. Agrupación de estaciones según tres índices del vector regional como la Correlación con el vector (CRR), Desviación(DE), Coeficiente de Variación(CV). Estaciones con alto CRR, y bajos DE y CV forman una subregión, estaciones con bajos CRR, y altos DE y CV, otra subregión. Las estaciones que son se agrugan en ninguna entra a verificación de calidad de datos. 2. Verificación de estaciones que no pertenecen a ninguna subregión, para verificar la consistencia de la información. 3. Verificación con la información de estaciones vecinas y comprobación si representan una región microclimática. 4. Calculo de isoyetas para confirmación visual de la representación espacial. Ser verifican estaciones que perturban la correcta representación (lagunas, discontinuidades, saltos).
2. Operación de información (representación espacial de precipitaciones) Base de datos para el periodo 1970 2011 (378 estaciones: 305 estaciones de la vertiente Pacífico + 73 estaciones vertiente amazónica ) Interpolación con análisis objetivo (grids de resolución de 30 km)
2. Operación de información (repartición de precipitaciones) Topografía Vertiente Pacífico Régimen de precipitaciones (1970-2011) Vertiente Amazónica 1 500 mm 3 000 mm 1 500 mm Isoyetas Anuales
2. Operación de información (comparaciones) Bases de datos globales GPCC et CRU Datos de observaciones Resolución : 0,5 Resolución temporal: mensual Modelos climáticos regionales CORDEX WRF y LMDZ Modeliación climática regional Resolución: 0,44 Resolución temporal: mensual 30km (0,27 ) 0,5 pluviométricas 0,44 Bases de datos globaes CRU et GPCC Observaciones, estaciones Ecuador INAMHI Modelos climáticos CORDEX RASTER STACKS Formato Periodo común: 1989-2009 Resolución común: 0,5 Puntos de grilla 252 capas mensuelles Comparación espacio temporal NA NA NA 1 2 3 NA NA NA NA NA NA NA 4 5 6 7 8 9 NA NA NA NA NA NA 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 NA NA 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 NA 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 NA NA 76 77 78 79 80 81 82 83 84 NA NA NA NA 85 86 87 88 89 90 NA NA NA NA NA NA 91 92 93 94 95 NA NA NA NA NA NA NA 95 97 98 99 NA NA NA NA NA NA NA NA NA NA 100 101 NA NA NA NA NA NA NA ti=1989 tf=2009
2. Operación de información (comparaciones) Consideración: Número de estaciones con las que han sido construidos GPCC y CRU Periodo:1989-2009 GPCC Ver 6 de Becker (2011) CRU Ver 3.2( Harris, et al., 2013)
2. Operación de información (comparaciones) OBS 0,5 x 0,5 NA NA NA 1 2 3 NA NA NA NA NA NA NA 4 5 6 7 8 9 NA NA NA NA NA NA 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 NA NA 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 RASTER STACKS ti=1989 BDG NA NA NA 1 2 3 NA NA NA NA NA NA NA 4 5 6 7 8 9 NA NA NA NA NA NA 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 NA NA 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 NA 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 NA NA 76 77 78 79 80 81 82 83 84 NA NA NA NA 85 86 87 88 89 90 NA NA NA NA NA NA 91 92 93 94 95 NA NA NA NA NA NA NA 95 97 98 99 NA NA NA NA NA NA NA NA NA NA 100 101 NA NA NA NA NA NA NA ti=1989 tf=2009 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 NA 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 NA NA 76 77 78 79 80 81 82 83 84 NA NA NA NA 85 86 87 88 89 90 NA NA NA NA NA NA 91 92 93 94 95 NA NA NA NA NA NA MOD CORDEX NA NA NA 1 2 3 NA NA NA NA NA NA NA 4 5 6 7 8 9 NA NA NA NA NA NA 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 NA NA 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 NA 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 NA NA ti=1989 NA 95 97 98 99 NA NA NA NA NA NA NA NA NA NA 100 101 NA NA NA NA NA NA NA tf=2009 76 77 78 79 80 81 82 83 84 NA NA NA NA 85 86 87 88 89 90 NA NA NA NA NA NA 91 92 93 94 95 NA NA NA NA NA NA NA 95 97 98 99 NA NA NA NA NA NA NA NA NA NA 100 101 NA NA NA NA NA NA NA tf=2009
2. Operación de información (correlaciones espaciales) Datos GPCC Observaciones (sept 1989 agos 2009) Datos CRU Observaciones (sept 1989 - agos 2009) f(cantidad de estaciones) CORDEX WRF Observaciones (sept 1989 ago s2009) CORDEX LMDZ Observaciones(sept 1989 agos 2008) f(parámetros de forzaje de modelos)
3. Zona de estudio principal Vertiente Pacífico del Ecuador Superficie:114 211 km 2 (46% del territorio nacional). Gradiente altitudinal: 0 a 5870 mnsm (860 msnm, la cordillera costera) Dos grandes cuencas hidrográficas: Guayas (32 300 km 2 ), Esmeraldas(19 680 km 2 ), y 64 cuencas pequeñas.
4. Resultados COMPARACIÓN DE ANOMALÍAS ESTANDARIZADAS GPCC Versant Pacifique (sept 1989- agos 2009) CRU Vertiente Pacífico (sept 1989- agos 2009) WRF Vertiente Pacífico (sept 1989- agos 2009) LMDZ Vertiente Pacífico(sept 1989- agos 2008)
4. Resultados ANALISIS DE COMPONENTE PRINCIPALES Porcentaje de varianza acumulada explicada (%) Resultados calculados retirando el ciclo estacional Datos globales Modelos CORDEX Número de modos 1 2 3 OBSERVACIONES 41,5 56,8 64,6 GPCC 54 72 79,9 CRU 79,9 92 96,3 WRF 54 70,7 80,5 LMDZ 34,1 50,7 58,8 Modo 1 41,5% 1991-1992 1997-1998 Modo 2 15,3%
4. Resultados ANALISIS DE COMPONENTE PRINCIPALES Modo 1 Modo 2
4. Resultados ANALISIS DE COMPONENTE PRINCIPALES Observaciones Bases de datos globales Modelos CORDEX 0,96 0,82 0,63 0,69 0,81 0,75 0,15 0,33
4. Resultados ANALISIS DE COMPONENTE PRINCIPALES Comparación de estructuras temporales 0,96 0,56 0,59 0,10 0,72 0,28 0,29 0,31
Mar 97 Oct 98 Eventos El Niño fuertes Nov 91 - Jun 92 4. Resultados ETUDIO DE CASO: COMPARACION DE EVENTOS «EL NIÑO» 0,86 0,76 0,75 0,65 0,87 0,57 0,75 0,70
5. Conclusiones Obtención de una base de datos pluviométiricos de la vertiente Pacifico del Equador, con 305 estaciones para el periodo 1970-2011. Resultados de correlaciones espaciones, observaciones con con bases de datos y modelos: Gradiente zonal (Este-Oeste); buenas correlaciones en la parte baja y media de la vertiene Pacífico, despues hay una disminución mientras se asciende por la estribación occidental de la cordillera de los Andes. Resultados de componentes principales: El modo 1, muestra una distribución longitudinal de las precipitaciones en 3 estructuras definidas (Andes, valle central y borde costero del litoral). El modo 2, muestra una distribucion latitudinal de precipitaciones (gradient que va desde el Norte hacia el Centro y Sur). Resultados de componentes principales temporales: El modo 1, representa la variabilidad interanual ligada a los eventos ENSO;el modo 2 representa dos escalas temporales: una intraestacional (de alta frecuencia) y otro decadal (probablemente asociada a la frencuencia de episodios ENSO moderados). Buena representación de evenos «El Niño» fuertes por parte de bases de datos globales y modelos CORDEX.
5. Perspectivas Extender estudio para analizar información diaria, trimestral. Extensión de estudio con datos de países vecinos, Colombia, Perú y vertientes amazónicas para estudiar telecciones entre el Pacífico y el Atlántico. Análisis de Reanalisis con observaciones, modelos y bases de datos (Ej: : ERA-INTERIM (ECMWF), NCEP/NCAR, etc). Replicar el estudio con otros recursos de información como datos de observación satelital como TRMM, MEGHA-Tropiques, GPM ).
GRACIAS POR SU ATENCIÓN Bolívar Erazo bolivar.erazo@epn.edu.ec www.landatmosphere.com