4.4.1 Clima y meteorología Para evaluar las características climáticas del área de estudio se ha analizado información de las estaciones meteorológicas representativas de esta área de estudio, cercanas al área de estudio y que guardan relación con la altitud, latitud y tipo de desarrollo vegetativo de la zona. La clasificación climática se ha desarrollado aplicando la metodología del Dr. Warren Thornthwaite, el cual consiste en el cálculo mediante fórmulas que consideran los índices climáticos relacionados al grado de eficiencia de humedad y temperatura. Thornthwaite propuso una clasificación climática cuya principal característica es la consideración de la evapotranspiración potencial como parámetro fundamental para la clasificación de los distintos tipos de clima. La evaluación de los principales parámetros meteorológicos, como: temperatura, precipitación, humedad relativa, dirección y velocidad media del viento, se fundamenta en el análisis de la información de estaciones meteorológicas cercanas al área del proyecto. Para el análisis de las variables de temperatura y humedad relativa, de acuerdo a las ecuaciones, que relacionan la altitud y estas variables, obtenidas se estimó la variación mensual para diferentes altitudes. Asimismo los registros de las estaciones Ocobamba y Huyro, fueron extendidos - debido a que SENAMHI no cuenta con información actualizada- mediante el software Hec 4, desarrollado por el cuerpo de ingenieros de los EE. UU, dicha información nos ayudo para determinar la relación altitud y la variable meteorológica. A. Condiciones Climáticas La presente sección analiza las diferencias espaciales y temporales del clima en el área de estudio. Se incide principalmente en el análisis de la precipitación, temperatura y humedad relativa, que son las variables meteorológicas más importantes respecto de sus implicancias ecológicas en el proyecto. Por otro lado, con el objeto de evaluar las características climáticas del área del proyecto, se ha considerado la información de las estaciones meteorológicas cercanas que guardan relación con la altitud, latitud y tipo de desarrollo vegetativo. Cuyos datos recopilados son administrados por el Servicio Nacional de Meteorología e Hidrología (SENAMHI). a. Clima La zona de estudio, como indica el capítulo de hidrología, se emplaza en la subcuenca del río Vilcanota. Para la caracterización del clima se ha analizado la estación meteorológica Machupicchu. El siguiente cuadro muestra la ubicación y características de las estaciones meteorológicas analizadas en el área de estudio.
Cuadro 4.4.1-1. Estaciones meteorológicas cercanas al área de estudio Ubicación. Política Distrito Prov. Dpto. Geográfica Latitud "S" Longitud "W" Operador Parámetros Período Machupicchu Machupicchu Urubamba Cusco 13 10'00" 72 32'44" 2459 SENAMHI Precipitación total mensual Temperatura media mensual Humedad Relativa media mensual Dirección y velocidad del viento registrada en el mes Precipitación máxima en 24 horas 1999-2012 1999-2012 2005-2012 2004-2012 1999-2012 Figura 4.4.1-1. Ubicación de Estaciones Meteorológicas Área de Influencia de la C.H. Santa Teresa Meteorológica Machupichu Fuente: elaborado por CESEL S.A. Clasificación del clima Para identificar el clima existente en el área de estudio se ha utilizado el sistema de clasificación propuesto por el Dr. Warren Thornthwaite, donde el fundamento principal se basa en el grado de eficacia de la humedad y la temperatura ambiental para el desarrollo de las plantas, y cuyos parámetros se calculan por separado, mediante las siguientes ecuaciones y cuadros de jerarquías (ONERN, 1977).
Grado de eficiencia de la humedad: 12 I i ; i 1 Grado de eficiencia de la temperatura: I' P i 1,64 T 12,2 12 i' 1 i' 10 9 9T i' ; 20 Siendo: I = Índice anual de jerarquía de humedad I' = Índice anual de jerarquía de temperatura I = Índice mensual de jerarquía de humedad i' = Índice mensual de jerarquía de temperatura P = Precipitación promedio mensual (mm) T = Temperatura promedio mensual (ºC). Régimen de humedad: 100 E 60 P Im ETP Siendo: E = Excedente o exceso en el año = P ETP P = Precipitación total anual (mm) ETP = Evapotranspiración anual (mm). Deficiencia de humedad (D): D = ETP P Cuadro 4.4.1-2. Jerarquías de Precipitación Valores de I Simbología Nominación 1 2 128 a mayor A Muy lluvioso Muy húmedo 64 a 127 B Lluvioso Húmedo 32 a 63 C Semilluvioso Subhúmedo 16 a 31 D Semiárido Semiárido Menor de 16 E Árido Árido Fuente: Método del Dr. Warren Thornthwaite Cuadro 4.4.1-3. Jerarquías de Temperatura Valores de I Simbología Nominación 1 2 128 a mayor A' Cálido Tropical 101 a 127 B'1 Semicálido Mesotérmico 80 a 100 B'2 Templado Mesotérmico 64 a 79 B'3 Semifrío Mesotérmico 32 a 63 C' Frío Microtérmico 16 a 31 D' Semifrígido Taiga 1 a 15 E' Frígido Tundra 0 F' Polar Glacial Fuente: Método del Dr. Warren Thornthwaite.
Las denominaciones 1 y 2 corresponden: - (1): al cuadro elaborado por SENAMHI - (2): al cuadro de Thornthwaite. Para la clasificación del clima en el área de influencia del proyecto, se ha tomado en cuenta las zonas de vida descritas en el capítulo de Ecología y zonas de vida, asimismo se ha obtenido la precipitación y la temperatura en las altitudes medias de los rangos, de acuerdo a las ecuaciones que relacionan la altitud y estos parámetros descritas posteriormente Cuadro 4.4.1-4. Distribución de precipitación a través del año Simbología Significado r Sin estación seca v Verano seco o Otoño seco i Invierno seco p Primavera seca d Todas las estaciones secas Fuente: Método del Dr. Warren Thornthwaite Después de analizar cada una de las estaciones y las zonas de vida, la caracterización del clima en el área de influencia del proyecto, se describe a continuación: Entre 1100 y 1900 m.s.n.m.: Clasificado como lluvioso y semicálido con inviernos secos B(i)B 1. De acuerdo a la clasificación del SENAMHI, según Thornthwaite, este clima tiene una jerárquica de precipitación I =92,22 y una jerárquica de temperatura de I =110,22. La precipitación promedio anual es de 1458,2 mm siendo de enero a abril cuando se presentan los mayores niveles de precipitación. El clima de esta zona muestra una temperatura media anual de 20,4 ºC. Zonas de vida De acuerdo al Sistema de clasificación de las Zonas de Vida del Dr. Leslie R. Holdridge, en el área de influencia del proyecto existen una zona de vida, las cuales son descritas conforme a la Base de datos de Recursos Naturales e Infraestructura - Departamento de Cusco - INRENA, 2005. Bosque húmedo subtropical (bh-s) Se presenta entre los 700 y 1900 m.s.n.m., mostrando un clima húmedo - semicálido, con una temperatura media anual entre 24 y 18 C y una precipitación total promedio anual entre 1100 y 2100 mm. La cubierta vegetal está constituida por un bosque alto. Las condiciones ecológicas en zonas aparentes son adecuadas para el desarrollo de actividades agrícolas y/o ganaderas y forestales.
B. Temperatura Para la evaluación de este parámetro este parámetro se analizó las estaciones del cuadro siguiente: Cuadro 4.4.1-5. Estaciones meteorológicas analizadas Ubicación Política Geográfica Distrito Prov. Dpto. Latitud "S" Longitud "W" Período Quillabamba Santa Ana La Convención Cusco 12 51'21" 72 41'30" 990 2003-2012 Huyro Huayopata La Convención Cusco 13 04'00" 72 27'00" 2326 1965-1981 Ocobamba Ocobamba La Convención Cusco 12 50'00" 72 26'00" 1305 1965-1976; 1978-1983 Machupicchu Machupicchu Urubamba Cusco 13 10'00" 72 32'44" 2459 1999-2012 Machu Picchu El resumen de las temperaturas medias mensuales de la estación analizada se presenta a continuación: Cuadro 4.4.1-6. Temperatura media mensual (ºC) en las estaciones analizadas Temperatura ENE. FEB. MAR. ABR. MAY. JUN. JUL. AGO. SEP. OCT. NOV. DIC. Anual Mínima 14,6 14,4 14,6 15,3 14,6 14,9 14,4 15,1 15,8 15,6 16,0 15,1 15,0 Media 15,5 15,4 15,6 16,1 15,8 15,4 15,1 15,9 16,4 16,5 16,6 15,9 15,9 Máxima 16,9 16,9 16,8 17,1 17,3 16,9 16,2 17,1 17,3 17,7 17,4 17,1 17,1 La variación de la temperatura a lo largo del año es ligera, como se aprecia en el régimen de temperaturas medias mensuales de las estaciones indicadas, mostrado en el siguiente gráfico: Gráfico 4.4.1-1. Régimen de temperaturas medias mensuales (ºC)
Según los registros de temperatura media multianual se elaboró la ecuación que mejor relaciona la altitud con la temperatura, siendo esta la ecuación exponencial. Cuadro 4.4.1-7. Resumen de temperatura media multianual (ºC) Temperatura media anual (º C) Quillabamba 990 24,9 Huyro 2326 18,4 Ocobamba 1305 19,0 Machu-picchu 2459 15,9 Gráfico 4.4.1-2. Relación altitud - temperatura media multianual La ecuación de relación altitud - temperatura obtenida es: Siendo: Y 28,3978e Y = Temperatura media multianual (ºC) X = 0.00022X A partir de la ecuación obtenida se estimaron los valores de temperatura media anual a lo largo del recorrido del trazo de la línea de transmisión y tomando como base la estación Machupicchu, por tener mayor número de datos, se elaboró la matriz de variabilidad que permitió disgregar de manera mensual los valores de temperatura estimados para diferentes altitudes, los mismos que se aprecian en el siguiente cuadro.
Cuadro 4.4.1-8. Temperatura media mensual estimada (ºC) ENE. FEB. MAR. ABR. MAY. JUN. JUL. AGO. SEP. OCT. NOV. DIC. Anual 1000 22,3 22,2 22,4 23,1 22,7 22,2 21,8 22,8 23,6 23,7 23,9 22,8 22,8 1300 20,9 20,8 20,9 21,6 21,3 20,7 20,4 21,4 22,1 22,2 22,3 21,4 21,3 1600 19,5 19,4 19,6 20,3 19,9 19,4 19,1 20,0 20,7 20,8 20,9 20,0 20,0 1900 18,3 18,2 18,3 19,0 18,6 18,2 17,8 18,7 19,4 19,4 19,6 18,7 18,7 2200 17,1 17,0 17,2 17,8 17,4 17,0 16,7 17,5 18,1 18,2 18,3 17,5 17,5 C. Humedad Relativa Se analizaron tres estaciones para la caracterización de este parámetro, y el período de registro de cada una de estas se indica a continuación: Cuadro 4.4.1-9. Estaciones meteorológicas analizadas Política Ubicación Distrito Prov. Dpto. Latitud S Geográfica Longitud W Período Machupicchu Machupicchu Urubamba Cusco 13 10 00 72 32 44 2459 2005-2012 En el siguiente cuadro se muestra el resumen de los registros de humedad relativa media mensual, en las estaciones analizadas. Cuadro 4.4.1-10. Humedad relativa media mensual (%) Humedad relativa media ENE. FEB. MAR. ABR. MAY. JUN. JUL. AGO. SEP. OCT. NOV. DIC. Anual Machu Picchu Mínima 43,0 43,1 42,4 43,4 36,2 31,4 40,9 38,5 44,2 63,1 39,0 42,0 52,1 Media 80,7 80,9 79,5 79,0 74,7 71,1 72,0 71,6 73,4 81,0 79,8 81,9 77,1 Máxima 95,0 95,0 95,0 95,0 92,0 93,0 90,0 91,0 91,0 94,0 95,0 96,0 93,3
Gráfico 4.4.1-3. Régimen de humedad relativa media mensual (%) Fuente: Elaborado por CESEL S.A. en base a información del SENAMHI. D. Precipitación Para el análisis de este parámetro se realizó el análisis de consistencia de la información, tanto en la media como en la desviación estándar. Con la estación Machupichu el cual se describe a continuación. Las estaciones analizadas se describen a continuación: Cuadro 4.4.1-11 Estaciones con registros de precipitación total mensual histórica (mm) Ubicación Política Geográfica Latitud Longitud Distrito Prov. Dpto. "S" "W" Período Machupicchu Machupicchu Urubamba Cusco 13 10'00" 72 32'44" 2459 1999-2012 Mediante el análisis de consistencia se determinó que la información de las estaciones Ocobamba y Huyro debían ser corregidas por ser estadísticamente no homogéneas. Luego de la corrección de la información se procedió a extender la misma para el período 1965-2012, mediante el software Hec-4. El resumen de los resultados se muestra a continuación: Cuadro 4.4.1-12 Precipitación total mensual (mm) en las estaciones meteorológicas analizadas Precipitación ENE. FEB. MAR. ABR. MAY. JUN. JUL. AGO. SEP. OCT. NOV. DIC. Anual Machupicchu Mínima 104,3 191,0 175,7 88,6 26,2 1,3 9,5 2,9 22,1 83,5 96,2 143,1 1696,1 Media 344,6 339,5 341,5 198,0 66,9 52,3 60,5 52,2 82,3 165,5 172,9 268,8 2145,0 Máxima 464,7 491,5 520,2 287,4 191,7 139,6 176,7 191,2 167,3 263,4 378,9 378,7 2640,5 Fuente: elaborado por CESEL S.A. en base a información del SENAMHI
Gráfico 4.4.1-4 Precipitación total mensual (mm) Fuente: elaborado por CESEL S.A. en base a información del SENAMHI De acuerdo a los registros de las estaciones analizadas, la época de estiaje se presenta de mayo a agosto, siendo junio en el que se presentan los menores niveles de precipitación; mientras que de setiembre a abril corresponde a la época húmeda, registrándose los mayores niveles de precipitación de enero a marzo. Cuadro 4.4.1-13 Precipitación total multianual Precipitación total anual (mm) Quillabamba 990 1156,5 Huyro 2326 1852,1 Machupicchu 2459 2145,0 De acuerdo a la información de precipitación total anual en las estaciones, se obtuvo la ecuación lineal de relación altitud - precipitación.
Gráfico 4.4.1-5 Ecuación de relación altitud - precipitación La ecuación obtenida permitió estimar la precipitación total anual a diferentes altitudes por donde sigue su recorrido la línea de transmisión, dichos valores fueron desagregados mensualmente mediante la matriz de variabilidad elaborada a partir de la estación Machupicchu, estación base determinada en el análisis de consistencia. Cuadro 4.4.1-14 Precipitación total mensual estimada (mm) ENE. FEB. MAR. ABR. MAY. JUN. JUL. AGO. SEP. OCT. NOV. DIC. TOTAL 1000 185,1 182,4 183,5 106,4 36,0 28,1 32,5 28,0 44,2 88,9 92,9 144,4 1152,6 1300 214,6 211,4 212,7 123,3 41,7 32,6 37,7 32,5 51,3 103,1 107,7 167,4 1335,9 1600 244,1 240,5 241,9 140,2 47,4 37,1 42,8 37,0 58,3 117,2 122,5 190,4 1519,3 1900 273,5 269,5 271,1 157,2 53,1 41,5 48,0 41,4 65,3 131,4 137,3 213,4 1702,7 2200 303,0 298,5 300,3 174,1 58,9 46,0 53,2 45,9 72,4 145,5 152,0 236,3 1886,0 Fuente: Elaborado por CESEL S.A. E. Dirección predominante y velocidad media del viento El viento es un factor importante en el ciclo hidrológico, debido a que influye en el transporte del calor y de la humedad y en el proceso de la evaporación (Hidrología, Wender Chereque Morán). Las dos características fundamentales del viento son la dirección y la velocidad media, siendo la primera el punto del horizonte de donde viene el viento. En el siguiente cuadro indica los períodos de registro de la estación de Machupicchu. Cuadro 4.4.1-15 Estaciones meteorológicas analizadas Ubicación Política Distrito Prov. Dpto. Geográfica Latitud "S" Longitud "W" (msnm) Operador Período de registro Machupicchu Machupicchu Urubamba Cusco 13º 10' 72º 32' 2459 SENAMHI 2004-2012
El resumen de los registros de velocidad media del viento de las estaciones indicadas, se presenta a continuación: Cuadro 4.4.1-16 Variación mensual de la velocidad media del viento (m/s) Estaciones ENE. FEB. MAR. ABR. MAY. JUN. JUL. AGO. SET. OCT. NOV. DIC. MEDIA Machupicchu 2,2 2,1 2,1 2,1 2,7 3,2 3,1 3,5 3,3 3,0 3,1 2,6 2,8 En el grafico siguiente se aprecia la rosa de vientos que muestra la resultante direccional para la estación analizada. Gráfico 4.4.1-7 Rosa de viento de la estación Machupicchu Fuente: elaborado por CESEL S.A. en base a información del SENAMHI