Eventos Extremos Hidrometeorológicos

1. Eventos ExtremosHidrometeorológicos SEMINARIO INTERNACIONAL Y CURSO DE CAPACITACIÓN EN “GESTIÓN DEL RIESGO Y ORDENAMIENTO TERRITORIAL PARA LA REDUCCIÓN DE LA VULNERABILIDAD ANTE AMENAZAS DE ORIGEN NATURAL” CEPAL Maisa Rojas, Departamento de Geofísica, Univ. de Chile René Garreaud, DGF, Univ. de Chile Ximena Vargas, Ing Civil, Univ. de Chile

2. Temario • Riesgos hidrometeorológicos • Tormentas de invierno en Chile central • Tendencias observadas • Proyecciones futuras

3. Definición • Son gatillados por eventos de precipitación extremas o la ausencia de éstas: sequías. • En caso de eventos extremos de precipitación, sumado a una topografía abrupta (como los Andes), produce riesgos de crecidas! • Y más en general, riesgos que se generan por el transporte de materiales como lodo, rocas, nieve: avalanchas, inundaciones, aluviones, etc

4. Tormentas de Invierno en Chile central

5. Climatologíade Precipitación Anticiclón Subtropical Corredor de Tormentas

6. CondiciónPrefrontal B

7. Variabilidad interanual de la precipitación de invierno en Chile central ?????? El Niño - Humedo + Winter mean rainfall in central Chile [mm] Niño3.4 index [°C] (anomalias de Temp. Supf. Mar ecuatorial) La Niña - Seco Montecinos & Aceituno 2003 La variabilidad asociada a ENSO explica 1/3 de la precipitación en Chile central

8. Precipitación promedio aumenta hacia el sur, pero precipitaciones más intensas en Chile central (36°S) Valores a lo largo de la costa / Resultados Modelo (PRECIS) 5000 m ASL Pmedia Pmax Daily Rainfall [mm] 1500 m ASL Latitude

9. Ejemplo de línea de nieve para el clima actual en cuenca rio Maipo (modelos) 35% < línea nieve

10. Precipitación máxima en 24 hrs para Tr = 30 años Interpolado de estaciones DGA

11. 1 3 2 Efectos de la topografía en estructura frontal (escala regional) • 1. Precipitación prefrontal • 2. Intensificación de chorro del norte (transporte de humeda) y aumento de precipitación • 3. Desaceleración frontal WRF Simulation of a typical event Winds at 1500 m and Precipitation field Fuente: Barret and Garreaud, 2009

12. Topo 100% 0200 UTC 0900 UTC 1400 UTC 1900 UTC Topo 40% Simulaciones numéricas sugieren que topografía retarda el avance del frente y produce maximo de P Fuente: Barret and Garreaud, 2009

13. Qué necesitamos para enfrentar desastres hidro-met? • Identificación de fenómenos desencadenantes (tormentas criticas) • Modelo conceptual de tormentas criticas • Pronóstico (72-24 hrs previas) numérico del tiempo • Diagnóstico de condiciones extremas (24-0 hrs) • Pronóstico (24-0 hrs) de condiciones hidrológicas • Conexión a sistemas de emergencia y defensa civil

14. 1-2 Identificación y Modelos Conceptuales de Tormentas Críticas Escaso conocimiento “escrito” sobre estructura, recurrencia y predictabilidad de tormentas criticas. Pronosticadores necesitan un modelo conceptual de tormentas criticas que encienda luces de alerta temprana. Algunos rasgos determinados de eventos extremos en el pasado reciente incluyen: • Distribución espacial y temporal (intensidad vs acumulación) de • la lluvia • Altura de la línea de nieve (Santiago, Mayo 1993) • Alcance meridional de los frentes (Antofagasta, Junio 1991) • Viento en superficie (Chiloe, 1994) • Ocurrencia de granizo, tormentas eléctricas, etc (Calama, 1999).

15. 3. Pronósticos numéricos del tiempo (1-3 días) En la actualidad, al menos dos centros disponen de modelos numéricos de pronóstico del tiempo (DMC, DGF-UCh) y se pueden obtener muchos resultados mas a traves de Internet (robusto?) En promedio, modelos tienen a exagerar los valores de precipitación…hasta donde les creemos? Se requiere un esfuerzo de validación, en especial de eventos extremos!

16. 4. Diagnóstico de condiciones extremas (24-0hrs) * Cobertura de pluviómetros es razonable en valle central (aunque solo unos pocos en línea), pero dramáticamente baja sobre la cordillera de la costa y los Andes… * Solo un RS en Chile central…

17. 4. Diagnóstico de condiciones extremas (24-0hrs) * Pronóstico / diagnóstico de eventos extremos se basa en buena medida en radares meteorológicos que entregan un mapa de precipitación con alta resolución (temporal y espacial) y cobertura regional. * Un radar meteorológico es una alta prioridad para Chile * Imágenes satelitales complementan pero no sustituyen un Radar

18. 5. Pronóstico (24-0hrs) de condiciones hidrológicas * Modelos hidrológicos son capaces de pronosticar flujo superficial y subterráneo en escalas de horas a días. * Una fuerte limitante es el conocimiento de la forzante meteorológica (cuanto esta lloviendo?). * Escasa experiencia operacional en Chile.

19. Qué necesitamos para enfrentar desastres hidro-met? • Identificación de fenómenos desencadenantes (tormentas criticas)  • Modelo conceptual de tormentas criticas  • Pronóstico (72-24 hrs previas) numérico del tiempo  • Diagnóstico de condiciones extremas (24-0 hrs)  • Pronóstico (24-0 hrs) de condiciones hidrológicas  • Conexión a sistemas de emergencia y defensa civil ??

20. Contexto climático:Tendencias en el clima actual?

21. Clima actual: Variaciones en Precipitaciones Variabilidad inter-decadal Tendencia a la disminución en las precipitaciones ACT-19 (2009)

22. Cambios en el ciclo anual 1980-2000 1950-1979 1 1 2 meses 2 3 3 4 4 meses Burger, Jerez, Verdejo y Montecinos (2009)

23. Precipitación diaria en Concepción Disminución en la intensidad De la precipitación

24. Proyecciones Escenarios Desarrollo Económico-Social Cómo se construyen las proyecciones de cambio climático? GCMs

25. Modelación Climática Modelo Regional: PRECIS (UK Met. Office) Resolución espacial: 25 km (95 longitudes x 157 latitudes) Modelo Forzante externo: HadCM3 Escenario de emisiones: SRES B2, SRES A2 Periodo de simulación: 1960-1990 2070-2100 Proyecto CONAMA-DGF, 2006

26. Cambios proyectados en precipitación

27. Ejemplo: línea de nieve en la cuenca del rio Maipo 35% < linea nieve 50%< línea de nieve

28. P>30 mm & T>12°C: 18/ 35 P>30 mm: 62/50 PRECIS-DGF –Eventos ExtremosSobre Chile central disminuye precipitación media anual, pero tormentas cálidas aumentanal doble. M. Rojas, CRUZ ROJA-26 Marzo 2009

29. Periodo de retorno de caudal en cuenca del Maule

30. Periodos de retornos para precipitaciones máximas Fuente: J. Pérez y X. Vargas, 2009

31. Conclusiones Información meteorológica oportuna, relevante y confiable es esencial para la gestión de desastres naturales, en tanto inicia una cadena de procesos. Red de observación meteorológica actual parece satisfacer de manera marginal requerimiento anterior. Modelamiento numérico regional en el camino correcto, pero se requiere de un substancial trabajo de validación de sus resultados. En una perspectiva de mas largo plazo, seguimiento de las condiciones climáticas (e.g., ENSO, MJO) y predicción estacional también aparecen como tareas relevantes. Las proyecciones de cambio climático para Chile cento-sur indican dismunución en las precipitaciones. Esto asociado a un aumento de las temperaturas, sugiere que riesgos hidrometerológicos aumentarán en el futuro.