Análisis espacio temporal (1981-2010) de la precipitación en la ciudad de Bogotá: avances en la generación de índices extremos
Resumen
La investigación analizó los escenarios espaciales y temporales de eventos extremos de precipitación en Bogotá, Colombia, a partir del desarrollo de los índices de extremos climáticos avalados por el Panel Intergubernamental del Cambio Climático (IPCC) y por su capacidad de predicción de tendencias climáticas. Se trabajaron datos de frecuencia diaria y registros de treinta años de 23 estaciones meteorológicas distribuidas ampliamente en la ciudad, con el fin de brindar la mayor cantidad de información espacial. Se controló la calidad y ausencia de datos. El perfil climatológico reveló dos regímenes pluviométricos mensuales en el área de estudio con valores de hasta 87.2 mm/día de precipitación, además se encontraron dos amplias zonas de convergencia de precipitación. Los índices evidenciaron una tendencia positiva regional salvo en el sur de la ciudad que se presentaron tendencias negativas, lo que proyectó notables cambios en la intensidad, duración y frecuencia de eventos extremos, de igual manera el análisis geoestadístico detalló la zona oriental con un amplio matiz en la dinámica hidrológica, apropiada para explorarse en futuras investigaciones. En última instancia, esta investigación se orienta en ampliar y divulgar información clave en la planeación y ordenación del territorio, así como también en la prevención y gestión del riesgo frente a escenarios de extremos climáticos como deslizamientos de tierra, inundaciones o sequias en ciudades situadas por encima de los 2000 m.s.n.m. y de esta manera ayudar a tomadores de decisiones, investigadores, profesores y estudiantes universitarios en emplear una metodología aprobada internacionalmente que unifica criterios para el cotejo de información climática.
Palabras clave
análisis estadístico, cambio climático, climatología, lluvia, pronóstico, toma de decisiones
Citas
[1] T. Rosmann, E. Dominguez, and J. Chavarro, "Comparing trends in hydrometeorological average andextreme data sets around the world at different time scales,"Journal of Hydrology: Regional Studies, vol. 5, pp. 200-212, Mar. 2016. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ejrh.2015.12.061.
[2] J. Spinoni, P. Barbosa, A. De Jager, N. McCormick, G. Naumann, J. Vogt, D. Magni, D. Masante, and M. Mazzeschi, "A new global database of meteorological drought events from1951 to 2016," Journal of Hydrology: Regional Studies, vol. 22, Apr. 2019. pp100593. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ejrh.2019.100593.
[3] K. Breinl, and G. Di Baldassarre, "Space-time disaggregation of precipitation and temperature across different climates and spatial scales," Journal of Hydrology: Regional Studies, vol. 21, pp. 126-146, Feb. 2019. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ejrh.2018.12.002.
[4] C. López-Velandia, "Análisis de la distribución espacial y temporal de la precipitación en la cuenca del río Chicú, Sabana de Bogotá, Colombia," Perspectiva Geográfica, vol. 21 (1), pp. 63-90, Jun. 2016. DOI: https://doi.org/10.19053/01233769.4545.
[5] C. Torres, and J. D. Pabón, "Variabilidad intraestacional de la precipitación en Colombia y su relación con la oscilación de Madden-Julian," Revista de la Academia Colombiana de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales, vol. 158 (41), pp. 79-93, 2017. DOI: https://doi.org/10.18257/raccefyn.380.
[6] B. Olivares, "Tropical conditions of seasonal rain in the dry-land agriculture of Carabobo, Venezuela," La Granja: Revista de Ciencias de la Vida, vol. 27 (1), pp. 89-102, 2018.
[7] J. Pabón, and G. Torres, "Impacto socioeconómico de los fenómenos El Niño y La Niña en la Sabana de Bogotá durante el siglo XX," Cuadernos de Geografía: Revista Colombiana de Geografía, vol.16, pp. 81-94, 2007. DOI: https://doi.org/10.15446/rcdg.v22n2.37015.
[8] E. Cepeda, Recopilación histórica y análisis climatológico de eventos de granizada ocurridos en Bogotá y su relación con el cambio climático global, Doctoral Thesis, Universidad Nacional de Colombia, Bogotá, 2010.
[9] D. Pabon, and T. Beisiegel, "Pronóstico de granizadas mediante modelos numéricos regionales en la zona andina: El caso de la tormenta del 3 de noviembre de 2007 sobre Bogotá D.C.," In: IX Congreso colombiano de meteorología, Bogotá, Colombia, 2011.
[10] Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales - IDEAM, Características climatológicas de ciudades principales y municipios turísticos, 2015. Available: http://www.ideam.gov.co/documents/21021/21789/1Sitios+turisticos2.pdf/cd4106e9-d608-4c29-91cc-16bee9151ddd.
[11] D. E. Cuartas, D. M. Caicedo, D. Ortega, F. Cardona, Y. Carvajal, and F. Méndez, "Tendencia espacial y temporal de eventos climáticos extremos en el valle geográfico del Río Cauca," Revista U.D.C.A., vol. 20 (2), pp. 267-278, Dec. 2017. DOI: https://doi.org/10.31910/rudca.v20.n2.2017.386.
[12] A. Esquivel, L. Llanos, D. Agudelo, S. Prager, K. Fernandes, A. Rojas, V. Jhon, and J. Ramirez, "Predictability of seasonal precipitation across major crop growing areas in Colombia," Climate Services, vol. 12, pp. 36-47, Dec. 2018. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cliser.2018.09.001.
[13] Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales - IDEAM, Incorporación de la gestión adaptativa de los riesgos hidroclimáticos en el ordenamiento territorial, Plan Regional Integral de Cambio Climático Región Capital, Bogotá, Colombia, 2012.
[14] H. O. Benavides, R. Mayorga, and G. Hurtado, "Análisis de índices de extremos climáticos para Colombia usando el Rclimdex," Nota técnica IDEAM – METEO /007, 2007.
[15] Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales - IDEAM, Señales de cambio climático por análisis de extremos climáticos, Plan Regional Integral de Cambio Climático de Bogotá, Bogotá, 2012.
[16] J. Losada, Análisis de posibles cambios a través del tiempo en la ocurrencia, intensidad y magnitud de la precipitación para tormentas extremas sobre la ciudad de Bogotá, Doctoral Thesis, Universidad Nacional de Colombia, Bogotá, 2015.
[17] A. Klein Tank, F. Zwiers, and X. Zhang, "Guidelines on Analysis of extremes in a changing climate in support of informed decisions for adaptation," WCDMP-72,WMO-TD/No. 1500, Ginebra, 2009.
[18] A. Vargas, A. Santos, E. Cárdenas, and N. Obregón, "Análisis de la distribución e interpolación espacial de las lluvias en Bogotá, Colombia," Dyna, vol. 78, pp. 150-158., 2011.
[19] A. Di Piazza, F. L. Conti, L. V. Noto, F. Viola, and G. La Loggia, "Análisis comparativo de diferentes técnicas para la interpolación espacial de datos de lluvia para crear una serie de series de precipitación mensuales completas en serie para Sicilia, Italia," Revista Internacional de Observación de la Tierra Aplicada, vol. 13 (3), pp. 396-408, 2011.
[20] M. Hutchinson, D. McKenney, K. Lawrence, J. Pedlar, R. Hopkinson, E. Milewska, and P. Papadopol, "Desarrollo y prueba de modelos espaciales interpolados de temperatura y precipitación diaria mínima-máxima de Canadá para 1961-2003," Diario de Meteorología Aplicada y Climatología, vol. 48 (4), pp. 725 - 741, 2009. DOI: https://doi.org/10.1175/2008jamc1979.1.
[21] Instituto Geográfico Agustín Codazzi - IGAC, "Tipos de coordenadas manejadas en Colombia," 2014. Available: http://www2.igac.gov.co/igac_web/UserFiles/File/MAGNAWEB_final/documentos/tipos%20de%20coordenadas.pdf.
[22] J. Cárdenas, Análisis geoestadistico del comportamiento de la temperatura en la ciudad de Bogotá desde el año 1981 al 2010, Grade Thesis, Universidad Libre, Bogotá, 2016.
[23] V. L. López, "Condiciones atmosféricas predominantes en el piedemonte de la cordillera Oriental, determinantes del régimen climático en las sedes de la Universidad de La Salle, Bogotá," Épsilon, vol. 18, pp. 87-104, 2012.
[24] G. Bernal, M. Rosero, M. Cadena, J. Montealegre, and F. Sanabria, Estudio de la Caracterización Climática de Bogotá y Cuenca Alta del Río Tunjuelo, Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales IDEAM - Fondo de Prevención y Atención de Emergencias - FOPAE, Bogotá, 2007.
[25] J. D. Pabón, and G. A. Torres, "Efecto climático de los fenómenos el Niño y la Niña en la sabana de Bogotá," Meteorología Colombiana, vol. 18, pp. 86-99, 2006.
[26] J. Ramirez-Villegas, and A. Challinor, "Assessing relevant climate data for agricultural applications," Agricultural and Forest Meteorology, nº 161, pp. 26-45, 2012. DOI: https://doi.org/10.1016/j.agrformet.2012.03.015.
[27] B. Olivares, A. Cortez, R. Parra, M. Rodriguez, and E. Guevara, "Aplicación de procedimientos estadísticos para el control de calidad de las series de precipitación mensual en los llanos orientales venezolanos," Revista Facultad de Agronomia, vol. 30, pp. 367-391, 2013.
[28] L. Llanos, "RClimtool," 2014. Available: http://www.aclimatecolombia.org/rclimtool-free-application-analyzing-climatic-series/.
[29] Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales - IDEAM, "Atlas climatológico, radiación y viento," 2018. Available: http://atlas.ideam.gov.co/visorAtlasClimatologico.html.
[30] OMM, Guía de prácticas climatológicas, Ginebra: Organización Meteorológica Mundial, 2011.
[31] A. Barrera, Técnicas de completado de series mensuales y aplicación al estudio de la influencia de la NAO en la distribución de la precipitación en España, Doctoral Thesis, Barcelona, Universidad de Barcelona, 2004.
[32] T. C. Peterson, and D. R. Easterling, "Creation of homogeneous composite climatological reference series," International Journal of Climatology, vol. 14 (6), pp. 671-679, 1994. DOI: https://doi.org/10.1002/joc.3370140606.
[33] J. E. Torres, and J. A. Aragón, Investigación en hidrología: general, isotópica y aplicada, Grade Thesis, Bogotá: Universidad Libre, 2018.
[34] NOAA, "Precipitation Measurements," 2017. Available: https://www.weather.gov/abrfc/map.
[35] D. Wilks, Statistical Methods in the Atmopheric Sciences, United States of America: Elsevier, 2006.
[36] J. W. Tukey, Exploratory Data Analysis, 1977.
[37] J. L. Santos, RClimdex (1.0), Centro internacional para la investigación del fenómeno de El Niño (CIIFEN), 2004.
[38] OMM, "Report on the Activities of the Working Group on Climate Change Detection and Related Rapporteurs 1998–2001," WMO/TD-No. 1071/WCDMP-No. 47, Ginebra, 2001.