Cambios climáticos y análisis de variabilidad variabilidad y incertidumbre incertidumbre para la gestión sosteniblesostenible de cuencas de montaña

Ana P. BarrosDuke University

Arequipa, March 18, 2013

gestión sostenible del Aguasostenible del Agua

Quando Quanta Adonde Como

Variabilidad Incertidumbre

Lluvia

Cambios climáticos y Variabilidad

Milankovich Cycles

Δ: 0 ~ 800 years lag with temperature precedes CO2

Lluvia en Montañas y InteraccionesEntre la Tierra y la Atmosfera

*

*

* **** *

*

**

**

Zc

**

**

Muy intensa,de curta duración

PR

Evapotranspiración 25-50%

3000 BC

Cedars of Lebanon , NRCS99

Interacciones entre la tierra y la atmosfera ventilan al paisaje y puedentener un gran impacto en la formación de nubes e llluvia a escalas multiples, l que a vez depende de la meteorologia regional.

RegolithSpring

Fractures

Groundwater Flow

Karstic

Bedrock

gestión sostenible del Aguasostenible del Agua

Quando Quanta Adonde Como

Variabilidad Incertidumbre

Lluvia

Variaciones Naturales en los Acuíferos

“Gaining” Streams

“Cursos Ganadores”

Dry river

Dry well

Dry well

Near Dry well

Variaciones Con IrrigaciónY en tiempo de sequia

“Loosing” Streams

“Cursos perdedores”

Renaissance

Y de un punto de vista regional, local que significa? Revolución

Industrial

Ciclo HidrológicoCiclo Hidrológico

Evaporation

10%

Evapo-Transpiration

PrecipitationPrecipitation

RunoffRunoff

Soil MoistureSoil Moisture

70%

Processos de Formación de Processos de Formación de LluviaLluvia

Temperature TTd

Cooling / Lifting

Clausius-Clapeyron Clausius-Clapeyron

MicrophysicsMicrophysics

Fog, Snow & RainfallFog, Snow & Rainfall

vapor pressure

Local Evapotranspiration / CCN

Large-Scale Moisture Convergence

e

saturation vapor pressure

CloudsClouds

Heating

(1)

(2)(3)

September Rainfall Totals by Year

0.0

50.0

100.0

150.0

200.0

250.0

300.0

350.0

2008 2009

Year

Rai

nfa

ll T

ota

l (m

m)

AMO

an~NiLa

Appalachian Mountains

Variabilidad Interanual

Hydrometeorology of Mountainous RegionsMaritime vs Continental Tropical Monsoon RegimesMid-Latitude Seasonal RegimesGlobal to Regional Scale Controls

20/6/2011 5.23 PM

7/6/2011 7:09 AM Great Smoky Mountains, USA

Parque Nacional De Manu , Peru

Sediment sorting?Vegetation?Where does the water go?

USGS

Daytime Energy BudgetDaytime Energy Budget

Rn

LhSh

Gh

Net Radiation

Latent heat

Sensible heat

Ground Heat

HeatAdvection

RH >>T <B <

RH <<T >

B >

LandLandBreezeBreeze

h

h

L

SB

Bowen Ratio

April 2000

August 2000

MODIS Visible Imagery

Hidrometeorologia and Ecohidrologia

Annual Cycle

Note el ordenamento de las nubes Con el terreno y la vegetacion permanente (florestas)

The Westward March of the Diurnal Cycle

Bushan and Barros, 2007

12 km – 4km – 1km Evaporation 2-5 mm/dayEvaporation 2-5 mm/dayBiogenic AerosolBiogenic Aerosol

USGS report

California – Consequencias de Irrigación

Subsidencia

Sistemas de Observación son essenciales

Datos de SatéliteSistemas de tierra

Global Precipitation Mission MeasurementGlobal Precipitation Mission MeasurementTropical Rainfall Measurement MissionTropical Rainfall Measurement Mission

http://www.nasa.gov/mission_pages/GPMhttp://www.nasa.gov/mission_pages/TRMM

South American Monsoon

Datos son disponibles para todo el mondo sin costo y acesso fácil

Warm Rain

“Embedded”Convective

Daytime

Central Andes

Moisture transport – Andes

Role of vegetation/ET in “harvesting” atmospheric moisture???

Vertically integrated moisture flux

Verano Invierno

First Observations Central Andes

San Pedro, Andes

20122011Rio Kospiñata

Financiado por la NSF

TRMM-PR

(Image: NASA)

GPM Core Satellite

Adapt. Lemos 2011

Adapatación ( la base científica)

Sistemas de Observación

Integración: COMO Funciona el Paisaje?

Evaluación dinamica de recursos y Gestión de riesgos Informada

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