Validación del comportamiento climatológico periodo 2005-2020 de las variables precipitación, temperatura y humedad relativa con respecto a los resultados obtenidos en el estudio de la caracterización climática de Bogotá realizado por el IDEAM en el año 2004

Trabajo de investigaciónEste documento se realizó con el fin de validar si se han presentado cambios significativos en las 7 zonas climáticas establecidas por el IDEAM en el estudio de la caracterización climática de Bogotá en el año 2004. Para esto se tomaron registros multianuales del periodo 2005-2020 de las variables de temperatura, precipitación y humedad relativa, se realizaron análisis estadísticos con el fin de analizar los posibles cambios que pudieron presentarse.1. INTRODUCCIÓN 2. ANTECEDENTES Y JUSTIFICACIÓN 3. ESTADO DEL ARTE 4. MARCO TEÓRICO 5. MARCO CONCEPTUAL 6. MARCO LEGAL 7. OBJETIVOS 8. LIMITACIONES 9. METODOLOGÍA 10. RESULTADOS 11. ANÁLISIS DE RESULTADOS 12. CONCLUSIONES 13. BIBLIOGRAFÍAPregradoIngeniero Civi

Factibilidad de reverdecer una zona árida mediante el estudio climatológico del desierto de Sabrinsky ubicado en el municipio de Mosquera – Cundinamarca

Trabajo de investigaciónEn en el desierto de Sabrinsky ubicado en el municipio de Mosquera – Cundinamarca se puede evidenciar que el clima no está representado por las estaciones climatológicas y que por información primaria y secundaria se evidencia que el suelo es apto para el crecimiento de las plantas, con lo anterior, se puede observar que la zona de estudio presenta suelos áridos en medio de una zona rica en nutrientes, y a partir de esto se presenta el sistema de riego por goteo como la alternativa para detener la desertificación de este desierto.ABREVIATURAS GLOSARIO 1. INTRODUCCIÓN. 2. OBJETIVOS 3. ANTECEDENTES Y JUSTIFICACIÓN 4. PLANTEAMIENTO Y FORMULACIÓN DE PROBLEMA 5. ALCANCES Y LIMITACIONES 6. MARCO DE REFERENCIA 7 METODOLOGÍA 8 CONCLUSIONES 9 RECOMENDACIONES 10 BIBLIOGRAFÍAPregradoIngeniero Civi

Implementación de modelos de balance hídrico a nivel mensual para la evaluación del efecto del cambio climático sobre la disponibilidad del recurso hídrico en la cuenca del río Coello

El presente trabajo se ejecutó con el objetivo de evaluar el efecto del cambio climático sobre la disponibilidad de recurso hídrico en la cuenca del río Coello. Para esto, se implementaron a escala mensual los modelos de balance hídrico de Témez, GR2M, WAPABA y el modelo de planeamiento y evaluación del recurso hídrico WEAP. Se estableció una estrategia en la que se cubrieron las etapas de calibración y validación empleando el método de optimización global Shuffled Complex Evolution (SCE-UA). Adicionalmente, se evaluó el comportamiento de los modelos a través de múltiples métricas de desempeño. Posteriormente, se realizó a través de los modelos con mejor desempeño, la simulación de los escenarios de cambio climático (RCP 4.5 y RCP 8.5), para el periodo 2020 – 2100 y se evaluaron cambios de caudal mensual de la cuenca del río Coello respecto al periodo de referencia (1990 – 2015). Los modelos GR2M y WAPABA a pesar de contar con tan solo 3 y 5 parámetros respectivamente, tuvieron un desempeño satisfactorio en la representación de la descarga con NSE de 0.28 y 0.26 respectivamente (siendo 0 el valor óptimo). El modelo de Témez presentó el peor desempeño tanto para la etapa de calibración como de validación en las subcuencas evaluadas. Los hidrogramas bajo escenarios de cambio climático obtenidos a través de los modelos WAPABA y WEAP permitieron la identificación de un aumento en el caudal medio mensual multianual para los meses de julio a noviembre y una posible reducción en los caudales medios mensuales durante los meses de febrero a junio. Los cambios del régimen respecto al periodo de referencia deben ser analizados por los tomadores de decisiones para su inclusión en los instrumentos de planificación de la cuenca hidrográfica.Abstract: This study was carried out with the objective of evaluating the effect of climate change over the availability of water resources in the Coello river basin. The water balance models of Témez, GR2M, WAPABA and the Water Evaluation And Planning system (WEAP) have been implemented. The calibration stage was covered using the SCE-UA global optimization model and the behavior of the implemented models were evaluated trough six performance metrics. The simulation of hydrology considering climate change scenarios (RCP 4.5 and RCP 8.5) for the 2020 – 2100 period have been executed through the models with better performance. The results were used to evaluate the changes in monthly discharge about the reference period (1990 – 2015). The GR2M and WAPABA models, despite having only three and five parameters respectively, get satisfactory results in the representation of the discharge with NSE of 0.28 and 0.26 for the calibration stage. Témez’s model get the worst performance for the calibration and verification stages in the sub-basins studied. The discharge series under climate change generated, enable the detection of a probable increase in average monthly flow from July to November and a possible reduction in the average monthly flows from February to June under all climate change scenarios.Maestrí

Comparación de un balance hidrológico de la cuenca del río Checua haciendo uso de métodos tradicionales (estaciones meteorológicas) y de sensores remotos (teledetección), a partir de análisis de sensibilidad

Trabajo de investigaciónSe realizaron dos balances hídricos a partir de datos obtenidos de estaciones meteorológicas y de información proporcionada por el uso de la teledetección para la cuenca del Río Checua, y sus resultados fueron comparados a parir de un análisis de sensibilización sencillo, tomando como referencia los datos tomados en campo (estaciones), con el fin de determinar si la información climatológica de satélites meteorológicos puede ser utilizada para tales estudios hidrológicos.INTRODUCCIÓN 1. GENERALIDADES 2. OBJETIVOS 3. MARCOS DE REFERENCIA 4. METODOLOGÍA 5. PRODUCTOS A ENTREGAR 6. ENTREGA DE RESULTADOS E IMPACTOS ESPERADOS 7. DESARROLLO DEL PROYECTO DE INVESTIGACIÓN 8. CONCLUSIONES 9. RECOMENDACIONES BIBLIOGRAFÍA ANEXOSEspecializaciónEspecialista en Recursos Hídrico

Evaluación del retroceso glaciar de la Sierra Nevada del Cocuy, Colombia a partir de la clasificación de imágenes multisensor

Los glaciares andinos representan una de las fuentes principales del recurso hídrico en Suramérica y durante las últimas décadas se han reducido significativamente como producto del cambio climático y la variabilidad climática. En los Andes colombianos, el pico nevado más extenso corresponde a la Sierra Nevada del Cocuy (SRC), un cordón montañoso localizado al noreste de la Cordillera Oriental con presencia de nieves perpetuas en alturas que oscilan aproximadamente entre los 4800 y los 5345 metros sobre el nivel del mar (msnm). A partir de imágenes satelitales de Landsat-4 (1987), Landsat-5 (1991, 1997, 2009), Landsat-7 (2000, 2003), Landsat-8 (2014, 2016, 2017), y Sentinel-2 (2019, 2021) se realizó una clasificación orientada a píxel usando el software PCI Geomatics, en la cual se definieron 4 tipos de cobertura: área glaciar, suelo-roca, vegetación y agua. Para la validación de exactitud (accuracy) fueron utilizadas como datos de referencia, imágenes satelitales de alta resolución espacial (Google Earth ~1,0 m y Planet’s high-resolution, analysis-ready mosaics of the world’s tropics ~4,7 m) y puntos de control de campo. Los valores de exactitud global (todas las coberturas) oscilaron entre 86-99%, con una exactitud para la cobertura de área glaciar entre 97-100%. La disminución de dicha área es de 1099,59 ha en un lapso de 34 años (1987-2021). Este análisis reveló que el área glaciar disminuyó aproximadamente en un 37,92% con respecto a la primera escena (1987). Según dicha tendencia, el glaciar de la SRC se extinguiría para el año 2048. La tasa de retroceso glaciar está influenciada principalmente por factores relacionados con el calentamiento global como lo son el aumento de la temperatura media anual y la disminución en las tasas de precipitación, y factores de variabilidad climática como el fenómeno de El Niño.The Andean glaciers represent one of the most important water sources in South America. They have been significantly reduced in recent decades because of climate change and climate variability. The most extensive snow-capped peak in the Colombian Andes Mountains corresponds to the Sierra Nevada del Cocuy (SRC), a mountain range located toward the northeast of the Eastern Cordillera with snow at altitudes ranging from approximately 4800 to 5345 meters above sea level (masl). From Landsat-4 (1987), Landsat-5 (1991, 1997, 2009), Landsat-7 (2000, 2003), Landsat-8 (2014, 2016, 2017), and Sentinel-2 (2019, 2021) satellite imagery, a pixel-oriented classification was performed using the PCI Geomatics software, defining four cover types: glacier area, soil-rock, vegetation, and water. For accuracy validation, high spatial resolution satellite imagery (Google Earth ~1.0 m and Planet’s high-resolution, analysis-ready mosaics of the world’s tropics ~4.7 m) and field control points were used as reference data. Overall accuracy values (all coverages) ranged from 86-99%, with accuracy for glacier area coverage between 97-100%. The decrease in the glacier area is of 1099.59 ha over 34 years (1987-2021). This analysis revealed that the glacier area decreased by approximately 37.92% regarding the first scene (1987). According to this trend, the SRC glacier would be extinct by 2048. The rate of glacier retreat is mainly influenced by factors related to global warming, such as the increase in mean annual temperature and the decrease in precipitation rates and climate variability factors such as the El Niño phenomenon.Los glaciares andinos representan una de las fuentes principales del recurso hídrico en Suramérica y durante las últimas décadas se han reducido significativamente como producto del cambio climático y la variabilidad climática. En los Andes colombianos, el pico nevado más extenso corresponde a la Sierra Nevada del Cocuy (SRC), un cordón montañoso localizado al noreste de la Cordillera Oriental con presencia de nieves perpetuas en alturas que oscilan aproximadamente entre los 4800 y los 5345 metros sobre el nivel del mar (msnm). A partir de imágenes satelitales de Landsat-4 (1987), Landsat-5 (1991, 1997, 2009), Landsat-7 (2000, 2003), Landsat-8 (2014, 2016, 2017), y Sentinel-2 (2019, 2021) se realizó una clasificación orientada a píxel usando el software PCI Geomatics, en la cual se definieron 4 tipos de cobertura: área glaciar, suelo-roca, vegetación y agua. Para la validación de exactitud (accuracy) fueron utilizadas como datos de referencia, imágenes satelitales de alta resolución espacial (Google Earth ~1,0 m y Planet’s high-resolution, analysis-ready mosaics of the world’s tropics ~4,7 m) y puntos de control de campo. Los valores de exactitud global (todas las coberturas) oscilaron entre 86-99%, con una exactitud para la cobertura de área glaciar entre 97-100%. La disminución de dicha área es de 1099,59 ha en un lapso de 34 años (1987-2021). Este análisis reveló que el área glaciar disminuyó aproximadamente en un 37,92% con respecto a la primera escena (1987). Según dicha tendencia, el glaciar de la SRC se extinguiría para el año 2048. La tasa de retroceso glaciar está influenciada principalmente por factores relacionados con el calentamiento global como lo son el aumento de la temperatura media anual y la disminución en las tasas de precipitación, y factores de variabilidad climática como el fenómeno de El Niño

Análisis de la variabilidad hidroclimática y dinámica glaciar en la cuenca alta de Río Claro (Villamaría Caldas, Colombia) : estudio científico como base para la adaptación y mitigación al cambio climático en la alta montaña colombiana

El actual cambio climático caracterizado principalmente por un aumento de las temperaturas globales, está mermando la capacidad de las montañas para retener agua en forma sólida, propiciando un ambiente más seco, que eventualmente causaría una aceleración en los procesos de descomposición de materia orgánica, afectado los flujos de carbono y por ende la estructura y porosidad de los suelos de páramo y bosque altoandino. Son pocas las investigaciones orientadas a esclarecer los impactos que estos cambios acarrearían sobre los sistemas sociales y naturales, dado que la calidad y cobertura de la información climática en estas zonas, impide la generación de análisis robustos. En este contexto, la presente investigación, analizó la variabilidad hidroclimática y dinámica glaciar en una cuenca piloto (cuenca alta del río Claro) instrumentalizada por el IDEAM desde el año 2006, como un insumo para la formulación de propuestas de adaptación y mitigación al cambio climático en la alta montaña colombiana. Se concluye que la gestión al cambio climático, debe abordarse de forma integral, dado que, en la dinámica propia del espacio geográfico, los procesos físicos, sociales y naturales y sus relaciones e interacciones son complejos y estocásticos. por lo que sería incorrecto generalizar su análisis y sus formas de manejo. De igual forma, en el estudio de la adaptación y mitigación al cambio climático en la alta montaña se debe tener en cuenta la escala espacio temporal de análisis, ya que los impactos derivados de la relación sociedad naturaleza pueden originarse y reflejarse a nivel local, regional o global y a largo, mediano y corto plazo.The current climate change characterized by an increase in global temperatures, is undermining the ability of the mountains to retain water in solid form, leading to a drier environment, which eventually cause an acceleration in the processes of decomposition of organic matter, affecting carbon fluxes and hence the altoandino forest and moorland soil structure and porosity. Few researches are aimed at clarifying the impacts these changes would bring on the social and natural systems, due to the quality and coverage of climate information in these areas, which prevents the generation of robust analysis. In this context, this research analyzed the hydroclimate variability and glacier dynamics in a pilot basin (upper basin Claro river) instrumentalized by IDEAM since 2006, as an input for formulating proposals for adaptation and mitigation to climate change in the Colombia mountains. In summary climate change management must be addressed in a comprehensive manner due to the relationships and interactions between the physical, social and natural processes within the geographical space dynamics are complex and stochastic, hence, it would be wrong to generalize its analysis and management forms. Similarly, the study of adaptation and mitigation of climate change in the high mountains should take into account the spatiotemporal scale analysis, since the impacts derived from society-nature relationship can arise and be reflected at the local, regional or global level, and in a long, medium and short term.Magíster en Gestión AmbientalMaestrí

Estimación de los cambios en los índices asociados a la oferta y la demanda del recurso hídrico en la cuenca del río Coello bajo escenarios de cambio climático

En este trabajo se realizó una proyección de los índices de oferta y demanda de la cuenca del Río Coello, bajo escenarios de cambio climático. Para ello se definieron tres ejes temáticos, cuyo eje transversal fue el cambio climático: oferta hídrica futura, demanda futura e indicadores que relacionan estos dos, para el periodo 2020-2050. Inicialmente para estimar la oferta futura, fue necesario definir los escenarios de cambio climático dentro de las cuatro opciones posibles (RCP 2.6, RCP 4.5, RCP 6.0 y RCP 8.5) definidas por el Panel Intergubernamental de Cambio Climático (IPCC), a su vez se requirió establecer los Modelos de Circulación Global (GCM) que hacen parte del proyecto de Intercomparación de Modelos Acoplados(CMIP5) de donde se extrajeron los datos proyectados de precipitación y temperatura para los escenarios mencionados. Dada la amplitud de la escala de los modelos globales (de 100 a 500 km) fue necesario proponer una metodología de downscalling que permitió establecer las variables climáticas a una escala de estación climática y a una resolución temporal diaria. Esas variables pasaron a ser los datos de entrada del modelo hidrológico realizado en el software SWAT (Soil and Water Assessment Tool) que hizo posible obtener como salida los caudales a nivel diario, que caracterizaron la oferta de la cuenca. Para proyectar la demanda se realizó un análisis sectorial. En el caso del sector agrícola, fue necesario calcular la evapotranspiración asociada a los cambios en la temperatura proyectada para establecer el requerimiento hídrico de riego de los cultivos en la cuenca. Para el sector doméstico, se estableció un crecimiento poblacional que definió la demanda proyectada. Por otro lado, para el sector industrial se estimó una tasa de crecimiento posible de ese sector, que afectaría en igual magnitud su demanda. Finalmente, se estimaron los índices de aridez, de retención y regulación hídrica, de uso de agua superficial y de vulnerabilidad al desabastecimiento, generando mapas de distribución espacial y temporal de los mismos. Se establece una disminución marcada tanto de la precipitación como de los caudales en la cuenca, un aumento progresivo de la temperatura, así como de la demanda hídrica, siendo esta última función principalmente de los requerimientos de riego de los cultivos sembrados en la zona de estudio. Los índices de estado del recurso responden a dos escenarios indicando la posibilidad de una alta vulnerabilidad en un caso y en el otro una vulnerabilidad media al desabastecimiento hídrico.Abstract: In this work, a projection of the supply and demand indexes of the Coello River basin was carried out, under climate change scenarios. For this, three thematic axes were defined, whose transverse axis was climate change: future water supply, future demand and indicators that relate these two, for the period 2020-2050. Initially to estimate the future supply, it was necessary to define the climate change scenarios within four possible options (RCP 2.6, RCP 4.5, RCP 6.0 and RCP 8.5) defined by the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), additionally it was required establish the Global Circulation Models (GCM) that are part of the Coupled Model Intercomparison Project Phase 5 (CMIP5) from which the projected data of precipitation and temperature for the mentioned scenarios were extracted. Given the scale of the global models (from 100 to 500 km) it was necessary to propose a downscalling methodology that enabled to establish the climatic variables at a climatic station scale and at a daily temporal resolution. These variables became the input data of the hydrological model carried out in the SWAT software (Soil and Water Assessment Tool) that allowed obtaining the output at the daily level, which characterized the supply of the basin. To project the demand, a sectoral analysis was carried out. In the case of the agricultural sector, it was necessary to calculate the evapotranspiration associated with the changes in the projected temperature to establish the water requirement of the crops in the basin. For the domestic sector, a population growth was established to define the projected demand. On the other hand, for the industrial sector a possible growth rate of that sector was estimated, which would affect its demand in equal magnitude. Finally, the aridity, retention and water regulation indexes, the use of surface water and vulnerability to scarcity were estimated, generating maps of their spatial and temporal distribution. A marked decrease was established both in precipitation and in the floods of the basin, a progressive increase in temperature, as well as in water demand, the last one being mainly the irrigation requirements of the crops in the study area. The status indicators of the resource respond to two scenarios, one indicating the possibility of a high vulnerability to water shortages contrasted with a medium vulnerability in the other caseMaestrí

Análisis de oferta hídrica superficial a escala diaria aplicada en cuencas colombianas

Trabajo de InvestigaciónMuestra la adaptación de dos modelos hidrológicos aplicados en las cuencas de los ríos Coello y Ceibas. Los modelos son Sacramento de origen estadounidense y Australian Water Balance Model o AWBM de origen australiano, ambos modelos son poco aplicados en el país. Se indaga cómo se adaptan los modelos a dos entornos distintos en diferentes ambientes climáticos como los fenómenos del Niño y la Niña por años clasificándolo con el índice ONI, así mismo teniendo en cuenta periodos sin presencia de estos fenómenos y toda la línea de tiempo disponible. Los resultados obtenidos son independientes en cada cuenca1. INTRODUCCIÓN 2. IDENTIFICACIÓN DE CARACTERÍSTICAS DE LAS CUENCAS 3. MODELOS HIDROLÓGICOS 4. IMPLEMENTACIÓN DE LOS MODELOS 5. EVALUACIÓN DEL RECURSO HÍDRICO EN PUNTOS DE CAPTACIÓN DE AGUAS 6. CONCLUCIONES 7. RECOMENDACIONES 8. BIBLIOGRAFIAPregradoIngeniero Civi

Estado del arte basado en la implementación de modelos de cambio climático para la proyección futura de caudales medios anuales en el marco de estudios de impacto /

Este documento pretende sugerir diferentes maneras de recopilar e interpretar la información pertinente, para proyectar la posible variabilidad climática en el futuro a través de la representación matemática y grafica de variables climatológicas tales como la precipitación, la temperatura, la nubosidad, y su relación con el balance hídrico de largo plazo para la estimación de caudales medios anuales de determinada región del país. Esto con el fin de promover la realización de trabajos posteriores, que ayuden en la toma de decisiones en cuanto a la adaptación a eventos extremos causados por la intensificación de la variabilidad climática. Se ha redactado para ser utilizado por organizaciones tanto gubernamentales como no gubernamentales, y así mismo para aquellas personas que deseen conocer la ciencia del cambio climático y las implicaciones de la misma en la definición de políticas y programas para el sector agropecuario, el manejo del recurso hídrico, y de los planes de ordenamiento territorial etc. El contenido de este documento, pretende ser un soporte teórico para la creación y generación de escenarios de cambio climático para finalmente ser aplicados en el análisis y estudio de una determinada situación vulnerable a los efectos del clima. Es importante resaltar que, durante la proyección de escenarios de cambio, siempre existirá un grado de incertidumbre debido a que en la mayoría de los casos, nunca podrá existir una estimación definitiva sobre los impactos causados por el cambio climático y la vulnerabilidad frente a el. Para poder interpretar la información sobre el cambio climático, primero se deben comprender los puntos de partida utilizados en la ciencia del clima, en la primera parte de este documento se proporciona una breve visión panorámica de la investigación sobre el clima y el impacto asociado al mismo, incluyendo algunas definiciones esenciales, que se constituyen actores o influyentes fundamentales en el estudio y comprensión de la ciencia del cambio climático, que en algunas ocasiones se no son tenidos en cuenta.Incluye bibliografí

Cuantificación de los impactos de la urbanización en el macro drenaje de la cuenca del río Pasto, Nariño, Colombia

Tesis (MCI-Mención Recursos Hídricos)--FCEFN-UNC, 2015Centra en la identificación y cuantificación de los efectos que el crecimiento poblacional produce sobre el escurrimiento superficial de una cuenca, con el fin de ayudar a la toma de decisiones y a la planeación estratégica, para reducir el impacto sobre la cuenca