Sistema de alerta temprana para descargas eléctricas para la cuenca del río Mantaro - Perú

Universidad Nacional Agraria La Molina. Escuela de Posgrado. Maestría en Meteorología AplicadaEn el presente estudio, teniendo como ámbito la cuenca del Rio Mantaro, en la sierra central de Perú, se calcularon y evaluaron las diferencias de temperaturas de brillo entre las bandas de vapor de agua e Infrarroja del satélite GOES 13 entre junio del 2015 a noviembre del 2017 en relación con la ocurrencia de descargas eléctricas atmosféricas dentro de un radio de 10 km respecto a las estaciones meteorológicas seleccionadas, encontrándose relaciones para cálculo de probabilidades de ocurrencia de rayos en base a la diferencia de temperatura de brillo el cual se utilizó en las simulaciones de implementación de un Sistema de Alerta Temprana para Descargas Eléctricas Atmosféricas en las comunidades campesinas de Marcapomacocha y Huayao; la aplicación de las relaciones en los algoritmos de probabilidades permitieron hacer seguimiento a los sistemas nubosos que presentaban características definidas para la ocurrencia de descargas eléctricas atmosféricas. Los resultados demuestran que la utilización de las bandas apropiadas en el algoritmo adecuado aportan información relevante ante posibles eventos de descargas eléctricas atmosféricas con una antelación de hasta 1 hora, siendo muy útil para activar un sistema de alerta temprana por descargas eléctricas de origen atmosférico en las comunidades de las zonas altoandinas del país con la actuación responsable de los involucrados como son los profesionales, autoridades y comunidad en general con finalidades comunes como son la de prevenir daños y salvaguardar vidas. Se obtuvieron probabilidades de hasta 30 por ciento para la ocurrencia de hasta 8 rayos en un sistema nuboso típico y en base a un rango de diferencias de temperatura de brillo desde -4 a -13 °C entre las bandas 9 y 14 del satélite meteorológico GOES 16.In the present study, considering the Mantaro River basin in the central highlands of Peru, the differences in brightness temperatures between the water vapor and infrared bands of the GOES 13 satellite were calculated and evaluated between June 2015 and November of 2017 in relation to the occurrence of atmospheric electric discharges within a radius of 10 km with respect to the selected meteorological stations, being found ratios for calculation of probability of occurrence of rays based on the difference of temperature of brightness that was used in the simulations of implementation of an Early Warning System for Atmospheric Electric Discharge in the rural communities of Marcapomacocha and Huayao; the application of the relations in the probabilities algorithms allowed to follow the cloud systems that had defined characteristics for the occurrence of atmospheric electric discharges. The results show that the use of the appropriate bands in the appropriate algorithm provide relevant information to possible atmospheric electric shock events up to 1 hour in advance and is very useful for activating an early warning system for atmospheric electric shocks in the communities in the high Andean areas of the country with responsible action of those involved such as professionals, authorities and community in general with common purposes such as preventing damage and saving lives. Up to 30 percent probability was obtained for the occurrence of up to 8 rays in a typical cloud system and based on a range of brightness temperature differences from -4 to -13 ° C between bands 9 and 14 of the GOES 16 weather satellite.Tesi

Escenarios futuros de cambio climático desde modelos globales para localidades de los Andes centrales

Los posibles cambios en el comportamiento de la temperatura y precipitación para 2016-2045, relativos al período 1971-2000, en las localidades de Urubamba y granja Kcayra, ubicadas en Cusco, Andes centrales de Sudamérica, se han estimado mediante la técnica multivariada de Componentes Principales y sus Funciones Ortogonales Empíricas asociadas. Los datos corresponden a los medidos desde instrumental convencional de precipitación, temperatura máxima y mínima en el período 1965-2012. Los datos de vientos y temperatura en altura pertenecen al reanálisis ERA40 (1971-2000), la precipitación regional a CMAP (1979-2000). Asimismo, los datos numéricos de temperatura en altura y precipitación son provenientes de los modelos climáticos globales CCSM4, HadGEM2-ES, MPI-ESM-LR del Proyecto de Intercomparación de Modelos Acoplados (CMIP5), en sus periodo histórico 1971-2000 y futuro 2016-2045, correspondientes al escenario de alta emisión de gases de efecto invernadero RCP8.5, los cuales fueron registrados y validados a una resolución espacial de 2,5°. La validación de los modelos climáticos globales requirió de un análisis cuidadoso que consistió en la comparación de los patrones de temperatura del reanálisis ERA40, la circulación atmosférica regional (1971-2000) con los modelos del CMIP5, a fin de identificar la variable y el modelo más representativo a considerar como predictor confiable de la regionalización estadística (RE) para estimar el cambio climático futuro en las localidades de interés. La metodología se complementó con el análisis estadístico mediante el diagrama de Taylor y la consistencia de los patrones de circulación. De acuerdo con los resultados, en el período 1971-2000, el modelo HadGEM2_ES es el que representa mejor la circulación atmosférica a 200 hPa sobre Sudamérica; mientras que el modelo CCSM4, destaca la temperatura del aire a 500 hPa. En el período 2016-2045, todos los modelos evaluados indican el aumento.The possible changes in the temperature and precipitation behavior for 2016-2045, relative to the 1971-2000 period, in the towns of Urubamba and granja Kcayra, located in Cusco, Central Andes of South America, have been estimated using the multivariated Principal Components technique and its associated Empirical Orthogonal Functions. The data correspond to those measured from conventional precipitation instruments, maximum and minimum temperature in the period 1965-2012. Wind and temperature data at height belong to the ERA40 reanalysis (1971-2000), the regional rainfall to CMAP (1979-2000). Likewise, the numerical data of temperature in height and precipitation come from the global climatic models CCSM4, HadGEM2-ES, MPI-ESM-LR of the Comparison Project of Coupled Models (CMIP5), in its historical period 1971-2000 and future 2016 -2045 corresponding to the scenario of high emission of RCP8.5 greenhouse gases, which were regillated and validated at a spatial resolution of 2.5°. The validation of the global climate models required a careful analysis that consisted in comparing the temperature patterns of the ERA40 reanalysis, the regional atmospheric circulation (1971-2000) with the CMIP5 models, in order to identify the variable and the model more representative to consider as a reliable predictor of statistical regionalization (SR) to estimate future climate change in the localities of interest. The methodology was complemented by statistical analysis using the Taylor diagram and the consistency of circulation patterns. According to the results, in the period 1971-2000, the HadGEM2_ES model is the one that best represents the atmospheric circulation at 200 hPa over South America; while the CCSM4 model highlights the air temperature at 500 hPa. In the 2016-2045 period, all the models evaluated indicate a temperature increase at 500 hPa. The results of the SR suggest that for 2016-2045 a warm-dry climate with an average increase in local temperature of 0.4 ° C and a 40% reduction in rainfall in SON, DEF and MAM, quarters corresponding to growth and development of rain fed potato and corn crops in Urubamba and Kcayra farm