Reducción de escala dinámica del modelo global HadGEM2- ES con el modelo atmosférico WRF para la generación de escenarios climáticos regionales para el Perú

La presente tesis presenta una descripción de la reducción de escala dinámica, para la generación de información proyectada hacia el 2050 sobre el territorio del Perú para el análisis de posibles cambios en la precipitación para el periodo comprendido entre los años 2036-2065 respecto al periodo de referencia 1981-2005 en base a las condiciones iniciales y de contorno del modelo global HadGEM2-ES en el escenario de emisiones RCP 8.5. Se ha realizado en el presente trabajo énfasis en la metodología utilizada; la reducción de escala dinámica mediante el modelo meteorológico “Weather Research and Forecasting” (WRF)

Validation of CMIP5 models by means of representing pattterns of mesoscale systems on South America for the summer and Winter

The climate model developers have conducted a new series of climate modeling experiments, which are part of the Couple Models Intercomparison Phase 5 (CMIP5). These show us a new generation of Atmosphere-Ocean couple models, as well as a new generation of sceneries. The performance rate of the models representing the current climate is not uniform. In other words, not every region on the planet is well represented by the same models (Errasti, 2011). Therefore, it is necessary the validation of the General Circulation Models (GCMs) prior to elaborate climate change studies. For the development of this study, some specific data has been used: pressure at sea level, 200hPa geopotential, precipitation and 2m temperature, all of them are monthly data from 48 CMIP5 models. On the other hand, the 7 models represent better the minimum temperature than the maximum, mainly for summertime. Finally the best represented regions are central and northern forest

Pronóstico con cobertura nacional del índice de radiación solar ultravioleta. Nota técnica N° 002 SENAMHI-2016

El SENAMHI viene desarrollando exitosas campañas de sensibilización para que las personas estén mejor preparadas frente a los efectos dañinos de la radiación ultravioleta (RUV), en particular informando sobre el índice ultravioleta (UVI por sus siglas en inglés) que es un valor numérico que expresa en forma sencilla el peligro a exponerse a quemadura solar por la irradiancia solar en el rango ultravioleta. El pronóstico de este índice es una de las actividades operativas que se realiza a nivel mundial por casi todos los servicios meteorológicos del mundo y el SENAMHI lo viene realizando desde hace varios años aunque en forma limitada y restringida a 10 ciudades del país. Desde nuestro punto de vista, esta limitación se debe a dos razones: la primera es que se vincula el pronóstico estrictamente a los puntos de observación en superficie y la segunda porque no se utilizan herramientas a disposición para desarrollar un sistema automatizado de pronóstico asociado a modelos numéricos meteorológicos y a observaciones satelitales de ozono. La literatura científica ha demostrado que la irradiancia solar en el rango del espectro ultravioleta puede ser pronosticada como un valor máximo a nivel de superficie (cielo despejado, sin nieve y sin contaminación) teniendo en cuenta los cambios: de la cantidad de ozono estratosférico sobre un determinado lugar; del espesor del camino que deben atravesar los rayos solares para llegar a la superficie terrestre, determinado por el ángulo cenital solar que depende de la latitud, longitud, hora y día del año); de la distancia tierra sol, porque la tierra describe una elipse y no un círculo cuando recorre su camino alrededor del sol; y de la altitud, dado que los rayos solares son menos atenuados en la medida que más alto se encuentre el lugar. De hecho la mayor variabilidad del UVI en superficie se explica principalmente por la atenuación de la radiación solar debido al ángulo del sol y a la columna de ozono, estos dos factores pueden ser caracterizados en forma general para cualquier punto del globo terráqueo, contándose con datos de satélite y pronósticos de ozono muy precisos para todo el globo en forma operativa todos los días. También esta literatura muestra que hay factores de carácter local que pueden provocar cambios en la estimación del UVI, destacando la nubosidad, la presencia de aerosoles (por ejemplo contaminantes que absorben RUV) y la reflexión de la superficie como es el caso de la nieve. El efecto de la altitud también es una variable importante a tener en cuenta y los estudios muestran que también es afectada por la presencia de aerosoles. En tal sentido, dado que las estaciones en superficie con las que se realizan mediciones podrían provocar que se subestime el UVI, si queremos pronosticar la irradiancia solar ultravioleta para el conjunto del territorio, se hace necesario elaborar pronósticos de UVI máximos utilizando los modelos numéricos que pronostican columna de ozono, para luego hacer el pronóstico del UVI para cielo despejado a nivel del mar y posteriormente realizar los ajustes de altitud y nubosidad. En este trabajo se plantea una metodología para poner a disposición en 195 capitales provinciales del país, el pronóstico de la intensidad de la radiación solar ultravioleta, mediante el índice ultravioleta (UVI), como un indicador de su potencial para producir daño a las personas y para que se adopten medidas de protección

An enhanced downscaling methodology for the elaboration of high-resolution climate scenarios for Peru to 2050

This study aims to describe a downscaling method for the generation of high-resolution climate scenarios for Peru using data from Global Circulation Models (GCM). The approach is based on the combination of dynamical downscaling methods and statistical techniques that will allow obtaining better precipitation and temperature patterns at a regional and local level. In conclusions considering the spatial heterogeneity of climates due to the complex topography of Peru and other factors, a methodology has been developed to elaborate on high-resolution climate scenarios for 2050. The methodological scheme consisted of data preparation from CMIP5 models, dynamical downscaling, bias correction to the downscaled output, and the application of geostatistical methods. Through this methodology, it was possible to obtain more representative information on precipitation and temperature patterns at a resolution of 5 km. As a result, reliable climate information was obtained that will be useful for climate risk analysis and climate change impacts studies in Peru

Evaluación de los modelos CMIP5 del IPCC en el Perú : proyecciones al año 2030 en la región Ucayali, reporte ejecutivo

Esta publicación brinda información muy general del clima actual de la Región Ucayali dado que es una región donde no se dispone de mucha información, por lo que deben tomarse acciones de carácter interinstitucional. Generar escenarios regionales implicaría un tiempo de cálculo computacional que se extendería más allá de los tiempos de ejecución del proyecto, por lo que en este estudio se presenta las primeras aproximaciones de los últimos modelos CMIP5 del IPCC para la generación de escenarios climáticos para el año 2030, en base a los escenarios de emisiones RCP8.5, siendo necesario complementar estos resultados con la implementación de metodologías de reducción de escala

Evaluación de los modelos CMIP5 del IPCC en el Perú : proyecciones al año 2030 en la región Huánuco, reporte ejecutivo

El cambio climático es un hecho calificado por el IPCC (2007a) como “inequívoco”, y sus impactos son ya relevantes. Según los resultados del Grupo de Trabajo II del Cuarto informe Científico AR4 del IPCC para América Latina (IPCC, 2007b), el Perú, como parte de la región andina tropical, es uno de los países que se verá más afectado por las consecuencias del cambio climático. Para realizar estudios de impactos de los posibles cambios del clima en el futuro en la Región Huánuco, se requiere de modelos que simulan el sistema climático. Estos modelos requieren como entrada los escenarios futuros de emisiones de Gases de Efecto Invernadero, los que a su vez se basan en modelos socio-económicos globales. En el presente estudio se ha considerado la evaluación de los últimos modelos globales CMIP5 del IPCC, con miras a implementar técnicas combinadas de regionalización en un futuro próximo para generar escenarios con mayor detalle para la Región Huánuco. El horizonte de evaluación corresponde al time-slice 2016-2045 centrado en el año 2030, bajo el contexto del nuevo escenario pesimista de altas emisiones RCP8.5, habiéndose considerado como período de línea de base climática 1971-2000

A future of extreme precipitation and droughts in the Peruvian Andes

Runoff from glacierised Andean river basins is essential for sustaining the livelihoods of millions of people. By running a high-resolution climate model over the two most glacierised regions of Peru we unravel past climatic trends in precipitation and temperature. Future changes are determined from an ensemble of statistically downscaled global climate models. Projections under the high emissions scenario suggest substantial increases in temperature of 3.6 °C and 4.1 °C in the two regions, accompanied by a 12% precipitation increase by the late 21st century. Crucially, significant increases in precipitation extremes (around 75% for total precipitation on very wet days) occur together with an intensification of meteorological droughts caused by increased evapotranspiration. Despite higher precipitation, glacier mass losses are enhanced under both the highest emission and stabilization emission scenarios. Our modelling provides a new projection of combined and contrasting risks, in a region already experiencing rapid environmental change

Quantifying the controls of Peruvian glacier response to climate

Peruvian glaciers are important contributors to dry season runoff for agriculture and hydropower, but they are at risk of disappearing due to climate warming. Their energy balance and ablation characteristics have previously been studied only for individual glaciers, with no comparisons between regions. We applied the physically-based, energy balance melt component of the model Tethys-Chloris at five on-glacier meteorological stations: three in the Cordillera Blanca near Huaraz (with glaciers above ~4300 m a.s.l.), and two in the Cordillera Vilcanota east of Cusco (with glaciers above ~ 4800 m). The climate of these regions is strongly seasonal, with an austral summer wet season and winter dry season. Our results revealed that at most sites the energy available for melt is greatest in the wet season. This is a consequence of the dry season energy losses from the latent heat flux and net longwave radiation which counter-balance the high dry season net shortwave radiation, which otherwise dominates the energy balance. The sensible heat flux is a relatively small contributor to melt energy in both seasons. Comparison of the five sites suggests that there is more energy available for melt at a given elevation in the Cordillera Vilcanota compared to the Cordillera Blanca. At three of the sites the wet season snowpack was discontinuous, forming and melting within a daily to weekly timescale. Albedo and melt are thus highly variable in the wet season and closely related to the precipitation dynamics. At the highest site, in the accumulation zone of the Quelccaya Ice Cap, 81% of ablation was from sublimation. Sublimation was less important at the lower sites, but it reduces dry season melt. Correlation of the NOAA Oceanic El Niño Index (ONI) to the outputs of the two sites with the longest records revealed that the warmer wet season temperatures characteristic of a positive ONI were associated with a decreased albedo, greater net shortwave radiation, a more positive sensible heat flux and increased melt rates. Air temperature and precipitation inputs were also perturbed at all five sites to understand their sensitivity to climate change. Enhanced mass loss was predicted with a static increase of 2°C or more, even with a +30% precipitation increase, with the lower elevation Cordillera Blanca sites at risk of the greatest mass loss due to warming

Dynamic regionalization over Peru: HadGEM2-ES / WRF

The present work has as objective the elaboration of a new gridded data base to 16 km, for the analysis of the changes of the future climate on Peru, mainly in the variables of precipitation, maximum and minimum temperature. The methodology used is the dynamic regionalization technique, using the regional climate model Weather Research and Forecasting (WRF), using the initial conditions of the HadGEM2-ES global model, for the period of 1981-2065, with the RCP 8.5 emission scenario. The analysis of the results for the observed period indicates a better representation of the precipitation in the central and southern part of the Peruvian Andes and overestimation mainly in the summer period (December, January and February). With regard to temperatures, there is a better representation of the minimum temperature compared to the maximum. While the results of the changes to 2030 indicate non-uniform values over Peru, with an increase in precipitation over the coast and jungle, and decreases over part of the Andes and southern coast of Peru. Regarding the temperatures, there are increases over the whole country, mainly over the Andes

Propuesta de mejoras del índice meteorológicos de incendios forestales en Perú: pasantía en el Missoula Fire Science Lab

Explica la participación del SENAMHI en la pasantía en el Fire Science Lab organizada por el Programa Fuego Regional para Sudamericana con iniciativa de la agencia de los Estados Unidos para el Desarrollo Internacional (USAID) y el Servicio Forestal de los Estados Unidos. La pasantía tiene el objetivo de revisar el código actual de procesamiento de la generación del producto Fire Weather Index (FWI), evaluar la propuesta de mejoras en dicho código de programación, visitar el centro de coordinación de incendios y conocer la experiencia del uso de información de pronóstico para la toma de decisiones. Asimismo, señala que el calculo del FWI en base a datos de modelos regionales permite evaluar el rango de peligro utilizando la información de focos de calor y aplicación de otros índices complementarios al FWI tales como el Severe Fire Danger Index (SFDI), Forest Fire Danger Index (FFDI), uso de la Plataforma WildfireSAFE-SA. En ese sentido, con el conocimiento adquirido se actualiza el código del FWI del SENAMHI, lenguaje de programación Python que incluye el uso de la información en un día anterior al punto de estación, asimismo se evaluó el código actualizado en FWI en cuatro eventos, y se viene realizando la implementación del código a nivel grillado con las mejoras realizadas