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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
¡Únete a esta iniciativa hemisférica!