Rutas hidrológicas : recordando a un colega por los senderos de la hidrología

R ECORDANDO A UN COLEGA POR LOS SENDEROS DE LA HIDROLOGÍA R UTAS H IDROLÓGICAS 134 solo como un resultado de un proceso de modelación, en parte debido a que la información respecto a este flujo es usualmente muy limitada, considerando una distribución espacial, y rara vez es considerado como el enfoque principal de estudio. A pesar de la existencia de múltiples esfuerzos por cuantificar los cambios en la hidrología producidos por el Cambio Climático, la gran mayoría se basa en el desarrollo de modelos que demandan gran cantidad de información, tiempo de preparación y procesamiento. Un enfoque alternativo, más sencillo para evaluar cambios en el clima, corresponde a evaluar una comparación entre la oferta (representada por la precipitación) y la demanda (representada por la evapotranspiración potencial) de agua, través del llamado Índice de Aridez (IA). Basándose en este índice, es posible realizar una categorización básica del tipo de clima presente en cada zona, para periodos pasados y futuros, en el caso de contar con información consecuente de estas variables. Para evaluar el impacto del Cambio Climático, múltiples instituciones a nivel mundial desarrollan modelos físicos, intentando representar la respuesta de la atmósfera ante las condiciones históricas y proyecciones de composición de química atmosférica. Estos modelos, llamados Modelos de Circulación General de la atmósfera ( GCM , por sus siglas en inglés) entregan proyecciones para todo el sistema climático, considerando todas sus múltiples variables, incluidas por supuesto proyecciones de precipitación y temperaturas, a una escala global. Considerando estas características, estos modelos representan una excelente alternativa para realizar un diagnóstico de los potenciales cambios de clima en Chile. Sin embargo, estos modelos al ser desarrollados a una escala global, son procesados a escalas geográficas de baja resolución, las cuales no necesariamente representan de forma adecuada las particularidades del clima chileno, altamente influenciadas por detalles de meso escala como la topografía, quedando invalidados como fuente de información apropiada para estudios en las cuencas chilenas (Xu, 1999). Resulta necesario entonces ajustar esta información mediante técnicas de escalamiento, las cuales permitan incorporar información de escala espacial más detallada a las proyecciones hechas por los modelos. De particular interés resultan las técnicas de escalamiento estadístico, las cuales son una alternativa eficiente y efectiva de procesar la información de los GCM a una escala regional donde sean utilizables, tomando como base una serie de observaciones de la variable a escalar. La utilización conjunta de la información provista por los GCM previamente procesada por métodos de escalamiento permite contar entonces con estimaciones de precipitación y temperatura, tanto para periodos históricos como futuros. La utilización de esta información, en el cálculo del IA, permitirá realizar un diagnóstico sencillo pero efectivo de los impactos del Cambio Climático en el territorio nacional. Además, al ser una metodología eficiente computacionalmente, permitirá abarcar una gran variedad de modelos GCM, reduciendo así la incertidumbre de la señal asociado al Cambio Climático, reconociendo que la incorporación de una mayor cantidad de fuentes ayuda a disminuir el error esperado (Li, 2012). En función de lo anterior, se plantea como objetivo de este artículo proveer información de referencia sobre zonas geográficas a nivel nacional, las cuales estarían cambiando su tipo de clima histórico, debido a los efectos del fenómeno de calentamiento global. Para realizar esto, se utilizará la información de precipitación y temperaturas provista por 28 GCM, debidamente escalada. Dicha información será utilizada para calcular el IA, sobre el cual se realizará una categorización del clima. A través de la comparación de los valores obtenidos para periodos históricos y futuros, se identificarán sectores más vulnerables a cambios de clima y, por tanto, de su hidrología asociada. D ATOS Y METODOLOGÍA Este artículo propone la revisión de cambios en el clima del territorio nacional a través de la evaluación del Índice de Aridez (IA), a fin de realizar una clasificación climática basada en este último. La definición de dicho índice se muestra en la ecuación 1 (Spinoni, 2015) IA = 1 ∑ =1 ⁡ (1) Donde Pp anual es el valor de la precipitación anual en la zona de análisis y ETP anual es la evapotranspiración potencial total anual. El valor de n, que representa un conjunto de años para evaluar un índice climatológico, usualmente se define en 30 años. El cálculo de la ETP anual se desarrolla utilizando la ecuación de Baier (Baier, 1971) para obtener la ETP diaria , la cual se muestra en la ecuación 2. ETP diaria = 0.157⁡ + 0.158( − min ) + 0.109 − 5.39 (2) Donde la ETP diaria es la evapotranspiración total diaria (expresada en mm día -1 ), T max es la temperatura máxima diaria, T min es la temperatura mínima diaria (ambas en °C) y R a es la radiación diaria (expresada en MJ m -2 día - 1 ). Posteriormente, es necesario agregar temporalmente el resultado de cálculo, En el presente desarrollo, esta variable será agregada a nivel anual, obteniendo el valor total en dicha ventana temporal. En función del IA, es posible realizar una clasificación climática, según lo propuesto por Middleton y Thomas (1997), según lo que se muestra en la Tabla 1.