Proyecciones climáticas sobre Perú y su relación con el fenómeno enso

Resumo

En 2013 los resultados del Quinto Informe de Evaluación del Panel Intergubernamental de Cambio climático, presentan de manera inequívoca que la causa principal del calentamiento observado desde mediados del siglo XX a nivel global es de origen antropogénico. Dicho informe confirma que se ha producido un calentamiento inusual tanto de la atmósfera como del océano y cada una de las tres últimas décadas ha sido sucesivamente más caliente que cualquier década anterior desde 1850 (IPCC, 2013). El Perú no es inmune a estos cambios climáticos. Hasta el momento se han observado tendencias que confirman la disminución de las precipitaciones y el aumento de las temperaturas en cuencas muy especificas, incrementos en el número de eventos extremos en varias localidades del Perú debido a cambios de patrones climáticos que directa o indirectamente se encuentran relacionados con el calentamiento global (SENAMHI 2008 y 2009). Por otro lado, existe una clara evidencia del impacto del calentamiento global en el retroceso de los glaciares y El Perú posee el 75% de glaciares tropicales a nivel mundial que en los últimos años están experimentando un retroceso acelerado (Vuille, 2008; Winkler, 2009; López-Moreno, 2014). La variaciones regionales en el clima de Sudamérica y consecuentemente del Perú, son el reflejo de los patrones de circulación atmosférica sobre el continente y los océanos adyacentes y las implicaciones de esta variabilidad están asociadas a diferentes escalas temporales, así como los patrones de vegetación, y las características topográficas (Schwerdtfeger, 1976). Uno de los principales modificadores de esta variabilidad es la cordillera de los Andes y la cuenca amazónica, una actuando como barrera y la otra como sumidero de humedad. Otro importante factor es la corriente oceánica Humboldt, que traslada aguas frías principalmente desde la Antártida hasta cerca de la línea ecuatorial y baña las costas de Perú y Chile. Todas estas peculiaridades hacen que el Perú cuente con una gran variedad de climas y subclimas, que van desde el desértico (con menos de 8mm anuales) hasta el húmedo tropical (con 5000 mm anuales) y que posee tanto climas con temperaturas que alcanzan los 38ºC en la zona norte y amazónica como climas en donde las temperaturas de invierno rondan los -15ºC en lugares remotos de los Andes del sur (SENAMHI). Tal complejidad hace que sea difícil llevar a cabo una modelización climática del Perú. Si bien es cierto que ha habido algunas iniciativas de modelar el clima del Perú a nivel nacional, la mayoría de los trabajos se centraron únicamente en cuencas o regiones determinadas y muy pocas llevaron a cabo proyecciones a nivel nacional con modelos del CMIP3 (SENAMHI, 2008 y 2009). En esta tesis se ha llevado a cabo un estudio a nivel de todo el territorio con 5 modelos diferentes: 4 del CMIP3 y CMIP5 que se usaron para llevar a cabo un downscaling dinámico sobre Perú con los modelos RegCM3 y RegCM4 y un modelo global de alta resolución el MRI/JMA. La tesis puede ser dividida en 4 bloques principales: En el primer bloque constituido por el capítulo 2 se ha tratado de comprender las características climáticas de Sudamérica y el Perú detallando los principales patrones climáticos que modulan el clima en estas áreas. En el segundo bloque, capítulo 5, se modela el clima del periodo actual con los modelos regionales y se evalúa la capacidad de estos para reproducirlo con ayuda de datos reales de estaciones meteorológicas del SENAMHI y de la base de datos CRU. En el tercer bloque, capítulo 6, se estudian las proyecciones climáticas de precipitación y temperatura sobre Perú para mediados (2015-2040) y finales del siglo XXI (2075-2100), analizando también los cambios pronosticados en varios índices climáticos extremos de precipitación y temperatura con los modelos evaluados en el bloque 2. Finalmente en el último bloque, capítulo 7, se indaga sobre las proyecciones esperadas del fenómeno ENSO con los modelos elegidos y se estudia su relación con las proyecciones de precipitación. Para el clima presente se han elaborado los patrones estacionales de precipitación y temperatura (máxima y mínima) para todo el territorio peruano para las cinco simulaciones consideradas en este trabajo. Además se han evaluado dichos resultados con las observaciones a través de la elaboración de diagramas de Taylor para los 4 dominios principales de Perú: Zona Norte (ZN), Zona Selva (ZSE), Zona Centro (ZC) y Zona Sur (ZS). El criterio de selección de estos dominios, fue el impacto que estas áreas tienen, principalmente por sus eventos climáticos y por su importancia económica, en el desarrollo del Perú. También se analizó la capacidad de los modelos para reproducir el ciclo anual de precipitación y temperaturas máximas y mínimas en los dominios considerados, ya que el Perú al tener una compleja topografía presenta diferentes ciclos anuales según la región considerada. Dicho análisis, se llevó a cabo comparando los resultados de los modelos con las observaciones de estaciones meteorológicas y con la base de datos CRU. Finalmente, para el análisis del clima presente se examinó la variabilidad interanual de los modelos seleccionados y su capacidad de simular la variabilidad con los datos de observaciones CRU. Para ello se analizaron las series promedio de los dominios definidos y se trato de explicar la variabilidad de cada zona, haciendo hincapié en la respuesta de los modelos en aquellos años que tuvo lugar un evento El Niño o La Niña. En el Capitulo 6 se analizaron las proyecciones climáticas de precipitación y temperatura para el siglo XXI. Estas fueron elaboradas para dos periodos: mediados (2015-2040) y finales (2075-2100) de siglo. Se realizó un estudio a nivel de todo el Perú. Esto podría servir como una base para las políticas de adaptación y mitigación en Perú ante el cambio climático. En este capítulo también se estudiaron los cambios en algunos índices extremos de precipitación y temperatura. En particular los índices considerados fueron: los días consecutivos secos (CDD), días consecutivos húmedos (CWD), índices de precipitaciones fuertes (R10mm y R20mm) índice de días acumulados de lluvias fuertes (Rx5day), días consecutivos de verano (CSU), noches tropicales (TR), días consecutivos con heladas (CDF) y días con heladas (FD). Por último en el capítulo 7 se analizó la relación entre las proyecciones de precipitación y el fenómeno ENSO en el Perú para el siglo XXI. El fuerte impacto que ENSO tiene sobre el Perú hace que sea de suma importancia analizar los cambios que dicha relación pueda tener en los próximos años. Para este análisis primeramente tras hacer una breve reseña del fenómeno ENSO se analizó la influencia que sobre las precipitaciones del Perú tienen las anomalías de temperatura de las regiones NIÑO1+2 y NIÑO3.4 que son las que han mostrado una mayor influencia sobre Perú. Esto se hizo mediante la elaboración del patrón de correlaciones entre la temperatura del área NIÑO1.2 y NIÑO3.4 y las precipitaciones en el Perú. De esta forma se dibujó el patrón climático actual que hay entre estas dos variables. A continuación se calcularon los patrones espaciales de correlación entre la temperatura de dichas áreas y las precipitaciones proyectadas por los modelos para mediados y finales del siglo XXI y se analizaron los cambios observados. También se evaluó la variabilidad e intensidad del fenómeno ENSO a través de los índices ICEN y ONI. Para el periodo 1950-2011 se evaluó la capacidad de los modelos para reproducir dichos índices mediante diagramas de Taylor. Para el siglo XXI se analizaron los cambios proyectados por los modelos en dichos índices, observando tanto los cambios en variabilidad como en intensidad.