Ciencias de la Atmósfera e Hidrósfera
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Item Open Access Propuesta de gestión de riesgo de heladas, que afectan a la agricultura del Valle del Mantaro (Andes Centrales del Perú)(Universidad Ricardo Palma, 2009) Trasmonte Soto, Grace Liliam; Montoya Terreros, Haydée; Avilés Merens, Diana; Lavell, AllanSe ha desarrollado una propuesta de gestión de riesgo de helada (GRH), para un valle interandino y eminentemente agrícola: el valle del Río Mantaro (VM), ubicado en los Andes centrales del Perú. La elaboración de la propuesta conllevó a un proceso participativo, con intervención y aporte significativo de los principales actores de la actividad agrícola de la zona: agricultores, comuneros, técnicos de las principales instituciones gubernamentales relacionadas a la agricultura y defensa civil, autoridades regionales y/o locales o sus representantes, instituciones de investigación meteorológica y agrícola, entre otros. Se considero cuatro etapas principales en la ejecución de la investigación: Estudio general de la zona de estudio, la evaluación del peligro de heladas, el análisis de la vulnerabilidad/debilidades y capacidades/fortalezas en la GRH del calle y por último la elaboración de la propuesta de gestión. En el estudio general se analizó los principales aspectos físico-geográficos del valle y lo relacionado a la actividad agrícola que se desarrolla. En la evaluación del peligro, se analizó en forma detallada las características de las heladas en la zona, básicamente de tipo agronómico (temperaturas mínimas del aire, que afectan a los cultivos principales del valle), los cuales ocurren en el período de mayor desarrollo y producción agrícola en la región: entre setiembre y abril. Se identificó las propiedades más importantes que intervienen en su "peligrosidad, las cuales aminoran o amplifican su impacto en la agricultura (intnsidad, duración, origen, mes de ocurrencia, probabilidad de ocurrencia, distribución espacial, relación con otros eventos meteorológicos adversos, relación con el fenómeno El Niño/La Niña y relación con el cambio climático), dichas propiedades fueron utilizadas para la definición de un "Indíce Integrado de Heladas". Además, se confeccionaron mapas de peligro de heladas a escala local (nivel de distrito), elaborados utilizando la técnica de mapeo participativo, por los mismos agricultores y comuneros de dos zonas del valle: Concepción (ubicado en la provincia de Concepción) y Quilcas (perteneciente a la provincia de Huancayo), representativas de dos manejos diferentes de agricultura en la zona: por riesgo y por secano respectivamente. Se evalúo el impacto físico a los principales cultivos (especialmente papa y choclo) y socio-económico a los agricultores del valle, debido a las heladas, documentando el último evento más fuerte ocurrido en los últimos años, del 17 de febrero de 2007. De todo este proceso, la propuesta final se obtuvo evaluando e integrando los conocimientos físico-atmosféricos de las heladas que afectan a la agricultura de la zona, el actual conocimiento y acción de instituciones gubernamentales de la zona encargadas de la gestión de riesgo en el valle, junto con el conocimiento y acción local (actual y ancestral) que realizan los agricultores del valle, identificando los principales problemas y dando posibles soluciones.Item Open Access Comparación de los métodos regresión multivariada adaptativa utilizando splines (MARS) y redes neuronales artificiales backpropagation (RNAB) para el pronóstico de lluvias y temperaturas en la Cuenca del río Mantaro(Universidad Nacional Agraria La Molina, 2009) Latínez Sotomayor, Karen Alexandra; Menacho, César; Chávez, RaúlMuchas actividades agrícolas dependen significativamente de la precipitación y la temperatura, afectando la producción y productividad de los cultivos. La cuenca del río Mantaro, (Junín-Perú), está expuesta a una alta variabilidad climática debido a su ubicación y características geográficas. Además, son escasos los trabajos de investigación sobre la elaboración y utilización de pronósticos climáticos para aprovecharlos en la agricultura, por ello esta investigación se plantea ampliar el conocimeinto al respecto. Se utilizaron datos de las estaciones de Huayao, Santa Ana, Jaula y Viques, y una vez que estos datos fueron revisados y se eliminaron los valores atípicos extremos se procedió a su análisis con las técnicas: Regresión Multivariada Adaptativa utilizando Splines (MARS) y las Redes Neuronales Artificiales Backpropagation (RNAB). Las redes neuronales utilizada para el análisis consta de 17 nodos en el caso de las precipitaciones y 15 para las temperaturas tanto mínimas como máximas. Las variables explicativas que se utilizaron en este estudio son variables globales provenientes de información secundaria, siendo recomendable que para próximos estudios se revise la calidad de esas variables. Los inputs utilizados tienen un desfase de tres meses (lag=3). Los resultados mostraron que los pronósticos obtenidos al utilizar el modelo MARS tienen menor error que los obtenidos con las RNAB, a excepción de la variable Temperatura Máxima de Huayao en donde la RNAB resultó con menos errores que el modelo MARS.Item Open Access Variabilidad intra-estacional de la Onda de Kelvin Ecuatorial en el Pacífico (2000-2007): Simulación numérica y datos observados(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2009) Mosquera Vásquez, Kobi Alberto; Lagos Enríquez, Pablo; Dewitte, BorisEl presente trabajo describe e interpreta, en términos de ondas ecuatoriales, la variabilidad de la anomalía del nivel del mar (ANM) y la anomalía de la velocidad zonal (AVZ) en el Pacífico Ecuatorial en el periodo 2000-2007. Para esto, se implementó un modelo numérico oceánico simple de un modo baroclínico de esfuerzo de viento. En una primera etapa, el modelo fue validado sobre el periodo 1993-2000 usando datos de forzamiento eólico de los satélites ERS-1 y ERS-2. En particular, se muestra que el uso de una fricción cuadrática permite reproducir mejor la variabilidad de la ANM y las AVZ. En una segunda etapa, se realizó una simulación de estudio para el periodo 2000-2007. En esta ocasión, se usó el mismo esquema de la simulación anterior y se forzó con anomalías de esfuerzo de viento (AEV) obtenidas del satélite QSCAT para el periodo 2000-2007. Los resultados de la simulación, en la variable ANM, determinan la existencia de perturbaciones con periodos de 45 y 91 días, es decir, perturbaciones intra-estacionales asociadas, en parte, a la variabilidad atmosférica del tipo Madden Julian (Madden and Julian, 1971). Estas oscilaciones también se aprecian en la ANM de TOPEX y la anomalía de la profundidad de la isoterma de 20ºC en 140ºW, pero con poca intensidad. Asimismo, se interpreta que las perturbaciones lineales provocadas por los vientos de periodos de 45 y 91 días, entre 2000-2007, tuvieron repercusión en la variación de la temperatura superficial del mar (TSM) en la zona ecuatorial. El estudio demuestra que aunque la variabilidad interanual durante 2000-2007 fue más débil, en comparación al periodo 1993-1997, se puede simular con un modelo lineal de una sola capa las ondas ecuatoriales a escala temporal intraestacional.Item Open Access Impact de la variabilité climatique sur l’hydrologie du bassin amazonien(Université Pierre et Marie Curie, 2009-01-13) Espinoza, Jhan Carlo; Janicot, Serge; Lengaigne, MatthieuLe bassin amazonien est le plus important bassin versant du monde par sa taille d’environ 6 000 000 km2 (≈ 5% des terres émergées) et son débit moyen annuel de 209 000 m3/s (Molinier et al., 1996). Il s’étend sur 7 pays, le Brésil, où se trouve 63% de sa superficie, le Pérou (16%), la Bolivie (12%), la Colombie (6%), l’Equateur (2%), le Venezuela et la Guyana (1%). Il abrite la plus grande forêt tropicale de la planète et un des plus riches écosystèmes connus (Turner, 2001). Pour ces raisons, compte tenu des enjeux liés au changement climatique et à la déforestation, la communauté scientifique internationale a déployé des efforts considérables dans les dernières années pour mieux comprendre les mécanismes climatiques dans cette région. Cependant les impacts du climat sur l’hydrologie restent un sujet peu abordé alors que se éveloppent de grands équipements le long de rivières (barrages hydroélectriques, hydrovias ou voies fluviales, etc) et que surviennent des événements extrêmes comme la seca de 2005. Ce manque est plus important encore dans les pays andins (Pérou, Bolivie, Colombie, Equateur) à cause principalement des difficultés d’accès aux données in situ et de la complexité géographique de cette région. Une vision globale du rôle du climat sur l’hydrologie du bassin amazonien faisant donc défaut, nous nous proposons de contribuer à combler cette lacune.Item Restricted Dinámica de la producción de sedimentos en la cuenca del río Santa(Universidad Nacional Agraria La Molina, 2010) Morera Julca, Sergio Byron; Chávarri Velarde, Eduardo AbrahamLa erosión y la dinámica de la producción de sedimentos en los Andes occidentales peruanos son aun desconocidos. El presente estudio se desarrollo dentro del marco del proyecto HiBAm en convenio con la UNALM y el proyecto especial Chavimochic que monitorea la cuenca media y alta del río Santa (±10000 km2), cuya base de datos hidrosedimentologica es confiable (1999-2009); el área de estudio tiene como principal problema la elevada concentración de sedimentos en suspensión. Entender la dinámica de la producción de sedimentos conllevo un análisis de la variabilidad espacio-temporal que es compleja debido al escenario físico-climático y al uso del agua: poblacional, hidroeléctrico, minas y agricultura en el trayecto del río Santa. Después de una crítica de la base de datos se obtuvo la disponibilidad de estos, luego mediante cuatro metodologías se completó los datos faltantes. Para la estación Condorcerrro (479 msnm) se produce una media anual de 15.1x106 t de sedimentos en suspensión y 4.16 km3 de caudal líquido, del total de la producción de sedimentos anual ±85% es descargado en época de lluvias, ±13% en transición y solo ± 2% en estiaje, dichos valores cambian para los caudales líquidos en 60.3%, 26.2% y 13.5% respectivamente. La presencia de eventos ENOS no generan patrones característicos, pero se resalta la alta y muy compleja variabilidad anual en la producción de sedimentos. El principal aportante de sedimentos es el río Tablachaca (±3130, km2) con 58% y solo el 20.6% del caudal líquido; mientras que la cuenca media y alta del cauce principal del río Santa aporta el resto de ambas cantidades. Se observa las altas tasas de erosión en la cuenca del río Tablachaca con 2205 t.año-1.km-2 y para la cuenca media y alta del cauce principal de río Santa de 779 t.año-1.km-2 . Finalmente la variabilidad espacial muestra un alto contraste de erosión influenciada por la litología que está directamente relacionada con la actividad minera, altas pendientes y la cobertura vegetal escaza y estacional, además de la variabilidad climática especialmente las precipitaciones.Item Open Access Simulación de la dinámica del viento superficial sobre la costa de Ica utilizando el modelo numérico de la atmósfera de mesoescala MM5(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2011) Quijano Vargas, Julio Jesús; Otiniano Rodríguez, Jorge; Takahashi, KenSe realizó la simulación numérica del viento superficial sobre el mar frente a la costa peruana, principalmente frente a la costa del departamento de Ica-Perú, con el objetivo de conocer y cuantificar los procesos físicos responsables que intensifican el viento en esta región. Así mismo se evaluó la variabilidad de su magnitud asociada a perturbaciones térmicas superficiales, para finalmente identificar su impacto sobre el Transporte Zonal Ekman y sobre el potencial eólico del viento. Los resultados podrán ser usados en la toma de decisiones en futuros proyectos de aprovechamiento pesquero y/o energético. Se utilizó el modelo atmosférico regional de Mesoescala (MM5), con el cual se hizo tres experimentos numéricos. El primero, denominado “MNT”, considero la cobertura espacial dividida en tres secciones (dominios anidados) con resolución horizontal de 45km, 15km, 5km, teniendo la costa de Ica en el dominio de mayor resolución (5km). La finalidad de MNT es analizar la dinámica del viento e identificar la fuerza predominante del flujo. El segundo experimento numérico, denominado “TS1”, consistió en incrementar la Temperatura Superficial del Mar (TSM) en la costa sur, central, y norte del Perú; y el tercer experimento, “TS2”, similar al anterior pero con mayor resolución espacial y una perturbación de TSM similar a la anomalía del evento El Niño 97-98 (...). Los resultados demuestran que el modelo representa bien los vientos superficiales aproximadamente hasta 950hPa. Asimismo, se identifica chorros o regiones de máxima intensidad de velocidad del viento, posicionados muy cerca a la costa de Paracas y Marcona, al cual denominamos Jet Costero (JC). En el núcleo del JC el viento promedio superficial es superior a 12 m/s a 250 metros sobre la superficie. La descomposición de fuerzas en dirección SE revela que es el gradiente de presión el que acelera al JC hacia la dirección NO y paralela a la costa. Desde la entrada al JC hasta el núcleo de máxima velocidad, dicha fuerza es balanceada por la fricción y la advección de momentum; entre el máximo y a la salida del JC las fuerzas se revierten excepto la fricción, que, en todos los casos es una fuerza que desaceleró al flujo. En dirección SW (~ perpendicular a la costa), el gradiente de presión desvia el viento hacia la costa y es balanceada en igual proporción por la fuerza de Coriolis mas la advección de momentum, lo cual indica un balance de tipo viento gradiente. En algunas regiones la adveccion es 4 veces mayor que la fuerza de coriolis, es decir, existe la influencia del balance ciclostrófico. La imposición de un incremento de 2.5°C de TSM en los experimentos TS1 y TS2 resulta en una intensificación promedio del viento del rango de 0.25 a 0.5 m/s. Este resultado proporcionaría un aporte a la explicación de lo que podría esperarse en escenarios de fenómeno El Niño. Bajo estas condiciones la magnitud del viento aprovechable (potencial eólico), por una turbina eólica de eficiencia estándar ubicada a 40msnm, se incrementa sobre el océano y la costa en +50KW y +20KW respectivamente, con mejores resultados entre 4°S y 14°S de latitud. El Transporte Ekman se incrementaría hasta 1m3s-1m-1 aproximadamente entre 5°S y 14°S de latitud, tomando como forzante el viento a 40 msnm.Item Open Access Frecuencia de Yersinia ruckeri en una piscigranja del Valle del Mantaro bajo el contexto de su variabilidad climática estacional(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2011) Anicama Díaz, Jahir; Sandoval Chaupe, Nieves NancyEl objetivo de este estudio fue determinar la presencia del agente Yersinia ruckeri en truchas de cultivo (Oncorhynchus mykiss) en dos periodos climatológicos de la cuenca del río Mantaro en el departamento de Junín mediante tres métodos de diagnóstico: molecular, bacteriológico e histopatológico. Los meses de estudio fueron agosto, setiembre y noviembre, los cuales comprendía la época de estiaje y el inicio de la época de lluvias. Se seleccionaron 180 truchas arcoíris de manera aleatoria de una piscigranja, las cuales fueron necropsiadas, para colectar asépticamente muestras de riñón y bazo, para el diagnóstico molecular; muestras de intestino delgado, riñón y bazo, para el diagnóstico bacteriológico; y muestras de intestino delgado, riñón, bazo, branquias, hígado, ciegos pilóricos y estomago para el diagnóstico histopatológico. Las muestras colectadas para el diagnóstico molecular fueron sometidas a la Reacción en cadena de la polimerasa (PCR). Las muestras colectadas para el diagnóstico bacteriológico fueron evaluadas mediantes técnicas de aislamiento bacteriano convencional e identificación bacteriana a través de pruebas bioquímicas que caracterizan la actividad metabólica de las bacterias en estudio. Las muestras colectadas para el diagnóstico histopatológico para su descripción histológica. El diagnóstico molecular confirmo la presencia de Yersinia ruckeri en la piscigranja de estudio. Tanto el diagnóstico molecular y el diagnóstico bacteriológico coincidieron en 6.5% en el resultado positivo para la presencia de Yersinia ruckeri. En el caso de diagnóstico histopatológico reflejo que el tipo y grado de lesiones encontradas en los tejidos no guardan relación con un proceso infeccioso en curso. No se encontró asociación entre las lesiones histopatológicas con el diagnóstico positivo para la presencia de Yersinia ruckeri en ninguna de las épocas climatológicas en que se desarrollo el estudio.Item Open Access Circulación atmosférica asociada a los veranillos en el valle del río Mantaro(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2011) Sulca Jota, Juan Carlos; Lagos Enríquez, Pablo; Silva Vidal, YaminaEl presente estudio tiene por finalidad mostrar que un veranillo en el valle del Mantaro, es un fenómeno de escala regional lo que permitiría generar pronósticos de estos eventos con días de anticipación, con lo cual se reducirían los impactos negativos, principalmente en la agricultura de la zona, que se ven afectados por estos eventos. Un veranillo, se define como un evento de ausencia de lluvias por varios días consecutivos durante el pico de la estación de lluvias (enero a marzo). Para el valle del río Mantaro, se ha definido como un evento de veranillo, cuando el 60% de las estaciones utilizadas (5 en total) presentan lluvias inferiores a 0,3 mm/día por más de 7 días consecutivos. Así mismo, se han definido las categorías de intensidad en base a su duración: moderado si el evento dura de 7 a 10 días, intenso si dura de 11 a 15 días y sequía meteorológica si dura más de 15 días consecutivos. Para el periodo 1950 al 2010, utilizando los datos de la estación de Huayao, se identificaron 36 veranillos con una duración mínima de 7 días y 15 días como máximo, cuya duración promedio es de 8,5 días consecutivos con lluvias ínfimas o cero milímetros. El 94,4 % de los veranillos son moderados y el 5,6 % restante son intensos, siendo el mes de marzo donde se registran con mayor frecuencia (50 % del total). Se ha encontrado que un veranillo en el valle del río Mantaro, se caracteriza por presentar un patrón robusto de anomalías negativas de lluvias (analizado con datos del CMAP) y complementado con un patrón robusto de anomalías positivas de radiación de onda larga (más de 12 W/m2 ) sobre los Andes centrales peruanos (zona de estudio), estas anomalías forman parte de un déficit de lluvias generalizada sobre el continente sudamericano, lo que indicaría que estos eventos tienen una escala regional. Los datos de Reanalysis del NCEP y ERA 40, a 200hPa (aproximadamente 12 km de altura) muestran un patrón robusto de anomalías de vientos del Oeste sobre los Andes centrales peruanos, conservándose este patrón en los diferentes periodos analizados durante los años 1950-2010. Estas anomalías observadas en los niveles altos son causadas por un debilitamiento generalizado del sistema de vientos en este nivel, probablemente asociado a la disminución de la actividad convectiva sobre el continente sudamericano durante estos eventos. En los niveles bajos y medios se observa discrepancias sobre la parte continental de América del Sur, el Reanalysis del NCEP-NCAR presenta anomalías del Este significativos, mientras que el ERA40 presenta anomalías de vientos del Oeste no significativos mostrando la disminución de los vientos del Este. Por el contrario, se observa el predominio de anomalías de vientos del Oeste sobre el Atlántico ecuatorial lo que verifica la disminución de los vientos del Este en estos niveles durante estos eventos. Por último, el esquema de convección de Emanuel del modelo climático regional RegCM3 es el que mejor simula la variabilidad diaria de las variables meteorológicas en diferentes niveles de presión durante los 2 veranillos ocurridos en el valle del río Mantaro en el año 2007.Item Open Access Caracterización física de heladas radiativas en el valle del Mantaro(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2013) Saavedra Huanca, Miguel; Lagos Enríquez, Pablo; Takahashi, Ken; Trasmonte Soto, Grace LiliamEl objetivo de este trabajo de investigación es caracterizar las heladas radiativas que ocurren en el valle del Mantaro mediante el análisis de datos observados y registrados mediante estaciones meteorológicas y de datos de satélite. Para ello se realizaron dos trabajos de campo dentro del observatorio de Huancayo del Instituto Geofísico del Perú. Para la obtención de los datos se instalaron termómetros, geotermómetros y un pirgeómetro; con estos se obtuvieron las temperaturas del aire cercana a la superficie, de la temperatura del suelo hasta los 50 cm de profundidad y cantidad de radiación de onda larga que incide sobre la superficie de la tierra (LW↓). Posteriormente se utilizaron un modelo numérico de transferencia radiativa (SBDART) y un modelo numérico de difusión de calor. El primero de ellos se utilizó para determinar la influencia de la humedad, temperatura y nubosidad de la atmósfera sobre LW↓; el segundo fue elaborado usando las ecuaciones de básicas de balance de energía y de difusión de calor, mediante este modelo se determina la sensibilidad de diferentes factores tales como LW↓, humedad, emisividad, temperatura inicial, etc. Adicionalmente también se validaron algunos modelos empíricos usado para determinar LW↓, para esto se usaron las diferentes funciones en las que por lo general interviene la temperatura de caseta y el vapor de agua ademas de algunas constantes. Finalmente se determina que el factor mas importante que modula la temperatura en la superficie es LW↓, el cual es más influenciada por la humedad del aire en la capa límite y la nubosidad presente. De los modelos empíricos, el modelo de Brunt y Brutsaert son los que mejor estiman la radiación cuando la atmósfera no presenta nubes estratocumulus.Item Open Access Modelado hidrológico distribuido de la cuenca amazónica peruana utilizando precipitación obtenida por satélite(Universidad Nacional Agraria La Molina, 2013) Zubieta Barragán, Ricardo; Espinoza, Jhan CarloLa utilización de precipitación estimada por satélite como entrada a modelos hidrológicos es una alternativa atractiva en regiones con datos limitados o falta de datos observados. Estos datos ha sido utilizados principalmente en los estudios hidrológicos de la cuenca Amazónica Brasileña. En esta tesis, la precipitación estimada por satélite fue empleada en la evaluación de un modelado lluvia - escorrentía. Tres productos de precipitación deducidos de los datos satelitales (TMPA V7, CMORPH y PERSIANN) se utilizaron como datos forzantes para las simulaciones de caudales diarios usando el modelo hidrológico de cuencas de gran escala MGB – IPH, para el período 2003-2009. Se emplearon datos de caudales diarios de 13 estaciones hidrométricas provenientes del observatorio ORE-HYBAM. Los resultados de este estudio sugieren que el producto TMPA V7 es más representativo que los otros y se puede utilizar como entrada para un modelado hidrológico lluvia-escorrentía sobre la cuenca amazónica peruana. Sin embargo, los análisis indican un efecto contrario en las subcuencas situadas entre las regiones del norte y sur de la cuenca amazónica peruana, en especial para capturar la fase y magnitud de los eventos extremos. Esto demuestra la dificultad de representar hidrogramas observados en regiones cercanas a la línea ecuatorial con precipitaciones estimadas de satélite, que se caracteriza por una débil variabilidad estacional.Item Open Access Caracterización de tormentas en el valle del Mantaro mediante sensoramiento remoto(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2013) Chávez Jara, Steven Paul; Takahashi, KenEn este estudio se caracterizó las tormentas en el Valle del Mantaro con información de sensoramiento remoto. En particular, se utilizaron los datos de la versión 6 del radar de precipitación (PR) a bordo del satélite TRMM (Tropical Rainfall Measurement Mission), específicamente los productos 2A23 y 2A25, los cuales son una estimación directa de la distribución tridimensional de la lluvia, sin depender de mediciones de nubosidad. Entre otras cosas, estos datos nos permiten conocer el tipo de lluvia, la altura de la tormenta, y un estimado de la lluvia en la superficie. Debido a que la distribución del tamaño de gotas (Drop size distribution, DSD) es un factor determinante en el algoritmo del PR 2A25, para la validación del algoritmo en la región andina se utilizó la técnica del papel de filtro (Rinehart, 1997) y se determinó la DSD en los andes centrales, a partir de ella, se obtuvo los parámetros a y b de la relación R=aZb entre reflectividad de radar (Z) y razón de lluvia (R), los que se compararon con los utilizados en el algoritmo del producto 2A25 encontrándose una buena correspondencia. Como parte de la caracterización espacial de las tormentas se determinó la extensión horizontal de ellas encontrándose que la mayoría de las tormentas tienen una extensión entre 25km2 y 100km2. Además se determinó la intensidad de la lluvia para tormentas de distinta extensión. En cuanto a la dimensión vertical, se analizó si existe una relación uno a uno entre la altura de la tormenta y la lluvia, pero cuando se contrastó la altura de la tormenta con la lluvia estimada en la superficie, se verificó que dicha hipótesis no es válida. Por otro lado, se calculó la temperatura de brillo a partir de las imágenes GOES en el canal infrarrojo 4 a partir de la cual se estimó la altura del tope de las nubes. Se contrastó la temperatura de brillo (GOES) con la lluvia estimada en la superficie (PR TRMM) y no se encontró una relación uno a uno. Se comparó la altura del tope de las nubes calculada de las imágenes GOES con la altura de las tormentas (PR TRMM) y se encontró casos en los cuales la altura de la nube es menor que la altura de la tormenta, esto revelaría una limitación del sensor del GOES el cual recibe la radiación infrarroja de una zona que puede estar solo parcialmente nublada, lo cual llevaría a obtener valores de temperatura de brillo que no representan la altura real de las nubes en esa zona. Finalmente en los casos de estudio se ha analizado la estructura vertical y la extensión horizontal de dos eventos que presentan lluvias intensas pero temperaturas de brillo muy distintas. Además en un tercer caso de estudio se ha analizado una tormenta convectiva, donde la atención se centro en un pixel convectivo con poca lluvia en la superficie, encontrándose para ese pixel una estructura vertical distinta que la observada en los casos anteriores.Item Open Access Estudio numérico y observacional de la dinámica de viento Paracas, asociado al transporte eólico hacia el océano frente a la costa de Ica - Perú(Universidad Peruana Cayetano Heredia, 2013) Quijano Vargas, Julio Jesús; Takahashi, Ken; Dewitte, BorisEl Viento Paracas (VP), es una tormenta de arena y polvo que ocurre en el departamento de Ica. Según Escobar (1993), la máxima ocurrencia se da entre Julio y Setiembre entre las 12:00 y 17:00 horas, con velocidades superficiales 17 m/s aproximadamente, sin embargo, se desconoce sobre los mecanismos que gatillan el VP. Esta investigación utiliza simulación numérica y datos de una campaña observacional para estudiar eventos específicos, los días 7 y 8 de setiembre 2011. Los resultados sugieren que la zona comprendida en 15S-20S en 75W es una región clave en donde el gradiente de presión a nivel del mar se intensifica horas antes de iniciar el fenómeno, este factor regional sería el responsable de intensificar el viento por la madrugada del día del evento. La topografía local juega un rol muy importante al alterar la magnitud del viento localmente, el viento costero se debilita a barlovento y se acelera a sotavento de un obstáculo topográfico. Este mecanismo local puede canalizar el flujo de escala regional lo suficientemente cerca al suelo para generar turbulencia local. Esta turbulencia se pudo cuantificar mediante el cálculo de la velocidad de fricción el cual debió exceder de 0.72m/s para dar inicio al VP. La simulación numérica subestimó este valor umbral así que se optó por corregirlo, para luego estimar las potenciales fuentes de polvo y calcular sus trayectorias. Se realizaron experimentos numéricos que comprobaron la hipótesis planteada, la cantidad de radiación de onda corta que llega al suelo es importante para alcanzar el valor de fricción umbral requerido y generar un VP.Item Open Access Simulación de la circulación atmosférica a nivel superficial para la cuenca del río del Mantaro usando el modelo atmosférico de mesoescala MM5(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2013) Mamani Gonzales, Dalma Mercedes; Otiniano Rodríguez, Jorge; Silva Vidal, YaminaEl objetivo principal del presente estudio es la caracterización temporal y espacial del viento en la cuenca del río Mantaro usando el modelo atmosférico de meso escala MM5. Los objetivos específicos son los siguientes: a) Analizar los datos de vientos registrados en las estaciones meteorológicas que se ubican en la cuenca del río Mantaro para el período 2002-2008. b) Realizar simulaciones del viento con el modelo atmosférico de meso escala MM5, utilizando 3 dominios anidados con resoluciones de 27 km, 9 km y 3 km, previa implementación de la topografía y el uso de suelo en el dominio de alta resolución ( 3 km) para la cuenca del río del Mantaro. c) Validar las simulaciones del modelo con datos de vientos observados, a fin de establecer el grado de confiabilidad del modelo.Item Open Access Estimación del efecto del cambio climático en la precipitación en la costa norte del Perú usando simulaciones de modelos climáticos globales(Universidad Nacional Agraria La Molina, 2014) Ramos Jauregui, Lucero Yakelyn; Menacho Casimiro, Ever; Takahashi, KenLa Costa Norte del Perú caracterizada como una zona árida puede llegar a sufrir de intensas precipitaciones debido al calentamiento del mar durante los eventos El Niño. Se conoce que existe una relación no-lineal entre la temperatura superficial del mar (TSM) y la precipitación en los trópicos: para que ocurra precipitación convectiva es necesario que la TSM exceda un valor crítico, de manera que el aire pueda ascender y romper la capa de inversión térmica que controla la estabilidad atmosférica e impide la formación de tormentas. Se espera que este valor crítico aumente bajo escenarios de cambio climático debido al calentamiento de la atmosfera tropical. La generación actual de modelos climáticos proyectan aumento en la lluvia promedio en la costa norte pero estos modelos presentan grandes sesgos positivos de la TSM y precipitaciones en la costa de Sudamérica. Considerando la relación no lineal de la precipitación y temperatura, es probable que estos sesgos sobreestimen la estimación de los cambios futuros de la precipitación en esta región. Para evitar los errores sistemáticos de los modelos, proponemos un modelo empírico que relaciona la precipitación y la TSM mensual observada en la costa norte del Perú. En este modelo, la precipitación incrementa linealmente con la TSM sobre la Temperatura Crítica (Tcrit) y es cero bajo esta. El modelo empírico reproduce bien los resultados de la mayoría de los GCM y cuando se evitan los sesgos correspondientes, se encuentra que el cambio de precipitación futuro varía en un rango de entre 0 y 60% en los últimos cincuenta años del siglo XXI. Esto se traduce en un incremento de 22mm en Tumbes y 8mm en Piura.Item Open Access Estudio del ciclo hidrológico de la cuenca amazónica mediante el uso de sensoramiento remoto: análisis de evapotranspiración(Universidad Nacional Agraria La Molina, 2014) Segura Cajachagua, Hans MikhailLa evapotranspiración tiene un rol relevante en el cálculo del balance hídrico: sin embargo. estudios sobre la evapotranspiración en la cuenca Amazónica (CA) son escasos. En este trabajo se analizó la evapotranspiración a escala puntual y espacial. En el primer análisis se utilizaron datos de evapotranspiración de torres de flujo (TF) del proyecto LBA. La evapotranspiración calculada con las ecuaciones de Penman-Monteith y Priestley-Taylor (usando datos meteorológicos de las TF). El producto de evapotranspiración satelital MOD 16 y el modelo GLEAM. Los resultados de este análisis mostraron que la evapotranspiración está influenciada por la radiación neta, el tipo de vegetación y el contenido de agua en el suelo. Debido a estas características MOD 16 y GLEAM no representan adecuadamente la evapotranspiración en bosques amazónicos ya que toman datos de Reanálisis como variables meteorológicas de entrada para sus algoritmos. Sin embargo la ecuación de Priestley-Taylor tiene una adecuada representación de la evapotranspiración teniendo un R2 mayor a 0.5 en estos ecosistemas. Además, la ecuación Penman-Monteith sobrestima la evapotranspiración mientras que Priestley Taylor la subestima. En el análisis espacial se calculó la evapotranspiración usando un balance de agua con los datos de precipitación (TRMM) contenido de agua en el suelo (GRACE) y caudales (ORE-HYBAM) para nueve sub-cuencas amazónicas. Los resultados mostraron que la CA tiene una evapotranspiración promedio de 3.48 mm d -1. Las sub-cuencas con mayor evapotranspiración son Xingú, Madeira Baja y Tapajós ubicadas al Sur de la CA, y las sub-cuencas con menor evapotranspiración son Marañón, Ucayali y Rio Negro (< 2 mm d-1). Los valores bajos de evapotranspiración en Marañón y Ucayali podrían estar afectados por la presencia de los Andes, los cuales incrementan la escorrentía y disminuyen la evapotranspiración. Finalmente concluimos que los datos del TRMM y GRACE son útiles para estudios en el balance hídrico en las sub-cuencas amazónicas.Item Open Access Magnitud, frecuencia y factores que controlan los flujos sedimentarios desde los Andes centrales occidentales hacia el Océano Pacífico peruano(Universidad Nacional Agraria La Molina, 2014) Morera Julca, Sergio Byron; Espinoza, Jhan Carlo; Condom, ThomasEn el Perú el desarrollo de la hidro-sedimentología en comparación con otras ramas de la hidrología ha sido limitada. El principal reto en el transporte de sedimentos está vinculado a los registros y a la disponibilidad de estos: i) Debido a la falta de registros y dispersión. ii) Es concerniente a la consistencia de la información. Como resultado, en la actualidad es poco conocido la relación entre la ubicación de las cuencas de montaña, precipitación, escorrentía, geomorfología, uso del suelo, influencia de la actividad antrópica, la influencia de El Niño y la dinámica del transporte de sedimentos. Este estudio contribuye con la disponibilidad de una nueva base de sedimentos para el periodo de 1948 a 2012. Este grupo de datos contiene registros continuos de los niveles del río, aforos periódicos, registros de turbidez y un muestreo horario del material en suspensión (MES). Al final, toda la base de datos fue criticada y tratada bajo una metodología consistente. Se evaluó la incertidumbre durante la estimación anual y mensual de los flujos de sedimentos en cuatro cuencas de montañas (1757–10411 km2). La base de datos fue descompuesta en una base de datos numérica con el fin de simular nuevas series de muestreo a diferentes frecuencias. La estrategia de muestreo para estas cuencas alto andinas puede variar entre 6 a 12 días (muestreo moderado), la cual produciría una subestimación del ~20% durante una estimación anual. Sin embargo, la estimación de los flujos sólidos mensuales, y durante la época de lluvias (diciembre-mayo) se requiere un intervalo de muestreo que va de uno a cinco días (muestreo intenso) este incluiría a un error de ± 40%. No obstante, para el periodo de estiaje (junio-setiembre) puede ser realizado una vez al mes, este incluirá un error del ± 45% y representa menos del 2% de la estimación de la SY a una escala anual. Finalmente, los resultados muestran que las frecuencias de muestreo antes mencionados deben reducirse a la mitad de tiempo (muestreo de intenso a automático) cuando se monitorea eventos extremos (durante lluvias) en el cual el error anual asciende a 300%. La calidad del agua en la cuenca del río Santa, ubicada al norte del Perú, tiene como principal problema la elevada carga del MES. Con el fin de caracterizar los flujos sólidos en cuencas de montaña, se evaluó la eficiencia del sensor óptico de turbidez como alternativa de monitoreo instantáneo del MES. El MES y los caudales son monitoreados en tres estaciones por el proyecto especial Chavimochic desde 1999. La toma de muestras del MES tiene una frecuencia de 12 a 48 horas. Antes de filtrar cada muestra, se toman lecturas de la turbidez en unidades nefelométricas de turbidez (NTU). Se calibró la relación MES = f(NTU) para las estaciones en estudio, y se calculó las relaciones entre MES y NTU, que presentan uno o dos quiebres, cuyos coeficientes de correlación (r2) varían entre 0.03 a 0.87. A partir del MES estimado se calcularon los flujos sólidos; la comparación de estos con los observados a nivel diario muestran un error relativo absoluto de 15% y el test de eficiencia de Nash-Sutcliffe da valores de 0.95 a 0.97. Otros cálculos a escala de tiempo mensual o anual brindan resultados mucho más óptimos. En este sentido, se afirma que la eficiencia del muestreo del MES a partir de lecturas de NTU se atribuye a la alta turbulencia de estos ríos de montaña. Sin embargo, consideramos que establecer una ecuación en función a la granulometría de las muestras ayudará a estimar con mayor precisión el MES. Finalmente, el uso de sensores ópticos de turbidez automatizadas (sondas) presentan un alto potencial para el monitoreo del MES instantáneo, para cuencas de montañas andinas.Item Open Access Influencia del régimen hídrico y de las condiciones geoquímicas sobre la comunidad y el flujo energético del meiobentos metazoario de los sedimentos intermareales y submareales de los Manglares de Tumbes(Universidad Peruana Cayetano Heredia, 2014) Pérez Segovia, Alexander; Gutiérrez Aguilar, DimitriSe estudiaron las características fisicoquímicas, texturales y biogeoquímicas de la columna de agua y de los sedimentos intermareales y submareales, así como a la comunidad del meiobentos metazoario, con el objetivo de determinar la influencia del régimen hídrico y de las condiciones geoquímicas sobre la estructura y flujo energético de la comunidad del meiobentos en el sistema estuarino asociado al Santuario Nacional Los Manglares de Tumbes (SNLMT) (3.38oS – 3.46oS). Se analizaron las variaciones temporales y espaciales de los factores ambientales en columna de agua (temperatura, salinidad, oxígeno disuelto, niveles de pH), en columna de sedimento (granulometría, contenido de materia orgánica total, niveles de pH, potencial de óxido-reducción, fitopigmentos totales, biomoléculas totales e hidrolizables) y en agua intersticial (contenido de H2S). Durante la temporada seca, predominaron condiciones sedimentarias más reductoras y de mayor acumulación de material orgánico que durante la temporada húmeda. Además, se pudo determinar distintos ambientes sedimentarios dentro del estuario, donde el estero Zarumilla fue el lugar de mayor concentración de material orgánico en comparación a los demás esteros secundarios. La abundancia y el flujo energético del meiobentos se redujeron significativamente de la temporada seca a la húmeda, respondiendo a los efectos físicos y geoquímicos asociados al régimen hídrico y a los diferentes tipos de ambientes sedimentarios. Por otro lado, la dinámica mareal ocasionó cambios importantes en las propiedades geoquímicas de los sedimentos intermareales, en donde la ventilación e inundación periódica de los mismos, se tradujo en una rápida respuesta en las condiciones de óxido-reducción y de acidez del agua intersticial, así como en la distribución vertical del meiobentos. Finalmente, mediante la observación de los distintos periodos de estudio, se plantearon escenarios hipotéticos de respuesta del subsistema bentónico ante los posibles efectos del cambio climático.Item Open Access Análisis espacio-temporal de las precipitaciones y caudales durante los eventos El Niño (1982-83 y 1997-98) en la costa norte peruana(Universidad Nacional Agraria La Molina, 2014) León Altuna, Karen Beatriz; Chávarri, Eduardo; Espinoza, Jhan CarloEn la presente investigación se ha estudiado la variabilidad temporal y espacial de las precipitaciones a escala interanual (periodo 1963-2009) y, posteriormente, a una escala diaria durante los eventos El Niño de magnitud extraordinaria: 1982-1983 y 1997-1998, en las regiones de Tumbes y Piura. En primer lugar, se regionalizó la precipitación a partir del Método del Vector Regional (MVR) y se calcularon diez índices de precipitación, los cuales se relacionaron con diferentes tipos de El Niño, asociados a anomalías de temperatura superficial del mar en el Pacífico Ecuatorial Central (PC) y Pacífico Ecuatorial Este (PE). Como resultado se obtuvieron dos regiones climáticas: la región costera (menor a los 500 msnm) y la región andina (mayor a 1000 msnm), donde la precipitación se encuentra principalmente asociada al calentamiento del PE y enfriamiento del PC, respectivamente. Entre los 500 a 1000 msnm no se contó con estaciones meteorológicas. Posteriormente, mediante el Análisis de Componentes Principales se obtuvieron patrones diarios de precipitación, los cuales se relacionaron con los caudales y la circulación atmosférica durante los eventos El Niño 1982-83 y 1997-98. Los resultados del segundo modo de variabilidad mostraron dos regiones climáticas similares a las encontradas por el MVR en las que, durante los eventos El Niño, presentó un patrón espacial que opone los eventos de precipitación de ambas regiones. Asimismo, se identificó que la ocurrencia de lluvias intensas durante eventos extremos El Niño se produce durante anomalías de vientos del oeste que provocan la aproximación de la actividad convectiva (desde 140°W) hacia la costa norte peruana (80°W). Este desplazamiento es mucho más rápido durante el evento El Niño 1982-83. Estos patrones son importantes para explicar las causas de las precipitaciones extremas durante El Niño en la costa norte peruana.Item Open Access Monção Sul Americana: Variabilidades e impactos na paleopluviosidade dos Andes orientais durante os últimos 1400 anos a partir de estudos isotópicos em espeleotemas(Universidade Federal Fluminense, 2014) Apaéstegui Campos, James Emiliano; Sifeddine, Abdelfettah; William da Cruz, FranciscoThe caves located in the Peruvian and Bolivian Andes are characterized by the presence of speleothems providing high potential for high resolution paleoclimate and paleohydrologicall reconstructions, which allow understand principally short periods of climate variability. These variability during the last millennium have been widely studied, mainly in correspondance to important recent weather events such as Medieval Climate Anomaly (MCA, AD 900 1200) and the Little Ice Age (LIA - 1400-1850 AD), which were associated to changes in solar and volcanic activities in the Northern Hemisphere. In this work, we used stable oxygen isotopes (δ 18O) in speleothems as a proxy for assessing the stages of change of sources and precipitation intensity related to changes in the activities of the South American Monsoon System. 5 espeleotems were analyzed; 2 in Palestina cave (Peru) and 3 in Chiflonkhakha cave (Bolivia). Our results show changes in δ 18O values suggesting dry conditions in Peru and humid conditions in Bolivia during ACM evidenced by more positive and negative values respectively. Later, during the LIA, results show more negative δ 18O values indicating more humid conditions in both regions. Analysis of frequencies over the studied records showed periodicities around 8, 25 and 64 years. These variations were correlated to ACM and LIA with other paleoclimatic reconstructions in marine and continental areas, in order to understand the influence of the zonal and latitudinal variability of ocean surface temperatures (SSTs) in the Equatorial Pacific and the Atlantic Ocean and it´s influence on distribution of rainfall in relation to the South American Monsoon.Item Open Access Variabilidad estacional e interanual de la ITCZ y la circulación atmosférica asociada en el Pacífico oriental con datos de radar(Universidad Nacional Agraria La Molina, 2015) Huamán Chuquihuaccha, Lidia; García Villanueva, Jerónimo; Takahashi, KenEsta investigación caracteriza la variabilidad estacional e interanual de la estructura latitudinal y vertical de la Zona de Convergencia Intertropical (ITCZ en inglés) en el Pacífico Oriental utilizando principalmente datos de radar. Con el fin de garantizar los resultados se realizó comparaciones entre los datos de precipitación a partir de las boyas TAO y el Radar de Precipitación TRMM (PR TRMM) y como resultado se ha obtenido que la estimación de precipitación a partir de PR TRMM es confiable (R²≈0.55). Además, se comparó los datos de vientos zonal y meridional medidos por un Perfilador de vientos con los reanalisis NCEP/NCAR (R²≈0.58) y ERA Interim (R²≈0.65). Por otro lado, se ha evidenciado una estrecha interrelación entre la precipitación, divergencia en superficie y Temperatura Superficial del Mar (TSM), debido a esto, se ha desarrollado un modelo empírico basado de una regresión lineal múltiple que estima la precipitación a partir de la TSM y divergencia. Posteriormente, se ha caracterizado la distribución vertical (0.5 km – 5 km) del viento zonal y meridional sobre las Islas Galápagos medidos por un perfilador de vientos desarrollando un índice interanual a partir de la técnica estadística: Ánalisis de Componentes Principales. Por último, se estimó el calor latente de cambio de estado seguido por la velocidad vertical de ITCZ usando perfiles verticales de precipitación del PR TRMM (producto 2A25) y ecuaciones de conservación de humedad y la primera ley de la termodinámica. Se encontró, en la capa 2 km – 2.75 km, que nuestras estimaciones de velocidad vertical, estrechamente relacionado al calor latente de cambio de estado, presentan alta correlación (R²>0.4) con los resultados del algoritmo CSH (Calentamiento Estratiforme Convectivo). Sin embargo, la velocidad vertical, en la misma capa, presenta baja correlación (R²≈0.06) con la velocidad vertical simulada por el reanálisis ERA Interim.
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