Estudio de la precipitación usando el modelo Weather Research and Forecasting (WRF) en la cuenca del río Mantaro

Abstract

La presente investigación se enfoca en estudiar la precipitación usando el modelo Weather Research and Forecasting (WRF) en la cuenca del río Mantaro. Para ello se realizó simulaciones con una configuración control sobre la cuenca del río del Mantaro realizadas para los meses de febrero del periodo 2000 al 2012, mediante el anidamiento de los dominios de 27 y 9km, además se realizaron 5 simulaciones experimentales para el febrero del 2002 aplicando diferentes parametrizaciones físicas con tres dominios anidados (27, 9 y 3km), y estableciendo las condiciones iniciales y de frontera proporcionada con los datos de reanálisis del National Centers for Environmental Prediction (NCEP) Final Analyses (FNL). Para la validación se usaron datos observados de 27 estaciones meteorológicas de la cuenca, así como los productos 3B42 y 2A25 del satélite Tropical Rainfall Measuring Mission (TRMM). Por otro lado, las simulaciones experimentales se evaluaron en base al control y utilizando los datos observados y estimados mencionados anteriormente. Los resultados indicaron que el modelo tiende a sobreestimar la precipitación media (mm/día) en 3 veces con respecto al TRMM 2A25 y en el doble a lo observado, además la variabilidad interanual simulada logró reproducir los años secos 2005 y 2007 (SPI ≤ -0.5), y el año húmedo 2002 (SPI ≥ 0.5). Así mismo, el modelo tuvo una buena reproducción de la distribución de precipitación acumulada (mm/mes) en los cortes transversales, mostrando menor precipitación sobre los valles y mayor sobre las montañas, comportamiento que corresponde a lo observado, así como una buena reproducción del ciclo diurno de precipitación con un retraso (lag) de una hora al pico de acuerdo a lo observado (18hr), a pesar de haberse obtenido resultados desfavorables en la validación. También se cambió la configuración del modelo para obtener mejores resultados, demostrando que el cambio del esquema de microfísica Thompson por el Lin (Purdue) resultó ser el más adecuado para la simulación de precipitación sobre la cuenca. Finalmente estos resultados nos indican que se requieren de más datos observados, para tener mayores referencias en el análisis de las simulaciones, así como realizar nuevos experimentos para seguir mejorando la configuración del modelo para las zonas alto andinas.