Descarga la aplicación para disfrutar aún más
Vista previa del material en texto
1 CAMBIO CLIMÁTICO EN AREQUIPA: IMPACTOS, EVALUACIONES DE VULNERABILIDAD Y MEDIDAS DE ADAPTACIÓN José A. Marengo, Guillermo O. Obregón, María. C. Valverde Centro de Ciências do Sistema Terrestre-Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (CCST/INPE) Cachoeira Paulista, São Paulo, Brasil Noviembre 2008 2 ÍNDICE Presentación 3 Agradecimientos 6 Siglas 7 Índice de Tablas 8 Índice de Figuras 9 Introducción 15 Capítulo 1: Clima y características geográficas de la región de Arequipa 16 Capítulo 2: Metodologías de análisis observacionales y generación de escenarios climáticos futuros para la región Arequipa 29 Capítulo 3: Interpretación de tendencias climáticas observadas en la región Arequipa 45 Capítulo 4: Interpretación de escenarios climáticos futuros para la región Arequipa 68 Capítulo 5: La problemática de retroceso glaciar actual y proyecciones futuras en el ámbito regional de arequipa 99 Capítulo 6 : Impactos del cambio climático en arequipa: conclusiones 11 4 Capítulo 7: Política de vulnerabilidad y adaptación 12 0 Bibliografía 12 5 Glosario 13 0 3 PRESENTACIÓN Según los resultados del Cuarto Informe Científico del Panel Intergubernamental de Cambio Climático IPCC AR4 en 2007, se ha dejado establecido que la concentración atmosférica de gases de efecto invernadero se ha incrementado como resultado de la actividad humana desde 1750 y ahora excede largamente los valores pre-industriales. La concentración del CO2 en la atmósfera global se ha incrementado de un nivel pre-industrial de 280 ppm a 379 ppm en el 2005. La región tropical y, en consecuencia, los países localizados dentro de ella serán los más afectados por las consecuencias del cambio climático. El cambio climático es definitivamente uno de los temas más relevantes de la agenda ambiental internacional actual y que atraviesa la economía, el comercio y las decisiones políticas en este nuestro mundo globalizado. La comunidad científica internacional ha acumulado suficiente evidencia sobre la magnitud de los efectos del cambio climático. El Perú es uno de los países más vulnerables ante el cambio climático, el tercer país más vulnerable después de Honduras y Bangladesh según el Tyndall Centre del Reino Unido. Según el IPCC AR4, hay un alto acuerdo y una gran evidencia de que con las actuales políticas de mitigación del cambio climático, las emisiones globales de gases de efecto invernadero continuarán creciendo durante las próximas décadas. Para las próximas dos décadas se proyecta un calentamiento de 0.2 ºC por década para un rango de escenarios. Incluso si la concentración de todos los gases y aerosoles se mantuviera constante al nivel del año 2000, se espera un calentamiento de 0.1 ºC por década. El reciente informe del Programa de las Naciones Unidas para el Desarrollo PNUD, considerando el Índice de Desarrollo Humano IDH, muestra que el cambio climático puede afectar el desarrollo de los países y sugiere que el cambio climático puede tener grandes impactos en los países tropicales de América Latina. En países como Perú y Bolivia, se registra el derretimiento de glaciares con bastante celeridad, lo que puede tener graves consecuencias, pues ellos representan aproximadamente el 80% del agua consumida por la población. Estos informes no presentan muchas evidencias de tendencias climáticas o cambio climático en Perú, mucho menos para la sierra sur del Perú y, particularmente, para la Región de Arequipa. A eso debemos agregar la poca indisponibilidad de información hidroclimática continua y confiable para periodos relativamente largos, necesarios, para estudios de tendencias climáticas, lo cual no permite una detección adecuada de tendencias en las características pluviométricas, térmicas e hidrológicas durante las recientes décadas. El Servicio Nacional de Meteorología e Hidrología -SENAMHI y el Instituto Geofísico del Perú - IGP, en conjunto con cooperaciones internacionales, bajo la coordinación del Consejo Nacional del Ambiente – CONAM, han trabajado y producido escenarios futuros de cambio 4 climático para las regiones de Piura, Cuenca del Santa y Valle del Río Mantaro. La región de Arequipa carece de estudios y datos confiables sobre cambios y escenarios climáticos que puedan orientar la definición de medidas de adaptación al cambio climático. Por lo cual, se hace necesario un estudio de tendencias climáticas y la elaboración de escenarios climáticos futuros para la región de Arequipa, con proyecciones que puedan ser usadas en análisis de impactos y vulnerabilidad climática y en la planificación de medidas de adaptación, en sectores claves de la región, principalmente, en la agricultura y recursos hídricos. Un reciente estudio de la Secretaria General de la Comunidad Andina (Amat y León et al. 2008) muestra que la región Andina, reconocida por su diversidad biológica, cultural y climática, la extensión de sus bosques, que ocupan cerca del 50% del territorio y resguardan una de las reservas de agua más importantes a nivel global, afronta hoy en día la amenaza del cambio climático. El retroceso glaciar y la disminución de la disponibilidad de agua es una de las mayores preocupaciones. Los Países Andinos producen el diez por ciento del agua del planeta, que proviene principalmente de ecosistemas alto-andinos y glaciares, los cuales drenan en su mayoría hacia la extensa Amazonía. La cubierta de nieve por temporadas es la fuente principal de ―runoff‖ en muchas regiones montañosas globalmente más de un billón de personas dependen de ella como provisión de agua para uso doméstico, industrial y en la agricultura, incluyendo en algunos casos su uso para la generación de energía hidroeléctrica. Monitoreos satelitales demuestran que desde finales de 1960, las cubiertas de nieve en el Hemisferio Norte han estado disminuyendo 1.3 por ciento por década. Cada vez que la temperatura sube en un grado C°, se predice que la línea de nieve en las montañas subirá por sobre los 120 metros en el caso de Chile y por 150 metros en el caso de los Alpes. En América del Sur, en áreas con bastante cobertura glaciar como Argentina, la región de la Patagonia en Chile y la región de las Montañas de San Elías en Alaska podría haber un colapso de estos cuerpos de hielo. Estos glaciares podrían retroceder hasta en un 40 por ciento e incluso cerca del 80 por ciento para el año 2100 bajo los modelos climáticos actuales con algunas regiones montañosas que están completamente carentes de cobertura glaciar. En Brasil, el Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) ya ha generado escenarios regionalizados de clima para toda América del Sur. Esta información está siendo utilizada en Brasil para la elaboración del Plan Nacional de Cambio Climático y para estudios de impactos y vulnerabilidad regional al cambio climático de varios sectores, ya que conociendo la vulnerabilidad existe la posibilidad de preparar medidas de adaptación. Así, el INPE tiene una sólida experiencia para elaborar escenarios climáticos para el departamento de Arequipa, creando una base de datos confiables sobre los posibles efectos del cambio climático. El objetivo de este libro es de presentar primero una caracterización de la climatología regional, considerando preferentemente aspectos y condiciones de temperatura, precipitación y sus variabilidades, 5 así como una caracterización de la geografía regional, incluyendo sus zonas de vida, paisajes y ecosistemas presentes. Luego se presenta una caracterización del clima y geografía de la región Arequipa, incluyendo una revisión y análisis de los estudios regionales existentes, respecto a climatología regional, y en especial el estudio de riesgo climático regional a extremos del tiempo y clima (sequías, heladas y olas de frío basadas en el análisis de información climática e hidrológica. Posteriormentese presenta un análisis de las tendencias y extremos hidroclimáticos y la elaboración de escenarios climáticos futuros para la Región de Arequipa, mostrando las proyecciones de cambio climático hasta finales del siglo XXI, en base al clima medio (1961-1990) y de los extremos climáticos. Esto incluye el estudio de las proyecciones climáticas del futuro usando los modelos globales de IPCC AR4 a lo largo del Siglo XXI (periodos 2011-2040, 2041-2070 y 2071-2100) y del modelo regional HadRM3P para el periodo de 2071-2100, para escenarios de emisión extremos A2 (altas emisiones) y B2 (bajas emisiones) definidos por el IPCC. Se analizan también la evolución de indicadores térmicos de altos niveles que puedan sugerir tendencias actuales y futuras de hielo del nevado Coropuna, para investigar el estado presente y proyecciones futuras de cobertura de nieve. Dicho sistemas de glaciares representan una importante fuente del recurso hídrico para el desarrollo de actividades como la agricultura y la generación de energía hidroeléctrica. Esto permitirá dar las bases para análisis de riesgo climático regional actual y futuro a los extremos climáticos observados y simulados de temperatura y precipitación hasta finales del siglo XXI. Cabe resaltar que este libro fue escrito considerando estudios y publicaciones producidas en el Perú y en el exterior, incluyendo las evaluaciones de recursos naturales en Arequipa producidas por la antigua Oficina Nacional de Evaluación de los Recursos Naturales (ONERN), el Instituto Nacional de Recursos Naturales (INRENA), el Servicio Nacional de Meteorología e Hidrología (SENAMHI), y estudios y trabajos de tesis en universidades de la región, así como documentos e informes inéditos que fueron obtenidos después de una minuciosa busca en bancos bibliográficos públicos de los diferentes programas de las Naciones Unidas, de entidades privadas, y de informes y manuscritos inéditos, muchos de ellos disponibles en bibliotecas privadas y en la internet. CAMBIO CLIMÁTICO EN AREQUIPA: IMPACTOS, EVALUACIONES DE VULNERABILIDAD Y MEDIDAS DE ADAPTACIÓN AGRADECIMIENTOS Agradecemos al Proyecto PN05.2138-001.04 del Programa Sectorial de Protección del Clima (CaPP), al Programa de Desarrollo Rural Sostenible (PDRS-GTZ) y al proyecto Gestión de Riesgo y Desastres (PGRD-COPASA) por financiar esta publicación. Agradecemos al CPTEC/INPE por permitir el uso de los escenarios climáticos del futuro para América del Sur, los que fueron obtenidos a través del Projeto de Conservação e Utilização Sustentável da Diversidade Biológica Brasileira – PROBIO del MMA/BIRD/GEF/CNPq del Brasil, y al Global Opportunity Fund del Reino Unido a través del proyecto ―Using Regional Climate Change Scenarios for Studies on Vulnerability and Adaptation in Brazil and South America‖. Los resultados de las proyecciones climáticas del futuro de los modelos globales acoplados de IPCC AR4 fueron transferidos por los grupos mundiales de modelamiento de clima al IPCC - Centro de Distribución de Datos, y procesados por el Program for Climate Model Diagnosis and Intercomparison (PCMDI). Similares agradecimientos se extienden al Hadley Centre for Climate Research del Reino Unido por permitir el uso del modelo regional HadRM3P y las condiciones de contorno del modelo global HadAM3P. Agradecemos también al SENAMHI y CORPAC por la factibilidad de proveer información climática. CAMBIO CLIMÁTICO EN AREQUIPA: IMPACTOS, EVALUACIONES DE VULNERABILIDAD Y MEDIDAS DE ADAPTACIÓN 7 SIGLAS AR4 Cuarto informe científico del IPCC CNPq Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico, Brasil CONAMA Consejo Nacional del Medio Ambiente CORPAC Cooperación Peruana de Aeropuertos y Aviación Comercial CPTEC Centro de Previsão de Tempo e Estudos Climáticos, Brasil CRU Climate Research Unit del Reino Unido EF, MA, MJ, JA, SO, ND Enero-Febrero, Marzo-Abril, Mayo-Junio, Julio-Agosto, Septiembre-Octubre, Noviembre-Diciembre ES Earth Simulator, supercomputador del MRI utilizado para modelar escenarios climáticos de alta resolución GEF Global Environmental Facility GISS Goddard Institute for Space Studies, EUA GOF Global Opportunity Fund, Reino Unido IDH Índice de Desarrollo Humano INAGGA Instituto Andino de Glaciología y Geoambiente INPE Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais, Brasil INRENA Instituto Nacional de Recursos Naturales IPCC Intergovernmental Panel on Climate Change JMA Japan Meteorologiacl Agency MRI Meteorological Research Institute, Japón MMA Ministério do Meio Ambiente, Brasil NARCCAP North American Regional Climate Change Assesment Program NCEP National Center for Environmental Predictions, EUA OMM Organización Mundial de Meteorologia PGRD-COPASA Proyecto Gestión del Riesgo de Desastres en el Departamento de Arequipa PNUMA Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente PROBIO Projeto de Conservação e Utilização Sustentável da Diversidade Biológica Brasileira, Brasil PROCLIM Programa de Fortalecimiento de Capacidades Nacionales para Manejar el Impacto del Cambio Climático PRUDENCE Prediction of Regional scenarios and Uncertainties for Defining European Climate change risks and Effects SENAMHI Servicio Nacional de Meteorología e Hidrología SEDAPAL Servicio de Agua Potable y Alcantarillado de Lima SIG Sistema de Información Geográfica SRES Special Report Emission Scenarios STARDEX Statistical and Regional dynamical Downscaling of Extremes for European regions UK United Kingdom UNALM Universidad Nacional Agraria La Molina CAMBIO CLIMÁTICO EN AREQUIPA: IMPACTOS, EVALUACIONES DE VULNERABILIDAD Y MEDIDAS DE ADAPTACIÓN 8 INDICE DE TABLAS Tabla Descripción Pág Tabla 1 Modelos globales del IPCC AR4 usados en este estudio (Fuente: PCMDI http://www .pcmdi.llnl.gov/ipcc/model_documentation/ipcc_model_d ocumentation.php) 33 Tabla 2 Estaciones Meteorológicas utilizadas en el presente Estudio. Las variables y el tipo de datos utilizados en el presente trabajo son indicadas (X): Totales mensuales o diarios de la precipitación y medias mensuales o diarias de temperaturas. 34 Tabla 3 Índices de extremos climáticos generados a partir de datos diarios y de la estadística de las salidas numéricas de los modelos globales de IPCC AR4 para varios periodos de tiempo en el Siglo XXI y del modelo HadRM3P para el futuro (2071-2100) en relación al presente (1961-90), para los escenarios de emisión A2 y B2. Estos índices también serán calculados para cada estación, asumiendo que los registros climáticos sean homogéneos y consistentes (Trenberth et al. 2007). 35 Tabla 4 Tendencias de las temperaturas extremas en °C/Década 51 Tabla 5 Tendencias de los Índices Climáticos en índice/década. 67 Tabla 6 Resumen de las proyecciones climáticas para la región de interés resultante del análisis de las siguientes fuentes: modelos globales del IPCC AR4, modelo regional HadRM3P y de las proyecciones del modelo global de alta resolución del MRI-JMA del Japón. Las proyecciones corresponden el periodo 2071-2100. +/- indica aumento/reducción, ++/-- indica que los aumentos/reducciones son más intensos en magnitud. Confiabilidad está basada en la consistencia entre las tres fuentes. Alta: las tres fuentes coinciden; Media-Alta: 2 de las tres fuentes coinciden. En alta y media-alta la magnitud del cambio es estadísticamente significativa. Confiabilidad Media-2 de las tres fuentes coinciden pero la magnitud del cambio es muy baja. (*) Como no existe un índice de ondas de frío, consideramos la ocurrencia de noches frías y de días con helada (Temperaturas de 0 oC o menores) sea radiactiva o advectiva como indicadores de ondas de frío. 97 Tabla 7 Impactos regionales, vulnerabilidad al cambio climático en Arequipa, y capacidad adaptativa 122 CAMBIO CLIMÁTICO EN AREQUIPA: IMPACTOS, EVALUACIONES DE VULNERABILIDAD Y MEDIDAS DE ADAPTACIÓN9 ÍNDICE DE FIGURAS Figuras Descripción Pág Fig. 1.1 Mapa del departamento de Arequipa con las localizaciones de las diferentes estaciones meteorológicas y pluviométricas (circulo negro) y con la localización del nevado Coropuna (triangulo negro). 22 Fig. 1.2 Mapas de temperatura media bimensual (DE, MA, MA, JA, SO, ND) en ºC para Arequipa, periodo 1961-1990. Fuente de datos: CRU-University of East Angia, UK. La escala de colores aparece en la parte inferior de cada panel. 24 Fig. 1.3 Medias de temperaturas extremas y lluvia en el Aeropuerto Rodríguez Ballón en la ciudad de Arequipa (Fuente: //pt.allmetsat.com/clima/peru.) 24 Fig. 1.4 Mapas de precipitación bimensual (DE, MA, MA, JA, SO, ND) en mm/día para Arequipa, periodo 1961-1990. Fuente de datos: CRU-University of East Anglia, UK. La escala de colores aparece en la parte inferior de cada panel. 25 Fig. 1.5 Ocurrencia histórica de eventos hidroclimáticos (sin fenómeno de El Niño) y sus efectos por quinquenios 1972- 2006 (Amat e León et al. 2007). 28 Fig. 2.1 Anomalías de temperatura del aire media global (en relación a la climatología de 1961-1990) desde el período industrial. La línea negra representa la media móvil de 10 años. Los 13 años más calientes aparecen listados en la parte superior (Fuente: Climate Research Unit 2007). 30 Fig. 2.2 Emisiones de Gases de Efecto Invernadero del 2000 al 2100 para los diferentes escenarios del SRES (Fuente: IPCC). 38 Fig. 2.3 Tendencias de índices de precipitación intensa esporádica y de máximo número de días secos consecutivos en Perú, derivados del modelo Global del MRI-Earth Simulator, resolución de 20 km lat-lon. Los mapas representan la diferencia entre el clima del futuro (2080-99) menos el presente (1961-1990), para el escenario A1B (Avalos 2007). 40 Fig. 2.4 Estrategia de ―downscaling‖ dinámico para obtener los escenarios climáticos futuros para variables medias y extremas en Arequipa. 43 Fig. 3.1 Anomalías anuales de temperatura del aire en la región de los Andes Tropicales (1°N-23°S) entre 1939 a 1998, en relación a la climatología de 1961-1990. Las tendencias son estimadas por el método de mínimos cuadrados. Las barras verticales corresponden a 2 desviaciones estándares (Vuille y Bradley, 2000). 47 Fig. 3.2 Tendencias de las temperaturas máximas y mínimas en la estación de CORPAC del aeropuerto Rodríguez Ballón de 48 CAMBIO CLIMÁTICO EN AREQUIPA: IMPACTOS, EVALUACIONES DE VULNERABILIDAD Y MEDIDAS DE ADAPTACIÓN 10 Arequipa (Latitud: 16°20' S; Longitud: 71°34' S; Altitud: 2539 msnm) para el periodo 1977-2006. Los valores son para la media anual, de verano (EFM) y de invierno (JJA). (Fuente: CORPAC). Fig. 3.3 Tendencias de las temperaturas máximas y mínimas en la estación de Aplao (Latitud: 16°04' S; Longitud: 72°29' S; Altitud: 645 msnm) para el periodo 1971-2003. Los valores son para la media anual, de verano (EFM) y de invierno (JJA). (Fuente: SENAMHI). 49 Fig. 3.4 Tendencias de las temperaturas medias, máximas, mínimas y ciclo anual medios anuales, en la estación de Aplao (Latitud: 16°04' S; Longitud: 72°29' S; Altitud: 645 msnm) para el periodo 1964-2006. (Fuente: SENAMHI). 50 Fig. 3.5 Tendencias de las temperaturas máximas, mínimas y ciclo anual medios anuales, en la estación de Arequipa (Latitud: 16°20' S; Longitud: 71°34' S; Altitud: 2539 msnm) para el periodo 1977-2006. (Fuente: CORPAC) 50 Fig. 3.6 Tendencias de las temperaturas máximas, mínimas y ciclo anual medios anuales, en la estación de Imata. (Fuente: SENAMHI). 51 Fig. 3.7 Tendencias del índice de noches cálidas (TN90, %) y de días con helada (FD) en la Pampa de Majes (Latitud: 16.3 S, Longitud: 72.20 W, altitud: 1434 msnm), durante el periodo 1964-2000. La definición de estos índices aparece en la Tabla 3. 52 Fig. 3.8 Tendencias del índice de días con helada (FD) en Aplao, Imata e Pampacolca. 53 Fig. 3.9 Tendencias del índice TN10P (percentil 10) de noches frías en Aplao e Imata. 54 Fig. 3.10 Tendencias del índice TN90P (percentil 99) de noches cálidas en Aplao e Imata. 54 Fig. 3.11 Tendencias del índice TX10P (percentil 99) de días fríos en Aplao e Imata . 55 Fig. 3.12 Tendencias del índice de TX90P (percentil 99) de días cálidos en Aplao e Imata. 55 Fig. 3.13 Distribución de las precipitaciones totales anuales de algunas estaciones de la región de Arequipa: Aplao, Ayo, Imata y Pampacolca. (Fuente:SENAMHI). 57 Fig. 3.14 Distribución de las anomalías estandarizadas de las precipitaciones totales anuales de las estaciones de Aplao, Ayo, Imata y Pampacolca. (Fuente:SENAMHI). 58 Fig. 3.15 Tendencias de las precipitaciones anuales, verano e invierno para algunas estaciones de Arequipa: Aeropuerto Rodríguez Ballón de Arequipa, Chuquibamba, Pampacolca, Yanaquia, Arma, Chichas, Salamanca, Ayo y Andagua (Fuente: CORPAC, SENAMHI). 60 Fig. 3.16 Distribución espacial de las tendencias lineales de las precipitaciones anuales para algunas estaciones de la Región 61 CAMBIO CLIMÁTICO EN AREQUIPA: IMPACTOS, EVALUACIONES DE VULNERABILIDAD Y MEDIDAS DE ADAPTACIÓN 11 de Arequipa (Fuente: CORPAC, SENAMHI). Fig. 3.17 Distribución espacial de las tendencias lineales de las precipitaciones anuales para algunas estaciones de la Región de Arequipa (Fuente: CORPAC, SENAMHI). 62 Fig. 3.18 Tendencias del índice de número de días con lluvia mayor a 10 mm (R10) y de frecuencia de precipitación en el percentil 95th superior (R95P) en Pampa de Majes (Latitud: 16.3 oS, Longitud: 72.20 oW, altitud: 1434 msnm), durante el periodo 1964-2000. 63 Fig. 3.19 Tendencias del índice de máximo número de días lluviosos consecutivos (CWD) y Máximo número de días secos consecutivos (CDD). 64 Fig. 3.20 Tendencias del índice de número de días con precipitación mayores a 10 mm (R10mm) y número de días con precipitación mayor a 20 mm (R20mm). 65 Fig. 3.21 Tendencias del índice máxima precipitación acumulada en 1 día (RX1Day) y máxima precipitación acumulada en 5 días (RX5day). 66 Fig. 3.22 Tendencias del índice precipitación del percentil 95º (R95p) y percentil 99º (R99p). 66 Fig. 4.1 Anomalías de temperatura (oC) y precipitación media global (%) del periodo 2000 hasta 2100, relativo a 1980-1999, generados por los modelos de IPCC AR4 para los escenarios B1 y A2. Cada línea de color representa cada uno de los modelos de IPCC (que aparecen a la derecha del mapa). La línea negra gruesa representa la media del conjunto de todos los modelos. El número entre paréntesis a la izquierda de cada cuadro representa el número de modelos utilizados. 69 Fig. 4.2 Anomalías de temperatura del aire (oC) para el escenario B1-optimista para Arequipa en el verano (Diciembre- Enero-Febrero), para los periodos de tiempo 2011-2040, 2041-2070 y 2071-2100, relativos a 1961-1990. La escala de colores aparece en la parte inferior de cada mapa. 71 Fig. 4.3 Anomalías de temperatura del aire (o C) para el escenario B1-optimista para Arequipa en el otoño (Marzo-Abril- Mayo), para los periodos de tiempo 2011-2040, 2041-2070 y 2071-2100, relativos a 1961-1990. La escala de colores aparece en la parte inferior de cada mapa. 72 Fig. 4.4 Anomalías de temperatura del aire (oC) para el escenario B1-optimista para Arequipa en el verano (Junio-Julio- Agosto), para los periodos de tiempo 2011-2040, 2041- 2070 y 2071-2100, relativos a 1961-1990. La escala de colores aparece en la parte inferior de cada mapa. 73 Fig. 4.5 Anomalías de temperatura del aire (o C) para el escenario B1-optimista para Arequipa en el verano (Septiembre- Octubre-Noviembre), para los periodos de tiempo 2011- 2040, 2041-2070 y 2071-2100, relativos a 1961-90. Escala de colores aparece en la parte inferior de cada mapa. 74 CAMBIO CLIMÁTICO EN AREQUIPA: IMPACTOS, EVALUACIONES DE VULNERABILIDAD Y MEDIDAS DE ADAPTACIÓN 12 Fig. 4.6 Anomalías de temperatura del aire (o C) para el escenario A2-pesimista paraArequipa en el verano (Diciembre- Enero-Febrero), para los periodos de tiempo 2011-2040, 2041-2070 y 2071-2100, relativos a 1961-1990. La escala de colores aparece en la parte inferior de cada mapa. 75 Fig. 4.7 Anomalías de temperatura del aire (o C) para el escenario A2-pesimista para Arequipa en el otoño (Marzo-Abril- Mayo), para los periodos de tiempo 2011-2040, 2041-2070 y 2071-2100, relativos a 1961-1990. La escala de colores aparece en la parte inferior de cada mapa. 76 Fig. 4.8 Anomalías de temperatura del aire (o C) para el escenario A2-pesimista para Arequipa en el invierno (Junio-Julio- Agosto), para los periodos de tiempo 2011-2040, 2041- 2070 y 2071-2100, relativos a 1961-1990. La escala de colores aparece en la parte inferior de cada mapa. 77 Fig. 4.9 Anomalías de temperatura del aire (oC) para el escenario A2-pesimista para Arequipa en la primavera (Septiembre- Octubre-Noviembre), para los periodos de tiempo 2011- 2040, 2041-2070 y 2071-2100, relativos a 1961-1990. La escala de colores aparece en la parte inferior de cada mapa. 78 Fig. 4.10 Anomalías de precipitación (mm/día) para el escenario A2- pesimista para Arequipa en el verano (Diciembre-Enero- Febrero), para los periodos de tiempo 2011-2040, 2041- 2070 y 2071-2100, relativos a 1961-1990. La escala de colores aparece en la parte inferior de cada mapa. 80 Fig. 4.11 Anomalías de precipitación (mm/día) para el escenario A2- pesimista para Arequipa en el otoño (Marzo-Abril-Mayo), para los periodos de tiempo 2011-2040, 2041-2070 y 2071- 2100, relativos a 1961-1990. La escala de colores aparece en la parte inferior de cada mapa. 81 Fig. 4.12 Anomalías de precipitación (mm/día) para el escenario A2- pesimista para Arequipa en el invierno (Junio-Julio- Agosto), para los periodos de tiempo 2011-2040, 2041- 2070 y 2071-2100, relativos a 1961-1990. La escala de colores aparece en la parte inferior de cada mapa. 82 Fig. 4.13 Anomalías de precipitación (mm/día) para el escenario A2- pesimista para Arequipa en la primavera (Septiembre- Octubre-Noviembre), para los periodos de tiempo 2011- 2040, 2041-2070 y 2071-2100, relativos a 1961-1990. La escala de colores aparece en la parte inferior de cada mapa. 83 Fig. 4.14 Anomalías de precipitación (mm/día) para el escenario A2- pesimista para Arequipa en el verano (Diciembre-Enero- Febrero), para los periodos de tiempo 2011-2040, 2041- 2070 y 2071-2100, relativos a 1961-1990. La escala de colores aparece en la parte inferior de cada mapa. 84 Fig. 4.15 Anomalías de precipitación (mm/día) para el escenario A2- pesimista para Arequipa en el otoño (Marzo-Abril-Mayo), para los periodos de tiempo 2011-2040, 2041-2070 y 2071- 85 CAMBIO CLIMÁTICO EN AREQUIPA: IMPACTOS, EVALUACIONES DE VULNERABILIDAD Y MEDIDAS DE ADAPTACIÓN 13 2100, relativos a 1961-1990. La escala de colores aparece en la parte inferior de cada mapa. Fig. 4.16 Anomalías de precipitación (mm/día) para el escenario A2- pesimista para Arequipa en el invierno (Junio-Julio- Agosto), para los periodos de tiempo 2011-2040, 2041- 2070 y 2071-2100, relativos a 1961-1990. La escala de colores aparece en la parte inferior de cada mapa. 86 Fig. 4.17 Anomalías de precipitación (mm/día) para el escenario A2- pesimista para Arequipa en la primavera (Septiembre- Octubre-Noviembre), para los periodos de tiempo 2011- 2040, 2041-2070 y 2071-2100, relativos a 1961-1990. La escala de colores aparece en la parte inferior de cada mapa. 87 Fig. 4.18 Proyecciones de cambios de temperatura del aire en Arequipa para el periodo 2071-2100 relativo al clima del presente 1961-1990. Los mapas son bimensuales, y las anomalías de temperatura son en oC. Los escenarios usados son B2-bajas emisiones (izquierda) y A2-Altas emisiones (derecha). La escala de color aparece en la parte de debajo de cada mapa. 89 Fig. 4.19 Proyecciones de cambios de índices extremos de temperatura definidos en el Cuadro 1, para Arequipa para el periodo 2071-2100 relativo al clima del presente 1961- 1990. Los mapas son bimensuales, y las anomalías son de la frecuencia en %. Los escenarios usados son B2-bajas emisiones (izquierda) y A2-Altas emisiones (derecha). La escala de color aparece a la derecha de cada mapa. 92 Fig. 4.20 Proyecciones de cambios de precipitación Arequipa para el periodo 2071-2100 relativo al clima del presente 1961-1990. Los mapas son bimensuales, y las anomalías de lluvia son en mm/día. Los escenarios usados son B2-bajas emisiones (izquierda) y A2-Altas emisiones (derecha). La escala de color aparece en la parte de debajo de cada mapa. 94 Fig. 4.21 Proyecciones de cambios de índices extremos de precipitación definidos en el Cuadro 1, para Arequipa para el periodo 2071-2100 relativo al clima del presente 1961- 1990. Los mapas son bimensuales, y las anomalías son de la frecuencia en %. Los escenarios usados son B2-bajas emisiones (izquierda) y A2-Altas emisiones (derecha). La escala de color aparece a la derecha de cada mapa. 96 Fig. 5.1 Cambios en el área de cobertura del glaciar Yanamarey (Fuente: University of East Anglia) y cambio en la altura límite de la línea de nieve del glaciar Santa Rosa (Fuente: Comunicación Nacional de Perú a UNFCCC). 100 Fig. 5.2 Cambios en el área de cobertura de los glaciares tropicales relativo a sus valores en 1900, en % (Lemke et al. 2007). 103 Fig. 5.3 Cambios proyectados en la temperatura del aire de las cordilleras de las Américas, desde Alaska hasta sur de Chile 2090-2099 en relación a 1990-1999 (Bradley et al 2006). 104 Fig. 5.4 Evolución de la cobertura glaciar de Coropuna entre 1955 y 106 CAMBIO CLIMÁTICO EN AREQUIPA: IMPACTOS, EVALUACIONES DE VULNERABILIDAD Y MEDIDAS DE ADAPTACIÓN 14 2003 (Silverio 2004) Fig. 5.5 Cobertura glaciar del Nevado Coropuna para 1955 (contorno en negro con flechas verdes; fuente ING [1990 y 2000]) y 2003 (en amarillo límite externo). Composición color de Landsat 5 TM, del 04.09.2003 (Silverio 2004) 106 Fig. 5.6 Representación gráfica de las Cuencas en la zona de Castilla, a) Las cuencas delimitadas en función de las divisorias de aguas. B) Las siete cuencas de la zona de estudio más la posición del Glaciar Coropuna para los años 1955 y 2003. (Fuente: Suárez, 2007). 107 Fig. 5.7 Evolución de la cobertura glaciar para los próximos 100 anos proyectado por el modelo ECHAM4 y para el escenario A2. (Fuente: Suárez, 2007) 108 Fig. 5.8 Serie de tiempo de anomalías de temperatura del aire (en oC) al nivel de 500 hPa (aproximadamente 5000 msnm) para un punto de grilla próximo al Nevado Coropuna (punto rojo en el mapa de Arequipa). Las anomalías son calculadas en relación ala climatología de 1979-2006. 109 Fig. 5.9 Anomalías de temperatura (oC) y precipitación media (mm/día) para la región próxima al Nevado Coropuna del periodo 2000 ate 2100, relativo a 1980-1999 generados por seis modelos de IPCC AR4. Cada línea de color representa cada uno de los modelos de IPCC. La línea negra gruesa representa la media del conjunto de todos los modelos. Los escenarios considerados son A1B y B2. 111 Fig. 5.10 Anomalías de temperatura (oC) para la región próxima al Nevado Coropuna del periodo 2000 ate 2100, relativo a 1979-1996 generado por seis modelos de IPCC AR4. Cada línea de color representa cada uno de los modelos de IPCC. La línea negra gruesa representa la media del conjunto de todos los modelos, y la línea roja gruesa representa las ―observaciones‖ derivadas de los reanálisis de NCEP. Los escenarios considerados son A1B y B2. 112 CAMBIO CLIMÁTICO EN AREQUIPA: IMPACTOS, EVALUACIONES DE VULNERABILIDAD Y MEDIDAS DE ADAPTACIÓN 15 INTRODUCCIÓN El presente trabajo consta de siete capítulos y la correspondiente referencia a la bibliografía consultada, además de un glosario técnico sobre términos usados en la literatura de cambio climático. El Capítulo inicial nombrado estudia las características de clima y geografíade Arequipa, donde se introduce al lector a una visión actualizada sobre clima y su variación espacial y temporal, así como geografía, ecología e hidrología. En el Capitulo 2 se hace una introducción al cambio climático, las metodologías de análisis, los registros climáticos derivados de estaciones meteorológicas en el departamento, los modelos climáticos usados por el IPCC en su reciente informe (IPCC AR4), los escenarios de emisión de gases del efecto invernadero, las variables usadas para los parámetros medios e índices de extremos climáticos calculados para todo Arequipa. Se define la metodología de ―downscaling‖ y cómo fue aplicada, para ello se hace una descripción detallada de los modelos usados, que incluye el modelo global HadAM3P y el modelo regional HadRM3P usado. Finalmente se presentan algunos comentarios sobre las posibles fuentes de incertidumbre en los escenarios de cambio climático. En el Capítulo 3 se presentan resultados de análisis observacionales de tendencias climáticas de parámetros medios y extremos climáticos de temperatura y lluvia, detectadas en la región tropical Andina, con énfasis en Arequipa. Basados en esta descripción, el Capítulo 4 presenta los escenarios climáticos del futuro usando las proyecciones climáticas para los periodos de 2011-2040, 2041-70 y 2071-2100 de 5 modelos globales de IPCC AR4, para escenarios extremos de emisión de gases de efecto invernadero. Estas proyecciones incluyen temperatura y precipitación media así como de varios índices de extremos de lluvia y temperatura, y presentados en mapas estacionales y anuales. La problemática de retroceso glacial en Arequipa es discutida en el Capitulo 5, con una revisión de experiencias anteriores y estudios de retroceso de glaciales en la región Andina, en Perú y en Arequipa, y de los posibles impactos en la hidrología de la región. Énfasis especial es dado para el Nevado Coropuna. Se hacen análisis de los posibles impactos del calentamiento global hasta finales del siglo XXI derivados de los modelos de IPCC AR4. En el Capitulo 6 son presentadas las conclusiones del estudio, considerando las componentes de modelos y observaciones, y se presentan también algunas consideraciones sobre vulnerabilidad al cambio climático en la región. A fines de facilitar el entendimiento de los impactos del cambio climático, el cual se expresa en directa relación con la vulnerabilidad, en el Capítulo 7 se hace una reflexión sobre vulnerabilidad y adaptación, incluyendo comentarios sobre coyunturas temáticas y políticas de desarrollo, además de una revisión de los problemas enfrentados en la realización de estudios climáticos como el presente, y se presenta un resumen de impactos regionales, vulnerabilidad y adaptación al cambio climático, mostrando también la capacidad adaptativa por sector en Arequipa. CAMBIO CLIMÁTICO EN AREQUIPA: IMPACTOS, EVALUACIONES DE VULNERABILIDAD Y MEDIDAS DE ADAPTACIÓN 16 CAMBIO CLIMÁTICO EN AREQUIPA: IMPACTOS, EVALUACIONES DE VULNERABILIDAD Y MEDIDAS DE ADAPTACIÓN 17 CLIMA Y CARACTERÍSTICAS GEOGRÁFICAS DE LA REGIÓN DE AREQUIPA . l departamento de Arequipa fue fundado durante el gobierno provisorio del General Don José de San Martín por ley del 26 de abril de 1822; históricamente se sabe que Diego de Almagro en 1537 y 2 años más tarde Francisco Pizarro quienes al pasar por el valle con sus expediciones dejaron los primeros españoles establecidos en el área que se conoce hoy como barrio de San Lázaro. El 15 de agosto de 1540 Don Manuel García de Carbajal funda La Villa Hermosa de Arequipa, la misma que fue establecida con una traza de 49 manzanas, tiene como capital la ciudad de Arequipa; cuenta con una superficie de 63 345.39 Km2 que equivale al 4.93% del territorio nacional. Está ubicado a 14°36’006‖ y 17°16’54‖ latitud sur, y 70°50’24‖ y 75°05’52‖ longitud Oeste, su altitud fluctúa entre los 0 hasta los 6 266 msnm, con casi la mitad de su territorio por encima de los 3,000 m, integra dos regiones naturales: costa y sierra; presentando variado aspecto físico, por su irregular topografía determinada por la Cordillera Occidental. Limita al noroeste con Ica, Ayacucho y Apurímac, al norte con Cusco y Puno, al este con Moquegua y al sur con el Océano Pacífico. La capital es la ciudad de Arequipa, ubicada a 16º23'40" latitud sur y 71º32'06" longitud Capítulo 1 E CAMBIO CLIMÁTICO EN AREQUIPA: IMPACTOS, EVALUACIONES DE VULNERABILIDAD Y MEDIDAS DE ADAPTACIÓN 18 oeste, a una altitud de 2335 m.s.n.m. Arequipa es un departamento de gran riqueza cultural y geográfica. Se estima que sus primeros habitantes son de 6000 a 8 000 años A. C., durante el periodo Paleolítico. La evidencia de su existencia se encuentra cerca de la región de Yarabamba en Pampa Colorada y en Sumbay, detrás del Misti, donde es posible apreciar las pinturas rupestres en sus cavernas. En el departamento de Arequipa, se encuentran dos de los cañones más profundos del mundo: Cotahuasi (provincia de La Unión) y el Colca (provincia de Caylloma). Además, el maravilloso Valle de los Volcanes en Andagua, las playas de Mollendo, Camaná y Puerto Inca. Cuenta con 8 provincias y 109 distritos. Las ciudades más importantes son Mollendo, Camaná, Colca, Chuquibamba, Cotahuasi. Según proyecciones del INEI la población de la región Arequipa al 2001 asciende a 1 091 748 habitantes, es la segunda ciudad más importante del Perú, siendo su tasa de crecimiento promedio anual 1.8. La población regional se halla concentrada en el área urbana (86.6%) mientras que la zona rural concentra el 13.4 % de la población. 1.1 CARACTERÍSTICAS GEOGRÁFICAS DE AREQUIPA Por la presencia de la Cordillera Occidental de los Andes del Sur y del Centro, Arequipa presenta características especiales para la costa y la sierra. Su costa es alta y accidentada, el desierto costero es una franja estrecha entre los andes y el mar, cuyos rasgos principales son las dunas, los médanos, las pampas, los valles profundos y las lomas limitadas por cañones muy erosionados, por los que descienden las aguas turbulentas de los ríos. El mar de Grau baña los 430 kilómetros de litoral arequipeño, el más extenso del país y el que presenta mayor uniformidad. Sus aguas tienen temperaturas relativamente frescas, fenómeno producido por el afloramiento de aguas profundas. Si bien casi no existen bahías ni penínsulas, en cambio sí son frecuentes los acantilados y playas, algunas de éstas de varios kilómetros de extensión. La estrecha franja costera del departamento está limitada por el Océano Pacífico y por las estribaciones andinas. Su ancho depende de cuán cerca o lejos se encuentren las estribaciones del litoral, que van desde los 5 km en Punta Lobos (Atico) hasta los 60 km al norte de Mollendo. Un sistema de colinas y elevaciones propias, denominado Cordillera de la Costa, sobresale en la región sur y también afecta a los departamentos de Moquegua CAMBIO CLIMÁTICO EN AREQUIPA: IMPACTOS, EVALUACIONES DE VULNERABILIDAD Y MEDIDAS DE ADAPTACIÓN 19 y Tacna, con altitudes variables que oscilan entre 1 000 y 1 500 metros sobre el nivel del mar. La fisiografía regional es accidentada debido a la Cordillera de los Andes, que corre paralela al litoral, cuyos límites latitudinales pueden considerarse la línea divisoria de aguas en su parte superior, y el cambio marcado y abrupto de las condiciones climáticas típicas de la costa, en la inferior. Este último se presenta a los 1000 metros aproximadamente. Este límite inferior es relativamente bien definido, característica que diferencia a esta vertiente de la oriental la cual presenta un cambio continuo hasta llegar a la selva baja tropical. La costa se caracteriza por la influencia del océano Pacifico, los vientos alisios bajos, fríos y persistentes, corren en forma más o menos paralela a la costay no penetran al interior del continente, debido a la presencia de los Andes. Estos vientos dan origen a una inversión térmica muy estable que alcanza los 1000 m aproximadamente, produciendo dos ambientes climáticamente diferentes. La costa presenta un invierno muy húmedo, con nieblas persistentes y un verano relativamente seco, mientras la vertiente occidental presenta un invierno muy seco y un verano húmedo. Además la vertiente occidental de los Andes se caracteriza por ser muy accidentada con pendientes muy marcadas, sin embargo, es frecuente encontrar lugares relativamente planos llamados pampas. CAMBIO CLIMÁTICO EN AREQUIPA: IMPACTOS, EVALUACIONES DE VULNERABILIDAD Y MEDIDAS DE ADAPTACIÓN Las pampas, terrenos llanos y áridos de ancho variable, están ubicados entre los macizos cordilleranos y son muy comunes en el paisaje del departamento. Por sus valles costeros, que recorren el territorio de norte a sur, discurren ríos de carácter regular (irregular) o estacional, constituyendo el sistema de drenaje de la región. Sobresalen los valles de Acarí, Ocoña, Camaná, Majes, Tambo, Yauca, Chala, Atico, Pescadores y Quilca, dedicados principalmente a la explotación de recursos agropecuarios. Relieve andino La rama occidental de la Cordillera de los Andes atraviesa en la región en su parte media. Forma en su pendiente mesetas con diferentes altitudes, albergando valles angostos y pequeños y profundos cañones como el del Colca y el del Cotahuasi. Está coronada por grandes cumbres que van desde los 3 000 hasta los 6 000 metros sobre el nivel del mar, generalmente cubiertas de hielo y nieves perpetuas. La mayoría de estas elevaciones son conos volcánicos, como el el Misti, Chachani, Pichu Picchu, Ampato, Coropuna, Solimana, Mismi y Sabancaya(este último, en actividad desde 1985). La región occidental de los Andes sureños es conocida también como Cordillera Volcánica. Los fenómenos geográficos más importantes en Arequipa pueden resumirse así: Valles: Ocoña, Majes, Vítor, Camaná, Tambo, Arequipa. Pampas: San Francisco, Bella Unión, Pampa Blanca, Los Arrieros, Indio Viejo, La Yesera, Pedregosa, Camarones, La Joya, Majes. Cañones: Colca, Cotahuasi. Puntas: Lomas de Lima, Lobos, Tinaja, Al Aire, Quebrada Honda, Islay, Playuelas. Islas: Hornillas, Perica. Nevados: Coropuna (6 425m), Solimana (6 117m), Mismi (5 597m). Volcanes: Ampato (6 300m), Chachani (6 075m), Misti (5 823m), Pichupichu (5 600m), Sabancaya (5 340m) Pisos altitudinales: Costa, Yunga marítima, Quechua, Suni, Puna, Janca 1.2 Ecología, Zonas de vida y biodiversidad Según la clasificación de Holdridge (XXXX), basada en las características térmicas y pluviométricas en la región Arequipa, el departamento cuenta con 24 zonas de vida: - Desierto desecado subtropical - Desierto desecado templado cálido - Desierto superárido (montano bajo subtropical) - Desierto superárido templado cálido - Desierto perárido subtropical - Desierto perárido montano subtropical - Matorral desértico subtropical - Matorral desértico templado cálido - Desierto árido montano subtropical - Estepa espinosa (montano bajo subtropical) - Matorral desértico montano subtropical - Matorral semiárido subalpino subtropical - Estepa montano subtropical CAMBIO CLIMÁTICO EN AREQUIPA: IMPACTOS, EVALUACIONES DE VULNERABILIDAD Y MEDIDAS DE ADAPTACIÓN 21 - Matorral desértico subalpino subtropical - Matorral desértico subalpino templado cálido - Bosque húmedo montano subtropical - Páramo húmedo subalpino subtropical - Tundra húmeda alpino subtropical - Bosque muy húmedo montano subtropical - Páramo muy húmedo subalpino subtropical - Tundra muy húmeda alpino subtropical - Páramo pluvial subalpino subtropical - Tundra pluvial alpino subtropical - Nivel subtropical Arequipa cuenta con numerosas especies y ecosistemas, que la han convertido en un departamento de gran atractivo turístico. Para poder conservar su biodiversidad se han creado dos Áreas Naturales de gran importancia en el Perú: La Reserva Nacional de Salinas y Aguada Blanca y El Santuario Nacional Lagunas de Mejía. La Reserva Nacional de Salinas y Aguada Blanca fue creada en 1971, con un área de 370 mil hectáreas, para proteger varias especies en peligro de extinción: guanacos, vicuñas y más de 70 variedades de aves. Además de la flora y fauna. El Santuario Nacional Lagunas de Mejía alberga 141 especies de aves, de las cuales 84 son residentes de la costa peruana y 57 migratorias de las cuales, 17 llegan a Mejía de otras partes del Perú, 4 de otros países de Sudamérica y 34 desde América del Norte. Las alturas de Arequipa han sido consideradas por muchos como tierras baldías, de desiertos, volcanes y planicies que el viento barre de manera permanente sin embargo cuenta con valiosa fauna como los cóndores, tarucas, tropillas de vicuñas y algunos guanacos, también cuenta con flora como la yareta y tolares. En los valles y cañones reinan legiones de aves semilleras y fruteras que tiene su alimento en la producción agrícola de papa, maíz, habas, cebada, tunas, etc. La región Arequipa tiene la costa mas extensa despoblada y desconocida del litoral peruano con abundantes arenales y acantilados, que confluyen en fértiles valles y en sus orillas hay variedad de especies marinas (peces y mariscos), reconocido por las colonias de lobos marinos y aves guaneras Los primeros inventarios de biodiversidad animal en la región Arequipa se remontan a 1929 con el Dr. E. Escomel a partir de esa época las cifras se ha incrementado y probablemente continúan incrementándose, el número que se maneja actualmente es el siguiente: mamíferos 66 especies, aves 329 especies, anfibios 9 especies, reptiles 19 especies, peces 10 especies, haciendo un total de 435 especies de fauna en la región. 1.3 Hidrografía Desde el punto de vista hidrográfico, los ríos que drenan su territorio pertenecen en su gran mayoría a la Cuenca del Pacífico, pero existe uno que pertenece al sistema hidrográfico del Amazonas. CAMBIO CLIMÁTICO EN AREQUIPA: IMPACTOS, EVALUACIONES DE VULNERABILIDAD Y MEDIDAS DE ADAPTACIÓN 22 Vertiente del Pacífico: principales cuencas - Cuenca del Río Acarí - Cuenca del Río Yauca - Cuenca del Río Chala - Cuenca del Río Chaparra - Cuenca del Río Atico - Cuenca del Río Caravelí - Cuenca del Río Cuspa – Cotahuasi – Chichas – Ocoña - Cuenca del Río Colca- Camaná – Majes - Cuenca del Río Quilca – Chili - Vitor Vertiente del Amazonas: - Río Carhuasanta, da lugar al Río Apurímac 1.4 Clima La región de Arequipa presenta diversos climas en su territorio, que van desde cálido y templado (propios de la costa) hasta el glaciar y de nieves perpetuas (en las altas montañas). Es cálido en la costa, con atmósfera húmeda y pocas precipitaciones. A los mil metros de altitud, el clima varía de templado- cálido a templado, templado-frío y frío en las montañas que dominan el paisaje; la variación de la temperatura es notoria entre el sol y la sombra y entre el día y la noche. En las altas punas la temperatura desciende considerablemente, superando sólo en el mes más cálido los 0 ºC, pero se debe tener en cuenta que este promedio puede variar durante el año. Son frecuentes las precipitaciones de nieve, con mayor incidencia en los meses de julio y agosto, fenómeno que causa grandes pérdidas económicas entre los agricultores y ganaderos de la región. Las lluvias en la región andina caen regularmente entre los meses de enero y marzo, mientras en la costa son frecuentes las lloviznas o garúas, así como las neblinas a ras del suelo. El clima a lo largo de todo el departamento es muy variable, la temperatura promedio es de 21 ºC. En la costa es templado, nuboso y con gran aridez, permitiendo la existencia de desiertos que algunas veces se ven interrumpidos por valles que están formados por los ríos, cuyas aguas llegan desde la región interandina.A mayor altitud el clima es frío y muy seco, con fuertes variaciones de temperatura entre el día y la noche, frecuencia de heladas, presencia de hielo y granizo, etc. También existe el clima frío de alta montaña cuyas características se acentúan notablemente debido a la sequedad de la atmósfera. Además existen numerosas cumbres nevadas, donde el hielo y la nieve persisten a lo largo de todo el año, es la zona de clima glaciar, donde las temperaturas son constantemente negativas. La zona de la sierra alta compuesta por las provincias de Caylloma, Arequipa, Castilla, Condesuyos y La Unión presentan los mayores riesgos de eventuales heladas, que dependen de la vulnerabilidad y de la altura localizada de cada una de las localidades (Olivares y Ticona, 2007). Estas zonas también son las más vulnerables a nevadas, granizadas y olas de frío. CAMBIO CLIMÁTICO EN AREQUIPA: IMPACTOS, EVALUACIONES DE VULNERABILIDAD Y MEDIDAS DE ADAPTACIÓN 23 El clima actual (siglo XX e inicios del siglo XXI) es definido a través de los elementos meteorológicos, de su variabilidad y tendencias y de índices de extremos climáticos, calculados con datos obtenidos de estaciones meteorológicas en la Región de Arequipa (Figura 1.1). Se utilizan los datos observados de precipitación total, temperatura media y extremas (máxima y mínima) a nivel diario, mensual, estacional y anual, de estaciones meteorológicas seleccionadas de la región. Las informaciones meteorológicas fueron obtenidas de los bancos de datos del SENAMHI, Proyecto Majes y CORPAC. Los datos diarios y mensuales de lluvia y temperatura de estaciones climáticas y pluviométricas servirán de base para los estudios de tendencias climáticas, estos datos son sometidos a controles de homogeneidad y consistencia. Las estaciones que presenten series relativamente más largas serán usadas para una mejor caracterización de clima local, su variabilidad y tendencias climáticas Figura 1.1. Mapa del departamento de Arequipa con las localizaciones de las diferentes estaciones meteorológicas y pluviométricas (círculo negro) y con la localización del nevado Coropuna (triángulo negro). Para complementar las informaciones de precipitación y temperatura observados, se utilizaron los datos mensuales del Center Research Unit (CRU) (New et al, 1999), así como para definir la climatología de 1961-1990. Este periodo climatológico es el periodo base utilizado por la OMM para definir la climatología del presente en los trabajos del IPCC. 1.4.1 Distribución espacial y temporal de la temperatura media Este análisis de distribución espacial y temporal de temperatura media y precipitación fue realizado usando los datos de la climatología de la CRU, para el periodo de 1961-90 definido como clima del presente. No hubo otra opción a no ser usar los datos de la CRU debido a la indisponibilidad de una red meteorológica con buena cobertura en el departamento de Arequipa. CAMBIO CLIMÁTICO EN AREQUIPA: IMPACTOS, EVALUACIONES DE VULNERABILIDAD Y MEDIDAS DE ADAPTACIÓN 24 Reconociendo que en algunas áreas haya habido una interpolación numérica para obtener un mapa completo en todo el departamento. Esta interpolación se basa en la topografía, como descrito en la metodología, lo cual permite tener una clara idea de la distribución espacial y la variabilidad temporal de la lluvia. Las limitaciones de estos datos de la CRU están circunscritas en que posiblemente no captura patrones regionales de temperatura. Cuando era posible, este análisis fue complementado con información meteorológica observada disponible en algunos puntos de la Región Arequipa, como fue de la estación del Aeropuerto Rodríguez Ballón de Arequipa, y de la estación Aplao. Los mapas de la Fig. 1.2 muestran una distribución de la temperatura que varían con la altitud, con valores próximos a 20-22 oC en la costa hasta valores entre 4-6 oC en la región de mayor altitud del Altiplano durante los meses de verano y otoño. Durante el invierno las temperaturas medias en el Altiplano llegan a 2 oC o menos, llegando a aumentar en esta región durante la primavera. Enero-Febrero Marzo-Abril Mayo-Junio Julio-Agosto Septiembre-Octubre Noviembre-Diciembre CAMBIO CLIMÁTICO EN AREQUIPA: IMPACTOS, EVALUACIONES DE VULNERABILIDAD Y MEDIDAS DE ADAPTACIÓN 25 Figura 1.2 - Mapas de temperatura media bimensual (DE, MA, MA, JA, SO, ND) en oC para Arequipa, periodo 1961-90. Fuente de datos: CRU-University of East Angia, UK. Escala de colores aparece en la parte inferior de cada panel. Los datos observados en el Aeropuerto Rodríguez Ballón de CORPAC, en la localidad de Arequipa, muestran temperaturas máximas variando entre 25 y 22 oC en tanto que las mínimas varían entre 5oC a 8 oC, con valores menores en el invierno (Fig. 1.3). Figura 1.3 - Medias de temperaturas extremas y lluvia en el Aeropuerto Rodríguez Ballón en la ciudad de Arequipa (Fuente: //pt.allmetsat.com/clima/peru.) 1.4.2 Distribución espacial y temporal de la precipitación Usando la misma fuente de información de la CRU, la distribución de lluvia (Fig. 1.4) muestra una variación espacial amplia, con valores menores en las regiones bajas y valores mayores en altitudes más altas. Los mayores valores son registrados durante el verano, llegando hasta 4-5 mm/día (120-150 mm/mes) en altitudes mayores próximo al altiplano. Los meses de invierno son los más secos y las lluvias se inician nuevamente en la primavera, climáticamente en el mes de setiembre. Los datos observados en el aeropuerto de CORPAC, en la localidad de Arequipa, (Fig. 3.3) muestran valores de lluvia, CAMBIO CLIMÁTICO EN AREQUIPA: IMPACTOS, EVALUACIONES DE VULNERABILIDAD Y MEDIDAS DE ADAPTACIÓN 26 entre 25-49 mm/mes, entre enero y febrero, los cuales corresponden bastante bien a lo presentado en los mapas de la CRU (0.8 -1.5 mm/día). Enero-Febrero Marzo-Abril Mayo-Junio Julio-Agosto Setiembre-Octubre Noviembre-Diciembre Figuras 1.4 - Mapas de precipitación bimensual (DE, MA, MA, JA, SO, ND) en mm/día para Arequipa, periodo 1961-1990. Fuente de datos: CRU- University of East Anglia, UK. Escala de colores aparece en la parte inferior de cada panel. . La población en las diversas regiones de Arequipa es vulnerable a numerosos fenómenos meteorológicos, que a pesar de ser naturales tienen cierto grado de participación humana. Son estos hechos que los torna más CAMBIO CLIMÁTICO EN AREQUIPA: IMPACTOS, EVALUACIONES DE VULNERABILIDAD Y MEDIDAS DE ADAPTACIÓN 27 peligrosos y se verían exacerbados por el cambio climático, incrementando aún más el riesgo de la población. Los mayores riesgos son debidos a la ocurrencia de heladas, que afectan a la agricultura y también ayudan al aumento de enfermedades respiratorias de la población, sobre todo entre la infantil. El clima controla la época de ocurrencias de heladas, las condiciones ambientales de temperatura, precipitación, nubosidad, vientos, densidad del aire, radiación solar y humedad relativa del aire asociado a las fluctuaciones de masas de aire frío, que comúnmente pueden tener su origen en procesos de advección (es decir del transporte de masas frías de zonas subtropicales o polares a zonas de latitudes menores) o irradiación (es decir, enfriamientos fuertes por pérdida de energía, típico de zonas altas y con cielo despejado). Por lo general se presentan heladas en climas de tipo frío y seco durante el invierno. Son frecuentes en zonas altas, que tienen una fuerte oscilación térmica diaria y pueden presentar enfriamientos bruscos o fuertes de las masas de aire, especialmente por irradiación, durante las noches o madrugadas. En las partes altas de la cuenca como laderas, vertientes y pampas de altitud mayor a los 4000 msnm, el grado de exposición a la intemperie es mayor, mientras que las zonas bajas de las vertientes(valles o quebradas), se encuentran relativamente protegidas por las laderas, aunque siempre llegan las masas de aire frío por gravedad. El tipo de suelo determina las condiciones de conductividad calorífica entre las capas de los suelos y la vegetación o sembríos que se encuentran en ellos y la capa superficial del aire frío. Las sequías son anomalías climáticas definidas como periodos prolongados sin lluvia, y que normalmente se caracterizan por niveles de humedad en el suelo bajo o nulo. Los ciclos de períodos húmedos y secos presentan problemas serios para los pastorales y campesinos que se arriesgan con estos ciclos. Durante los períodos húmedos, el tamaño de los rebaños aumenta y los cultivos se proyectan hacia áreas más secas. La sequía interfiere con las actividades humanas que han sido extendidas más allá de los límites de capacidad de sostenimiento de la región, afectando la agricultura. Para poder cuantificar los diferentes eventos extremos relacionados a anomalías de temperatura y precipitación, la OMM creó índices que permitiesen evaluar la ocurrencia e intensidad de los eventos extremos climáticos. Los índices de extremos climáticos aquí estudiados comprenden índices térmicos de sequía, inundaciones y de heladas, son definidos en el siguiente capítulo. Durante los últimos 40 años, las variaciones extremas de las diferentes manifestaciones climatológicas están afectando, cada vez con mayor intensidad la vegetación natural, principalmente, los pastos naturales. Así, entre los principales eventos, que afectan la normal reproducción de la vegetación natural, en los periodos de emergencia o durante la fructificación están las nevadas, las ondas de frío o ―friajes‖, los episodios de lluvias intensas concentradas en pocos días, y prolongados veranillos en épocas de lluvia. La región que presenta mayor riesgo de sequías, considerando factores relativos de peligros de sequías a los de vulnerabilidad es el extremo suroeste de Arequipa y la de menor riesgo se localiza sobre la sierra media alta de las provincias de La unión, Condesuyos, Castilla y Arequipa. (Olivares y Ticona, 2007). Es necesario indicar que las zonas donde los riesgos a sequías son mayores presentan al mismo tiempo mayor vulnerabilidad a la ocurrencia de nevadas, granizadas y olas de frío. Esto, evidentemente está asociado a los CAMBIO CLIMÁTICO EN AREQUIPA: IMPACTOS, EVALUACIONES DE VULNERABILIDAD Y MEDIDAS DE ADAPTACIÓN 28 fenómenos meteorológicos y/o climáticos de grande escala que modulan el tiempo y clima de estas regiones, relacionados intrínsicamente a las características locales. 1.5 El Niño, La Niña y sus impactos en regiones Andinas Cada 3 a 4 años, generalmente a fines de diciembre, una anomalía climática, bajo el nombre célebre de ―El Niño‖, se produce en las aguas ecuatoriales del Océano Pacífico, acompañada durante muchos meses de violentas perturbaciones meteorológicas con consecuencias a veces dramáticas : lluvias diluvianas habitualmente sobre las costas desérticas del Perú y del Ecuador, deshielo de los glaciares tropicales andinos, sequía en África del Sur (y del Oeste), Australia e Indonesia, tempestades y olas de fondo sobre la costa oeste de los Estados Unidos, ciclones en Hawai y en la Polinesia francesa.....El Niño no es en realidad, más que una de las fases de un sistema de fluctuación climática global, llamado ENSO (El Niño - Southern Oscillation), propio del Pacífico ecuatorial pero cuyas consecuencias afectan a todo el Planeta. La Niña es la fase opuesta al Niño, o sea, si El Niño, es la fase caliente, pues se le asocia al aumento de las temperaturas superficial del mar sobre el Pacífico Ecuatorial, La Niña está asociada a un enfriamiento de las aguas del Pacífico Ecuatorial. El Niño y La Niña son fenómenos climatológicos que configuran gran parte de las amenazas que se ciernen sobre la subregión. Los llamados ―mega Niños‖ han sido la causa de la desaparición y transformación de las ―culturas‖ andinas prehispánicas (Amat y León et al. 2008). El Fenómeno El Niño ha provocado, en todos los países de la Comunidad andina daños severos en la infraestructura y abruptas reducciones de los niveles de producción de la agricultura, pesca, y ramas de la manufactura que dependen de los insumos que son producidos en estas industrias. Según los análisis de IPCC (Trenberth et al. 2007, Magrin et al. 2007), existe la posibilidad de que este fenómeno aumentará en intensidad y probablemente en frecuencia por efecto del Cambio Climático, pero las incertidumbres aún son grandes. Aun así, ello implicaría que uno de los componentes más importantes del probable daño económico sea el aumento de la probabilidad de ocurrencia de este tipo de catástrofes. En general las precipitaciones como la temperatura presentan comportamientos específicos para años en especial como por ejemplo 1983 (temperatura alta y precipitación deficitaria), 1998 (precipitación significativa y temperatura alta). Estos años son durante los cuales se presentó fuertemente la fase caliente (El Niño) de los eventos ENSO. A raíz de estas observaciones se analizó la variabilidad de precipitación y la temperatura en relación a los eventos ENSO. Durante las últimas tres décadas, la región Andina se ha visto sometida a impactos climáticos severos derivados, entre otros, de la mayor frecuencia de eventos El Niño. En ese período, ocurrieron varios fenómenos El Niño extremadamente intensos (en 1982/83 y 1997/98) y otros eventos severos que resaltaron la vulnerabilidad de los sistemas humanos ante desastres naturales (inundaciones, sequías, heladas, deslizamientos de tierra). Inviernos más CAMBIO CLIMÁTICO EN AREQUIPA: IMPACTOS, EVALUACIONES DE VULNERABILIDAD Y MEDIDAS DE ADAPTACIÓN 29 intensos y lluvia extremas también afectan regularmente a región. El fenómeno de El Niño de 1998, según información del Instituto Nacional de Estadística e Informática de Perú (INEI), ocasionó en nuestro país daños en la infraestructura de propiedad del Estado por 1.200 millones de dólares. También fueron afectadas aproximadamente 107.000 viviendas habitadas por 550.000 personas. Sequías han ocurrido en Arequipa como consecuencia de El Niño en estos años. Las afectaciones por fenómenos climáticos extremos han ido incrementándose, dado que las áreas y sistemas (infraestructura, producción, población) han ido también en aumento, sin incrementarse las actividades de prevención o la capacidad de respuesta. Las poblaciones pobres son las más afectadas, pues ellas sobreviven, ubicándose o trabajando generalmente en zonas de riesgo. Las estadísticas muestran que desde el quinquenio 2002 - 2006, con respeto al quinquenio 1987-1991, las hectáreas de cultivo afectadas se han incrementado alrededor de 6 veces (Fig. 1.5). Figura. 1.5. Ocurrencia histórica de eventos hidroclimáticos (sin Fenómeno El Niño) y sus efectos por quinquenios 1972-2006 (Amat e León et al. 2007) CAMBIO CLIMÁTICO EN AREQUIPA: IMPACTOS, EVALUACIONES DE VULNERABILIDAD Y MEDIDAS DE ADAPTACIÓN 30 CAMBIO CLIMÁTICO: METODOLOGÍAS DE ANÁLISIS OBSERVACIONALES Y GENERACIÓN DE ESCENARIOS CLIMÁTICOS FUTUROS PARA LA REGIÓN AREQUIPA or cambio climático se entiende un cambio de clima atribuido directa o indirectamente a la actividad humana, que altera la composición de la atmósfera mundial y que se suma a la variabilidad natural del clima observada durante períodos de tiempo comparables. El cambio climático proyectado como consecuencia del calentamiento global para los próximos 100 años constituye uno de los mayores desafíos que la humanidad deberá enfrentar en un futuro próximo. Los resultados relevantes para el Perú y América del Sur, del cuarto informe del IPCC, publicado recientemente (Magrin et al. 2007) pueden resumirse del siguiente modo: a) El calentamiento global ha sido agravado por la polución derivadade actividades humanas, en una escala sin precedentes desde por lo menos los últimos 20 mil años. b) Hay evidencias contundentes que muestran que el clima de la tierra está sufriendo una transformación dramática debido a las actividades humanas actuales. c) La temperatura media global subirá entre 2 0C y 4.5 0C hasta finales del siglo XXI como resultado del aumento en la concentración de los gases de efecto invernadero en la atmósfera, comparada con los niveles registrados en la era preindustriales. Esto es debido a actividades como quema de petróleo y carbón, y la deforestación de los bosques a nivel mundial. Capítulo 2 P CAMBIO CLIMÁTICO EN AREQUIPA: IMPACTOS, EVALUACIONES DE VULNERABILIDAD Y MEDIDAS DE ADAPTACIÓN 31 d) Eventos extremos de corta duración (sequías, tempestades, ondas de calor y frío) están cambiando en intensidad y frecuencia, y se espera que en climas más calientes los extremos se tornen más intensos. e) Se ha detectado una tendencia de reducción en la lluvia en regiones del sur de Perú, a pesar de no ser significativa, parece ser resultado del calentamiento global. f) Los glaciares en general se están derritiendo a un ritmo acelerado, lo que puede afectar la disponibilidad de agua para ciudades andinas y en la costa occidental de América del Sur. La década de 1990 fue la más caliente de todo el período industrial, desde mediados del siglo XIX. Este incremento observado en las décadas más recientes corresponde al aumento relacionado al uso de combustible fósil durante este período. Hasta finales del siglo XX, el año de 1998 fue el más caliente, con anomalías de +0.54 ºC por encima de la media global histórica de 1961-90 (que es de 14.9 ºC). Los últimos 11 años entre 1995-2006 (exceptuando 1996) están entre los años más calientes (Figura 2.1) de todo el periodo industrial que comienza en 1850. En 2005 la temperatura fue de +0.48 ºC mayor que la media, siendo éste el segundo año más caliente de todo el período de observaciones, según el Climate Research Unit de la University of East Anglia, UK. El año de 2003 fue el tercer año más caliente (+0.47 ºC mayor que lo normal). Los estudios más recientes indican que en los últimos años se está produciendo un aumento de la temperatura media de la Tierra de algunas décimas de grado. Dada la enorme complejidad de los factores que afectan al clima es muy difícil saber si este incremento de la temperatura es parte de la variabilidad natural (debido a factores naturales) o si es debido al aumento del efecto invernadero provocado por la actividad humana. Figura 2.1. Anomalías de temperatura del aire media global (en relación a la climatología de 1961-90) desde el período industrial. La línea negra representa CAMBIO CLIMÁTICO EN AREQUIPA: IMPACTOS, EVALUACIONES DE VULNERABILIDAD Y MEDIDAS DE ADAPTACIÓN 32 la media móvil de 10 años. Los 13 años más calientes aparecen listados en la parte superior (Fuente: Climate Research Unit 2007) El agua proveniente del derretimiento de los glaciares es absolutamente crítico para el suministro de agua en ciudades de la costa y la sierra peruanas durante los 6 a 7 meses de la estación seca. La contribución de los glaciares varía entre 10-20% para el volumen de los ríos, y puede llegar a 40% en la estación seca. Según el IPCC AR4 (Lemke et al 2007) glaciares de pequeño y mediano porte sufrieron un proceso de retroceso entre 12 a 82% en Bolivia, Perú, y Colombia debido a un aumento de la temperatura durante las últimas décadas. El aumento del derretimiento resulta en un aumento en las descargas de los ríos, pero con la tendencia de una desaparición de los nevados las descargas podrán reducirse, creando problemas en disponibilidad de agua. Según los resultados de los Grupos de Trabajo 1 y 2 del Cuarto informe Científico AR4 del IPCC para América Latina (Magrin et al. 2007), el Perú es uno de los países que se verán más afectados por las consecuencias del cambio climático. Como parte del Proyecto PROCLIM, las regiones de Piura, la cuenca del río Santa y del valle del Río Mantaro ya cuentan con escenarios climáticos para el futuro (SENAMHI 2005 a, b, c). En el sur del Perú y, sobre todo, la sierra es una de las zonas más vulnerables frente al cambio climático. Esto se debe principalmente a la escasez de agua y la alta dependencia de la agricultura y las ciudades de los glaciares como fuente principal de agua. Estudios revelan que todos los glaciares del país se encuentran en retroceso. El nevado Coropuna, por ejemplo, fuente de agua que alimenta gran parte de las zonas andinas y de la costa de la región Arequipa, en los últimos 50 años ha perdido más de la mitad de su capa glaciar y desaparecerá en menos de 50 años, dejando sin agua a 50 mil habitantes. El sector agrícola, consumidor de más de 90% del total del agua es uno de los más afectados y ello tiene un impacto directo en la población, ya que este sector es la fuente principal de empleo e ingreso en las zonas alto-andinas. Además, la creciente variabilidad climática, que se expresará en una posible mayor frecuencia de ―friajes‖, sequías prolongadas y la proliferación de plagas, minimiza enormemente la productividad del sector agropecuario. La región de Arequipa carece de datos confiables sobre escenarios climáticos que puedan orientar la definición de medidas para adaptarse al cambio climático. Así, se hace necesaria la elaboración de escenarios climáticos para el futuro de la región de Arequipa, con proyecciones que puedan ser usadas en análisis de posibles impactos y vulnerabilidad, y en la planificación de medidas de adaptación, en sectores claves en la región como son agricultura y recursos hídricos. Al mismo tiempo es necesario contar con estudios climáticos actuales confiables para poder obtener comparaciones detalladas a los posibles cambios que se obtengan de los escenarios climáticos futuros. Esto es altamente comprometido por la falta de información meteorológica completa, en series de tiempo largas y homogéneas, que permitan identificar tendencias de largo plazo y variabilidades tanto de valores medios como extremos. CAMBIO CLIMÁTICO EN AREQUIPA: IMPACTOS, EVALUACIONES DE VULNERABILIDAD Y MEDIDAS DE ADAPTACIÓN 33 2.1 Metodologías para la generación de escenarios climáticos para el futuro, derivados de modelos globales y regionales El clima actual (siglo XX e inicios del siglo XXI) es definido a través de los elementos meteorológicos, de sus variaciones y tendencias y de índices de extremos climáticos, calculados con datos obtenidos de estaciones meteorológicas en Arequipa. El período base de la climatología es el mismo utilizado por la OMM para definir la climatología del presente en los trabajos del IPCC, que es 1961-90. También, es necesario indicar que cuanto mayor los registros de los datos observados, existe la posibilidad de obtener conclusiones mas adecuadas sobre variabilidad del clima. Los análisis climáticos están basados en los datos del CRU. Estos son derivados de datos observacionales de todo el globo, construido con un número de 19,800 estaciones para la variable precipitación y 12,092 para la temperatura. Los datos observados en cada estación fueron interpolados para una grilla regular de 1° long x 1° lat, en función de la latitud, longitud y elevación, utilizando el método ―thin-plate splines‖ (Hutchinson, 1995). Esta técnica de interpolación es robusta en áreas con datos dispersos e irregulares. La confiabilidad de la interpolación fue evaluada con el método de validación cruzada y comparada con otras climatologías (New et al, 1999). En el presente trabajo se utilizaron datos de precipitación y temperatura media en punto de grilla de 0.5 grados de latitud-longitud obtenidas de la Climate Research Unit CRU, para a climatología de 1961-90. También, se utiliza la temperatura del aire al nivel de 500 hPa (~5000 msnm) obtenidasde los reanálisis del ―National Centres for Enviromental Prediction‖ - NCEP (resolución de 2.5 grados de latitud-longitud) y derivadas de los modelos globales de IPCC AR4 para la región del Nevado Coropuna (Tabla 3). Para el cálculo de los Índices de extremos climáticos de los escenarios futuros se utilizan las salidas del modelo regional HadRM3P para todo Arequipa. Estos índices de extremos son descritos en la Tabla 3 y ya fueron usados en el informe del IPCC AR4 (IPCC 2007a). La temperatura del aire a 500 hPa (~ 500 msnm) puede ser considerada como un indicador de la temperatura en las regiones con nieve del nevado Coropuna (6487 msnm), y los datos de los reanálisis del NCEP proveen una tendencia actual. Los resultados de los modelos climáticos globales del IPCC AR4 y regional HadRM3P son presentados en forma de mapas para Arequipa. Para los modelos globales se analizan los periodos de 2011-2040, 2041-2070, 2071-2100 para los escenarios A2 y B1 de 6 modelos globales de IPCC AR4 (Tabla 1), y para el modelo regional será analizado el periodo 2071-2100, para los escenarios A2 y B2. En ambos casos, las anomalías futuro son estimadas como la diferencia entre las proyecciones de clima futuro menos la climatología de 1961-90 como clima del presente. CAMBIO CLIMÁTICO EN AREQUIPA: IMPACTOS, EVALUACIONES DE VULNERABILIDAD Y MEDIDAS DE ADAPTACIÓN 34 Tabla 1 . Modelos globales del IPCC AR4 usados en este estudio (Fuente: PCMDI:http://www.pcmdi.llnl.gov/ipcc/model_documentation/ipcc_model _documentation.php) Instituciones País Modelo CSIRO Atmospheric Research Australia CSIRO-Mk3.0 Max Planck Institute for Meteorology Alemania ECHAM5/MPI- OM US Dept. of Commerce / NOAA / Geophysical Fluid Dynamics Laboratory EUA GFDL-CM2.0 NASA / Goddard Institute for Space Studies EUA GISS-ER Center for Climate System Research (The University of Tokyo), National Institute for Environmental Studies, and Frontier Research Center for Global Change (JAMSTEC) Japón MIROC3.2 (medres) Hadley Centre for Climate Prediction and Research / Met Office UK UKMO-HadCM3 La lista completa de las variables y de los escenarios disponibles (mensual) de los modelos de IPCC AR4 pueden ser encontradas en: https://esg.llnl.gov:8443/about/ipccTables.do. Los datos observados, seleccionados con información pluviométrica y de temperaturas mensuales y diarias, servirán de base para los estudios de tendencias climáticas y eventos extremos característicos de fines del Siglo XX, considerando las limitaciones de la falta de información en algunos años. Los datos, disponibles del SENAMHI y CORPAC (Tabla 2) fueron sometidos a controles de homogeneidad y consistencia, con la finalidad de seleccionar las estaciones más adecuadas al objetivo del presente estudio. Luego de tener en cuenta la homogeneidad temporal de todas ellas y con el objetivo de obtener resultados adecuados, en la distribución espacial, como es necesario en este tipo de estudios (Obregón, 2006), se escogieron siete estaciones con precipitación y cuatro con temperaturas medias y extremas. Por otro lado, debido a la baja densidad de estaciones con series relativamente largas y continuas, se seleccionaron solamente tres estaciones, con informaciones de precipitación y temperaturas máxima y mínima diarias, necesaria para obtener los índices de extremos climático que aparecen listados en la Tabla 3.. http://www/ https://esg.llnl.gov:8443/about/ipccTables.do CAMBIO CLIMÁTICO EN AREQUIPA: IMPACTOS, EVALUACIONES DE VULNERABILIDAD Y MEDIDAS DE ADAPTACIÓN 35 Tabla 2 – Estaciones meteorológicas utilizadas en el presente estudio. Las variables y los tipos de datos utilizados en el presente trabajo son indicados (X): Totales mensuales o diarios de precipitación y medias mensuales o diarias de temperaturas. VAR. ESTAC. Precipitación T. Media T. Máxima T. Mínima Periodo Mes Día Me s Día Mes Día Mes Día inicio fin Andagua ▲ 1968 2003 Aplao ▲ X X ▲ X ▲ X 1964 2006 Arequipa ▲ ▲ ▲ 1977 2006 Ayo ▲ 1965 2003 Chachas X 1972 2003 Chichas ▲ 1972 2003 Choco X 1972 2003 Chuquibamb a X X X X 1972 2003 Imata ▲ ▲ ▲ X ▲ X 1942 2006 Machaguay X 1972 2003 Orcopampa X 1965 2003 Pampacolca X X X X X X X 1964 2006 Salamanca ▲ 1970 2003 Yanaquihua X 1972 2003 ▲: Datos utilizados en los cálculos de tendencia anual y estacional. X: Datos utilizados en los cálculos de los Índices climáticos A partir de los datos de precipitación total y temperaturas medias climáticas, fue realizado un análisis estadístico de las tendencias lineales y de cambio climático, para poder obtener parámetros confiables de tendencia climática y de cambios temporales de estas variables climatológicas sobre la región de Arequipa, o sea, desvíos que se asumen estacionarios de las series históricas. Los parámetros determinados podrán indicar tendencias de clima en Arequipa que está asociada a un cambio gradual introducidos por las actividades humanas y/o variabilidad natural del clima. La estimación de la magnitud de las tendencias, representadas por la inclinación (tasa de variación de la variable analizada por unidad de tiempo), podría ser realizada a través del cálculo de los mínimos cuadrados de la inclinación estimada , utilizando el método de regresión lineal. Sin embargo, calculado de esta manera puede desviarse mucho del verdadero valor de la inclinación si existiesen datos discrepantes "outliers", por lo cual se utiliza un procedimiento simple, no-paramétrico denominado de Sen extendido (Hisch et al. 1982), utilizado por Obregón (2006) y, Obregón y Marengo (2007). Para determinar estadísticamente la significancia de las tendencias lineales se utilizará el test no-paramétrico de Mann-Kendall que tiene la ventaja de usar la magnitud relativa de los valores de la serie, filtrando valores extremos, en vez de los valores reales (Gilbert, 1983). En el cálculo de los Índices climáticos (Tabla 3) se prosigue siguiendo la metodología de Frisch et al. (2002). CAMBIO CLIMÁTICO EN AREQUIPA: IMPACTOS, EVALUACIONES DE VULNERABILIDAD Y MEDIDAS DE ADAPTACIÓN 36 Tabla 3. Índices de extremos climáticos generados a partir de datos diarios y de la estadística de las salidas numéricas de los modelos globales de IPCC AR4 para varios periodos de tiempo en el siglo XXI y del modelo HadRM3P para el futuro (2071-2100) en relación al presente (1961-1990), para los escenarios de emisión A2 y B2. Estos índices también serán calculados para cada estación, asumiendo que los registros climáticos sean homogéneos y consistentes (Trenberth et al. 2007). Índice Definición Detalles CDD Máximo número de días secos consecutivos Los valores de total diario de lluvia menores que 1 mm son identificados como días secos. CWD Máximo número de días lluviosos consecutivos Los valores de total diario de lluvia mayores que 1 mm son identificados como días lluviosos. R10mm Número de días con precipitación > 10 mm/día Precipitación diaria igual o mayor a 10mm es considerada como lluvia moderada. R20mm Número de días con precipitación > 20 mm/día Precipitación diaria igual o mayor a 20mm es considerada como lluvia fuerte. RX1DA Y Máxima precipitación total en 1 días Máxima precipitación observada en 1 día. RX5DA Y Máxima precipitación total en 5 días Máxima precipitación acumulada en 5 días que pueden producir inundaciones R95P Porcentaje de días muy lluviosos Considera la precipitación que representa 95ºpercentil de la precipitación en días lluviosos entre 1961-1990 R99P Porcentaje de días extremamente lluviosos Considera la precipitación que representa 99ºpercentil de la precipitación en días lluviosos entre 1961-1990 FD Número total de días con temperaturas negativas
Compartir