Examinando por Autor "González Duque, Daniel"

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    PublicaciónAcceso abierto
    Cuantificación de la exposición al cambio climático de ecosistemas estratégicos de los Andes tropicales
    (Universidad EIA, 2014) Correa González, Alejandra; González Duque, Daniel; Ruiz Carrascal, Carlos Daniel
    El cambio climático, especialmente los cambios en temperatura y humedad, representan un riesgo para los ecosistemas de alta montaña ubicados en los Andes tropicales, y para las personas que dependen de sus servicios ecosistémicos. Este trabajo se ha fijado el objetivo de estimar dicho cambio climático mediante las variables de temperatura y humedad con el fin de proveer herramientas en la toma de decisiones para evitar y adaptarse a los impactos negativos de dicho cambio. En este trabajo de grado se tomaron los resultados de temperatura de modelos de circulación global (CCM3v6, COLAT63, ECHAM4.5, GFDL y NSIPP) además de los datos de reanálisis del NOAA NCEP DOE R-2, para toda la extensión de la Cordillera de los Andes disponibles en la Data Library del International Research Institute for Climate and Society y los registros de temperatura de estaciones hidrometeorológicas en el Parque Nacional Natural (PNN) Los Nevados y sus alrededores. Se estimaron correlaciones entre datos simulados y registrados, y se realizaron análisis de tendencias decadales a largo plazo, eliminando las que no fueran estadísticamente significativas. Posteriormente, se descargaron los mapas de anomalías de temperatura y precipitación proyectados al periodo 2046-2065 para el escenario A1B de los modelos ECHAM5, CCSM3, GFDL_CM2 y GISS disponibles en la página del cuarto reporte del IPCC. Utilizando la resolución de cada modelo, las tendencias calculadas y un modelo de elevación digital de los Andes, se recortaron y corrigieron por elevación todos los resultados de las anomalías de temperatura para toda la extensión de la Cordillera de los Andes y para los Andes tropicales, obteniendo un histograma de frecuencias para el rango de valores de las anomalías en temperatura proyectadas para ese periodo. Con estos resultados, se desarrollaron intervalos de severidad a partir de la mediana y la desviación estándar que explican las posibles categorías en las que se encuentra el cambio. Estos intervalos se determinaron con el fin de proveer datos para el análisis del índice de vulnerabilidad al cambio climático de la herramienta del NatureServe. Por otro lado, se escogieron las anomalías de precipitación del modelo ECHAM5, disponible en la página del cuarto reporte del IPCC, y ésas se escalaron para asemejar los resultados de precipitación a los promedios presentados por esta entidad. Seguidamente, se utilizaron los mapas históricos de temperatura y precipitación media, y junto con proyecciones encontradas para el modelo, se calcularon los mapas de distribución proyectada de temperatura y humedad que se emplearon como datos de entrada para calcular la diferencia entre el índice de humedad de Hamon histórico y el proyectado a partir de las ecuaciones de evapotranspiración real (Turc) y potencial (Thornwaite). El anterior análisis de temperatura se desarrolló para el PNN Los Nevados, en donde con las correlaciones encontradas, se hallaron factores de ponderación por modelo y con estos, se sumaron todas las anomalías realizando un histograma con intervalos de confianza donde se muestran los cambios de temperatura esperados para la región. Con este proyecto se concluyó que: a) los modelos ECHAM4.5 y CCM3v6 explican de una mejor manera la temperatura de la región del PNN Los Nevados; b) se presenta cambio de temperatura esperado a corto plazo que supera los 0,15 ºC y un cambio entre 1,3 y 2,3 ºC esperado a mediano plazo para los Andes tropicales; y de 1,8 ºC para el PNN Los Nevados; c) no se muestra un cambio significativo del índice de humedad con respecto al histórico para los Andes tropicales.
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    PublicaciónAcceso abierto
    Evaluación de metodologías de interpolación de radiación solar en Colombia
    (Universidad EIA, 2018) Zuluaga Pulgarín, Diana Patricia; González Duque, Daniel
    La estimación de la irradiación en un territorio es un insumo necesario para el desarrollo de proyectos de generación de energía solar. Es importante contar con una buena caracterización del recurso solar que haga eficientes la ubicación y el dimensionamiento de este tipo de instalaciones. Actualmente, la caracterización espacial de la radiación solar en Colombia proviene del Atlas de Radiación Solar, Ultravioleta y Ozono de Colombia presentado por el Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales - IDEAM, en el cual se muestran mapas de brillo solar e irradiación global horizontal a escalas mensual y anual para todo el territorio nacional a partir de información medida en tierra, aplicando la técnica de interpolación ponderación por el inverso de la distancia (IDW, por sus siglas en inglés). Aunque IDW es una buena aproximación para estimar campos de radiación, genera patrones circulares anormales en la superficie interpolada alrededor de los puntos de medición y asume que el comportamiento espacial de las variables es únicamente dependiente de la distancia, lo que puede traer consigo algunos problemas. Esto hace indispensable que se evalúen otras metodologías que puedan generar mejores resultados, especialmente en zonas con baja cobertura de estaciones. En este estudio, se evaluaron 42 combinaciones de parámetros asociados a las metodologías de interpolación IDW, splines de plato delgado (TPS, por sus siglas en inglés), kriging ordinario (OK, por sus siglas en inglés) y kriging universal (UK, por sus siglas en inglés), para generar mapas anuales de brillo solar usando información medida en tierra proveniente 276 estaciones, e información derivada de satélite de precipitación acumulada, elevación y flujo de radiación de onda corta. Se seleccionaron nueve combinaciones de parámetros que presentaron los menores errores, para las cuales se generaron mapas anuales de brillo solar. Se implementó el modelo Angström-Prescott para convertir brillo solar en irradiación, generando mapas de irradiación basados en una zonificación climática que divide el país en cuatro regiones con climatología común: Andes, Pacífico, Orinoico-Amazonía y Caribe. La combinación que mejor desempeño mostró usó la metodología de interpolación UK e información secundaria de flujo de radiación de onda corta. Para brillo solar, esta combinación presentó un error medio aritmético (MBE, por sus siglas en inglés) de 0,163 horas, un error cuadrático medio (RMSE, por sus siglas en inglés) de 0,817 horas y un error medio aritmético estandarizado (MBES, por sus siglas en inglés) de 3,5%. Para irradiación, presentó un MBE de 0,146 kWh/m2/día, un RMSE de 0,434 kWh/m2/día y un MBES de 3,4%, arrojando el RMSE más bajo entre las 42 combinaciones evaluadas, y unos mapas que lograron exhibir el comportamiento espacial esperado de las variables e identificar los elementos principales de la orografía colombiana. Adicionalmente, se generaron campos mensuales de brillo solar e irradiación usando la mejor combinación. Los resultados obtenidos permiten aportar herramientas para mejorar las estimaciones en el futuro. Este estudio se constituye como un recurso importante para el desarrollo de proyectos de generación fotovoltaica en Colombia y para poder nutrir el conocimiento del público en general sobre el comportamiento de esta variable.