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Title: Cuantificación de la exposición al cambio climático de ecosistemas estratégicos de los Andes tropicales
Authors: Correa González, Alejandra
González Duque, Daniel
Adviser: Ruiz Carrascal, Carlos Daniel
Keywords : Cambio Climático
Modelos de circulación global
Andes tropicales
Parque Nacional Natural Los Nevados
Anomalías de temperatura y humedad
Climate Change
General Circulation Models
Tropical Andes
Los Nevados National Natural Park
Anomalies of temperature and humidity
Issue Date: 2014
Publisher: Universidad EIA
Abstract: 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.
Abstract (English): Climate change, especially the changes in temperature and humidity, is a risk for the high mountain ecosystems of the tropical Andes, and for the people who depend on their services. This project has the objective of estimating the climate change through the temperature and moist variables in order to provide tools for decision-making to prevent and adapt the negative impacts of climate change. In this project the results of temperature outputs from global circulation models (CCM3v6, COLAT63, ECHAM4.5, GFDL and NSIPP), data from the NOAA NCEP reanalysis DOE R2 for the entirety of the Andes from the Data Library of the International Research Institute for Climate and Society, and temperature records from hydrometeorological stations in Los Nevados National Park (NNP) have been used for this work. Correlations between simulated and recorded data were estimated. Decadal analyses of long-term trends were carried out, and those that were not statistically significant were not taken into account for further analysis. Subsequently, maps of temperature and precipitation anomalies projected for the period 2046-2065 in the A1B scenario of the ECHAM5, CCSM3, GISS GFDL_CM2 models were downloaded from the web page of the fourth assessment report of the IPCC. Using the results of each model, calculated trends, and a digital elevation model of the Andes, temperature anomalies for the entire length of the Andes Cordillera and the tropical Andes were corrected by elevation, creating a frequency histogram with all projected temperature changes for that period. From these results, severity ranges were developed using median and standard deviation as the parameters to explain the probable categories for each event. Those intervals were determined in order to provide data for the vulnerability to climate change index analysis of the NatureServe tool. On the other hand, precipitation anomalies from the ECHAM5 model in the fourth assessment report of the IPCC were chosen and scaled to resemble the results of the IPCC precipitation averages. Next, historical maps of temperature and rainfall and projected distribution maps of this model were used to calculate the difference between the Hamon historical moisture index and the projected one calculated from potential (Thornwaite) and real (Turc) evapotranspiration equations. The aforementioned temperature analysis was later applied to Los Nevados NNP. Weighting factors for the model were generated using the correlations, and the resulting anomalies were used to generate a histogram with confidence intervals showing the temperature anomalies expected for the region. We conclude that: a) the ECHAM4.5 and CCM3v6 models best explain the temperature of the Los Nevados NNP region; b) temperature change expected in the short term exceeds 0.15 ° C with a range of 1.3 to 2.3 ° C expected in the medium term for the tropical Andes, and 1.8 ° C for Los Nevados NNP; and c) there is not a significant change in the moisture index relative to historical data for the tropical Andes.
Description: 125 páginas
URI: http://repository.eia.edu.co/handle/11190/1932
Citation: Correa González, A. y González Duque, D. (2014) Cuantificación de la exposición al cambio climático de ecosistemas estratégicos de los Andes tropicales (Trabajo de grado). Recuperado de: http://repository.eia.edu.co/handle/11190/1932
Autorization: openAccess
Location: AMBI00125
Appears in Collections:Ingeniería Ambiental

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