Cambio Climático Global:Impactos físicos en Chile

Talleres sectoriales Fundación PUC-COPEC

Octubre 2007

René D. GarreaudDepartamento de Geofísica

Universidad de Chile

Temario

1. Cambios en el siglo XX: Global /Regional

2. Pronóstico para mañana

3. Impactos físicos en algunos sectores

© IPCC 2007: WG1-AR4 (2007)

© IPCC 2007: WG1-AR4 (2007)

Tsfc/t

Patterns of linear global temperature trends from 1979-2005 estimated at the surface (left) and for the troposphere (right) from surface to about 10 km altitude, from satellite records.

© IPCC 2007: WG1-AR4 (2007)

T/t 1979-2005

Lagunitas

Central Chile Temperatures

© IPCC 2007: WG1-AR4 (2007)

R/t

TENDENCIA DE LA PRECIPITACION ANUAL - 1950-2000

-200

-150

-100

-50

0

50

100

1503

0

32

33

34

35

37

38

39

40

42

45

53

Latitud Sur

mm

/10

añ

os

Ref.: Quintana, 2004

• Semiarid climate• MAP 30-500 mm• (IA)/MAP 0.3 – 0.5• Strong ENSO Impact• No significant trend

Cambios absolutos en precipitación

• Rainy climate• MAP 1000-3000 mm• (IA)/MAP 0.1• Weak ENSO Impact• Significant drying trend

Figura 2. Tendencia de la precipitación anual expresada como el cambio porcentual por década (el porcentaje se evalúa con respecto al promedio de precipitación durante el periodo respectivo).

-12

-10

-8

-6

-4

-2

0

2

4

6

8

10

12

28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 54

1950 - 2000

1970 - 2000

Lat. (ºS)

Por

cent

aje

/P

AM

Cambios relativos en precipitación

Proyecciones Climáticas para el siglo XXI

i. Modelos atmosféricos

ii. Resultados Globales

iii. Resultados Regionales

GCMs

Escenarios DesarrolloEconomico-Social

gFpVkfdtVd

R

1ˆ

SfcConvRADPQQQSTV

t

)(

0

pV

pRT

pgz

)(

Momentum eqn.

Energy eqn.

Mass eqn.

Idea gas law

Atmospheric circulation is governed by fluid dynamics equation + ideal gas thermodynamics

ECdt

dqv

rr SEC

dt

dq

Water substance eqns.

lat

lon

z

lat ~ lon ~ 1 - 3 z ~ 1 km t ~ minutes-hoursTop of atmosphere: 15-50 km

Global Models (GCM)

© IPCC 2007: WG1-AR4 (2007)

© IPCC 2007: WG1-AR4 (2007)

Regional Models (LAM, Mesoscale Models)

x ~ y ~ 1-50 km z ~ 50-200 m t ~ secondsLx ~ L y ~ 100-5000 km Lz ~ 15 km LBC from GCMs

Main Problem: Garbage in – Garbage out

z

y

x

Ly

Lx

Lz

Model:

• PRECIS – UK

Single domain

• Horiz. grid spacing. 25 km

• 19 vertical levels

• Lateral BC: HadAM every 6h

• Sfc. BC: HadISST1 + Linear trend

Simulations

• 1961-1990 Baseline

• 2071-2100 SRES A2 y B2

• 30 years @ 3 min 4 months per

simulation in fast PC

Proyecto CONAMA – DGF/UCHhttp://www.dgf.uchile.cl/PRECIS

PRECIS-DGF Tfuturo - Tpresente

Futuro: 2071-2100 / Presente: 1960-1990

PRECIS-DGF Rfuturo / Rpresente

Futuro: 2071-2100 / Presente: 1960-1990

-750 -500 -300 -150 -50 +50 +150 +300 +500 [mm/100 years]

GFDL ECHAM HADAM PRECIS

A2-Baseline (from GCM and RCM) Observed 2000-1960

Cambios previstos en R ya parecen estar manifestandose

PRECIS-DGF Tfuturo - Tpresente

Futuro: 2071-2100 / Presente: 1960-1990

PRECIS-DGF Rfuturo / Rpresente

Futuro: 2071-2100 / Presente: 1960-1990

Isoterma cero: A2 / Actual

PRECIS-DGFAcomplamiento con modelos hidrológicos.

PRECIS-DGF Acomplamiento con modelos hidrológicos.

P>30 mm: 62 / 50 P>30 mm & T>12°C: 18 / 35

PRECIS-DGF – Eventos ExtremosSobre Chile central disminuye precipitación media annual, pero tormentas cálidas aumentan al doble.

PRECIS-DGF - Eventos Extremos

Modelo hidrológico simple indica cierta disminución de caudales extremos diarios con bajo periodo de retorno pero un aumento de caudales extremos diarios con alto periodo de retorno

A2

BL

Periodo de Retorno (años)

Cau

dal (

unid

ades

arb

itrar

ias)

Río Maule en Armerillo

PRECIS Results

PRECIS Results

2 month extended upwelling season(earlier onset, later demise)

Stronger southerlies

Scatter plot between Vsfc and SST off central Chile…SON averages (1958-2002). Springs with stronger (weaker) southerlies associated with colder (warmer) SST. There is, however, significant scatter because seasonal SST is also determined by oceanic, non-local factors (e.g., thermocline depth).

Yet, an increase of, say, 1 m/s, leads to a local cooling of about 0.5°C.

Conclusiones

Existen manifestaciones del cambio climático asociado a los GI en las últimas décadas a lo largo del país.

Cambios proyectados son en algunos casos similares en magnitud y signo a los observados en las últimas décadas.

Recursos hídricos superficiales se verán afectados por disminución de precipitación y aumento de temperatura, tanto en su promedio anual, estacionalidad y eventos extremos. Cambios en régimen de viento costero…

PRECIS-DGF es una buena base de datos para análisis sectoriales, pero solo un comienzo….