CARACTERIZACIÓN CLIMATOLÓGICA DE LA SUBZONA … · Budyko, periodo 1987-2016, en la Subzona...

“AJUSTE PARCIAL AL PLAN DE ORDENACIÓN Y MANEJO DE LA SUBZONA HIDROGRÁFICA DEL RÍO COELLO”

FASE DE DIAGNOSTICO Climatología 1

CARACTERIZACIÓN CLIMATOLÓGICA DE LA SUBZONA HIDROGRÁFICA DEL RÍO COELLO



CONTENIDO CARACTERIZACION CLIMATOLÓGICA ............................................................... 8 1. INVENTARIO Y CARACTERIZACIÓN DE LA RED METEOROLÓGICA EXISTENTE ........................................................................................................... 10

1.1 ESTACIONES METEOROLÓGICAS ............................................................ 10 1.2 ELEMENTOS CLIMÁTICOS ......................................................................... 10 1.3 TIPOS DE ESTACIONES METEOROLÓGICAS .......................................... 11

1.4 ESTACIONES METEOROLÓGICAS EN LA SUBZONA HIDROGRÁFICA DEL RÍO COELLO ...................................................................................................... 11

1.5 CARACTERÍSTICAS DE LAS ESTACIONES CLIMATOLÓGICAS .............. 14 2. CARACTERIZACIÓN Y TRATAMIENTO DE LAS VARIABLES CLIMATOLÓGICAS .............................................................................................. 16

2.1 SELECCIÓN DE LAS ESTACIONES ........................................................... 16 2.1.1Selección De Las Estaciones Según Área De Influencia Mediante Polígonos De Thiessen ................................................................................... 16

2.1.2 Selección De Las Estaciones Para El Elemento Climático De Precipitación ........................................................................................................................ 17

2.1.3 Complementación de Información de Datos Faltantes a Nivel Mensual. 28 2.1.4 Cálculo de la Precipitación Media de la Subzona Hidrográfica .............. 29 2.1.5 Selección de las Estaciones para el Elemento Climático de Temperatura ........................................................................................................................ 43

2.1.6 Distribución espacial y temporal de la temperatura ................................ 44 3. IDENTIFICACIÓN DE VARIACIÓN CLIMÁTICA – ENSO ................................ 54

3.1 ESCALAS DE LA VARIABILIDAD CLIMÁTICA ............................................ 57 3.2 PRESENTACIÓN DE LA ESCALA INTER-ANUAL DEL ENSO, SEGÚN NATIONAL OCEANIC AND ATMOSPHERIC ADMINISTRATION - NOAA ........ 58

3.3 CÁLCULO DE ÍNDICES DE ANOMALÍAS DE PRECIPITACIÓN ................. 63 3.3.1 Promedio Mensual Multianual ................................................................ 63 3.3.2 Índice Puntual (No Acumulado) .............................................................. 67

4. EVAPOTRANSPIRACIÓN POTENCIAL MENSUAL Y ANUAL ....................... 78 4.1 DISTRIBUCIÓN TEMPORAL DE LA EVAPOTRANSPIRACIÓN .................. 78

5. HUMEDAD RELATIVA ...................................................................................... 87 6. BRILLO SOLAR ................................................................................................ 90 7. NUBOSIDAD ..................................................................................................... 91 8. PUNTO DE ROCÍO ............................................................................................ 93



9. TENSIÓN DE VAPOR DE AGUA ...................................................................... 95 10. RECORRIDO DEL VIENTO ............................................................................. 97 11. ROSAS DE VIENTO PARA SITIOS REPRESENTATIVOS ............................ 99 12. CLASIFICACIÓN CLIMÁTICA ...................................................................... 103

12.1 COEFICIENTE DE CALDAS .................................................................... 104 12.2 CLASIFICACIÓN DE CALDAS EN LA SUBZONA HISROGRÁFICA DEL RÍO COELLO ........................................................................................................... 104 12.3 CLASES DE LANG ................................................................................... 106

12.4 CLASIFICACIÓN DE CALDAS-LANG ...................................................... 107

12.5 CLASIFICACIÓN DE CALDAS-LANG EN LA SUBZONA HIDROGRÁFICA DEL RÍO COELLO ............................................................................................ 108

13. INDICE DE ARIDEZ (IA) ............................................................................... 111 BIBLIOGRAFÍA ................................................................................................... 115



LISTA DE TABLAS Tabla 1. Inventario, caracterización y localización geográfica de la red de registro de precipitación existente en la zona de estudio.................................................... 13

Tabla 2. Inventario, caracterización de la red meteorológica existente en la Subzona Hidrográfica del río Coello ..................................................................................... 14

Tabla 3. Red de estaciones por periodo anual de funcionamiento, para el elemento climático precipitación ............................................................................................ 18

Tabla 4. Evaluación de estaciones por año/mes de funcionamiento, para el elemento climático precipitación ............................................................................ 20

Tabla 5. Evaluación de estaciones por año/mes de funcionamiento, para el elemento climático precipitación ............................................................................ 23

Tabla 6. Registro de datos históricos en las estaciones de precipitación, para el elemento climático precipitación ............................................................................ 26

Tabla 7. Identificación de datos faltantes .............................................................. 28

Tabla 8. Valores de precipitación media mensual (mm), periodo 1987-2016, para las estaciones con influencia en la Subzona Hidrográfica del río Coello ............... 32

Tabla 9. valores de temperatura media total mensual (°C), periodo 1987-2016, en la Subzona Hidrográfica del río Coello ................................................................... 45

Tabla 10. Fenómenos ENSO – El Niño ocurridos entre 1950-2018 ...................... 59

Tabla 11. Fenómenos ENSO -La Niña ocurridos entre 1950-2018 ....................... 60

Tabla 12. Distribución por intensidad de las ocurrencias de los Fenómenos El Niño y La Niña. ............................................................................................................... 61

Tabla 13. valores del ONI, calculados por la NOAA .............................................. 62

Tabla 14. Descripción Índice del Promedio mensual multianual............................ 63

Tabla 15. Descripción Índice Puntual de anomalías .............................................. 67

Tabla 16. Estadísticas de la serie estación Aeropuerto Perales ............................ 70

Tabla 17. Tabla de cuartiles estación Aeropuerto Perales .................................... 72

Tabla 18. Factor de corrección f, por duración media de las horas de sol expresada en unidades de 30 días, con 12 horas de sol cada una ......................................... 80

Tabla 19. Valores medios mensuales (mm) y totales (mm), de la evapotranspiración potencial (ETP), para el periodo 1987-2016, en las estaciones con influencia en la Subzona Hidrográfica del río Coello ...................................................................... 81

Tabla 20. Valores medios mensuales (mm) y totales (mm), de la evapotranspiración real (ETR), para el periodo 1987-2016, en las estaciones con influencia en la Subzona Hidrográfica del río Coello ...................................................................... 84

Tabla 21. Valores de Humedad Relativa en la Subzona Hidrográfica del río Coello ............................................................................................................................... 87

Tabla 22. Brillo Solar Mensual Estación Aeropuerto Perales ................................ 90

Tabla 23. Valores de Nubosidad en la Subzona Hidrográfica del río Coello ......... 91

Tabla 24. Valores de Punto de Rocío en la Subzona Hidrográfica del río Coello .. 93

Tabla 25. Valores de Tensión de vapor de agua en la Subzona Hidrográfica del río Coello ..................................................................................................................... 95

Tabla 26. Valores de Recorrido del Viento en la Subzona Hidrográfica del río Coello ............................................................................................................................... 97



Tabla 27. Promedio anual de velocidad del viento (m/s) ....................................... 99

Tabla 28. Clasificación climática Lang ................................................................. 103

Tabla 29. Clasificación de Caldas ....................................................................... 104

Tabla 30. Piso Térmico en la Subzona Hidrográfica del río Coello...................... 105

Tabla 31. Clases Climáticas según el coeficiente de Lang .................................. 106

Tabla 32. Clasificación Climática Lang ................................................................ 106

Tabla 33. Clasificación Climática según Caldas-Lang ......................................... 108

Tabla 34. Clasificación Climática Caldas-Lang, en la Subzona Hidrográfica del río Coello ................................................................................................................... 109

Tabla 35. Interpretación de la calificación del Índice de Aridez (IA) .................... 111

Tabla 36. Índice de Aridez por área y porcentaje en la Subzona Hidrográfica del río Coello ................................................................................................................... 112

Tabla 37. Índice de Aridez para las Unidades de Análisis en la Subzona Hidrográfica del río Coello ........................................................................................................ 112



LISTA DE FIGURAS

Figura 1. Estación meteorológica – IDEAM. ......................................................... 10 Figura 2. Localización geográfica de estaciones en la zona de proyecto ............. 15

Figura 3. Análisis de influencia de las estaciones por Thiessen ........................... 17 Figura 4. Localización geográfica y polígono de Thiessen de las estaciones climatológicas ........................................................................................................ 19 Figura 5. Distribución espacial de la precipitación media total anual (Isoyetas), para el periodo 1987-2016, en la Subzona Hidrográfica del río Coello .......................... 36

Figura 6. Distribución del ciclo anual de la precipitación mensual total anual (mm), periodo 1987-2016, para 26 estaciones de medición de lluvia, en la Subzona Hidrográfica del río Coello ..................................................................................... 37

Figura 7. Variabilidad anual de la precipitación (mm), en el periodo 1987-2016, para las estaciones con influencia en la Subzona Hidrográfica del río Coello ............... 41 Figura 8. Variabilidad interanual de la precipitación (mm), en el periodo 1987-2016, para las estaciones con influencia en la Subzona Hidrográfica del río Coello ....... 42 Figura 9. Distribución espacial de la temperatura media anual (Isotermas), para el periodo 1987-2016, en la Subzona Hidrográfica del río Coello .............................. 47

Figura 10. Ciclo anual de la temperatura mensual total anual (°C), periodo 1987-2016, para las 26 estaciones de medición de temperatura, en la Subzona Hidrográfica del río Coello ..................................................................................... 49 Figura 11. Variabilidad anual de la temperatura (°C), en el periodo 1987-2016, para las estaciones con influencia en la Subzona Hidrográfica del río Coello ............... 51

Figura 12. Variabilidad interanual de la temperatura (°C), en el periodo 1987-2016, para las estaciones con influencia en la Subzona Hidrográfica del río Coello ....... 53 Figura 13. Índice Oceánico Niño (ONI) ................................................................. 56 Figura 14. Índice Promedio mensual multianual de precipitación en la Subzona Hidrográfica del río Coello (1987-2016) ................................................................. 65 Figura 15. Índice Promedio mensual multianual de temperatura en la Subzona Hidrográfica del río Coello (1987 -2016) ................................................................ 66

Figura 16. Índice puntual de anomalías para el elemento precipitación en la Subzona Hidrográfica del río Coello ...................................................................... 68 Figura 17. Box- Plot estación Aeropuerto Perales ................................................ 71 Figura 18. Cuartiles Q25, Q50, Q75 ...................................................................... 71

Figura 19. Serie de datos de Precipitación Total Mensual estación Aeropuerto Perales (1987 -2016) ............................................................................................. 74

Figura 20. Fenómenos ENSO Niño y Niña estación Aeropuerto Perales (1987 -2016) ...................................................................................................................... 75 Figura 21. tendencia de excedentes y déficits de precipitación de la estación Aeropuerto Perales (21245040) ............................................................................. 76 Figura 22. Distribución espacial de la evapotranspiracion potencial (ETP), por el método de Thornthwaite, periodo 1987-2016, en la Subzona Hidrográfica del río Coello ..................................................................................................................... 82 Figura 23. Distribución espacial de la evapotranspiracion real (ETR), método de Budyko, periodo 1987-2016, en la Subzona Hidrográfica río Coello...................... 86



Figura 24. Gráfica de valores de Humedad Relativa en la Subzona Hidrográfica del río Coello ............................................................................................................... 88 Figura 25. Isolíneas de Humedad Relativa en la Subzona Hidrográfica del río Coello ............................................................................................................................... 89

Figura 26. Brillo Solar mensual en la Estación Aeropuerto Perales ...................... 90 Figura 27. Gráfica con valores Nubosidad en la Subzona Hidrográfica del río Coello ............................................................................................................................... 91 Figura 28. Isolíneas de Nubosidad en la Subzona Hidrográfica del río Coello ..... 92 Figura 29. Gráfica de Valores Punto de Rocío en la Subzona Hidrográfica del río Coello ..................................................................................................................... 93 Figura 30. Isolíneas de Punto de Rocío en la Subzona Hidrográfica del río Coello ............................................................................................................................... 94

Figura 31. Valores de Tensión de vapor de agua en la Subzona Hidrográfica del río Coello ..................................................................................................................... 95 Figura 32. Isolíneas de Tensión de vapor de agua en la Subzona Hidrográfica del río Coello ............................................................................................................... 96 Figura 33. Gráfica de Valores de Recorrido del Viento en la Subzona Hidrográfica del río Coello .......................................................................................................... 97

Figura 34. Análisis local para la estación Aeropuerto Perales, Ibagué ............... 100 Figura 35. Promedio mensual de la velocidad media del viento Aeropuerto Perales, Ibagué (m/s) ......................................................................................................... 101 Figura 36. Análisis local para la estación Aeropuerto Perales, Ibagué ............... 101 Figura 37. Clasificación Climática de Caldas ...................................................... 105

Figura 38. Mapa de las Clases Climáticas según Lang, en la Subzona Hidrográfica del río Coello ........................................................................................................ 107 Figura 39. Mapa de Clasificación Climática según Caldas-Lang, en la Subzona Hidrográfica del río Coello ................................................................................... 110

Figura 40. Mapa de Índice de Aridez en la Subzona Hidrográfica del río Coello 114



CARACTERIZACIÓN CLIMATOLÓGICA El análisis climatológico en una Subzona Hidrográfica permite realizar un primer acercamiento respecto a las características generales de la misma, ya que las condiciones meteorológicas son elementos que determinan tanto aspectos biofísicos como socioeconómicos y culturales. La dinámica climática se evalúa de una manera observacional por medio del análisis de las denominadas variables climatológicas, dependiendo de los sistemas de medición determinados para cada una de las variables, y de la escala temporal (horaria, diaria, mensual, etc.), estableciendo series de registro de datos que permiten estimar los valores medios y las condiciones extremas de las mismas. La precipitación, la evaporación, las temperaturas medias, máximas y mínimas, la humedad relativa, el brillo solar y la dirección y velocidad de los vientos son las variables de mayor representatividad, y su análisis y descripción permite generar una apropiada caracterización climática en una Subzona Hidrográfica. Esta información se constituye en un insumo invaluable al momento de realizar la ordenación ambiental del territorio, de acuerdo a las potencialidades y debilidades que se determinen.

En Colombia la Zona de Confluencia Intertropical (ZCIT) fluctúa, aproximadamente, entre 0º de latitud norte (Posición que se alcanza en los meses enero – febrero) y 10º de latitud norte (Posición extrema que se puede alcanzar en los meses de julio – agosto). El desplazamiento ocasiona que en la mayor parte de Colombia se presente, durante el año, un doble máximo y un doble mínimo de precipitaciones y por supuesto, también de los demás elementos meteorológicos; la ZCIT pasa por el centro de Colombia dos veces al año una primera vez entre abril y mayo, cuando se desplaza hacia el norte y ocasiona el primer período lluvioso que va acompañado de un pequeño descenso en las temperaturas medias, con una disminución de las máximas y aumento de las mínimas; Una segunda vez entre septiembre y octubre, cuando regresa de su posición norte más extrema, alcanzada en julio - agosto y se dirige al sur, originando el segundo período lluvioso que es el más fuerte y también se acompaña de un descenso en las temperaturas medias, disminución de las máximas y aumento de las mínimas.

La diferencia de presión entre los núcleos de altas presiones y la Zona de Confluencia Intertropical (ZCIT), da origen a movimientos horizontales del aire desde los trópicos hacia el Ecuador; el aire se desvía por el movimiento de rotación de la tierra y sopla finalmente, desde el noreste en el sector ubicado en el norte y desde el sureste en el sur; las áreas que no están, en un periodo dado, bajo la influencia de la ZCIT, se condicionan a los efectos de masas de aire relativamente seco y estable, que están bajo la influencia de la ZCIT; el cielo es nuboso y se presentan abundantes lluvias; algunas veces se originan turbulencias dinámicas y/o térmicas que ocasionan procesos de fuerte convección (ascenso de aire), condensación del vapor de agua (al enfriarse por el ascenso) y precipitación.



En la guía técnica para la “Formulación de los Planes de Ordenación y Manejo de Cuencas Hidrográficas”, se establece que es necesaria la realización de un inventario y caracterización de las características climáticas presente en la Subzona Hidrográfica, donde se tengan en cuenta elementos como: temperatura, precipitación, humedad relativa, brillo solar, isoyetas e isotermas, entre otros. Aspecto que se incorporó en el proceso de “Ajuste parcial al Plan de Ordenación y Manejo de la Subzona Hidrográfica del Río Coello”.



1. INVENTARIO Y CARACTERIZACIÓN DE LA RED METEOROLÓGICA EXISTENTE

En este ítem se describen los aspectos generales de la red de estaciones utilizada para la obtención de la información climatológica de la Subzona Hidrográfica. 1.1 ESTACIONES METEOROLÓGICAS Una estación meteorológica es el lugar donde se realizan mediciones y observaciones puntuales de los diferentes parámetros meteorológicos utilizando los instrumentos adecuados para así poder establecer el comportamiento atmosférico. Entre los datos registrados encontramos precipitación, temperatura, evapotranspiración, velocidad del viento, brillo solar, entre otros (Figura 1). Figura 1. Estación meteorológica – IDEAM.

Fuente: Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales – IDEAM, 2019.

1.2 ELEMENTOS CLIMÁTICOS Climático, estas propiedades permiten describir el tiempo o clima en un lugar dado durante un determinado período de tiempo (OMM, 2011). El Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales – IDEAM, registra los siguientes Elementos Climáticos:

a. Precipitaciones totales (mm) b. Precipitación no. Días c. Precipitación máx. 24/horas d. Temperatura media (ºc) e. Temperatura máxima (ºc)



f. Temperatura mínima (ºc) g. Temperatura media mínima (ºc) h. Temperatura media máxima(ºc) i. Temperatura bulbo húmedo (ºc) j. Humedad relativa (%) k. Evaporación (mm) l. Brillo solar (horas) m. Nubosidad (actas) n. Tensión de vapor o. Velocidad – dirección viento (v) (m/s) v/d p. Vientos máximos (velocidad y dirección) q. Vientos medios (m/s) r. Recorrido del viento (km) s. Punto de roció (%)

1.3 TIPOS DE ESTACIONES METEOROLÓGICAS Existen numerosos tipos de estaciones meteorológicas, según la tecnología empleada, la instrumentación disponible, los parámetros meteorológicos medidos o la finalidad. El Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales – IDEAM, cuenta con los siguientes tipos de estaciones:

Estaciones Agrometeorológica – AM

Estaciones Climatológica Ordinaria – CO

Estaciones Climatológica Principal – CP

Estaciones Meteorológica Especial – ME

Estaciones Pluviográficas – PG

Estaciones Pluviométricas – PM

Estaciones Sinóptica Principal – SP

Estaciones Sinóptica Secundaria – SS 1.4 ESTACIONES METEOROLÓGICAS EN LA SUBZONA HIDROGRÁFICA DEL RÍO COELLO Inicialmente se realizó el barrido de todas las estaciones que se encuentran localizadas en la Subzona Hidrográfica del río Coello, que son operadas por el IDEAM, la cual está conformada por tres tipos de estaciones: Pluviométrica, Climatológica ordinaria y Climatológica Principal. Cada una de estas estaciones aporto la información meteorología que registran, entre estos datos encontramos: precipitación diaria y mensual, precipitación máxima en 24 horas, evaporación diaria y mensual, temperaturas media, máxima y mínima mensual, brillo solar total mensual, velocidad media mensual. En la Tabla 1, se presentan las estaciones



seleccionadas en el área de influencia de la Subzona Hidrográfica en estudio, las cuales son útiles para el análisis requerido para los componentes climáticos. Para el análisis de precipitación de la Subzona Hidrográfica del río Coello, se ubicaron 26 estaciones útiles sobre la zona de proyecto para el desarrollo del presente estudio, equipadas con instrumentos que registraban información pluviométrica o pluviográfica, localizadas en la Subzona Hidrográfica y en sus alrededores. En la Tabla 1 se muestran las estaciones registradoras de precipitación, indicando su código, municipio, corriente, elevación y coordenadas.



Tabla 1. Inventario, caracterización y localización geográfica de la red de registro de precipitación existente en la zona de estudio

No CÓDIGO NOMBRE ELEVACION CATEGORIA MUNCIPIO CORRIENTE COORDENADAS

FECHA DE INSTALACION LATITUD LONGITUD

1 21180040 Rovira 2 940 PM Rovira Luisa 4,24200 -75,24200 1/01/1971

2 21185040 Apto Santiago Vila 305 CO Flandes Magdalena 4,27500 -74,79844 1/01/1969

3 21210020 Las Juntas 1854 PG Ibagué Qda. Perlas 4,55631 -75,32164 1/08/1971

4 21210030 Pastales 1602 PG Ibagué Combeima 4,51106 -75,30083 1/05/1958

5 21210080 El Secreto 1482 PG Ibagué Combeima 4,49450 -75,28900 1/05/1985

6 21210110 El Placer 2170 PG Ibagué Las Palmas 4,52094 -75,27789 1/06/1983

7 21210120 La Esmeralda 2031 PG Ibagué Qda. Cay 4,49092 -75,23942 1/06/1983

8 21210130 Las Delicias 2070 PM Cajamarca Cocora 4,38033 -75,51175 1/09/1983

9 21210140 El Plan 2050 PM Cajamarca Anaime 4,38300 -75,49600 1/09/1983

10 21210150 La Cascada 3080 PM Cajamarca Guaroco 4,28439 -75,54233 1/09/1983

11 21210170 Palogrande Hda 2212 PM Ibagué Cocora 4,35100 -75,40100 1/11/1986

12 21210180 Toche 1991 PG Ibagué Coello 4,51900 -75,40900 1/10/1986

13 21210190 La Resaca 1250 PG San Luis Luisa 4,27450 -75,14842 1/11/1986

14 21210200 Buenos Aires 750 PM Ibagué Coello 4,33500 -75,07300 1/12/1986

15 21210220 El Palmar 2200 PG Ibagué Combeima 4,58011 -75,32566 1/08/1971

16 21215080 Chicoral 475 CO Espinal Coello 4,23100 -74,99500 1/05/1963

17 21215130 Hda Cucuana 2120 CO Cajamarca Anaime 4,34100 -75,51800 1/11/1986

18 21220050 El Aceituno 680 PM Ibagué Opia 4,35300 -75,05300 1/01/1969

19 21230110 Nariño Radio Alerta 277 PM Nario Magdalena 4,38781 -74,83817 1/01/1980

20 21245010 Perales Hato Opia 1123 CO Ibagué Opia 4,42310 -75,08750 1/02/1965

21 21245040 Apto Perales 943 SS Ibagué Opia 4,42400 -75,13900 1/11/1970

22 21185090 Nataima 393 AGM Espinal Magdalena 4,188139 -74,96047 1/10/1971

23 21210240 Interlaken 1174 PM Ibagué Coello 4,42103 -75,22056 15/10/1994

24 21215100 Cajamarca 1920 CO Cajamarca Coello 4,44150 -75,42458 15/09/1964

25 21210260 El Silencio 2500 PG Ibagué Coello 4,633333 -75,38333 20/08/1999

26 21185080 Valle de San Juan 650 CO V/ San Juan Luisa 4,1994444 -75,11275 1/11/1986

Fuente: Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales IDEAM, 2019.



1.5 CARACTERÍSTICAS DE LAS ESTACIONES CLIMATOLÓGICAS Para el análisis de climatología de la Subzona Hidrográfica del río Coello, se trabajó con 26 estaciones útiles, de las cuales 9 Pluviométricas -PM, 9 Pluviográfica - PG, 6 Climatológicas ordinaria – CO, 1 Agrometeorologica -AGM y 1 Estaciones Sinóptica Secundaria -SS. En la Tabla 2, se muestran las estaciones seleccionadas, indicando los elementos climáticos que registran. Tabla 2. Inventario, caracterización de la red meteorológica existente en la Subzona Hidrográfica del río Coello

NO. CÓDIGO NOMBRE CATEGORÍA ELEMENTOS CLIMÁTICOS

1 21180040 Rovira 2 Pluviométrica 1,2,3

2 21185040 Apto Santiago Vila Siponitica

Secundaria

1,2,3,11,12,13, 14,18,19

3 21210020 Las Juntas Pluviográfica 1,2

4 21210030 Pastales Pluviográfica 1,2

5 21210080 El Secreto Pluviográfica 1,2

6 21210110 El Placer Pluviográfica 1,2

7 21210120 La Esmeralda Pluviográfica 1,2

8 21210130 Las Delicias Pluviométrica 1,2

9 21210140 El Plan Pluviométrica 1,2

10 21210150 La Cascada Pluviométrica 1,2

11 21210170 Palogrande Hda Pluviométrica 1,2

12 21210180 Toche Pluviométrica 1,2

13 21210190 La Resaca Pluviométrica 1,2

14 21210200 Buenos Aires Pluviométrica 1,2

15 21210220 El Palmar Pluviográfica 1,2

16 21215080 Chicoral Climatológica

Ordinaria 1,2,3,13,19

17 21215130 Hda Cucuana Climatológica

Ordinaria 1,2,3,13,19

18 21220050 El Aceituno Pluviométrica 1,2

19 21230110 Nariño Radio Alerta Pluviométrica 1,2

20 21245010 Perales Hato Opia Climatológica

Ordinaria 1,2,3,11,12,13,14,18,19

21 21245040 Aeropuerto Perales Siponitica

Secundaria

1,2,4,5,6,7,8, 10, 12,13, 14,18,19

22 21185090 Nataima Agro

meteorológica 1,10,11,18

23 21210240 Interlaken Pluviométrica 1,2

24 21215100 Cajamarca Climatológica

Ordinaria 1,2,3,10,11,18

25 21210260 El Silencio Pluviográfica 1,2



NO. CÓDIGO NOMBRE CATEGORÍA ELEMENTOS CLIMÁTICOS

26 21185080 Valle de San Juan Climatológica

Ordinaria 1,2,13, 14,19

Descripción: 1. Precipitación totales (mm) 2. Precipitación no. Días 3. Precipitación máx. 24/horas 4. Temperatura media (ºc) 5. Temperatura máxima (ºc) 6. Temperatura mínima (ºc) 7. Temperatura media mínima (ºc) 8. Temperatura media máxima(ºc) 9. Temperatura bulbo húmedo (ºc) 10. Humedad relativa (%)

11. Evaporación (mm) 12. Brillo solar (horas) 13. Nubosidad (actas) 14. Tensión de vapor 15. Veloc. – dirección viento (v) (m/s) v/d 16. Vientos máximos (veloc. Y dirección) 17. Vientos medios (m/s) 18. Recorrido del viento (km) 19. Punto de roció (%)

Fuente: IDEAM, 2019. A continuación, en la Figura 2, se muestra la ubicación de las estaciones pluviométricas, pluviográficas, agroclimáticas, sinóptica secundaria y climatológica con influencia en la zona de estudio, todas ellas operadas por el Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales (IDEAM). Figura 2. Localización geográfica de estaciones en la zona de proyecto

Fuente: Gestión Integral de Recurso Hídrico, GIRH – CORTOLIMA, 2019.



2. CARACTERIZACIÓN Y TRATAMIENTO DE LAS VARIABLES CLIMATOLÓGICAS

Para el desarrollo del análisis climatológico de la Subzona Hidrográfica del río Coello, fue necesario la existencia de una red de estaciones climatológicas que contuvieran series de datos continuas, suficientes y homogéneas que garanticen una calidad adecuada de los mismos, es por esto que se hizo indispensable realizar en primera instancia la calidad de información existente con el fin de proceder con el análisis de los datos contenidos previó a su procesamiento en el estudio, para lo cual se tomó la información climática suministrada por el Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales – IDEAM.

2.1 SELECCIÓN DE LAS ESTACIONES El proceso de la selección de estaciones se realizó a partir de tres criterios a saber:

Polígonos de Thiessen

Periodo de registro y tipo de estación

Complementación de información a nivel mensual Una vez seleccionadas las estaciones a utilizar y conociendo la instrumentación de cada una, se procede a la recopilarán de los diferentes tipos de datos. Esta información a pesar de ser suministrada por el Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales – IDEAM, es necesario revisar la calidad de la información existente. Por esta razón se debe revisar que las series de datos sean continuas, suficientes y homogéneas. La precipitación constituye la principal entrada de agua dentro del Ciclo Hidrológico, y varia tanto espacial como temporalmente en una cuenca, por lo cual es considerada como el parámetro determinante en la regulación, dinámica y generación del recurso hídrico (UNESCO, 2006). La precipitación es el evento que permite la recarga de los acuíferos, la escorrentía superficial y la evaporación, y permitiendo el desarrollo de plantas y animales. 2.1.1 Selección De Las Estaciones Según Área De Influencia Mediante Polígonos De Thiessen Los polígonos de Thiessen definen la geometría de las zonas de aferencia a las estaciones pluviométricas en el que se delimitan áreas de influencia (unidades discretas) a partir de un conjunto de puntos. El tamaño y la configuración de los polígonos es una construcción geométrica que permite construir una partición del plano euclídeo depende de la distribución de los puntos originales. Estos polígonos



son uno de los métodos de interpolación más simples, basado en la distancia euclidiana, siendo especialmente apropiada cuando los datos son cualitativos.

Para este análisis se tomaron un total de 82 estaciones ubicadas dentro de un área de influencia de 15.000 metros a partir del perímetro de la Subzona Hidrográfica. A partir de las particiones euclidianas de Thiessen se determinó que solo 26 estaciones tienen un área de influencia directa en la Subzona Hidrográfica, la representación visual de esto se presenta en la Figura 3. Análisis de influencia de las estaciones por Thiessen, y Figura 4. Localización geográfica y polígona de Thiessen de las estaciones climatológicas. 2.1.2 Selección De Las Estaciones Para El Elemento Climático De Precipitación Para este criterio se evaluaron las estaciones por número de años registrando elementos climáticos, posteriormente se evaluó la consistencia mes a mes por año de registro (Tabla 3), cuando en un año se registraron 4 o más meses sin datos, el año recibió una calificación negativa “–”, de lo contrario se obtuvo una evaluación positiva “+”. Figura 3. Análisis de influencia de las estaciones por Thiessen

Estaciones Totales en un área de influencia de 15.000 m.

Estaciones con influencia directa en la Subzona Hidrográfica.

Fuente: Gestión Integral de Recurso Hídrico. GIRH - CORTOLIMA, 2019.



Tabla 3. Red de estaciones por periodo anual de funcionamiento, para el elemento climático precipitación

NO. CÓDIGO ESTACIÓN ALTITUD (A.S.N.M)

AÑO DE INICIO

AÑO DE

FINAL

AÑOS PERIODO

AÑOS SIN INFORMA-

CIÓN

AÑOS CON INFORMA-

CIÓN

1 21180040 Rovira 2 940 1971 2016 46 0 46

2 21185040 Apto Santiago

Vila 305 1960 2016 57 0 57

3 21210020 Las Juntas 1854 1971 2016 46 1 45

4 21210030 Pastales 1602 1983 2015 33 2 31

5 21210080 El Secreto 1482 1985 2014 30 2 28

6 21210110 El Placer 2170 1983 2015 33 1 32

7 21210120 La Esmeralda 2031 1983 2017a 35 1 34

8 21210130 Las Delicias 2070 1983 2017 35 1 34

9 21210140 El Plan 2050 1983 2017 35 0 35

10 21210150 La Cascada 3080 1986 2017 32 1 31

11 21210170 Palogrande Hda 2212 1986 2017 32 0 32

12 21210180 Toche 1991 1986 2016 31 0 31

13 21210190 La Resaca 1250 1986 2016 31 1 30

14 21210200 Buenos Aires 750 1986 2017 32 0 32

15 21210220 El Palmar 2200 1986 2016 31 0 31

16 21215080 Chicoral 475 1986 2016 31 0 31

17 21215130 Hda Cucuana 2120 1986 2016 31 1 30

18 21220050 El Aceituno 680 1969 2016 48 0 48

19 21230110 Nariño Radio

Alerta 277 1980 2017 38 0 38

20 21245010 Perales Hato Opia 1123 1965 2016 52 1 51

21 21245040 Apto Perales 943 1970 2017 48 0 48

22 21185090 Nataima 393 1971 2016 46 7 41

23 21210240 Interlaken 1174 1994 2017 24 1 23

24 21215100 Cajamarca 1920 1965 2016 53 7 46

25 21210260 El Silencio 2500 1999 2016 18 0 18

26 21185080 Valle de San Juan 650 1986 2016 30 1 29




Figura 4. Localización geográfica y polígono de Thiessen de las estaciones climatológicas




Tabla 4. Evaluación de estaciones por año/mes de funcionamiento, para el elemento climático precipitación

Código 21180040 21185040 21210020 21210080 21210110 21210120 21210130 21210140 21210150 21210170 21210180 21210190 21210200

Estación Rovira2 Apto Santiago

Las Juntas

El Secreto El Placer La

Esmeralda Las

Delicias El Plan La Cascada

Palogrande Hda. Toche La Resaca Buenos

Aires a.s.n.m. 847,5 305 1765 1490 2170 1965 2070 2050 3080 2200 1991 1250 750

Año MSD Ev MSD Ev MSD Ev MSD Ev MSD Ev MSD Ev MSD Ev MSD Ev MSD Ev MSD Ev MSD Ev MSD Ev MSD Ev

1958

1959

1960 5 -

1961 0 +

1962 0 +

1963 0 +

1964 0 +

1965 0 +

1966 0 +

1967 0 +

1968 0 +

1969 0 +

1970 0 +

1971 10 - 0 + 7 -

1972 0 + 0 + 0 +

1973 0 + 0 + 0 +

1974 0 + 0 + 0 +

1975 0 + 0 + 0 +

1976 0 + 0 + 0 +

1977 0 + 0 + 0 +

1978 0 + 0 + 0 +

1979 0 + 0 + 0 +

1980 0 + 0 + 0 +



Código 21180040 21185040 21210020 21210080 21210110 21210120 21210130 21210140 21210150 21210170 21210180 21210190 21210200


Las Juntas


Esmeralda Las



Aires a.s.n.m. 847,5 305 1765 1490 2170 1965 2070 2050 3080 2200 1991 1250 750


1981 0 + 0 + 0 +

1982 0 + 0 + 0 + 5 -

1983 0 + 0 + 0 + 5 - 0 + 9 - 9 -

1984 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 2 + 2 + 0 +

1985 0 + 0 + 0 + 4 - 4 - 0 + 0 + 1 + 0 +

1986 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 10 - 10 - 11 - 11 -

1987 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 +

1988 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 +

1989 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 +

1990 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 +

1991 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 2 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 +

1992 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 +

1993 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 1 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 +

1994 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 +

1995 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 +

1996 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 2 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 +

1997 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 1 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 +

1998 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 +

1999 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 1 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 +

2000 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 +

2001 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 10 - 0 + 0 + 0 + 0 +

2002 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 10 - 0 + 0 + 0 + 0 +

2003 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 3 + 0 + 0 + 10 - 0 + 0 + 0 + 0 +

2004 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 5 - 0 + 10 - 0 + 0 + 0 + 0 +

2005 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 12 - 0 + 0 + 0 + 0 +



Código 21180040 21185040 21210020 21210080 21210110 21210120 21210130 21210140 21210150 21210170 21210180 21210190 21210200


Las Juntas


Esmeralda Las



Aires a.s.n.m. 847,5 305 1765 1490 2170 1965 2070 2050 3080 2200 1991 1250 750


2006 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 5 - 10 - 0 + 0 + 0 + 0 +

2007 10 - 0 + 3 + 3 + 0 + 0 + 0 + 8 - 10 - 0 + 0 + 0 + 0 +

2008 0 + 0 + 2 + 0 + 0 + 0 + 0 + 1 + 7 - 9 - 0 + 0 + 0 +

2009 0 + 0 + 6 - 0 + 0 + 0 + 0 + 1 + 0 + 10 - 1 + 6 - 0 +

2010 0 + 0 + 12 - 0 + 0 + 0 + 0 + 3 + 0 + 5 - 8 - 12 - 0 +

2011 0 + 0 + 0 + 0 + 1 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 1 + 1 + 0 +

2012 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 +

2013 1 + 1 + 0 + 0 + 0 + 0 + 12 - 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 +

2014 0 + 0 + 0 + 1 + 0 + 10 - 0 + 0 + 0 + 2 + 0 + 0 + 0 +

2015 0 + 0 + 2 + 12 - 0 + 12 - 1 + 6 - 0 + 9 - 2 + 2 + 2 +

2016 5 - 5 - 5 - 12 - 12 - 0 + 5 - 4 - 5 - 4 - 3 + 5 - 6 -

MSD: Numero de meses sin datos Ev: Evaluación del año + Año aceptado - Año rechazado




Tabla 5. Evaluación de estaciones por año/mes de funcionamiento, para el elemento climático precipitación

Código 21210220 21215080 21215130 21220050 1230110 21245010 21245040 21185090 21210240 21215100 21210260 21185080

Estación El Palmar Chicoral Hda.

Cucuana El Aceituno Nariño Radio Alerta

Perales Hato Opia

Apto Perales Nataima Interlaken Cajamarca El Silencio Valle de

San Juan a.s.n.m. 2200 475 2120 680 262 750 928 393 1174 1920 2500 650

Año MSD Ev MSD Ev MSD Ev MSD Ev MSD Ev MSD Ev MSD Ev MSD Ev MSD Ev MSD Ev MSD Ev MSD Ev

1958

1959

1960

1961

1962

1963

1964

1965 8 - 8 - 8 +

1966 5 - 0 + 0 +

1967 2 + 0 + 0 +

1968 0 + 0 + 6 -

1969 0 + 0 + 0 +

1970 0 + 0 + 0 +

1971 7 - 0 + 0 + 0 + 7 - 0 +

1972 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 +

1973 0 + 1 + 0 + 0 + 0 + 0 +

1974 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 +

1975 0 + 1 + 0 + 0 + 0 + 0 +

1976 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 +

1977 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 +



Código 21210220 21215080 21215130 21220050 1230110 21245010 21245040 21185090 21210240 21215100 21210260 21185080



Perales Hato Opia


San Juan a.s.n.m. 2200 475 2120 680 262 750 928 393 1174 1920 2500 650


1978 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 +

1979 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 +

1980 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 +

1981 0 + 2 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 +

1982 0 + 2 + 1 + 0 + 0 + 0 + 0 +

1983 0 + 0 + 1 + 0 + 0 + 0 + 0 +

1984 0 + 1 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 +

1985 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 +

1986 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 +

1987 3 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 4 +

1988 0 + 1 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 +

1989 0 + 4 - 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 +

1990 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 +

1991 0 + 0 + 0 + 0 + 1 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 +

1992 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 +

1993 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 +

1994 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 10 - 0 + 0 +

1995 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 1 + 1 + 0 + 0 +

1996 0 + 0 + 0 + 0 + 1 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 +

1997 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 +

1998 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 +

1999 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 +



Código 21210220 21215080 21215130 21220050 1230110 21245010 21245040 21185090 21210240 21215100 21210260 21185080



Perales Hato Opia


San Juan a.s.n.m. 2200 475 2120 680 262 750 928 393 1174 1920 2500 650


2000 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 +

2001 0 + 0 + 0 + 0 + 5 - 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 +

2002 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 +

2003 0 + 0 + 1 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 +

2004 0 + 0 + 1 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 +

2005 2 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 +

2006 3 + 0 + 0 + 7 - 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 +

2007 0 + 0 + 0 + 0 + 2 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 +

2008 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 5 - 0 +

2009 3 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 6 - 0 + 0 + 0 +

2010 0 + 0 + 12 - 0 + 1 + 12 - 0 + 12 - 5 - 12 - 3 + 12 -

2011 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 12 - 0 + 12 - 5 - 0 +

2012 1 + 0 + 0 + 0 + 0 + 8 - 0 + 12 - 0 + 12 - 0 + 0 +

2013 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 12 - 8 - 12 - 0 + 0 +

2014 0 + 0 + 0 + 4 - 0 + 0 + 0 + 12 - 0 + 12 - 10 - 0 +

2015 2 + 1 + 0 + 1 + 0 + 2 + 0 + 12 - 0 + 12 - 6 - 0 +

2016 1 + 6 - 5 - 4 - 4 - 2 + 5 - 12 - 12 - 12 - 4 + 0 +

MSD: Numero de meses sin datos Ev: Evaluación del año + Año aceptado - Año rechazado




Tabla 6. Registro de datos históricos en las estaciones de precipitación, para el elemento climático precipitación

CODIGO ESTACION NOMBRE

ELEVACION (msnm) 1

98

7

198

8

198

9

199

0

199

1

199

2

199

3

199

4

199

5

199

6

199

7

199

8

199

9

200

0

200

1

200

2

200

3

200

4

200

5

200

6

200

7

200

8

200

9

201

0

201

1

201

2

201

3

201

4

201

5

201

6

21180040 Rovira 2 940

21185040 Apto Santiago

Vila 305

21210020 Las Juntas 1854

21210030 Pastales 1602

21210080 El Secreto 1482

21210110 El Placer 2170

21210120 La Esmeralda 2031

21210130 Las Delicias 295

21210140 El Plan 2011

21210150 La Cascada 3280

21210170 Palogrande

Hda 2212

21210180 Toche 1991

21210190 La Resaca 1180

21210200 Buenos Aires 728

21210220 El Palmar 2363

21215080 Chicoral 432

21215130 Hda Cucuana 2229



CODIGO ESTACION NOMBRE

ELEVACION (msnm) 1

98

7

198

8

198

9

199

0

199

1

199

2

199

3

199

4

199

5

199

6

199

7

199

8

199

9

200

0

200

1

200

2

200

3

200

4

200

5

200

6

200

7

200

8

200

9

201

0

201

1

201

2

201

3

201

4

201

5

201

6

21220050 El Aceituno 680

21230110 Nariño Radio

Alerta 277

21245010 Perales Hato

Opia 1123

21245040 Apto Perales 943

21185090 Nataima 393

21185080 Valle de San

Juan 253

21210240 Interlaken 1174

21215100 Cajamarca 1920

21210260 El Silencio 2500

AÑOS 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30




2.1.3 Complementación de Información de Datos Faltantes a Nivel Mensual El análisis de datos faltantes es un procedimiento que utiliza información contenida en una muestra para asignar un valor a la variable que carezca de algún o algunos valores en su serie. Esta ausencia de información puede atribuirse a que no se registró dicho valor en la estación o porque se detecta que el comportamiento no corresponde con el esperado. El objetivo principal para hallar un dato faltante, es poder obtener un conjunto de datos con información completa y consistente, para posteriormente aplicar técnicas estadísticas (IDEAM, 2010). Una vez se identificaron los datos faltantes de las series de cada estación, se procedió a completarlos utilizando la metodología de razones promedio y DATFAM. La metodología de razones promedio es recomendada por la UNESCO en 1982 para cuencas montañosas en su “Guía Metodológica para la Elaboración de Balances Hídricos en América del Sur”. A partir de este concepto se calculan los datos faltantes utilizando la siguiente fórmula:

Px= Px*N {PAPA*+PBPB*……+PNPN*

Donde; PA*, PB*, PN* y PX* son el promedio de las precipitaciones anuales registradas en un período común para las N estaciones y PA, PB…PN es la precipitación en las N estaciones durante el período que falta en X. La otra metodología utilizada para la estimación de los datos faltantes de precipitación se fue a través del programa DATFAM, que utiliza el método de la ración normal para la estimación de datos climáticos: este método aplicado usualmente a datos de precipitación, consiste en calcular los porcentajes de cada mes en la lluvia anual, luego se suman y se promedian para cada mes los porcentajes de lluvia para luego hacer la estimación del dato faltante basado en la proporción de las sumas anteriores. (Guevara, 2003). A continuación, se presenta en la Tabla 7, posteriormente se realizó la correlación y se complementaron las estaciones, iniciando por meses y continuando por años.

Tabla 7. Identificación de datos faltantes

CÓDIGO ESTACIÓN ALTITUD (A.S.N.M)

AÑOS ESPERA-

DOS

DATOS EXISTENTES

DATOS FALTANTES

% FALTANTES

21180040 Rovira 2 847,5 360 344 16 4,65

21185040 Apto Santiago Vila 305 360 355 5 1,41

21210020 Las Juntas 1765 360 346 14 4,05

21210030 Pastales 1602 360 332 28 8,43

21210080 El Secreto 1490 360 345 15 4,35

21210110 El Placer 2170 360 347 13 3,75

21210120 La Esmeralda 1965 360 338 22 6,51



CÓDIGO ESTACIÓN ALTITUD (A.S.N.M)

AÑOS ESPERA-

DOS

DATOS EXISTENTES

DATOS FALTANTES

% FALTANTES

21210130 Las Delicias 2070 360 334 26 7,78

21210140 El Plan 2050 360 328 32 9,76

21210150 La Cascada 3080 360 288 72 25,00

21210170 Palogrande Hda 2200 360 323 37 11,46

21210180 Toche 1991 360 355 5 1,41

21210190 La Resaca 1250 360 348 12 3,45

21210200 Buenos Aires 750 360 356 4 1,12

21210220 El Palmar 2200 360 347 13 3,75

21215080 Chicoral 475 360 358 2 0,56

21215130 Hda. Cucuana 2120 360 346 14 4,05

21220050 El Aceituno 680 360 347 13 3,75

21230110 Nariño Radio Alerta 277 360 352 8 2,27

21245010 Perales Hato Opia 750 360 344 16 4,65

21245040 Apto Perales 943 360 357 3 0,84

21185090 Nataima 393 360 275 85 30,91

21210240 Interlaken 1174 360 316 44 13,92

21215100 Cajamarca 1920 360 282 78 27,66

21210260 El Silencio 2500 360 307 53 17,26

21185080 Valle de San Juan 650 360 344 16 4,65


Una vez revisado el periodo de registro de cada una de las estaciones y teniendo en cuenta que el periodo de registro de análisis fue desde el año de 1987 a 2016 para el elemento de precipitación, se mantuvieron las 26 estaciones, con un periodo de 30 años. 2.1.4 Cálculo de la Precipitación Media de la Subzona Hidrográfica Una vez determinado el periodo a utilizar (1987 – 2016), se procedió a realizar el análisis de consistencia de datos faltantes. A pesar de lo anterior, cabe anotar que la calidad en la estimación de un campo de precipitación faltante que se obtiene empleando métodos de estimación, está estrechamente ligada con la cantidad, calidad y distribución de los datos puntuales de precipitación que se tengan en la región de estudio y con la confiabilidad de la información secundaria integrada al procedimiento de la estimación. Mientras menor sea la cantidad de datos de precipitación disponibles en el área de estudio, mayor será la incertidumbre asociada con la estimación del dato faltante.

Para este análisis se contó con una buena base de datos existentes, ya que las estaciones utilizadas no carecían de una gran cantidad de datos faltantes, lo que



permitió hacer una estimación más confiable; los datos faltantes se completaron mediante la utilización de correlaciones lineales; la complementación de la información de precipitación se realizó a partir de datos existentes en estaciones de apoyo cercanas con un rango racional de altura sobre el nivel del mar respecto a la estación con información de datos faltantes. Una vez realizado el proceso de estimación de datos faltantes para las 26 estaciones utilizadas, se procedió a graficar el comportamiento temporal multianual de las estaciones seleccionadas, mediante la construcción de histogramas de frecuencia. De los métodos utilizados para cuantificar el volumen de precipitación sobre una Subzona Hidrográfica, los más utilizados son el método de polígonos de Thiessen y el método de Isoyetas. El método de Isoyetas, permite obtener la precipitación media de un área o Subzona Hidrográfica, mediante la generación curvas de igual lámina de precipitación y el área entre las curvas; este método, fue realizado utilizando el Sistema de Información Geográfica (SIG), ArcGis. Con Arcgis, se grafican los puntos que representan las estaciones climatológicas, cada uno de estos puntos tiene asociado un registro con los datos de precipitación mensual y anual; a partir de estos registros se realiza un interpolación espacial, obteniéndose un archivo de malla o retícula en formato raster (Para el presente estudio se genera con un tamaño de pixel de 50x50 m); generado este archivo se obtienen archivos digitales de mapas de lluvia, que permiten realizar una mejor descripción espacial de la distribución de las lluvia en la Subzona Hidrográfica del río Coello. 2.1.4.1 Distribución Espacial y Temporal de la Precipitación Como se mencionó anteriormente, la distribución de la precipitación a lo largo del año está marcada por el movimiento de la Zona de Confluencia Intertropical (ZCIT), esto sobre la zona ecuatorial, correspondiente a una franja de bajas presiones a donde llegan las corrientes de aire cálido y húmedo provenientes de los grandes cinturones de alta presión, ubicados en la zona subtropical de los hemisferios Sur y Norte, dando origen a la formación de grandes masas nubosas y abundantes precipitaciones. La ZCIT tiende a seguir el desplazamiento aparente del sol con un retraso aproximado de dos meses.

La incidencia de dos estaciones lluviosas a lo largo del año, la primera de comienzos del mes de Marzo hasta mediados de Junio y la segunda con comienzos en algunas veces a mediados del mes Septiembre hasta finales de Noviembre; esta periocidad climática se origina por el paso de la ZCIT sobre la región Andina colombiana, con el movimiento de sur a norte de la ZCIT para el primer período húmedo y el desplazamiento descendente de norte a sur para el segundo período; intermedio a la ocurrencia de los dos períodos húmedos, intercalándose dos períodos secos a lo largo del año; cerrando con esto el año hidrológico para la zona. Además del paso de la ZCIT.



El segundo proceso climatológico que determina el comportamiento de la precipitación en la Subzona Hidrográfica tiene su origen en los sistemas conectivos locales, generando lluvias de carácter orográfico especialmente en las zonas altas de la Subzona Hidrográfica del río Coello y sus afluentes principales.

El comportamiento temporal de la precipitación en la Subzona Hidrográfica del río Coello, se realizó a partir del análisis de los registros mensuales multianuales históricos de las 26 estaciones referenciadas para el área de influencia de la Subzona Hidrográfica en estudio; determinándose que en la Subzona Hidrográfica del río Coello, presenta una precipitación media total anual de 1533,96 mm, una precipitación media total anual máxima de 2170,85 mm y una precipitación media total anual mínima de 1027,37 mm.

Para el análisis de precipitación de la Subzona Hidrográfica del río Coello, se ubicaron 26 estaciones útiles sobre la zona de proyecto para el desarrollo del presente estudio, equipadas con instrumentos que registraban información pluviométrica o pluviográfica, localizadas en la Subzona Hidrográfica y en sus alrededores, a continuación, en la Tabla 8, se muestran los valores de precipitación media mensual.



Tabla 8. Valores de precipitación media mensual (mm), periodo 1987-2016, para las estaciones con influencia en la Subzona Hidrográfica del río Coello

CODIGO NOMBRE ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC ANUAL

21180040 Rovira 2 113,72 122,94 180,33 236,74 213,93 122,05 73,95 73,34 164,32 216,13 220,63 133,37 1871,45

21185040 Apto Santiago Vila 53,75 84,78 134,46 182,65 144,58 62,94 38,07 35,89 109,35 159,32 103,52 89,96 1199,27

21210020 Las Juntas 52,48 69,45 115,13 160,89 177,88 135,72 130,91 121,72 168,08 153,81 111,57 70,19 1467,85

21210030 Pastales 70,58 108,86 194,30 238,44 228,57 178,72 178,72 129,10 212,26 210,24 164,32 99,63 2013,74

21210080 El Secreto 82,66 114,54 170,15 237,43 226,52 160,69 139,80 133,82 202,90 191,54 157,95 106,67 1924,66

21210110 El Placer 90,05 101,37 192,93 237,29 227,37 180,94 156,10 153,46 214,47 213,00 158,41 111,50 2036,88

21210120 La Esmeralda 130,58 141,47 182,63 211,66 188,46 114,41 108,41 128,45 150,97 208,22 178,23 127,41 1870,89

21210130 Las Delicias 48,05 54,14 91,09 154,00 172,37 120,40 98,76 71,98 114,29 119,56 103,10 74,43 1222,17

21210140 El Plan 46,41 53,87 88,46 135,28 139,13 106,77 86,19 75,96 92,63 99,94 89,55 61,11 1075,29

21210150 La Cascada 78,85 79,08 141,39 174,61 174,10 124,98 107,23 98,51 120,74 139,61 151,68 99,00 1489,78

21210170 Hda Palogrande 67,83 96,05 145,02 217,00 204,88 141,29 123,28 108,69 150,47 166,04 136,76 89,78 1647,07

21210180 Toche 46,99 66,91 93,82 146,31 152,88 117,48 122,23 85,14 130,24 130,17 123,97 83,66 1299,80

21210190 La Resaca 93,44 116,76 156,22 268,06 217,16 113,60 77,20 67,49 140,22 227,10 189,12 134,46 1800,83

21210200 Buenos Aires 64,46 74,78 135,00 231,56 202,25 110,58 70,49 57,43 137,19 188,07 134,96 87,58 1494,36

21210220 El Palmar 44,00 61,95 96,53 150,22 159,11 135,27 105,95 105,80 139,45 138,60 112,57 67,87 1317,31

21215080 Chicoral 62,44 80,32 156,61 215,12 185,23 92,20 64,73 50,48 108,51 169,48 135,25 98,84 1419,21

21215130 Hda Cucuana 42,79 54,76 92,82 128,03 126,57 100,05 77,95 59,10 86,71 106,83 95,86 55,91 1027,37

21220050 El Aceituno 51,11 73,92 114,51 200,91 207,91 100,42 64,29 60,95 137,97 150,12 106,26 77,34 1345,71

21230110 Nariño Radio Alerta 70,01 80,19 108,37 193,89 177,11 66,94 55,67 56,88 132,48 151,58 106,34 74,43 1273,89

21245010 Perales Hato Opia 65,05 71,46 124,99 203,56 200,23 91,16 67,49 67,61 138,06 157,68 128,80 84,52 1400,63

21245040 Apto Perales 88,13 104,63 144,10 223,40 208,11 98,78 74,65 74,30 138,39 196,00 175,21 116,11 1641,81

21185090 Nataima 74,29 88,62 173,43 199,96 187,33 92,67 56,32 45,51 149,89 166,58 133,86 93,81 1462,26

21185080 Valle de San Juan 79,13 85,10 149,26 219,04 190,19 91,53 53,17 53,04 110,87 201,63 155,89 112,90 1501,75



CODIGO NOMBRE ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC ANUAL

21210240 Interlaken 137,25 141,18 187,07 287,79 249,00 147,17 100,29 99,97 192,56 226,89 240,81 160,87 2170,85

21215100 Cajamarca 46,89 70,12 103,64 159,17 175,71 135,20 107,12 82,88 120,74 128,50 105,97 76,16 1312,10

21210260 El Silencio 52,28 64,17 117,47 187,61 190,43 160,76 137,08 127,37 180,67 162,29 142,28 73,57 1595,99




Teniendo en cuenta que la Subzona Hidrográfica fue dividida en ocho (8) unidades de análisis correspondientes a las unidades hidrológicas que componen la subzona hidrográfica del río Coello; se analizó que los mayores valores de precipitación se encuentran en la Unidad de Análisis del Río Combeima; donde se registran valores de 2170,84 mm; en la zona noroccidental de la Subzona Hidrográfica, esto se debe a la influencia topográfica; lo cual genera un ascenso del aire el cual se enfría hasta llegar al punto de saturación dando paso al evento de precipitación. La Unidad Análisis del Río Combeima está conformada principalmente por las veredas del municipio de Ibagué: Juntas, Villa Restrepo, el Retiro, la Plata el Brillante, Pico de Oro, el Secreto, la María Combeima, la María Piedra Grande, Pastales, la Plata el Brillante, Llanitos, la Platica, la Cascada, Berlín, Tres Esquinas, el Corazón, Astilleros, Ramos y Astilleros, el Gallo, Chapetón, Cay parte Alta, Cay parte Baja, la Victoria, la Coqueta, Piedecuesta las Amarillas, Santa Teresa, el Cural, el Tejar, Florida parte Alta, Florida parte Baja, Martinica parte Alta, Martinica parte Baja, Canadas Potrerito, Alto de Combeima, el Totumo, Aparco y Llanos del Combeima, entre otras; además de lo anterior, dentro de esta área también se presenta parte del casco urbano de la ciudad de Ibagué. Asimismo, cuenta con un número considerable de centros poblados pertenecientes al municipio de Ibagué: Villa Restrepo, Juntas, Llanitos, Pico de Oro, Pastales, Cay y cierta parte del Totumo; estos centros poblados cumplen funciones dinamizadoras regionales tales como el comercio y el turismo. La Figura 5, presenta la distribución espacial de la precipitación media total anual (Isoyetas), para el periodo 1987-2016, en la Subzona Hidrográfica del río Coello, destacándose que existe una gran variabilidad en el comportamiento de la lluvia, con valores de precipitación que oscilan entre los 2170,85 mm a los 1027,37 mm. Hacia el oriente de la Subzona Hidrográfica, en la que se localizan las Unidades de Análisis Q. Chaguala y Q. Gualanday, en la zona plana al desembocar al río Magdalena, a la altura del municipio de Flandes, se registraron valores de precipitación que varían entre los 1300 y los 1400 mm. La Figura 6, presenta el comportamiento general del ciclo anual de la precipitación, para las 26 estaciones de medición de lluvia que influyen sobre la Subzona Hidrográfica del río Coello, con resolución mensual (Máximo, mínimo y medio), disponibles en la zona de estudio; la distribución de la precipitación en la Subzona Hidrográfica registra periodos de lluvia que comienzan a aumentar en el mes de febrero hasta alcanzar los máximos valores en el mes de mayo, a partir de mayo comienza de nuevo a descender hasta el mes de julio donde se presentan los menores valores de precipitación en el año coincidiendo con el periodo de menores lluvias de la zona. A partir de agosto la precipitación inicia su ascenso hasta alcanzar su valor máximo en el mes de octubre, donde se aprecian los mayores valores de lluvia en toda la Subzona Hidrográfica y durante todo el año, mostrando un comportamiento bimodal bien marcado.



Los meses más secos en toda la Subzona Hidrográfica corresponden a enero y julio, mientras que los meses más lluviosos son abril y octubre. La mayor precipitación se presenta hacia la parte media de la Subzona Hidrográfica, donde los valores alcanzan los 2170 mm anuales y la zona con menor precipitación, se encuentra en la parte baja de la Subzona Hidrográfica con 35,89 mm media mensual anual. El conocimiento de la distribución espacial de las lluvias es pieza fundamental para comprender los regímenes de precipitación y poder clasificar áreas de acuerdo a la similitud entre los puestos pluviométricos vecinos; lo cual puede constituir una primera aproximación para dividir el espacio geográfico en áreas con patrones agroecológicos similares.

El comportamiento interanual de las precipitaciones, sus tendencias y variabilidad pasada y futura, representa el comportamiento de los eventos climatológicos más frecuentes en la Subzona Hidrográfica, el efecto directo sobre esta tendencia obedece en algunos casos al cambio súbito del clima; actualmente el territorio Colombiano se ha venido afectado por la repentina variabilidad climática, que causa en muchas ocasiones eventos extremos que a su vez se ven reflejados con la generación de desastres naturales como inundaciones, deslizamientos, pérdida de cultivos por aumento de temperatura o aumento de agua en el suelo, entre otros factores.



Figura 5. Distribución espacial de la precipitación media total anual (Isoyetas), para el periodo 1987-2016, en la Subzona Hidrográfica del río Coello

Fuente: Grupo de Gestión Integral de Recurso Hídrico, GGIRH – CORTOLIMA, 2019.



Figura 6. Distribución del ciclo anual de la precipitación mensual total anual (mm), periodo 1987-2016, para 26 estaciones de medición de lluvia, en la Subzona Hidrográfica del río Coello

Rovira 2 Apto Santiago Vila Las Juntas Pastales

El Secreto El Placer La Esmeralda Las Delicias

El Plan La cascada Hda. Palogrande Toche



La Resaca Buenos Aires El Palmar Chicoral

Hda. Cucuana El Aceituno Nariño Radio Alerta Perales hato Opia

Apto. Perales Nataima Interlaken Cajamarca



El Silencio Valle de San Juan




Para caracterizar la variabilidad espacio temporal de la precipitación caída en la Subzona Hidrográfica del río Coello; se emplearon valores promedios mensuales de lluvia registrada en las 26 estaciones climatológicas operadas por el IDEAM, con influencia en la zona de estudio.

La Figura 7, muestra la variabilidad anual de la precipitación para las estaciones con influencia en la Subzona Hidrográfica del río Coello, para el periodo 1987-2016; además de alta variabilidad anual de la precipitación, se distingue claramente, un comportamiento bimodal de la precipitación media a lo largo del año, en todas las estaciones analizadas, en donde se muestra la ocurrencia de dos periodos de bajas precipitaciones (periodo seco) y dos periodos húmedos (altas precipitaciones). En cuanto a la variación interanual de la precipitación en la Subzona Hidrográfica del río Coello, para el periodo 1987-2016, se distinguen los años secos y húmedos; de acuerdo a la Figura 8, los años 1990,1994,1999,2008,2009,2011,2012 y 2014, se clasifican como los años más húmedo (donde se presentaron las mayores precipitaciones), superando los 600 mm, las cuales se registraron especialmente en la Unidad de Análisis Combeima, en las estaciones El Placer, Pastales e Interlaken; como la zona de mayor precipitación, en la Subzona Hidrográfica del río Coello. Con respecto a la identificación de años secos (con menores precipitaciones), se clasifican como estos los años 1987,1991,1996, 1997, 2000,2001, 2006,2010,2013 y 2016; periodos en los cuales se presentaron precipitaciones menores a 300 mm, registrados principalmente en las estaciones Nariño Radio Alerta, La Cascada, La Esmeralda, Interlaken, Pastales, Rovira2, Valle de San Juan, El Palmar y La Resaca; localizadas principalmente en la parte alta y baja de la Subzona Hidrográfica.



Figura 7. Variabilidad anual de la precipitación (mm), en el periodo 1987-2016, para las estaciones con influencia en la Subzona Hidrográfica del río Coello


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ROVIRA 2 APTO SANTIAGO VILA LAS JUNTAS PASTALES

EL SECRETO EL PLACER LA ESMERALDA LAS DELICIAS

EL PLAN LA CASCADA HDA PALOGRANDE TOCHE

LA RESACA BUENOS AIRES EL PALMAR CHICORAL

HDA CUCUANA EL ACEITUNO NARIÑO RADIO ALERTA PERALES HATO OPIA

APTO PERALES NATAIMA VALLE DE SAN JUAN INTERLAKEN

CAJAMARCA EL SILENCIO



Figura 8. Variabilidad interanual de la precipitación (mm), en el periodo 1987-2016, para las estaciones con influencia en la Subzona Hidrográfica del río Coello


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Tíempo (años)

ROVIRA 2 APTO SANTIAGO VILA LAS JUNTAS PASTALES EL SECRETOEL PLACER LA ESMERALDA LAS DELICIAS EL PLAN LA CASCADAHDA PALOGRANDE TOCHE LA RESACA BUENOS AIRES EL PALMARCHICORAL HDA CUCUANA EL ACEITUNO NARIÑO RADIO ALERTA PERALES HATO OPIAAPTO PERALES NATAIMA INTERLAKEN CAJAMARCA EL SILENCIOV/SAN JUAN



2.1.5 Selección de las Estaciones para el Elemento Climático de Temperatura El análisis del comportamiento temporal y espacial de la temperatura media y máximas, se realizó a partir de la información disponible y registrada en las estaciones climatológicas localizadas en la Subzona Hidrográfica.

Debido a la falta de estaciones climatológicas y de registros de temperatura en el área de estudio, el análisis del comportamiento temporal y espacial de las temperaturas se realizó a partir de la relación existente entre la altura y la temperatura. El análisis de la temperatura, se realizó tomando como referencia los registros mensuales de la estación climatológica del Aeropuerto Perales (21245040), siendo esta la única estación que cuenta con datos de temperatura completos en la Subzona Hidrográfica del río Coello.

La estimación de datos de temperatura media anual se generó para las demás estaciones asumiendo que la temperatura superficial del aire está fuertemente condicionada por la altura sobre el nivel del mar, por lo que se utilizó el gradiente de regionalización propuesto por Cenicafe, para la región andina, (Chávez y Jaramillo, 1998) y se relaciona con la temperatura de una estación con datos de temperatura media completos, para este caso la estación de referencia para la estimación de la temperatura fue la estación Aeropuerto Perales.

En Colombia la temperatura superficial del aire está fuertemente condicionada por la altura sobre el nivel del mar. El método de regionalización propuesto por Cenicafé (Chávez y Jaramillo, 1998) es una buena manera de estimar la temperatura media multianual en cualquier lugar del país. Dicha regionalización fue elaborada para las diferentes regiones del país tomando como información básica los registros de temperatura media mensual del aire en superficie de 1002 estaciones. Los resultados obtenidos permitieron obtener las siguientes relaciones:

Región Andina: T MEDIA = 29.42 - 0.0061 H

Región Atlántica:

T MEDIA = 27.72 - 0.0055 H

Región Oriental (Orinoquía y Amazonía): T MEDIA = 27.37 - 0.0057 H

Región Pacífica: T MEDIA = 27.05 - 0.0057 H



Donde T MEDIA corresponde a la temperatura media multianual (en °C) y H es la altura sobre el nivel del mar (m). Es de anotar que la dependencia lineal empírica expresada en las relaciones de Cenicafé concuerda con el decrecimiento de la temperatura con la altura sobre el nivel del mar en condiciones adiabáticas (Vélez et al. 2000). 2.1.6 Distribución espacial y temporal de la temperatura Los valores de temperatura obtenidos con base en la información proveniente de las estaciones meteorológicas, presentan muy pocas variaciones durante el año, en general cambia para la Subzona Hidrográfica según las condiciones del relieve; hacia la parte alta, los valores medios de temperatura oscilan entre 9,9ºC y 18,2°C, específicamente en la Unidad de Análisis de Bermellón conformada principalmente por las veredas del municipio de Cajamarca: el Oso, Potosí, la Despunta, el Aguila, las Hormas, la Plata Montebello, Pan de Azúcar, la Cerrojosa, la Leona, Cristales la Paloma, el Diamante, la Luisa, la Bolivar, Altamira, los Alpes, Rincon Placer, el Espejo, Tunjos Alto, Tunjos Bajo, San Lorenzo Alto, San Lorenzo Bajo, la Plata, el Tostado, la Esperanza, el Brasil, Bolivia, el Cedral, Recero Bajo, Arenillal, la Judea, Cajamarquita, la Tigrera, el Rosal, Recreo Alto, la Fonda, la Alcacia, entre otras; además de lo anterior, dentro de esta área también se presenta el casco urbano de del municipio de Cajamarca y el centro poblado de Anaime (Cajamarca).

A medida que se va descendiendo, el gradiente de temperatura se incrementa entre 18 y 21 °C, en las Unidades de Análisis río Combeima y Coello. En la Tabla 7, se relacionan lo valores de temperatura media total mensual (°C), periodo 1987-2016, la Subzona Hidrográfica del río Coello.



Tabla 9. valores de temperatura media total mensual (°C), periodo 1987-2016, en la Subzona Hidrográfica del río Coello

CODIGO DE LA ESTACION

NOMBRE DE LA ESTACION

ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC VR ANUAL

21180040 Rovira 2 24,32 24,64 24,44 24,23 24,08 24,21 24,56 25,21 24,81 23,49 22,98 23,29 24,19


Vila 28,19 28,51 28,32 28,10 27,96 28,09 28,44 29,08 28,68 27,36 26,86 27,17 28,06

21210020 Las Juntas 18,74 19,06 18,87 18,65 18,51 18,64 18,99 19,63 19,23 17,91 17,41 17,72 18,61

21210030 Pastales 20,28 20,60 20,41 20,19 20,04 20,18 20,52 21,17 20,77 19,45 18,95 19,26 20,15

21210080 El Secreto 21,01 21,33 21,14 20,92 20,78 20,91 21,26 21,90 21,50 20,18 19,68 19,99 20,88

21210110 El Placer 16,82 17,13 16,94 16,73 16,58 16,71 17,06 17,70 17,31 15,98 15,48 15,79 16,69

21210120 La Esmeralda 17,66 17,98 17,79 17,57 17,43 17,56 17,91 18,55 18,16 16,83 16,33 16,64 17,53

21210130 Las Delicias 17,27 17,59 17,40 17,18 17,04 17,17 17,52 18,16 17,76 16,44 15,94 16,25 17,14

21210140 El Plan 17,79 18,10 17,91 17,70 17,55 17,68 18,03 18,67 18,28 16,95 16,45 16,76 17,66

21210150 La Cascada 10,05 10,36 10,17 9,95 9,81 9,94 10,29 10,93 10,54 9,21 8,71 9,02 9,92

21210170 Palogrande

Hda 16,56 16,88 16,69 16,47 16,32 16,45 16,80 17,45 17,05 15,73 15,23 15,54 16,43

21210180 Toche 17,91 18,23 18,03 17,82 17,67 17,80 18,15 18,80 18,40 17,07 16,57 16,88 17,78

21210190 La Resaca 22,86 23,17 22,98 22,76 22,62 22,75 23,10 23,74 23,35 22,02 21,52 21,83 22,73

21210200 Buenos Aires 25,61 25,93 25,74 25,52 25,38 25,51 25,86 26,50 26,10 24,78 24,28 24,59 25,48

21210220 El Palmar 15,64 15,96 15,76 15,55 15,40 15,53 15,88 16,53 16,13 14,81 14,30 14,61 15,51

21215080 Chicoral 27,42 27,74 27,54 27,33 27,18 27,31 27,66 28,31 27,91 26,58 26,08 26,39 27,29

21215130 Hda Cucuana 16,46 16,77 16,58 16,37 16,22 16,35 16,70 17,34 16,95 15,62 15,12 15,43 16,33

21220050 El Aceituno 25,91 26,22 26,03 25,81 25,67 25,80 26,15 26,79 26,40 25,07 24,57 24,88 25,78

21230110 Nariño Radio

Alerta 28,36 28,68 28,49 28,27 28,13 28,26 28,61 29,25 28,85 27,53 27,03 27,34 28,23

21245010 Perales Hato

Opia 23,20 23,52 23,33 23,11 22,97 23,10 23,45 24,09 23,69 22,37 21,87 22,18 23,07

21245040 Apto Perales 24,30 24,62 24,43 24,21 24,06 24,20 24,54 25,19 24,79 23,47 22,97 23,28 24,17

21185090 Nataima 27,66 27,97 27,78 27,57 27,42 27,55 27,90 28,54 28,15 26,82 26,32 26,63 27,53




NOMBRE DE LA ESTACION

ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC VR ANUAL

21210240 Interlaken 22,89 23,21 23,02 22,80 22,66 22,79 23,13 23,78 23,38 22,06 21,56 21,87 22,76

21215100 Cajamarca 18,34 18,66 18,47 18,25 18,10 18,24 18,58 19,23 18,83 17,51 17,01 17,32 22,76

21210260 El Silencio 14,80 15,12 14,93 14,71 14,57 14,70 15,05 15,69 15,29 13,97 13,47 13,78 14,67

21185080 Valle de San

Juan 26,09 26,41 26,21 26,00 25,85 25,98 26,33 26,98 26,58 25,25 24,75 25,06 25,96




Figura 9. Distribución espacial de la temperatura media anual (Isotermas), para el periodo 1987-2016, en la Subzona Hidrográfica del río Coello




Teniendo en cuenta el mapa de isotermas, la parte más alta de la Subzona Hidrográfica del río Coello, se encuentra ubicada sobre los 5218 msnm, sobre la Unidad de Análisis río Combeima en las estribaciones del Volcán Nevado del Tolima y de acuerdo al gradiente de temperatura de la zona, las temperaturas medias mensuales, alcanzan los 9°C, valor que se incrementa gradualmente en la medida que se desciende por la Subzona Hidrográfica del río Coello, hasta alcanzar temperaturas medias de 25 - 27 °C, sobre los 255 y 460 msnm, en las Unidades de Análisis de Chaguala y Q. Gualanday, pertenecientes a los municipios de Ibagué, Coello, San Luis, Espinal, Piedras y Flandes.

La Figura 10, presenta el comportamiento general de la temperatura, en la Subzona Hidrográfica del río Coello, con resolución mensual (Temperatura máxima, mínima y media), observándose que los valores medios mensuales, máximos y mínimos de temperatura, no presentan grandes diferencias a lo largo del año con respecto al promedio anual, observándose que la temperatura máxima del promedio mensual de la Subzona Hidrográfica es de 28,2 °C; la Figura 12, muestra la variabilidad anual de la temperatura para las estaciones con influencia en la Subzona Hidrográfica del río Coello, para el periodo 1987-2016; además de la poca variabilidad anual de la temperatura, se distingue claramente, que la estación climatológica Nariño Radio alerta, ubicada en el municipio de Nariño Cundinamarca, registra una temperatura media anual de 28.2 °C, con variaciones inferiores a dos centígrado (2 °C) a lo largo del año entre los meses más cálidos, agosto y septiembre, mientras que los de menor temperatura, corresponden a los meses de noviembre y diciembre, ajustándose dicha variación a la ocurrencia de los dos períodos húmedos y los dos períodos secos. De igual forma, los valores medios mensuales de los máximos y mínimos de temperatura, se observan temperaturas máximas de 34.2 °C en enero y mínimas de 26.2 °C en el mes de diciembre con diferencias de ocho (8) grados centígrados a nivel mensual entre los meses con valores máximos y mínimos y gran variabilidad en los valores mensuales extremos con respecto a la media a lo largo del año.

Un comportamiento similar se observa en la estación climatológica Nataima, con valores de temperatura media anual de 27,5 °C, mostrándose la máxima temperatura en el mes de febrero, y el de menor temperatura correspondiente a noviembre. A nivel de temperaturas máximas, estas se presentan en el mes de enero, con valores de 33.5 °C y mínima sobre los 27.6 °C en noviembre, observándose en todo caso menores variaciones entre máximos y mínimos en la medida que se asciende en altura sobre el nivel del mar.



Figura 10. Ciclo anual de la temperatura mensual total anual (°C), periodo 1987-2016, para las 26 estaciones de medición de temperatura, en la Subzona Hidrográfica del río Coello



Un comportamiento similar se observa en la estación climatológica de la Cascada, con valores de temperatura media anual de 9,9 °C, variaciones de 0,7 °C entre los meses de mayor temperatura, agosto y septiembre y el de menor temperatura correspondiente a diciembre con un valor de 9 °C. A nivel de temperaturas máximas, estas se presentan en el mes de enero, con valores de 15,8 °C y mínimas sobre los 7,9°C en diciembre, observándose en todo caso menores variaciones entre máximos y mínimos en la medida que se asciende en altura sobre el nivel del mar.

Se destaca, que los meses más cálidos se encuentran entre los meses de junio a septiembre y se ubican especialmente en las estaciones de Nariño Radio Alerta, Aeropuerto Santiago Vila y Nataima; los meses más fríos, se ubican desde octubre a diciembre, especialmente en la estación la Cascada. Figura 11. Variabilidad anual de la temperatura (°C), en el periodo 1987-2016, para las estaciones con influencia en la Subzona Hidrográfica del río Coello


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ROVIRA 2 APTO SANTIAGO VILA LAS JUNTAS PASTALES

EL SECRETO EL PLACER LA ESMERALDA LAS DELICIAS

EL PLAN LA CASCADA HDA PALOGRANDE TOCHE

LA RESACA BUENOS AIRES EL PALMAR CHICORAL

HDA CUCUANA EL ACEITUNO NARIÑO RADIO ALERT PERALES HATO OPIA

APTO PERALES NATAIMA INTERLAKEN CAJAMARCA

EL SILENCIO VALLE DE SAN JUAN



En cuanto a la variación interanual de la temperatura en la Subzona Hidrográfica del río Coello, para el periodo 1987 -2016, se distinguen los años calientes y fríos; de acuerdo a la Figura 12, los años, 1993, 1994, 1995,1998, 2002, 2004, 2006, 2007,2014, 2015 y 2016, se clasifican como los años más cálidos, toda vez que se registraron valores de temperatura superiores a los 23°C, registrados especialmente en las estaciones Nariño Radio Alerta, Nataima, Valle de San Juan y Aeropuerto Perales; las temperaturas más bajas (frías), se registran en la parte alta de la Subzona Hidrográfica, especialmente durante los años 1994, 1999, 2004, 2006 y 2008, con valores inferiores a los 10°C, registrados en las Unidades de Análisis Toche y Bermellón, principalmente en las estaciones la Cascada y el Silencio.



Figura 12. Variabilidad interanual de la temperatura (°C), en el periodo 1987-2016, para las estaciones con influencia en la Subzona Hidrográfica del río Coello


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ra (C

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Tíempo (años)

ROVIRA 2 APTO SANTIAGO VILA LAS JUNTAS PASTALES EL SECRETO

EL PLACER LA ESMERALDA LAS DELICIAS EL PLAN LA CASCADA

HDA PALOGRANDE TOCHE LA RESACA BUENOS AIRES EL PALMAR

CHICORAL HDA CUCUANA EL ACEITUNO NARIÑO RADIO ALERTA PERALES HATO OPIA

APTO PERALES NATAIMA INTERLAKEN CAJAMARCA EL SILENCIO

V/SAN JUAN



3. IDENTIFICACIÓN DE VARIACIÓN CLIMÁTICA – ENSO El interés sobre el fenómeno El Niño Oscilación del Sur, ENSO, se aprecia por la enorme cantidad de artículos publicados sobre lo que es considerado como la más importante variabilidad climática interanual en los actuales momentos, así como por los efectos de este fenómeno en las condiciones meteorológicas, las actividades económicas y sobre las poblaciones. Para identificar y definir el ENSO se han diseñados numerosos índices, unos con base en las características atmosféricas o del mar, o bien, por combinaciones de ambas. El interés sobre el fenómeno El Niño Oscilación del Sur, abreviado por su acrónimo ENSO, que ocurre de manera cíclica, pero no periódica en el océano pacífico ecuatorial oriental y central, se aprecia por la enorme cantidad de publicaciones sobre lo que es aceptado en climatología, como la más importante variabilidad climática en los actuales momentos, así como por los efectos de este evento tropical en las condiciones meteorológicas cercanas y muy alejadas de su lugar de origen, especialmente sobre la temperatura, la precipitación, la circulación del viento, corrientes marinas y sobre las actividades humanas íntimamente relacionadas con el tiempo meteorológico que son afectadas por el ENSO. El ABC de los índices usados en la identificación y definición cuantitativa del niño (Terra. Vol.XXIV, No.35, pp 85-140). El Niño es un calentamiento en las aguas superficiales de la porción oriental y central del océano Pacífico ecuatorial, ocurre entre 2 a 7 años, con duración de unos 9 a 18 meses, mientras que la Niña el fenómeno contrario, un enfriamiento, con similares períodos y duración. Al comprobarse que tal calentamiento y enfriamiento del pacífico, estaba íntimamente conectado con el "sube y baja" de la presión atmosférica en estaciones distantes de Taití y Darwin, se dió un gran paso en la comprensión de lo que es el mejor ejemplo de una interacción entre la atmósfera y el Océano, en el Pacífico, surgiendo de inmediato el término más apropiado de esa interacción "El Niño-Oscilación del Sur" o simplemente el ENSO, siendo, desde entonces, aceptado que El Niño es la fase caliente, y la Niña, la fase fría de un mismo y complejo proceso de interacción atmósfera-océano. El ABC de los índices usados en la identificación y definición cuantitativa del niño (Terra. Vol. XXIV, No.35, pp 85-140). Se utilizan las Tablas de datos de la región Niño con su respectiva dimensión denominada: El índice Oceánico El Niño (ONI). Criterio del Centro de Predicción Climática, (NCEP) de NOAA, es conocido corrientemente como El Niño oceánico. El ONI (Oceanic Niño Index) se obtiene mediante el promedio móvil de la anomalía de la temperatura de la superficie del mar, en relación con el período de referencia 1971-2000, con tres meses sucesivos: la anomalía del mes, la anomalía del mes que le antecede y la del mes que le sigue, en la región Niño 3.4 (5º N a 5º S y



120ºWa 170ºW) "ENSO cycle, recent evolution, current status and prediction" (NOAA). Un ONI es el promedio móvil de las anomalías de la superficie del mar de tres meses consecutivos, siendo el ONI de enero, por ejemplo, el constituido por la anomalía de enero, febrero, y la anomalía de diciembre del año anterior (DEF); el segundo ONI de tres meses, EFM, y así sucesivamente hasta el último ONI del año, con los datos de los meses noviembre, diciembre, y enero del año siguiente, (NDE). En el 2005, el índice ONI fue adoptado por acuerdo oficial entre Canadá, México y USA, y se convirtió en el criterio estándar más utilizado para el monitoreo, evolución y predicción del ENSO en el océano Pacífico. Aplicando el concepto del índice ONI de la NOAA, la definición cuantitativa de El Niño, La Niña y El ENSO quedan simplificadas de la manera siguiente: Un Niño o evento Niño, la secuencia en la región Niño 3.4, en el Océano Pacifico ecuatorial, de al menos 5 ONI, cada uno con magnitud mayor o igual que 0,5 ºC. Una Niña o evento Niña, la secuencia en la región Niño 3.4, en el Océano Pacifico ecuatorial, de al menos 5 ONI, cada uno con magnitud igual o menor que -0,5ºC. Un ENSO o evento ENSO es la secuencia en la región Niño 3.4, en el Océano Pacifico ecuatorial de al menos 5 ONI consecutivos, cada uno con valor mayor o igual que 0,5ºC (un Niño) o igual o menor que -0,5ºC (una Niña), es decir, que para cumplir con el criterio se requiere información de las anomalías de la temperatura del mar durante siete meses consecutivos. El Índice Oceánico de El Niño (ONI en inglés), cuyo comportamiento se puede observar en la figura 14, es de hecho el estándar que la NOAA utiliza para identificar eventos cálidos (El Niño) y fríos (La Niña) en el océano Pacífico tropical. Se calcula como la media móvil de tres meses de las anomalías de la temperatura superficial del mar para la región El Niño 3.4 (es decir, la franja comprendida entre 5°N-5°S y 120°-170°W).



Figura 13. Índice Oceánico Niño (ONI)

Fuente: www.ggweather.com

http://www.ggweather.com/



3.1 ESCALAS DE LA VARIABILIDAD CLIMÁTICA El clima varía naturalmente en diferentes escalas de tiempo y espacio. Dentro de sus fluctuaciones temporales, las siguientes se consideran las de mayor trascendencia en la determinación y modulación de procesos atmosféricos (Bocanegra, Edgar, J., & Caicedo, J., 2000):

Escala Estacional: En esta escala se define la fluctuación del clima a nivel mensual. La determinación del ciclo anual de los elementos climáticos es una fase fundamental dentro de la variabilidad climática a este nivel. “En latitudes medias, la secuencia de las estaciones de invierno, primavera, verano y otoño es algo común para los habitantes de dichas regiones; en tanto que, en latitudes tropicales, lo frecuente es la alternancia de temporadas lluviosas y temporadas secas”. El planeamiento de las actividades, particularmente las agropecuarias, depende del conocimiento de este tipo de secuencia periódica. La migración de la Zona de Confluencia Intertropical - ZCIT, es considerada como una de las más importantes fluctuaciones climáticas de la escala estacional. (Bocanegra, Edgar, J., & Caicedo, J., 2000).

Intraestacional: Este tipo de variabilidad es menos notorio y ha sido de las menos estudiadas en nuestro medio (Pabón & Montealegre, 1997). Existen evidencias que, dentro de las estaciones, se presentan oscilaciones que determinan las condiciones de tiempo durante decenas de días o de uno a dos meses. La mayoría de las veces estas oscilaciones pasan desapercibidas porque su amplitud es pequeña, en comparación con las del ciclo anual. Dentro de las oscilaciones intraestacionales se destaca una señal de tipo ondulatorio, denominada de 30-60 días.

Esta ha sido detectada en la actividad convectiva en el Pacífico Tropical Oriental y en la precipitación de esta región y de la América Tropical; se asocia con las ondas de Madden - Julián, descubiertas en 1971 en el campo de la presión tropical. (Bocanegra, Edgar, J., & Caicedo, J., 2000)

Interanual: A esta escala corresponden las variaciones que se presentan en las variables climatológicas de año en año. Normalmente percibimos que la precipitación de la estación lluviosa en un determinado lugar, no siempre es la misma de un año a otro, sino que fluctúa por encima o por debajo de lo normal. La variabilidad climática, enmarcada dentro de esta escala, podría estar relacionada con alteraciones en el balance global de radiación. Un ejemplo típico de la variabilidad climática interanual corresponde a los fenómenos enmarcados dentro del ciclo El Niño-La Niña-Oscilación del Sur. (Pabón & Montealegre, 1997).



Otras fluctuaciones de las variables climáticas en la escala interanual podrían estar asociadas con la Oscilación Cuasi bienal, la cual corresponde a una oscilación de largo plazo en la dirección del viento zonal de la baja y media estratosfera ecuatorial, con un período irregular que varía entre 20 y 35 meses. En cada lapso se alternan los vientos de componente Este con los del Oeste. (Bocanegra, Edgar, J., & Caicedo, J., 2000)

Interdecadal: En esta escala se manifiestan fluctuaciones del clima a nivel de décadas. Comparativamente con la variabilidad interanual, la amplitud de estas oscilaciones es menor. Esta es una de las razones por las cuales este tipo de variabilidad pasa desapercibida para el común de la gente. No obstante, estas oscilaciones de largo plazo están influyendo notablemente en las actividades de la sociedad en ciclos interdecadales y resultan muy importantes en la determinación de posibles tendencias en las variables climáticas (Bocanegra, Edgar, J., & Caicedo, J., 2000).

3.2 PRESENTACIÓN DE LA ESCALA INTER-ANUAL DEL ENSO, SEGÚN NATIONAL OCEANIC AND ATMOSPHERIC ADMINISTRATION - NOAA

A continuación, se presenta la evaluación de los episodios niño/niña, según la quinta versión del modelo de “Reconstrucción de Temperatura Extendida de la Superficie del Mar – ERSST” (por sus siglas en ingles Extended Reconstructed Sea Surface Temperature), donde la clasificación de Períodos cálido (Tabla 10) y frío (Tabla 11) basados en un umbral de +/- 0,5° C para el Índice Oceánico de El Niño – ONI (Oceanic Niño Index, en inglés), con una ventana de análisis desde la década de 1950.



Tabla 10. Fenómenos ENSO – El Niño ocurridos entre 1950-2018

AÑO AÑO 1 AÑO 2

INTENSIDAD E F M A M J J A S O N D E F M A M J J A S O N D

1951-1952 Débil

1953-1954 Débil

1957-1958 Moderado

1958-1959 Débil

1963-1964 Débil

1965-1966 Moderado

1968-1969 Débil

1969-1970 Débil

1972-1973 Moderado

1976-1977 Débil

1977-1978 Débil

1979-1980 Débil

1982-1983 Fuerte

1986-1987 Fuerte

1991-1992 Moderado

1994-1995 Débil

1997-1998 Fuerte

2002-2003 Débil

2004-2005 Débil

2006-2007 Débil

2009-2010 Débil

2014-2016 Fuerte

Fuente: (Cold & Warm Episodes by Season, 2018)



Tabla 11. Fenómenos ENSO -La Niña ocurridos entre 1950-2018

AÑO AÑO 1 AÑO 2

INTENSIDAD E F M A M J J A S O N D E F M A M J J A S O N D

1950 Débil

1954-1956 Moderado

1964-1965 Débil

1970-1972 Moderado

1973-1974 Moderado

1974-1976 Moderado

1983 Débil

1984-1985 Débil

1988-1989 Moderado

1995-1996 Débil

1998-2001 Fuerte

2005-2006 Débil

2007-2008 Débil

2008-2009 Débil

2010-2011 Moderado

2011-2012 Débil

2016 Débil

2017-2018 Débil

Fuente: (Cold & Warm Episodes by Season, 2018)



De las Tablas 10 y 11, se concluye que en los últimos 68 años el modelo ERSST permite la identificación 22 ocurrencias del fenómeno El Niño, donde el 63,6% fueron débiles, el 18,2% moderados y el 18,2% se consideraron fuertes. En referencia a las 18 ocurrencias del fenómeno La Niña, el 61,1% fueron débiles, el 33,3% moderado y solo el 5,6% se consideraron fuertes. (Tabla 12). Tabla 12. Distribución por intensidad de las ocurrencias de los Fenómenos El Niño y La Niña.

INTENSIDAD EL NIÑO LA NIÑA

N° DE EVENTOS PORCENTAJE N° DE EVENTOS PORCENTAJE

Débil 14 63,6% 11 61,1%

Moderado 4 18,2% 6 33,3%

Fuerte 4 18,2% 1 5,6%

TOTAL 22 100,0% 18 100,0%

Fuente: Gestión Integral de Recurso Hídrico. GIRH. CORTOLIMA, 2019 A continuación, en la Tabla 13 se pueden observar los valores del ONI, calculados por la NOAA.



Tabla 13. valores del ONI, calculados por la NOAA

Fuente: (Origin, s.f.)



Para efectos históricos, la identificación de episodios cálidos (anomalías positivas, El Niño) o fríos (anomalías negativas, La Niña), se da cuando el valor del ONI supera el umbral de +0.5°C para El Niño o es inferior a -0.5°C para La Niña, durante por lo menos cinco períodos consecutivos. Como puede verse en la Tabla 13, el último episodio extremo de variabilidad climática en el Pacífico tropical, fue La Niña 2011-2012, la cual había sido precedida por otro episodio frío en 2010-2011. Finalmente, durante 2013, el valor del ONI se asocia a condiciones de neutralidad. Finalmente, los valores del ONI para El Niño 2014-16 muestran que este evento está entre los tres más fuertes de los registrados desde 1950, la información de la Tabla 13 es tomada de la página oficial de la NOAA. 3.3 CÁLCULO DE ÍNDICES DE ANOMALÍAS DE PRECIPITACIÓN Se construyen índices mensuales, trimestrales, estacionales y de periodo extendido que detectan anomalías o alteraciones del comportamiento de la precipitación con respecto a la media multianual. Las anomalías son calculadas como el cociente entre un dato cualquiera y su valor promedio multianual, expresado en porcentaje (%). 3.3.1 Promedio Mensual Multianual Del archivo consolidado de datos mensuales de precipitación o la temperatura del aire, se calcula el promedio mensual multianual de cada una de las series, involucrando la totalidad de los datos, desde la fecha inicial del periodo de estudio.

𝐼𝑚𝑖𝑗 =𝑃𝑎𝑖𝑗

𝑃𝑎𝐽̅̅ ̅̅ ̅

𝑥100

Donde: 𝐼𝑚𝑖𝑗 = Índice del parámetro en el mes evaluado en el mes j y el año

𝑃𝑎𝑖𝑗 = Valor del parámetro a nivel mensual del ares del mes j y el año i

𝑃𝑎𝐽̅̅ ̅̅ ̅ = Promedio multianual del área del parámetro del mes j

A partir de la información del IDEAM se calcula el índice y se evalúa según los rangos mostrados a continuación en la Tabla 14. Tabla 14. Descripción Índice del Promedio mensual multianual

RANGO DE VARIACIÓN

DESCRIPCIÓN DEL EFECTO

Imij ≤ 40% Déficit Severo (muy por

debajo de lo normal)

http://www.cpc.noaa.gov/products/analysis_monitoring/ensostuff/ensoyears.shtml



RANGO DE VARIACIÓN

DESCRIPCIÓN DEL EFECTO

40% < Imij ≤ 80% Déficit (por debajo de lo

normal)

80% < Imij ≤ 120 % Normal

120% < Imij ≤ 160% Excedente (por encima de

lo normal)

Imij > 160% Excedente severo (muy por

encima de lo normal)

Fuente: Gestión Integral de Recurso Hídrico. GIRH. CORTOLIMA, 2018.

A continuación, en la Figura 14, se observa el Índice Promedio mensual multianual de precipitación para la Subzona Hidrográfica del río Coello (1987-2016).



Figura 14. Índice Promedio mensual multianual de precipitación en la Subzona Hidrográfica del río Coello (1987-2016)


Déficit Severo ----- Déficit ----- Normal ----- Excedente -----A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 A10 A11 A12 A13 A14 A15 A16 A17 A18 A19 A2 0 A2 1 A2 2 A2 3 A2 4 A2 5 A2 6

ROVI RA 2AP TO

S ANTI AGO

LAS

J UNTAP AS TALES

EL

S ECRETO

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HATO

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P ERALES

NATAI M

A

I NTERLAKE

N

CAJ AM ARC

A

EL

S I LENCI O

VALLE DE

S AN



Figura 15. Índice Promedio mensual multianual de temperatura en la Subzona Hidrográfica del río Coello (1987 -2016)


Déficit Severo ----- Déficit ----- Normal ----- Excedente -----A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 A10 A11 A12 A13 A14 A15 A16 A17 A18 A19 A2 0 A2 1 A2 2 A2 3 A2 4 A2 5 A2 6

ROVI RA 2AP TO

S ANTI AGO

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J UNTAP AS TALES

EL

S ECRETO

EL

P LACER

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CAS CADA

HDA

P ALOGRAN

TOCH

E

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BUENOS

AI RES

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P ALM A

CHI CORA

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CUCUANA

EL

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NARI ÑO

RADI O

P ERALES

HATO

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P ERALES

NATAI M

A

I NTERLAKE

N

CAJ AM ARC

A

EL

S I LENCI O

VALLE DE

S AN



Este índice muestra que solo en el periodo diciembre-enero, las estaciones Aeropuerto Santiago Vila, Pastales, el Secreto, las Delicias, el Plan, Hacienda Palogrande, Toche, Buenos Aires, el Palmar, Hacienda Cucuana, el Aceituno, Nariño Radio Alerta, Perales Hato Opia, Nataima, Cajamarca, el Silencio, Valle de San Juan; muestran un déficit severo en la precipitación registrada en su área de influencia, y solo en enero las estaciones Rovira 2, el Placer, la Esmeralda, Interlaken, la Resaca, Aeropuerto Perales, presentan valores de excedentes correspondiente a la parte media de la Subzona Hidrográfica. 3.3.2 Índice Puntual (No Acumulado) El índice puntual de anomalías evalúa el comportamiento a nivel mensual de una variable dada, en este caso la precipitación, comparándola con el promedio multianual para el mismo mes y está dado por la siguiente ecuación:

𝐼𝑝𝑖𝑗 =𝑃𝑖𝑗

𝑃�̅�

𝑥100

Donde: 𝐼𝑝𝑖𝑗 = Índice del parámetro en el mes evaluado en el mes j y el año

𝑃𝑖𝑗 = Valor del parámetro a nivel mensual del mes j y el año i

𝑃�̅� = Promedio multianual del parámetro del mes j

Teniendo en cuenta el índice puntual de anomalías el IDEAM describe el efecto de acuerdo a los rangos mostrados en la siguiente Tabla 15. Tabla 15. Descripción Índice Puntual de anomalías

RANGO DE VARIACIÓN DESCRIPCIÓN DEL EFECTO

Ipij ≤ 40% Déficit Severo (muy por debajo de lo normal)

40% < Ipij ≤ 80% Déficit (por debajo de lo normal)

80% < Ipij ≤ 120 % Normal

120% < Ipij ≤ 160% Excedente (por encima de lo normal)

Ipij > 160% Excedente severo (muy por encima de lo normal)


Este índice se presenta para el elemento de precipitación, a continuación, se relaciona en la Figura 16. Al realizar una comparación entre los eventos clasificados como fuertes para la oscilación de episodios fríos y cálidos por temporada (fenómeno ENSO), según la información presentada por la NOAA, se analizó que existe una alta relación temporal entre el episodio y la respuesta de la Subzona Hidrográfica del río Coello, pero la intensidad con que se desarrollan en la cuenca, tiende a ser diferente.



Figura 16. Índice puntual de anomalías para el elemento precipitación en la Subzona Hidrográfica del río Coello


0

100

200

300

400

500

600

700

800

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1988

1989

1990

1991

1992

1993

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1996

1997

1998

1999

2000

2001

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2003

2004

2005

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2007

2008

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2010

2011

2012

2013

2014

2015

2016

Pre

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)

Tíempo (años)

ROVIRA 2 APTO SANTIAGO VILA LAS JUNTAS PASTALES EL SECRETO EL PLACER LA ESMERALDALAS DELICIAS EL PLAN LA CASCADA HDA PALOGRANDE TOCHE LA RESACA BUENOS AIRESEL PALMAR CHICORAL HDA CUCUANA EL ACEITUNO NARIÑO RADIO ALERTA PERALES HATO OPIA APTO PERALES



Se concluye que la Subzona Hidrográfica del río Coello tiene una fuerte influencia por el cambio climático general, pero tiene una capacidad de respuesta propia debido a diferentes variables que afectan el clima como son la vegetación, el tipo de suelo, la utilización del recurso hídrico, actividades humanas realizadas en la zona, entre otras. Se toma como base para el cálculo del ENSO la información generada por la estación Aeropuerto Perales, debido a que es la única estación meteorológica cercana que presenta una confianza de datos completos, sin embargo aunque es confiable para el sector donde se ubican estos equipos, no puede ser tomada como referente absoluto para el diseño de todas las obras hidráulicas que se construyan en la ciudad, ya que la lluvia caída al interior del área urbana del municipio de Ibagué, no se distribuye de la misma manera en lo que hace a su espacio temporalidad; este análisis se plantea desde el punto de vista que tiene el diseñador de la red, en lo referente a las lluvias que caen en la ciudad en su gran mayoría se generan y proviene de zona montañosa ubicada sobre el flanco norte del área urbana; el intercambio de los frentes fríos de aire que bajan por la cuenca del río Combeima provenientes del nevado del Tolima, chocan con las masas de aire caliente que se ubican sobre el abanico de Ibagué, generando con ello lluvias de tipo frontal o ciclónica. Una de las causas principales para que no exista una red de monitoreo hidrometeorológica en la ciudad de Ibagué, es la escasa inversión que se hace en este tipo de actividades por parte de las autoridades. En cuanto a la variabilidad climática; este varía en escalas de tiempo y espacio. A través de los años, desde épocas remotas, se han presentado fluctuaciones del clima en diversas escalas de tiempo. Tales fluctuaciones se originan, generalmente, por modificaciones en la forma de interacción entre los distintos componentes del sistema climático y por cambios en los factores radiactivos forzantes (Pabón & Montealegre, 2013). La Normal Climatológica o valor normal, se utiliza para definir y comparar el clima; generalmente representa el valor promedio de una serie continua de mediciones de una variable climatológica durante un período de por lo menos 30 años. La diferencia entre el valor registrado de la variable y su promedio se le conoce como “anomalía”. En diferentes años, los valores de las variables climatológicas (temperatura, precipitación, etc.) fluctúan por encima o por debajo de lo normal. La secuencia de estas oscilaciones alrededor de los valores normales, se conoce como variabilidad climática y su valoración se logra mediante la determinación de las anomalías. Inter-anual – A esta escala corresponden las variaciones que se presentan en las variables climatológicas de año en año. Normalmente percibimos que la precipitación de la estación lluviosa en un determinado lugar, no siempre es la



misma de un año a otro, sino que fluctúa por encima o por debajo de lo normal. La variabilidad climática, enmarcada dentro de esta escala, podría estar relacionada con alteraciones en el balance global de radiación. Un ejemplo típico de la variabilidad climática interanual corresponde a los fenómenos enmarcados dentro del ciclo ENSO (El Niño - La Niña - Oscilación del Sur). 3.3.2.1 Estadísticas de la serie estación Aeropuerto Perales Para el análisis estadístico de los datos existentes se aplicó en primer lugar un análisis exploratorio de los mismos y posteriormente, se realizó un análisis grafico del comportamiento anual e interanual de la lluvia registrada por cada estación, El análisis exploratorio de datos facilita el control de calidad de los datos y la interpretación de los estadísticos descriptivos de las diferentes variables. Tabla 16. Estadísticas de la serie estación Aeropuerto Perales

N= 360

Media 136,48

Valor Máximo 419,00

Valor Mínimo 0,10

Valor Promedio 136,48

Mediana 120,15

Varianza 7537,15

D. Estándar 86,82

PT Acumulada 49132,03

Coeficiente de asimetría 0,86


Con el propósito de conocer la consistencia de los datos de lluvia registrada por los sistemas de medición, Aeropuerto Perales, con los datos de lluvia mensual para una misma ventana de tiempo (1987-2016), este ejercicio se realizó, con el propósito de ver el comportamiento de la estación con ella misma y las otras; obteniéndose lo siguiente: La gráfica Box–Plot, corresponde a métodos de exploratorios que permiten obtener y visualizar valores atípicos que se encuentran alejados por encima o por debajo de los valores intercuertiles Q25 y Q75; aunque estos gráficos permiten identificar los datos atípicos de la serie producto de malas prácticas de lectura o toma de los datos, también pueden ser valores ciertos, los cuales pueden corresponder a los valores máximos y mínimos de lluvia caída en la zonas de influencia de las estaciones en análisis, por lo tanto, para realizar un dictamen más preciso de estos valores es importante analizar las series completas.



Figura 17. Box- Plot estación Aeropuerto Perales


Ecuación de cálculo de Cuartiles Q25, Q50 y Q75, para la estación Apto. Perales:

Figura 18. Cuartiles Q25, Q50, Q75


n 360

p 0.25

k 90

a 0.25

xk= x90 72.10

xk+1 = x90 72.20

q(p) 72.13

CUARTIL 25

n 360

p 0.5

k 180

a 0.5

xk= x180 120.10

xk+1 = x283 120.20

q(p) 120.15

CUARTIL 50

n 360

p 0.75

k 270

a 0.75

xk= x423 185.60

xk+1 = x424 185.70

q(p) 185.68

CUARTIL 75



Tabla 17. Tabla de cuartiles estación Aeropuerto Perales

N= 360

Media 136.48

Valor Máximo 419.00

Valor Mínimo 0.10

Valor Promedio 136.48

Mediana 120.15

varianza 7537.15

D. Estándar 86.82

PT Acumulada 49132.03

Coeficiente de asimetría

0.86

Curtosis 0.39

q= 25 72.13

q= 50 120.15

q=75 185.68

Fuente: Gestión Integral de Recurso Hídrico GIRH. CORTOLIMA, 2019.

El rango de precipitación media mensual entre los años 1987 a 2016, para la serie de datos analizada de las estaciones Aeropuerto Perales, se ubica entre los 0,10 y 419 mm, en cuanto la precipitación media mensual los valores de lluvia se ubican entre los 72 a los 120 mm. Se tiene registro de que los mayores valores de precipitación se encuentran en la parte media de la Subzona Hidrográfica, por lo que la estación Aeropuerto Perales registra los menores valores de lluvia media caída al interior de la ciudad, por lo que se puede cometer un error técnico, al tomar como referente para toda la ciudad los valores de precipitación registrados por la estación Perales, esto en su gran mayoría para la elaboración de análisis hidrológicos que se efectúan a lo largo y ancho de la ciudad, sin embargo es un buen referente debido a la constancia y buena cantidad de datos registrados en esta estación, que para el componente climático no representa un cambio significativo para el cálculo de las regiones climáticas. Sin embargo, es importante mencionar que en la gráfica de Variación de precipitación mensual interanual, se observa que la lluvia media interanual registrada por las estaciones para la serie de tiempo en análisis 1987 al 2016, muestra un mismo comportamiento, sin que ello quiera decir que toda la ciudad presente la misma magnitud en cuanto a esta variable climatológica, más si se tiene en cuenta que el sector sur, norte y occidental de la ciudad carece de monitoreo y son las zonas que más carece de información meteorológica. La variabilidad anual de la precipitación para las estaciones en análisis, para el periodo 1997-2016; además de alta variabilidad anual de la precipitación de las estaciones con respecto a la estación Aeropuerto perales, se distingue claramente, un comportamiento bimodal de la precipitación media a lo largo del año, en todas las tres estaciones, en donde se muestra la ocurrencia de dos periodos de bajas precipitaciones (Periodo seco) y dos periodos de húmedos (de altas



precipitaciones). Los periodos de bajas precipitaciones (llamados periodos secos), ocurre entre los meses de diciembre-febrero y entre los meses de junio-agosto; los periodos lluviosos (máximas precipitaciones), ocurre entre los meses de marzo y mayo, con un pico en el mes de abril, la segunda temporada de lluvias, se presenta entre los meses de septiembre y noviembre, con un pico máximo en el mes de octubre.



Figura 19. Serie de datos de Precipitación Total Mensual estación Aeropuerto Perales (1987 -2016)




Figura 20. Fenómenos ENSO Niño y Niña estación Aeropuerto Perales (1987 -2016)


-2.50

-2.00

-1.50

-1.00

-0.50

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0.50

1.00

1.50

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ENSO (NIÑO Y NIÑA ESTACION APTO. PERALES 21245040 PERIODO AÑOS 1987 - 2016)

Series1 Series2



Figura 21. tendencia de excedentes y déficits de precipitación de la estación Aeropuerto Perales (21245040)


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Niña

Niño

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De acuerdo a lo establecido en los reportes de la ONI, se trabajó la estación Aeropuerto Perales (21245040) ubicada en la ciudad de Ibagué, con la serie de años 1987 -2016 (30 años) y de acuerdo al análisis estadístico realizados donde se calcularon los cuartiles Q25 con un valor de 72,13mm. El cuartil Q50 con un valor de 120,15mm y el cuartil Q75 con un valor de 185,68mm. Se observa de acuerdo a la Figura 20, que los fenómenos ENSO fueron los siguientes: A lo largo del año 1987 hasta enero de 1988, de mayo de 1991 a mayo de 1992, de septiembre de 1994 a marzo de 1995, de mayo de 1997 a mayo de 1998, de julio de 2002 a enero de 2003, de julio de 2004 a enero de 2005, de septiembre de 2006 a enero de 2007, de julio de 2009 a marzo de 2010, de noviembre de 2014 a mayo de 2016,se presentaron fenómeno ENSO del niño; de mayo de 1988 a mayo de 1989, de septiembre de 1995 a marzo de 1996, de julio de 1998 a enero de 2001, de noviembre de 2005 a marzo de 2006, de julio de 2007 a mayo de 2008, de noviembre de 2008 a marzo de 2009, de julio del 2010 a marzo del 2012 y de septiembre a diciembre de 2016, se presentó fenómeno ENSO niña; y por último se tuvo periodos normales en marzo de 1988, de julio del 1989 a marzo de 1991, de julio de 1992 a julio de 1994, de mayo de 1996 a mayo de 1997, de marzo del 2001 a mayo del 2002, de marzo del 2003 a mayo del 2004, de marzo a septiembre del 2005, de mayo del 2012 a septiembre del 2014. De acuerdo a la Figura 19 y 21,se evidencia la tendencia de excedentes y déficits de precipitación de la estación Aeropuerto Perales (21245040) ubicada en la ciudad de Ibagué, de acuerdo a lo establecido en los datos de la ONI, durante los años 1987-2016; según la línea de tendencia normal de 120,15mm y los cuartiles Q25 y Q75 calculados corresponden a los valores extremos de exceso en octubre de 1987, abril de 1988, octubre de 1988, octubre de 1989, noviembre de 1989, octubre de 1990, mayo de 1991,abril y mayo de 1992, abril y mayo del 1993, octubre del 1993, abril de 1994,abril del 1995,de los años 1996,1997,1998 en el mes de abril, octubre de 1998, marzo a mayo de 1999, mayo y octubre del 2000,los más relevantes octubre de 1988, septiembre y octubre de 1989, abril del 2006 con valores aproximados de 400mm, y con déficits especialmente en febrero de 1988, enero de 1991, agosto del 1993,enero del 1995, julio y agosto de 1997, agosto del 2001, agosto del 2003, julio del 2006, febrero del 2007, julio y agosto del 2015, enero del 2016 con valores de menos de 25mm/mes.



4. EVAPOTRANSPIRACIÓN POTENCIAL MENSUAL Y ANUAL Se conoce como evapotranspiración – ETP- la combinación de dos procesos separados por los que el agua se pierde a través de la superficie del suelo por evaporación y por otra parte mediante transpiración del cultivo, (Allen, 2006).

Evaporación: Es el proceso por el cual el agua en estado líquido se convierte a estado gaseoso (vapor de agua) y se retira de la superficie vaporante (remoción de vapor). El agua se puede evaporar de casi la totalidad de superficies existente, como: lagos, ríos, caminos, suelos y la vegetación mojada, entre otras.

La vaporización se desarrolla principalmente dentro de la hoja, en los espacios intercelulares, y el intercambio del vapor con la atmósfera es controlado por la abertura estomática, casi la totalidad del agua que es absorbida del suelo se libera por transpiración después de haber sido el medio de absorción de los nutrientes. 4.1 DISTRIBUCIÓN TEMPORAL DE LA EVAPOTRANSPIRACIÓN Se entiende por evapotranspiración, la combinación de evaporación desde la superficie del suelo y la transpiración de la vegetación o sea la evaporación biológica. En el estudio climático de la parte alta de la Subzona Hidrográfica del río Coello, la evapotranspiración se determinó a partir de la ecuación de Thornthwaite, donde el elemento fundamental son la temperatura media mensual interanual, los índices térmicos mensuales, índice térmico anual, evapotranspiración potencial teórica, factor de corrección de Thornthwaite y la evapotranspiración potencial corregida dada en centímetros. La evapotranspiración real es la cantidad real que se evapotranspira, la cual cuando existe el suficiente suministro de agua es igual a la evapotranspiración potencial y cuando este suministro no es suficiente, la evapotranspiración real es inferior a la evapotranspiración potencial. La evapotranspiración es uno de los componentes más importantes del balance hídrico; representa la cantidad de agua saliente del sistema hacia la atmósfera en forma de vapor de agua, por una combinación de la evaporación física y de la transpiración de la vegetación. La evapotranspiración depende fundamentalmente de condiciones climáticas que a su vez son función de las características físicas de la atmósfera que se encuentra cerca al suelo y a la vegetación, además depende de la calidad del agua y del área del espejo de agua. Para el cálculo de esta variable existen varios métodos empíricos, la mayoría de ellos basados en fórmulas que han sido obtenidas en condiciones climáticas



diferentes a las tropicales, por lo que es necesario hacer el cálculo con diferentes expresiones y poder compararlas y analizar cuál de ellas representa de mejor manera la variación de la evapotranspiración en la Subzona Hidrográfica del río Coello. Los métodos utilizados para el cálculo de la evapotranspiración real ETR y potencia ETP para la Subzona Hidrográfica del río Coello, correspondieron a métodos en donde las variables directas de cálculo, son la altura y temperatura, ya que como es bien sabido la temperatura varia con respecto a la altura, y donde el gradiente de temperatura aumenta altimétrica en relación a donde se ubique la estación a utilizar. Para el presente análisis se tuvo las diferentes ecuaciones existentes para el cálculo de la evapotranspiración Real ETR y Potencial ETP, tales como la de Cenicafé, Turc, Thornthwaite, Budyco, Penmann o Hargreaves; para el cálculo de la evapotranspiración se utiliza el método de Thornthwaite, el cual requiere temperaturas medias mensuales y el índice termal mensual, que varía dependiendo de la región.

Método Propuesto por Thornthwaite. El método más utilizado para realizar el cálculo de la evapotranspiración potencial es el establecido por Thornthwaite & Mather (1955); el cual utiliza la capacidad de almacenamiento de agua del suelo, el promedio mensual de precipitación y la temperatura media, con este último parámetro se estima la evapotranspiración real (ETR); la ecuación propuesta por Thornthwaite es la siguiente:

a

I

te

106.1

Dónde: e= Evapotranspiración potencial mensual (sin corregir), en mm. Para meses

teóricos de 30 días con 12 horas diarias de insolación. También se conoce como evapotranspiración potencial sin corregir.

t= Temperatura media mensual del aire en ºC. I = Índice de calor anual, igual a la suma de los doce índices mensuales del año

(i), es decir:

Siendo:

a = Exponente que se puede calcular con la siguiente ecuación:



efec *

ec = Evapotranspiración mensual corregida (mm) f = Factor de corrección

Una vez calculada la Evapotranspiración Real ETR, mediante el sistema ecuaciones propuesto por Thornthwaite, se realizó la corrección de la evapotranspiración con base al índice de iluminación, en los hemisferios Norte y Sur, expresado en unidades de 30 días de 12 horas (según Criddle), para ser utilizado en el método de Thornthwaite, valores que se presentan a continuación (Ver Tabla 18). Tabla 18. Factor de corrección f, por duración media de las horas de sol expresada en unidades de 30 días, con 12 horas de sol cada una

En la Tabla 19, se presentan los valores medios mensuales y totales de la evapotranspiración potencial, periodo 1987-2016, para las estaciones que influyen en la Subzona Hidrográfica del río Coello; con respecto a la distribución temporal, se observa que los mayores valores de evapotranspiración, se presentan durante los meses de julio y agosto, correspondientes a los meses más calurosos de la segunda temporada seca del año y los menores valores, se presentan durante en los meses de noviembre, diciembre y febrero; en todos los casos, ajustado a un comportamiento bimodal, acorde a las variaciones de temperatura y humedad relativa, que se presentan en la Subzona Hidrográfica a lo largo del año. La Figura 22, presenta la distribución espacial IDW (Inverse Distance Weighted), de los valores totales de evapotranspiración potencial (ETP), para el periodo 1987-2016, en la Subzona Hidrográfica del río Coello, generada por el método de Thornthwaite.



Tabla 19. Valores medios mensuales (mm) y totales (mm), de la evapotranspiración potencial (ETP), para el periodo 1987-2016, en las estaciones con influencia en la Subzona Hidrográfica del río Coello CODIGO DE

LA ESTACION

NOMBRE DE LA ESTACIÓN

ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC VR

ANUAL

21180040 Rovira 2 110,5 103,9 113,2 107,9 109,4 106,8 114,4 124,0 112,9 97,6 87,7 93,7 1282,0


21210020 Las Juntas 71,7 67,2 73,5 70,2 72,0 70,4 74,9 80,0 73,4 65,5 59,5 63,2 841,5

21210030 Pastales 78,8 73,9 80,8 77,1 78,9 77,2 82,1 87,9 80,6 71,5 64,8 68,9 922,4

21210080 El Secreto 82,9 77,7 85,0 81,1 82,9 81,0 86,3 92,6 84,8 74,9 67,9 72,2 969,1

21210110 El Placer 65,0 60,9 66,7 63,7 65,4 64,0 68,0 72,4 66,6 59,7 54,3 57,6 764,3

21210120 La Esmeralda 67,7 63,5 69,4 66,3 68,1 66,6 70,8 75,5 69,3 62,0 56,4 59,9 795,5

21210130 Las Delicias 66,4 62,2 68,1 65,0 66,8 65,4 69,5 74,0 68,0 60,9 55,4 58,8 780,7

21210140 El Plan 68,1 63,8 69,9 66,7 68,5 67,0 71,2 75,9 69,7 62,4 56,7 60,2 800,3

21210150 La Cascada 50,8 47,7 52,2 49,7 51,3 50,3 53,5 57,0 52,3 46,7 42,3 45,0 598,7

21210170 Palogrande Hda 64,3 60,2 65,9 62,9 64,7 63,3 67,2 71,6 65,8 59,0 53,7 57,0 755,5

21210180 Toche 68,6 64,2 70,3 67,1 68,9 67,4 71,7 76,4 70,2 62,7 57,1 60,6 805,3

21210190 La Resaca 96,1 90,2 98,4 93,8 95,5 93,4 99,7 107,5 98,2 85,8 77,4 82,6 1118,6

21210200 Buenos Aires 127,6 120,0 130,7 124,4 125,5 122,6 131,6 143,4 130,3 111,3 99,5 106,7 1473,6

21210220 El Palmar 61,7 57,8 63,3 60,5 62,2 60,9 64,7 68,8 63,2 56,8 51,7 54,8 726,5

21215080 Chicoral 161,5 152,0 165,2 157,1 157,2 153,4 165,4 182,1 164,5 137,7 122,2 131,6 1850,1

21215130 Hda Cucuana 64,0 59,9 65,6 62,6 64,4 63,0 66,9 71,3 65,5 58,7 53,5 56,7 752,1

21220050 El Aceituno 132,2 124,4 135,4 128,9 129,9 126,8 136,2 148,7 134,9 114,9 102,6 110,1 1524,9



21245040 Apto Perales 110,3 103,7 113,0 107,7 109,2 106,6 114,2 123,7 112,7 97,4 87,5 93,6 1279,7

21185090 Nataima 167,1 157,4 171,0 162,6 162,5 158,5 171,0 188,5 170,2 142,0 125,9 135,7 1912,3

21210240 Interlaken 96,4 90,5 98,8 94,1 95,8 93,7 100,0 107,9 98,5 86,1 77,6 82,8 1122,1

21215100 Cajamarca 70,2 65,7 71,9 68,7 70,5 68,9 73,3 78,2 71,8 64,1 58,3 61,9 823,4

21210260 El Silencio 59,7 55,9 61,2 58,5 60,2 58,9 62,6 66,5 61,2 55,0 50,0 53,1 702,8

21185080 Valle de San Juan 135,2 127,2 138,5 131,8 132,7 129,6 139,2 152,1 138,0 117,3 104,7 112,4 1558,6




Figura 22. Distribución espacial de la evapotranspiracion potencial (ETP), por el método de Thornthwaite, periodo 1987-2016, en la Subzona Hidrográfica del río Coello


En términos generales, se infiere que espacialmente la evapotranspiración se incrementa en la medida que se desciende en la altura y disminuye en la medida en que se asciende en altura sobre el nivel del mar; se estiman valores de ETP de 598,7 mm al año, específicamente en las Unidades de Análisis Río Bermellón y Río Toche, a partir de los 1379 msnm a los 4970 msnm; en la parte baja de la Subzona Hidrográfica, se estiman valores de 1897,3 mm al año, en la Unidad de Análisis Chaguala, localizadas entre los 1066 msnm a los 255 msnm.



La Evapotranspiración real (ETR), entendida como la cantidad de agua tomada por la planta desde el suelo en condiciones reales de humedad del suelo, su estimación debe realizarse teniendo en cuenta el agua disponible en el suelo, las características dinámicas del mismo y los requerimientos de agua de la planta en sus diferentes etapas de crecimiento. Dada la falta de mediciones al respecto y la complejidad en su cálculo se han desarrollado métodos indirectos para su estimación (ENA, 2010). El cálculo de la evapotranspiración real (ETR), se realizó a través de la ecuación propuesta por Budyko (1974), en donde la evapotranspiración potencial ETP, se transforma a evapotranspiración real (ETR), mediante la ecuación de Budyko que se presenta a continuación:

Dónde: ETR = Evaporación real (mm)

P = Precipitación (mm)

ETP = Evaporación potencial (mm) por el período considerado (Mensual).

Para la obtención de los valores mensuales de Evapotranspiración Real (ETR), se utilizaron los datos de evapotranspiración potencial (ETP), partiendo de la ecuación Thornthwaite; la Tabla 20, muestra los valores medios mensuales y totales de la ETR, periodo 1987-2016, para las estaciones que influyen en la Subzona Hidrográfica del río Coello. Con respecto a la distribución temporal de la ETR, se observa que los mayores valores de ETR, se presentan durante los meses de marzo, abril y mayo, correspondientes a los meses más lluviosos de la primera temporada de lluvias del año; los menores valores, se presentan durante los meses de junio, julio y agosto que corresponden a los meses más calurosos de la segunda temporada seca del año, pero con menos lluvias; en todos los casos, ajustado a un comportamiento bimodal, acorde a las variaciones de temperatura y humedad relativa, que se presentan en la Subzona Hidrográfica a lo largo del año. A continuación, se presentan los cálculos realizados para obtener valores de la evapotranspiración real (ETR) media mensual, según la metodología propuesta por Budyko, para el periodo 1987-2016, en cada una de las estaciones que presentan influencia en la Subzona Hidrográfica del río Coello; así mismo, en la Figura 23, se presenta la distribución espacial de la evapotranspiración Real (ETR), generada por el método de Budyko 1987-2016, en la Subzona Hidrográfica del río Coello.



Tabla 20. Valores medios mensuales (mm) y totales (mm), de la evapotranspiración real (ETR), para el periodo 1987-2016, en las estaciones con influencia en la Subzona Hidrográfica del río Coello NOMBRE

DE LA ESTACION



ANUAL

21180040 Rovira 2 67,3 70,8 85,2 91,7 89,2 64,6 50,3 45,0 82,1 82,2 76,1 65,9 870,5


21210020 Las Juntas 38,5 43,2 57,3 61,3 63,0 58,2 60,0 59,3 62,7 57,1 49,9 43,2 671,9

21210030 Pastales 46,4 54,7 69,3 69,2 69,8 64,8 64,2 62,9 67,1 63,9 57,0 49,5 738,8

21210080 El Secreto 49,5 55,7 70,9 73,6 73,3 64,2 60,8 64,5 71,0 63,6 59,3 53,3 759,8

21210110 El Placer 43,8 46,5 59,6 59,3 59,9 56,2 55,6 57,2 59,5 53,5 48,6 45,8 658,3

21210120 La Esmeralda 51,7 51,3 58,7 58,2 59,9 47,9 51,4 51,9 54,7 54,5 47,1 47,2 634,5

21210130 Las Delicias 31,3 35,7 49,2 55,7 57,5 51,8 48,5 40,7 51,7 49,3 42,3 39,2 552,8

21210140 El Plan 31,0 35,8 50,9 56,5 58,1 51,4 49,7 45,7 51,1 48,5 44,4 39,1 577,2

21210150 La Cascada 36,2 34,2 44,8 44,7 46,7 43,7 43,1 42,3 42,0 41,5 38,6 37,3 495,2

21210170 Palogrande Hda 39,3 44,6 56,3 57,6 59,0 53,5 53,2 52,8 55,8 51,9 47,7 45,2 629,2

21210180 Toche 29,4 37,2 47,6 55,5 55,0 50,8 50,7 45,4 53,2 49,0 44,0 38,6 556,2

21210190 La Resaca 59,9 60,8 72,5 82,7 79,7 56,3 49,8 43,6 72,1 74,5 65,7 61,0 778,6

21210200 Buenos Aires 45,8 55,7 78,0 101,1 97,0 65,9 50,5 45,5 83,8 85,1 69,4 59,2 837,0

21210220 El Palmar 30,7 37,7 47,0 53,4 55,2 52,2 51,2 53,0 54,3 50,2 44,5 39,9 585,7

21215080 Chicoral 52,9 62,6 97,7 111,3 110,1 67,2 51,5 41,0 81,3 94,8 83,0 69,8 923,3

21215130 Hda Cucuana 27,9 33,9 48,4 52,6 54,4 48,5 45,3 38,3 46,4 47,8 42,7 34,7 520,9

21220050 El Aceituno 42,2 55,1 76,3 100,5 101,0 61,4 48,8 47,7 87,4 79,5 66,4 56,7 822,9



21245040 Apto Perales 58,2 64,0 78,6 91,0 88,8 59,2 53,7 53,3 75,9 79,4 71,6 62,5 836,4

21185090 Nataima 60,6 65,0 103,9 111,6 111,2 67,6 46,4 38,8 92,8 95,2 81,1 70,1 944,3

21210240 Interlaken 67,2 65,4 76,0 84,6 81,2 68,6 60,1 61,1 76,4 74,9 69,5 62,9 847,8

21215100 Cajamarca 33,1 42,4 54,7 59,6 62,4 54,8 53,2 46,8 56,2 54,0 47,4 42,7 627,7



NOMBRE DE LA

ESTACION



ANUAL

21210260 El Silencio 31,9 35,5 50,3 53,6 54,1 52,1 52,2 54,4 54,0 49,6 44,5 37,5 569,8

21185080 Valle de San Juan 57,4 63,0 87,3 106,5 96,9 61,5 45,0 42,8 78,6 93,3 81,3 69,5 883,1




Figura 23. Distribución espacial de la evapotranspiracion real (ETR), método de Budyko, periodo 1987-2016, en la Subzona Hidrográfica río Coello




5. HUMEDAD RELATIVA La humedad relativa determina el grado de saturación de la atmosfera, este valor tiene relación directa con la precipitación pues donde se presente mayor pluviosidad los valores que se tienen serán altos; es asi que con el fin de determinar la humedad relativa en la Subzona Hidrográfica del río Coello se tuvo en cuenta los datos reportados por El Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales - IDEAM para tres estaciones: Aeropuerto Perales, Cajamarca y Nataima. En la Subzona Hidrográfica del río Coello de las veintiséis (26) estaciones identificadas, se utilizó información de tres (3) estaciones, las cuales contaban con la información respectiva, a continuación, se observan en la Figura 24, los valores de humedad relativa para el periodo de análisis 1987-2016.

El periodo con mayor humedad ocurre entre los meses de noviembre y diciembre presentándose el mayor valor en la estación Cajamarca 89,89% en el mes de junio, y el mes de agosto presenta la menor magnitud, siendo el menor valor 58,52% en la estación Nataima.

Tabla 21. Valores de Humedad Relativa en la Subzona Hidrográfica del río Coello

Código Estación Ene Feb Mar Abr May Jun Jul

21245040 Apto Perales 76,00 76,00 78,00 81,00 81,00 76,00 69,00

21215190 Cajamarca 88,79 87,77 87,78 87,84 88,53 89,89 87,37

21185090 Nataima 61,65 67,27 74,76 81,20 77,87 75,03 70,53

Promedio 75,48 77,01 80,18 83,35 82,47 80,31 75,64

Código Estación Ago Sep Oct Nov Dic Promedio

21245040 Apto Perales 65,00 72,00 80,00 83,00 80,00 76,42

21215190 Cajamarca 85,72 85,04 88,60 86,62 89,20 87,76

21185090 Nataima 58,52 68,39 80,95 82,68 82,80 73,47

Promedio 69,75 75,14 83,18 84,10 84,00 79,22 Fuente: Gestión Integral de Recurso Hídrico, GIRH – CORTOLIMA, 2019.



Figura 24. Gráfica de valores de Humedad Relativa en la Subzona Hidrográfica del río Coello


0,0

10,0

20,0

30,0

40,0

50,0

60,0

70,0

80,0

90,0

Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic

Apto Perales Cajamarca Nataima



Figura 25. Isolíneas de Humedad Relativa en la Subzona Hidrográfica del río Coello




6. BRILLO SOLAR El comportamiento de las precipitaciones y el brillo solar es inversamente proporcional en el tiempo (durante el año) y está determinado por la ocurrencia o frecuencia de las lluvias. Esto significa que, durante los períodos lluviosos, el brillo solar disminuye y durante la época de bajas precipitaciones el brillo solar aumenta. Lo anterior se explica por la mayor nubosidad registrada durante los períodos de lluvia que obstaculiza el paso de la radiación solar directa, mientras que en la época de estiaje es característico cielo despejado (baja nubosidad) y elevado valor en el brillo solar. Sin embargo, esta medición no se registra de manera apropiada en gran parte de las estaciones del país, haciendo de gran dificultad la estimación exacta de las condiciones de brillo solar y nubosidad para estudios como el presente POMCA. En la Tabla 22 se presenta la información de brillo solar para la estación Aeropuerto Perales la cual registra completamente este parámetro en la zona de estudio. Tabla 22. Brillo Solar Mensual Estación Aeropuerto Perales


21245040 Aeropuerto

Perales

179 140 139 135 157 172 196

Ago Sep Oct Nov Dic Promedio

195 176 159 143 163 162.83

Fuente: Gestión Integral de Recurso Hídrico, GIRH – CORTOLIMA, 2019. Tomando en consideración los valores históricos de Brillo Solar de la estación Sinóptica Secundaria Aeropuerto perales, el valor promedio de este parámetro a nivel anual es de 162,83 horas, variando entre en un mínimo de 135 horas para el mes de abril, y un máximo de 196 horas para el mes de julio. Los resultados para este parámetro se presentan a continuación en la Figura 26. Figura 26. Brillo Solar mensual en la Estación Aeropuerto Perales




7. NUBOSIDAD El elemento nubosidad, tiene un doble efecto en el clima en función de la altura de las nubes. Así las nubes bajas provocan un enfriamiento climático, mientras que las nubes altas implican un calentamiento. Esta nubosidad fue medida en octas, medida que está en función de la fracción de la bóveda celeste que se ve cubierta de nubes, a continuación, en la Tabla 23 se relacionan los valores de nubosidad con las respectivas estaciones. Tabla 23. Valores de Nubosidad en la Subzona Hidrográfica del río Coello


21245040 Apto Perales 3,5 4,9 5 5,4 5 4,5 5,2

21215080 Chicoral 1,9 2,2 2,5 2,3 2,4 2,5 2,4

21215130 Hda Cucuana 2,2 2,4 2,4 2,6 2,5 2,5 2,6

21245010 Perales Hato Opia 1,4 1,5 1,5 1,8 1,6 1,4 1,7

21185040 Apto Santiago Vila 1,6 1,7 1,8 1,6 1,7 1,7 1,7

Promedio 2,1 2,5 2,6 2,7 2,6 2,5 2,7


21245040 Apto Perales 5,1 5,1 4,9 5,3 4,3 4,9

21215080 Chicoral 2,1 2,1 2,4 2,4 2,3 2,3

21215130 Hda Cucuana 2,4 2,5 2,5 2,6 2,3 2,5

21245010 Perales Hato Opia 1,4 1,4 1,8 1,9 1,7 1,6

21185040 Apto Santiago Vila 1,6 1,8 2 2,1 1,8 1,8

Promedio 2,5 2,6 2,7 2,9 2,5 2,6


Figura 27. Gráfica con valores Nubosidad en la Subzona Hidrográfica del río Coello


0,0

2,0

4,0

6,0

Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov DicApto Perales Chicoral Hda Cucuana

Perales Hato Opia Apto Santiago Vila



Figura 28. Isolíneas de Nubosidad en la Subzona Hidrográfica del río Coello




8. PUNTO DE ROCÍO El elemento climático de punto de rocío o temperatura de rocío es la más baja temperatura a la que empieza a condensarse el vapor de agua contenido en el aire, produciendo rocío, neblina, cualquier tipo de nube o, en caso de que la temperatura sea lo suficientemente baja, escarcha (Ver Tabla 24). Tabla 24. Valores de Punto de Rocío en la Subzona Hidrográfica del río Coello


21245040 Apto Perales 18,5 20,0 19,6 20,0 20,4 19,6 18,8

21215080 Chicoral 21,7 21,1 21,8 22,2 22,0 20,3 20,0

21215130 Hda Cucuana 12,6 11,9 12,9 13,4 13,6 12,9 12,8

21245010 Perales Hato Opia 20,7 19,7 20,1 20,7 20,8 19,1 18,2


21185080 Valle de San Juan 22,7 23,9 24,2 24,2 23,6 22,9 22,2

Promedio 19,6 19,8 20,1 20,5 20,6 19,5 18,9


21245040 Apto Perales 17,3 18,7 20,5 20,4 20,6 19,5

21215080 Chicoral 18,9 20,4 22,4 22,3 22,6 21,3

21215130 Hda Cucuana 12,3 12,8 12,9 12,9 12,9 21,8



Vila 19,3 21,0 22,6 22,7 23,0 21,9

21185080 Valle de San Juan 21,9 23,1 23,2 22,9 22,9 23,1

Promedio 17,7 19,2 20,4 20,5 20,5 19,8


Figura 29. Gráfica de Valores Punto de Rocío en la Subzona Hidrográfica del río Coello


0,0

5,0

10,0

15,0

20,0

25,0

30,0

Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic

°C

Apto Perales Chicoral Hda Cucuana



Figura 30. Isolíneas de Punto de Rocío en la Subzona Hidrográfica del río Coello




9. TENSIÓN DE VAPOR DE AGUA El elemento climático de Tensión de Vapor de Agua, representa la tendencia de evaporación de agua a temperatura ambiente. (Ver Tabla 25). Tabla 25. Valores de Tensión de vapor de agua en la Subzona Hidrográfica del río Coello

Código Estación Ene Feb Abr Mar Abr Jun Jul

21245040 Apto Perales 21,5 23,4 24,5 22,9 23,9 22,9 21,8


21245010 Perales Hato Opia 24,4 22,9 23,6 24,4 24,7 22,2 21

21185080 Valle de San Juan 27,7 29,8 30,3 30,4 29,2 28,1 27

Promedio 24,7 25,7 26,3 26,3 26,6 25,08 23,78


21245040 Apto Perales 19,8 21,6 24,2 24,1 24,3 22,9

21185040 Apto Santiago Vila 22,5 25 27,6 27,6 28,1 26,5


21185080 Valle de San Juan 26,6 28,5 28,5 28,1 28 28,5

Promedio 21,93 24,25 26,23 26,43 26,4 25,3


Figura 31. Valores de Tensión de vapor de agua en la Subzona Hidrográfica del río Coello


0,0

5,0

10,0

15,0

20,0

25,0

30,0

Ene Feb Abr Mar Abr Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic

Apto Perales Apto Santiago Vila Perales Hato Opia Valle de San Juan



Figura 32. Isolíneas de Tensión de vapor de agua en la Subzona Hidrográfica del río Coello




10. RECORRIDO DEL VIENTO El elemento climático de Recorrido del Viento, es el movimiento del aire que está presente en la atmósfera, especialmente, en la troposfera, producido por causas naturales. El recorrido del viento fue medido en kilómetros (Ver Tabla 26). Tabla 26. Valores de Recorrido del Viento en la Subzona Hidrográfica del río Coello


21185040 Apto Santiago Vila 1459 2902 1135 377 611 541 1018

21245010 Perales Hato Opia 3359 2741 3497 2573 3450 3735 3877

21245040 Apto Perales 1223 1002 1000 900 830 633 561

21185090 Nataima 1885 2103 2158 2039 1786 1700 1836

21215100 Cajamarca 2416 2372 2664 2752 1978 2343 2178

Promedio 2068,4 2224 2090,8 1728,2 1731 1790,4 1894


21185040 Apto Santiago Vila 1445 1581 926 1399 635 1169,08

21245010 Perales Hato Opia 4600 3637 2625 2334 2165 3216,08

21245040 Apto Perales 958 1186 1179 1123 1103 974,83

21185090 Nataima 1856 2186 1998 1583 1970 1925,00

21215100 Cajamarca 2514 2147 2801 2236 2479 2406,67

Promedio 2274,6 2147,4 1905,8 1735 1670,4 1938,33


Figura 33. Gráfica de Valores de Recorrido del Viento en la Subzona Hidrográfica del río Coello


0,0

1.000,0

2.000,0

3.000,0

4.000,0

5.000,0

ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC

Km

APTO SANTIAGO VILA PERALES HATO OPIA APTO PERALES NATAIMA CAJAMARCA



Debido a su posición dentro de la franja tropical, Colombia está bajo la influencia de los vientos alisios, los cuales soplan del noreste en el hemisferio norte y del sureste en el hemisferio sur. La dirección de los vientos en superficie en general muestra una estructura relativamente homogénea en las zonas planas de las regiones Caribe, Pacífica y oriente del país, acorde con el comportamiento de los alisios. Sin embargo, la situación es mucho más compleja en la región Andina, en donde los vientos están influenciados por las condiciones locales y generalmente prevalecen circulaciones valle-montaña.



11. ROSAS DE VIENTO PARA SITIOS REPRESENTATIVOS Para ilustrar el comportamiento promedio anual de la dirección del viento, a continuación, se presentan las rosas de viento características para la ciudad de Ibagué y la estación Aeropuerto Perales sitios representativos de la región y el valor medio, mensual y anual de la dirección del flujo a nivel de superficie. En la región Andina, frecuentemente se superponen las circulaciones locales con la circulación general originando, en algunos casos, rosas de viento en las cuales prácticamente todas las direcciones adquieren alguna importancia (Aeropuerto Perales-Ibagué). El viento es el aire en movimiento. Se representa por un vector que puede ser descompuesto en una componente horizontal y otra vertical. A la proyección horizontal del vector viento, es lo que llamamos viento, a la componente vertical se le denomina corriente ascendente o descendente, según corresponda. Para identificar el viento, es necesario determinar su dirección y su velocidad. La dirección del viento se define como aquella de dónde procede; se expresa en grados sexagesimales contados en el sentido de las manecillas del reloj, a partir del norte geográfico, utilizando los rumbos de la Rosa de Vientos. Las 8 direcciones principales son: Norte, Noreste, Este, Sureste, Sur, Suroeste, Oeste y Noroeste. La velocidad del viento es la distancia que recorre una partícula de aire en la unidad de tiempo. Se expresa en metros por segundo (m/s), kilómetros por hora (Km/h) o Nudos. Cuando la velocidad del viento es inferior a 0.3 m/s se dice que el viento está en CALMA.

Tabla 27. Promedio anual de velocidad del viento (m/s)

ESTACIÓN CIUDAD ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC ANUAL

Apto perales Ibagué 1.9 2 1.9 1.8 1.8 2.1 2.5 2.5 2 1.6 1.6 1.6 1.9

Nataima Espinal 2.2 2.3 2.4 2.2 2.1 2.2 2.7 3 2.7 2.3 2.1 2 2.4


Colombia está localizada en la franja tropical y es dominada por los vientos alisios, tanto del noreste como del sureste. Estos vientos se caracterizan por su estabilidad y por ser en general débiles. El elemento viento es registrado por diferentes equipos, el instrumento más antiguo para conocer la dirección de los vientos es la veleta que, con la ayuda de la rosa de los vientos, define la procedencia de los vientos, es decir, la dirección desde donde



soplan. En la Subzona Hidrográfica del río Coello se registra este tipo de información, en las estaciones climatológicas de Aeropuerto Santiago Vila, Perales Hato Opia, Aeropuerto Perales, Nataima y Cajamarca, a continuación, se presenta el análisis respectivo. Figura 34. Análisis local para la estación Aeropuerto Perales, Ibagué




Figura 35. Promedio mensual de la velocidad media del viento Aeropuerto Perales, Ibagué (m/s)


Figura 36. Análisis local para la estación Aeropuerto Perales, Ibagué




En estos sitios la velocidad media anual oscila entre 3 y 4 m/s. En el resto del país la velocidad media anual del viento no supera los 2 m/s. Esto no significa que en determinados periodos del año, los vientos no alcancen temporalmente magnitudes significativas, como se puede apreciar en las gráficas y mapas de distribución espacial. En gran parte de la región el comportamiento de la velocidad del viento, muestra características similares: un periodo principal de vientos fuertes que se presenta en los meses de julio y agosto y un segundo máximo, poco notorio, hacia el inicio de año. Los vientos más débiles se presentan en las dos temporadas lluviosas. Las magnitudes en general son bajas y los promedios mensuales rara vez superan los 3 m/s.



12. CLASIFICACIÓN CLIMÁTICA Existe una diversidad de métodos para clasificar el clima de una región, el método de clasificación a utilizar, dependerá de las características propias del lugar de estudio, permitiendo concluir, que la mejor clasificación climática, es la que más se ajusta a las condiciones particulares del área de análisis o estudio. En general, las metodologías de clasificaciones climáticas, están basadas en el comportamiento medio de parámetros como la precipitación y la temperatura, principalmente. Según HIMAT (1991), La clasificación establecida por Caldas y aplicada al trópico americano, se basó sólo en los valores de temperatura pero con respecto a su variación altitudinal y no latitudinal, además, Lang fijó los límites de su clasificación, teniendo en cuenta una sencilla relación entre la precipitación y la temperatura, ninguno de los dos sistemas, por sí solos, tiene aplicabilidad, por lo que Schaufelberger, en 1962, propuso su unificación e implemento el sistema de clasificación climática de CALDAS-LANG, que utiliza la variación altitudinal de la temperatura (Indica los pisos térmicos) y la efectividad de la precipitación (Muestra la humedad). El sistema unificado de Caldas-Lang, define 25 unidades climáticas, que se determinan teniendo en cuenta el valor de la temperatura media anual (Piso térmico según Caldas) y posteriormente el factor de Lang (Grado de humedad según Lang); A continuación, se presentan los rangos y los tipos climáticos de la clasificación climática de Caldas-Lang. Índice de Lang: Con base en la información de precipitación suministrada por el IDEAM y la información de temperatura obtenida por el método de Defina y Sabella, se procedió a calcular el índice de efectividad de la precipitación conocido como factor o coeficiente de Lang (Relación P/T), teniendo en cuenta la siguiente clasificación climática según LANG: Tabla 28. Clasificación climática Lang

COEFICIENTE P/T CLASES DE CLIMA

0 a 20,0 Desértico

20,1 a 40,0 Árido

40,1 a 60,0 Semiárido

60,1 a 100,0 Semihúmedo

100,1 a 160,0 Húmedo

Mayor a 160,0 Superhúmedo

Fuente: HIMAT, 1991



12.1 COEFICIENTE DE CALDAS La clasificación Caldas, fue ideada por el colombiano Francisco José de Caldas en 1802, donde consideró únicamente la variación de la temperatura con la altura (pisos térmicos) y su aplicación se restringió al trópico americano. En la Tabla 29 se presenta la distribución establecida según los criterios de altura sobre el nivel del mar y/o sobre temperatura media anual. Tabla 29. Clasificación de Caldas

PISO TÉRMICO RANGO DE ALTURA

(A.S.N.M.) TEMPERATURA

(°C)

Cálido 0 - 1000 T > 24

Templado 1001 - 2000 24 > T > 17,5

Frío 2001 - 3000 17,5 > T > 12

Páramo Bajo 3200 - 3700 12 > T > 7

Páramo Alto 3701 - 4200 T < 7

Fuente:(Schaufelberger, 1962)

Las características estipuladas por Caldas para cada piso Térmico, son

Piso Térmico Cálido: localizado entre 0 y 1.000 m.s.n.m., con valores superiores a 24°C y un margen de altitud en el límite superior hasta 400 m, según sea las características locales.

Piso Térmico Templado: Comprende altitudes situadas entre 1.000 y 2.000 m.s.n.m., con temperaturas mayores o iguales a 17,5°C y con un margen de amplitud en sus límites superiores e inferior de 500 m.

Piso Térmico Frio: se localiza entre 2.000 y 3.000 m.s.n.m. de altitud, con temperaturas no inferiores a 12°C y un margen en sus límites altitudinales superior e inferior de 400 m.

Piso Térmico Paramo Bajo: Con una altitud que oscila entre 3.000 y 3.700 m.s.n.m. y que se caracteriza por estar en el intervalo de temperatura entre los 7 a los 12°C.

Piso Térmico Paramo Alto: Se localiza por encima de los 3.700 y hasta los 4.200 m.s.n.m., aproximadamente; Y temperatura por debajo de los 7° C

12.2 CLASIFICACIÓN DE CALDAS EN LA SUBZONA HISROGRÁFICA DEL RÍO COELLO En la Subzona Hidrográfica se determinó que la mayor área corresponde al piso térmico Frío (F), con el 34,12% correspondiente a 62019,79 Ha, y el piso térmico con menor área son Nieves perpetuas (NP) con 0,58%, correspondiente a 1059,6 Ha y al Paramo Alto (Pa) con 2,77%, correspondiente a 5028,78 Ha.



Tabla 30. Piso Térmico en la Subzona Hidrográfica del río Coello

PISO TÉRMICO ÁREA HA %

Cálido C 39981,85 22,00

Templado T 36554,83 20,11

Frío F 62019,79 34,12

Páramo Bajo Pb 37126,04 20,42

Páramo Alto Pa 5028,78 2,77

NP NP 1059,64 0,58

Total 181770,93 100,00


Figura 37. Clasificación Climática de Caldas




12.3 CLASES DE LANG

La clasificación de Lang, fue establecida por Richard Lang (1915), es una clasificación basada en el volumen de la precipitación anual (acumulada) expresada en milímetros y la temperatura promedio en grados Celsius. El cociente del primer parámetro entre el segundo es el denominado Índice de Lang Precipitación acumulada /Temperatura promedio, a partir del cual se obtienen seis tipos de clima. En la actualidad el índice se utiliza ampliamente como una medida del grado de aridez de una región, más que como un sistema de clasificación climática, a continuación, se presenta en las Tabla 31 y 32. Tabla 31. Clases Climáticas según el coeficiente de Lang

CLASES DE CLIMA COEFICIENTE P/T

Desértico 0 a 20,0

Árido 20,1 a 40,0

Semiárido 40,1 a 60,0

Semihúmedo 60,1 a 100,0

Húmedo 100,1 a 160,0

Superhúmedo Mayor a 160,0


Tabla 32. Clasificación Climática Lang

CLASIFICACIÓN CLIMÁTICA DE LANG

ÁREA HA %

Semiárido Sa 25466,33 14,01

Semihúmedo Sh 141073,15 77,61

Húmedo H 15231,45 8,38

Total 181770,93 100,00




Figura 38. Mapa de las Clases Climáticas según Lang, en la Subzona Hidrográfica del río Coello


Después de calcular el coeficiente de Lang en la Subzona Hidrográfica del río Coello, se determinó que solo se presentan tres clases de clima, se determinó que la mayor área corresponde a la clasificación climática Semihúmedo (Sh), con el 77,61% correspondiente a 141073,15 Ha, la clasificación climática Húmedo (H) con menor área con 8,38%, correspondiente a 15231,45 Ha y la clasificación climática Semiárido (Sa), con 14,01%, correspondiente a 25466,33 Ha.

12.4 CLASIFICACIÓN DE CALDAS-LANG

Según la clasificación establecida por Caldas aplicada al trópico americano, basado en los valores de temperatura, pero con respecto a su variación altitudinal y no



latitudinal, y Lang mostró los límites de su clasificación teniendo en cuenta una sencilla relación entre la precipitación y la temperatura. Ninguno de los dos sistemas, por si solos, tiene aplicabilidad o funcionalidad aceptables, por lo cual Schaufelberger (1962) propuso su unificación e implemento el sistema de clasificación CALDAS-LANG, que, por lo mismo, utiliza la variación altitudinal de la temperatura, que indica los pisos térmicos y la efectividad de la precipitación que muestra la humedad. La distribución de los climas resultantes se muestra a continuación (Ver Tabla 33). Tabla 33. Clasificación Climática según Caldas-Lang

NO. CLIMA SÍMBOLO NO. CLIMA SÍMBOLO

1 Cálido Superhúmedo CSH 14 Frio Húmedo FH

2 Cálido Húmedo CH 15 Frio Semihúmedo Fsh

3 Cálido Semihúmedo Csh 16 Frio Semiárido Fsa

4 Cálido Semiárido Csa 17 Frio Árido FA

5 Cálido Árido CA 18 Frio Desértico FD

6 Cálido Desértico CD 19 Paramo Bajo Superhúmedo PBSH

7 Templado Superhúmedo TSH 20 Paramo Bajo Húmedo PBH

8 Templado Húmedo TH 21 Paramo Bajo Semihúmedo PBsh

9 Templado Semihúmedo Tsh 22 Paramo Bajo Semiárido Pbsa

10 Templado Semiárido Tsa 23 Paramo Alto Superhúmedo PASH

11 Templado Árido TA 24 Paramo Alto Húmedo PBH

12 Templado Desértico TD 25 Nieves Perpetuas NP

13 Frio Superhúmedo FSH


12.5 CLASIFICACIÓN DE CALDAS-LANG EN LA SUBZONA HIDROGRÁFICA DEL RÍO COELLO Después de realizar la unión entre las clases de Caldas y el coeficiente de Lang, se obtuvo la clasificación climática de la Subzona Hidrográfica del río Coello, donde se encontraron 12 clases de clima, siendo la más abundante el Páramo Bajo Semihúmedo con 29777,89 Ha, equivalentes16,4% presentes en las unidades de análisis río Bermellón, río Cocora, río Coello, río Combeima y río Toche y el tipo de clima menos representativo es el de Templado Semiárido con 6,9Ha, correspondiente al 0,004% presente en la unidad de análisis de la Q. Chaguala.



Tabla 34. Clasificación Climática Caldas-Lang, en la Subzona Hidrográfica del río Coello

CLASIFICACIÓN CLIMÁTICA CALDAS LANG

SÍMBOLO ÁREA HA %

Cálido Semihúmedo Csh 14522,45 7,99

Cálido Semiárido Csa 25459,40 14,01

Templado Húmedo TH 1135,72 0,62

Templado Semihúmedo Tsh 35412,17 19,48

Templado Semiárido Tsa 6,94 0,00

Frío Húmedo FH 3777,27 2,08

Frío Semihúmedo Fsh 58242,51 32,04

Páramo Bajo Húmedo PbH 7348,15 4,04

Páramo Bajo Semihúmedo PbSH 29777,89 16,38

Páramo Alto Húmedo PaH 2913,59 1,60

Páramo Alto Semihúmedo PaSH 2115,19 1,16

Nieves perpetuas NP 1059,64 0,58

Total 181770,93 100,00




Figura 39. Mapa de Clasificación Climática según Caldas-Lang, en la Subzona Hidrográfica del río Coello




13. INDICE DE ARIDEZ (IA) El índice de aridez (IA) permite medir o estimar la tendencia respecto al grado de suficiencia o insuficiencia de la precipitación para el sostenimiento de los ecosistemas de una región. El índice de aridez (IA), es una característica cualitativa del clima, que muestra en mayor o menor grado la insuficiencia de los volúmenes precipitados para mantener la vegetación; por esta circunstancia también suele llamarse “déficit de agua”, identificando áreas de deficitarias o de excedentes de agua. Según IDEAM 2015, el índice de aridez es una característica cualitativa del clima, que permite medir el grado de suficiencia o insuficiencia de la precipitación para el sostenimiento de los ecosistemas de una región. Este índice identifica áreas deficitarias o excedentes de agua, y se obtiene a partir del balance hídrico superficial, de acuerdo con la ecuación.

𝐼𝑎 = 𝐸𝑇𝑃 − 𝐸𝑇𝑅

𝐸𝑇𝑃

Donde, Ia: Índice de aridez (adimensional) ETP: Evapotranspiración potencial (mm) ETR: Evapotranspiración real (mm) Tabla 35. Interpretación de la calificación del Índice de Aridez (IA)

CALIFICADOR AMBITO NUMERICO COLOR

Altos excedentes de agua (< 0.15)

Excedentes de agua (0.15 – 0.19)

Moderado y excedente de agua (0.20 – 0.29)

Moderado (0.30 – 0.39)

Moderado y deficitario de agua (0.40 – 0.49)

Deficitario de agua (0.50 – 0.59)

Altamente deficitario de agua (> 0.60)

Fuente: Estudio Nacional del agua (ENA, 2010).

En la Figura 40 y Tabla 37 se presenta el mapa de índice de aridez calculado para la zona en estudio, en el que se identifica el calificador Deficitario de agua en las unidades de análisis Q. Chaguala con valor de 1,26% del área, río Coello con valor de 3,07 % del área. Por otra parte, se presentan excedentes de agua en las unidades de análisis río Bermellón con valor de 0,6% del área, río Cocora con valor de 1,08% del área, y unidad de análisis río Combeima con 1,23% del área.



La tendencia es que en general la Subzona Hidrográfica del río Coello, presenta Índice de Aridez moderado y excedentes de agua con el 68,89% del área de la Subzona Hidrográfica del río Coello. Tabla 36. Índice de Aridez por área y porcentaje en la Subzona Hidrográfica del río Coello

CALIFICADOR ÁMBITO NUMÉRICO ÁREA HA %

Altos excedentes de agua < 0,15 157,59 0,09

Excedentes de agua 0,15 - 0,19 5296,64 2,91

Moderado y excedente de agua 0,20 - 0,29 125226,37 68,89

Moderado 0,30 - 0,39 21970,83 12,09

Moderado y deficitario de agua 0,40 - 0,49 21249,76 11,69

Deficitario de agua 0,50 - 0,59 7869,74 4,33

Total 181770,93 100,00


Tabla 37. Índice de Aridez para las Unidades de Análisis en la Subzona Hidrográfica del río Coello

UNIDAD DE ANÁLISIS ÁMBITO

NUMÉRICO CALIFICADOR ÁREA HA %

Unidad de análisis Q. Chaguala

0,50 - 0,59 Deficitario de agua 2284,97 1,26

Unidad de análisis Q. Chaguala

0,40 - 0,49 Moderado y deficitario de

agua 6443,58 3,54

Unidad de análisis Q. Gallego

0,30 - 0,39 Moderado 3845,67 2,12

Unidad de análisis Q. Gallego

0,20 - 0,29 Moderado y excedente

de agua 2100,02 1,16

Unidad de análisis Q. Gualanday

0,30 - 0,39 Moderado 1134,11 0,62

Unidad de análisis Q. Gualanday

0,40 - 0,49 Moderado y deficitario de

agua 7471,03 4,11

Unidad de análisis Río Bermellón

0,15 - 0,19 Excedentes de agua 1086,58 0,60


0,30 - 0,39 Moderado 1551,35 0,85



de agua 39401,39 21,68

Unidad de análisis Río Cocora


Unidad de análisis Río Cocora


de agua 14235,21 7,83

Unidad de análisis Río Coello 0,50 - 0,59 Deficitario de agua 5584,76 3,07

Unidad de análisis Río Coello 0,30 - 0,39 Moderado 13224,75 7,28



UNIDAD DE ANÁLISIS ÁMBITO

NUMÉRICO CALIFICADOR ÁREA HA %

Unidad de análisis Río Coello 0,40 - 0,49 Moderado y deficitario de

agua 7335,15 4,04

Unidad de análisis Río Coello 0,20 - 0,29 Moderado y excedente

de agua 23148,03 12,73

Unidad de análisis Río Combeima

< 0,15 Altos excedentes de

agua 157,59 0,09




0,30 - 0,39 Moderado 1102,06 0,61



de agua 23959,90 13,18

Unidad de análisis Río Toche 0,15 - 0,19 Excedentes de agua 164,98 0,09

Unidad de análisis Río Toche 0,30 - 0,39 Moderado 1112,89 0,61

Unidad de análisis Río Toche 0,20 - 0,29 Moderado y excedente

de agua 22381,81 12,31

Total 181770,93 100,00




Figura 40. Mapa de Índice de Aridez en la Subzona Hidrográfica del río Coello




BIBLIOGRAFÍA Allen, R. (2006). Evapotranspiración del cultivo: guías para la determinación de los

requerimientos de agua de los cultivos (Vol. 56). Food & Agriculture Org. Bocanegra, M., Edgar, J., & Caicedo, J. (2000). a variabilidad climática interanual

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Cold & Warm Episodes by Season. (1 de 5 de 2018). Obtenido de National Centers

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IDEAM. (2017). Atla de viento de Colombia. Bogotá: Imprenta Nacional de

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en Colombia por el fenómeno La Niña. Nota Técnica IDEAM - METEO/ 008 - 98:, 1 - 16.

Schaufelberger, P. (1962). Apuntes geológicos y pedológicos de la zona cafetera de

Colombia: genética y clasificación de los suelos tropicales. Chinchina (Caldas-Colombia) : Cenicafe. Obtenido de Metodología de Zonificación Ambiental de Cuencas Hidrográficas (Propuesta).

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UNESCO. (2006). Balance hídrico integrado y dinámico de El Salvador. Uruguay:

Documentos Técnicos del PHI-LAC.

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