Primer Curso-Taller sobre Modelaje y Predicción Hidrológica
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Primer Curso-Taller sobre Modelaje y Predicción Hidrológica
University of Washington,Instituto Mexicano de Tecnología del Agua,
yNational Oceanic and Atmospheric Administration
IMTAJiutepec, Morelos. México. 1 a 5 de Diciembre 2008
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Participación
Responsables: • Dennis P. Lettenmaier (UW)• Francisco Muñoz Arriola (UW)• René Lobato Sánchez (IMTA)• Esteban Pardo García (IMTA)• Ana Wagner Gomes (IMTA)
Contribuciones: • Shraddhanand Shukla (UW)• Chunmei Zhu (UW)• Theodore Bohn (UW)• Alan Hamlet (UW)• Francisco Muñoz Arriola (UW)
Ponentes:• Francisco Muñoz Arriola (UW)• Andrea Ray (NOAA)
• Universidad de Washington (UW)• Grupo de Investigación de Hidrología de Superficie, Departamento
de Ingeniería Civil y Ambiental, • Instituto Mexicano de Tecnología del Agua (IMTA)
• Sub-coordinación de Hidrometeorología • Sub-coordinación de Gestión Integrada del Agua
• National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA)
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Organización del Curso• Motivación• Retos de las Ciencia e Ingeniería Hidrológica• Modelaje Hidrológico– Practica con el modelo de Capacidades de Infiltración
Variable (VIC)• Aplicaciones• Predicción hidrológica– Practica con el Sistema de Predicción Hidrológica
• Aplicaciones• Experiencias en México
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Motivación
• Contribuir al mejor entendimiento de la Hidrología en México
• Por consiguiente mejorar el uso y manejo de los recursos hídricos
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Retos de las Ciencia e Ingeniería Hidrológica
• Entendimiento ciclo hidrológico local en un contexto global– Articular el papel del agua en un contexto más
amplio asociado al sistema tierra– Nuevos rutas, umbrales y sorpresas
• Sustentabilidad de ecosistemas y del humano– Procesos Físicos– Procesos biológicos y biogeoquímicos– Procesos mediados por el ser humano
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Cambios en las Características Físicas
• Evaluación de cambios de largo periodo en el almacenamiento de humedad en la superficie y en la sub-superficie, el escurrimiento
• Persistencia de cambios en los patrones de lluvia e hidrología locales
• En general, hay un entendimiento deficiente en:– la manifestación global de mecanismos locales– Intensidad de cambios en diferentes regiones
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Escurrimiento Global
http://www.grdc.sr.unh.edu/html/Runoff/animation.html
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Cambios en la Química y Biología• Modificaciones de largo periodo en los flujos de
nutrientes y sedimentos en los diferentes componentes del ciclo hidrológico; además los niveles de parámetros clave en la calidad de agua y el hábitat
• Uso desmedido de los recursos biológicos en ecosistemas acuáticos– Más del 20% de los peses de agua dulce se encuentran
extintos o bajo amenaza de extinción en décadas recientes• Calidad del agua en países desarrollados mejora
mientras en países en desarrollo se deteriora• Deficientes sistemas de monitoreo en el mundo, por lo
tanto, hay una deficiente medición de estos problemas
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Monitoreo de Calidad de AguaGEMS
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Cambios en el Uso y Consumo Antropogénicos del Agua
• Cambios en el uso de agua por diferentes sectores económicos y regiones
• Países desarrollados muestran una ligera baja en el consumo de agua mientras que países en desarrollo la incrementan dramáticamente
• Producen cambios en los patrones de estres hídrico con consecuencias globales inciertas– Sólo recientemente se ha iniciado el análisis de los
cambios en el uso del agua (cambios poblacionales, de ingreso, tecnología y patrones de consumo) y sus impactos en la salud humana y el crecimiento económico
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Consumo Mundial de Agua
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México en un Contexto Global Hídrico
• Diversidad climática que va desde tropical a árido
• Una amplia características topográficas– Amplia diversidad de ecosistemas, suelos, cultivos
agrícolas, desarrollos urbanos, etc.
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Vegetación
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Cuencas Hidrológicas
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Topografía
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Tipo de Rocas
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México en un Contexto Global Hídrico• Diversidad climática que va desde tropical a árido• Una amplia características topográficas
– Amplia diversidad de ecosistemas, suelos, cultivos agrícolas, desarrollos urbanos, etc.
• Retos– Conservación de la biodiversidad natural y agrícola– Sustentabilidad de ecosistemas y de actividades humanas– Investigación de diferentes regiones climáticas en diferentes escalas
espaciales y temporales• Monitoreo, predicción, y análisis
• Implicaciones– Desarrollo Económico y Social– Salud Humana– Sectores involucrados: social, económico, gubernamental, científico y
tecnológico
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Cómo Afrontar los Retos
La Propuesta• Uso de modelaje de superficie
terrestre para el monitoreo y predicción hidrológicas
• Transferencia tecnológica• Usos en sectores:
– Gobierno (operacional y desarrollo)
– Académico (Investigación y docencia)
– Privado (operacional y desarrollo)
Herramientas• Modelo VIC• West-wide Seasonal
Hydrological Forecast system o North American Hydrological Forecast System