Memoria para optar al título de Geógrafo / La presente memoria centra su estudio en el análisis de la distribución espacial y temporal de las precipitaciones. En este contexto, se analizaron las tendencias de la irregularidad temporal y espacial de las precipitaciones, para el área geográfica comprendida entre los 300 S y 350 S de latitud, en el período 1965 y 2010. Para este propósito se utilizó registros pluviométricos diarios de un total de 55 estaciones meteorológicas distribuidas aleatoriamente en la zona de estudio. Mediante dicha información se construyeron indicadores estadísticos, obteniendo patrones del promedio de las precipitaciones, y otros de irregularidad de estas, destacando el índice de irregularidad temporal (S1) y el coefciente de variación (CV). En este contexto se confirmó que si bien los montos de precipitaciones se incrementan a medida que se avanza en latitud y altitud, es decir, norte-sur y oeste-este, hay algunas singularidades geográficas a destacar, por ejemplo, en el sector de Tiltil. Por su parte, la irregularidad y variabilidad de las precipitaciones se analizaron a través del coeficiente de variación y el índice de irregularidad. Estos indicadores, disminuyen a medida que la latitud aumenta, pero no longitudinalmente. Así, y de acuerdo a la clasificación realizada por Llasat et al (2010), el área de estudio presentan coeficiente de variación e índice de irregularidad muy altos, obteniendo una sola tipología, lo cual es insuficiente para explicar la variabilidad de las precipitaciones en esta región. Es por esto que, a través del análisis clúster, se obtuvo una nueva clasificación, mucho más cercana a los climas regionales. Finalmente, es necesario señalar que ambos indicadores se correlacionan fuertemente, presentando coherencia con la evidencia internacional.

Memoria para optar al título de Geógrafo / El propósito de esta investigación es identificar y analizar la influencia que ejerce la orografía en la distribución de la precipitación, así como, en su intensidad y frecuencia en la zona Central de Chile, específicamente en las regiones de Valparaíso, Metropolitana y O´Higgins. Esta área se caracteriza por presentar un relieve acusado, donde, predominan dos cordilleras (Los Andes y de la Costa), además de, valles y cordones transversales. El relieve influye en la pluviometría, factor gatillante de otros procesos, tales como amenazas hidrometeorológicas. Para ello se trabaja sobre una base de precipitación diaria (1965-2011) y se calculan periodos de retorno de 24, 48 y 72 horas; los eventos pluviométricos extremos de 72 horas son contrastados con información de la Tropical Rainfall Measuring Mission (TRMM). Entre los principales resultados obtenidos se tiene que la precipitación máxima posee diferencias entre eventos de periodo de retorno de 10 años y aquellos de 50 y 100 años; los primeros dan máximos en las planicies litorales y Cordillera de Los Andes mientras que los segundos suman parte del valle de la VI región. Las comparaciones de los eventos extremos con TRMM demuestran diferencias importantes en montos registrados y estimados, lo cual permite afirmar la necesidad de una red más densa de estaciones pluviométricas. Por último, los análisis agrupados a nivel comunal demuestran que Coinco, Coltauco, Los Andes, San José, San Vicente y Quilpué poseen mayor precipitación extrema, y comparten características del relieve que provoca forzamiento orográfico

El ciclo diurno de la convección sobre la tierra es de gran importancia en los estudios del clima, debido a su fuerte influencia sobre el balance térmico de la atmósfera. Los objetivos de la presente tesis son simular el ciclo diurno de la precipitación y los calentamientos latente y radiativo usando el Modelo de Circulación General Atmosférico (MCGA), comparar la precipitación modelada con la nubosidad convectiva observada a partir de imágenes de satélite y analizar la distribución vertical del calentamiento total modelada. Se ha usado el MCGA para simular el ciclo diurno de la precipitación y los calentamientos radiativo y latente con muestras cada dos horas de modo que, permita estudiar variaciones de por lo menos cuatro horas en el ciclo diurno. El periodo de estudio abarca los quince primeros días del mes de enero del 2002 y el área de estudio está comprendida entre las longitudes 58 a 68o Oeste y las latitudes 4 a 10o Sur (Amazonía central). Entre los resultados más importantes obtenidos se tiene: El MCGA reprodujo la hora de máxima precipitación (2pm) en la Amazonía central que coincide con la máxima precipitación observada en el Large-Scale Biosphere Atmosphere Experiment (LBA). El MCGA reprodujo dos bandas de precipitación (Andes, Amazonía central) durante la tarde, que coinciden con las bandas de frecuencia de nubosidad convectiva obtenida por Garreaud y Wallace [14]. En el balance térmico de la atmósfera según el MCGA, durante el día predomina el calentamiento latente, mientras que durante la noche predomina el enfriamiento por onda larga.

El ciclo diurno de la convección sobre la tierra es de gran importancia en los estudios del clima, debido a su fuerte influencia sobre el balance térmico de la atmósfera. Los objetivos de la presente tesis son simular el ciclo diurno de la precipitación y los calentamientos latente y radiativo usando el Modelo de Circulación General Atmosférico (MCGA), comparar la precipitación modelada con la nubosidad convectiva observada a partir de imágenes de satélite y analizar la distribución vertical del calentamiento total modelada. Se ha usado el MCGA para simular el ciclo diurno de la precipitación y los calentamientos radiativo y latente con muestras cada dos horas de modo que, permita estudiar variaciones de por lo menos cuatro horas en el ciclo diurno. El periodo de estudio abarca los quince primeros días del mes de enero del 2002 y el área de estudio está comprendida entre las longitudes 58 a 68o Oeste y las latitudes 4 a 10o Sur (Amazonía central). Entre los resultados más importantes obtenidos se tiene: El MCGA reprodujo la hora de máxima precipitación (2pm) en la Amazonía central que coincide con la máxima precipitación observada en el Large-Scale Biosphere Atmosphere Experiment (LBA). El MCGA reprodujo dos bandas de precipitación (Andes, Amazonía central) durante la tarde, que coinciden con las bandas de frecuencia de nubosidad convectiva obtenida por Garreaud y Wallace [14]. En el balance térmico de la atmósfera según el MCGA, durante el día predomina el calentamiento latente, mientras que durante la noche predomina el enfriamiento por onda larga.

Magíster en Meteorología y Climatología / En el marco de la variabilidad de la precipitación en Chile, se estudian dos fenómenos atmosféricos de gran escala: Altas de Bloqueo y Bajas Segregadas. Estos fenómenos fueron caracterizados, respectivamente, como anomalías positivas persistentes y depresiones subtropicales en campos diarios de altura geopotencial de 500 hPa. La climatología de Anomalías Positivas Persistentes (APPs), construida con datos de reanálisis (NCEP-NCAR) para el periodo 1958-2005, muestra un régimen en la frecuencia de episodios caracterizado por un claro ciclo anual y una intensa variabilidad interanual. Esta variabilidad presenta una significativa coherencia con el ciclo de ENOS para los eventos desarrollados sobre el sector oriental del Océano Pacífico austral, particularmente durante la primavera del Hemisferio Sur. La actividad de APPs en este Hemisferio se concentra principalmente sobre el Pacífico austral, donde se observan en promedio más de seis episodios anuales, con ocho días persistencia. Los patrones espaciales APPs, clasificados en forma de grupos, son coherentes con los modos de circulación más importantes del Hemisferio Sur. Las frecuencias estacionales asociadas a gran parte de estos grupos de APPs, coincidentes o no a las fases del ciclo ENOS, revelan una modulación significativa sobre el régimen de precipitación en Chile. Un modo anular de APPs, significativamente coherente con la fase negativa de la Oscilación Antártica, exhibe una influencia positiva en las precipitaciones de Chile central durante el otoño austral. La densidad media de ciclones extratropicales (CETs) en el Hemisferio Sur, tiene una distribución espacial que se concentra principalmente en latitudes altas, pero revela un máximo local en latitudes subtropicales. El registro de CETs asociado a este sector exhibe una distribución similar a la de Bajas Segregadas descrita en estudios recientes. La variabilidad interanual del fenómeno aparece explicada en parte por la frecuencia de APPs en latitudes mayores. Los fenómenos en estudio fueron caracterizados sobre datos del modelo acoplado de circulación global del centro Hadley (HadCM3). La climatología de las APPs, construida sobre los campos representativos del clima presente, reproduce la distribución espacial observada en el reanálisis, pero su frecuencia se subestima en un factor cercano a 2/3 en las zonas de alta densidad. Una proyección hacia fines del siglo XXI, bajo el escenario de emisiones de gases de efecto invernadero tipo IPCC-SRES A2, muestra un significativo aumento de APPs en latitudes altas. Las diferencias observadas son altamente dependientes de la estación del año, donde por ejemplo, destaca el aumento de APPs sobre la península Antártica durante el otoño austral.

Geógrafo / La presente memoria analiza la variabilidad climática que presentan las precipitaciones en el centro y sur de Chile, con el propósito de dilucidar su comportamiento y características pluviométricas, y establecer la influencia que ejercen sobre ellas la disposición geográfica. Para esto se utilizaron 109 estaciones meteorológicas, las cuales corresponden al período 1965-2012. Se han empleado múltiples indicadores de variabilidad: Coeficiente de Variación (CV), Irregularidad Temporal (S), Concentración Mensual (PCI) e Índice de Concentración (CI), además de los principales patrones de teleconexión que afectan a Chile centro-sur: El Niño Oscilación del Sur, Oscilación Decadal del Pacífico y Oscilación Antártica (ENSO, PDO, AAO). Los resultados permiten establecer gradientes de los índices aplicados, los que disminuyen su variabilidad conforme aumenta la latitud, lo cual es consistente con el reparto estacional de las precipitaciones. Los patrones de teleconexión analizadas no afectan de igual modo a toda la región estudiada, de hecho el SOI (fase negativa) y la PDO (fase positiva) se relacionan con mayor precipitación al norte de la región de La Araucanía (PDO en el margen litoral, mientras que el SOI hacia la Depresión central y la cordillera), mientras que la AAO (fase negativa) se asocia a mayores precipitaciones tanto al norte de los 36°S como al sur de los 40°S, con algunas excepciones del valle central.

Me mo ria para optar al Título Pro fesional de Ingeniero Ag rónomo Me nción: Ma nejo de Su elos y Ag uas / Se definió como objetivo evaluar el efecto del gradiente y el aspecto de la pendiente sobre la erosión hídrica a través de las tasas de erosión generadas por lluvias naturales y por un simulador de lluvia. El estudio tuvo lugar en una microcuenca en el secano interior de la zona central de Chile durante los años 2002 y 2003. Para ello, se diseñaron tratamientos consistentes en 9 parcelas en ladera de exposición ecuatorial y 9 parcelas en ladera de exposición polar repartidas en grupos de tres en cada gradiente de pendiente: bajo (11 - 16%), medio (19 - 21%) y alto (26 - 29%). En la primera etapa se midió la lluvia natural y su intensidad de precipitación. Luego, en la segunda etapa de precipitaciones artificiales, se aplicaron cinco intensidades de precipitación con un simulador de lluvia. Los resultados indicaron que las precipitaciones naturales produjeron tasas de erosión mayores en los tratamientos ubicados en ladera de exposición ecuatorial y en gradiente de pendiente medio, sin embargo, las diferencias significativas encontradas no fueron consistentes a través de los tratamientos. Por otro lado, los resultados de precipitación artificial mostraron valores de erosión sólo en gradiente de pendiente alto en todas las intensidades de lluvia de ambas laderas y en gradiente de pendiente medio en intensidades de lluvia iguales o mayores a 37 mm h-1 sólo en ladera de exposición ecuatorial, no encontrándose valores comparables en gradiente de pendiente bajo de ambas laderas. Finalmente, Se identifica un concepto de gradiente de pendiente crítico que indica que si bien sobre él la escorrentía es mayor, no lo es el arrastre de partículas gruesas, lo que se manifiesta en un menor registro de partículas en gradientes de pendiente altos comparados con gradientes medios. / The objective of this study was to evaluate the effect of slope gradient and aspect on water erosion in drylands of the central area of Chile. For this study the runoff generated by natural and artificial rainfall on 2 m2 plots, on a sandy loam soil in equatorial and polar exposure and three slope gradients, was quantified. The results indicated that the natural precipitations produced greater erosion rates in the treatments located at equatorial exposure and medium slope gradient. Nevertheless, the significant differences found, were not consistant trough out the different treatments. The artificial rainfall generated by means of rain simulator, showed erosion rates in high slope gradient, for both exposures. The medium slope gradient showed erosion rates for intensities of rain equal or greater to 37 mm h-1 only for equatorial exposure slope. On low slope gradient no erosion rate was measurable. Finally, a critical slope gradient that defined the maximum eroson rate, was identified.

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Ingeniero Civil Industrial / Los derivados climáticos permiten cubrir el riesgo cuando los flujos tienen una fuerte correlación con alguna variable climática. A pesar del fuerte crecimiento que ha presentado el mercado en la última década, una dificultad que presenta este tipo de instrumentos es su valoración. El objetivo general de este trabajo es desarrollar un modelo estadístico de pricing de opciones climáticas sobre precipitaciones en la ciudad de Boston, para comparar luego con los precios de mercado. Para cumplir con esto, se investiga en primer lugar sobre los derivados climáticos y sus características, luego, el mercado de estos instrumentos y en tercer lugar se realiza una revisión de los métodos de valoración en la literatura financiera. Posteriormente se define las características de la opción eligiendo junio y diciembre para analizar y se valora mediante el método tradicional de simulaciones de Monte Carlo. Para esto se usan las distribuciones que presentan un mejor ajuste a la data y además las recomendadas por la literatura. En una segunda etapa se usa el nuevo método planteado, utilizando Splines o interpolaciones por trozos para describir la distribución de los datos. Este modelo no logra una buena predicción a la data, por lo que se incluye una modificación al método tradicional, un Monte Carlo truncado , donde se realizan ajustes de distribuciones sólo a una parte de los datos: sobre el strike en caso de opciones call y bajo el strike en caso de opciones put, que es donde se realizan los pagos. Esto con la idea de lograr un mejor ajuste a la data. Como resultado se obtiene que el modelo de Monte Carlo truncado logra un desempeño muy similar al Monte Carlo tradicional, pero debido a la simpleza y mayor robustez del segundo método, se concluye que éste es más recomendable. Las distribuciones que mejor desempeño tienen en la predicción son distribución Log-Normal para junio, recomendada por la literatura, y Weibull para diciembre. Se concluye que las distribuciones recomendadas por la literatura no son necesariamente las que logran un mejor ajuste. No hay ninguna distribución que sirva para todos los casos. Por último, se encuentra una correlación positiva entre la diferencia del precio de mercado y la predicción calculada, con la desviación estándar de los pagos de la opción. Además se llega a la conclusión que parte importante del precio del derivado es prima por riesgo, por lo que para valorar los derivados también es necesario encontrar un método para calcular este valor. Calibrando los precios calculados mediante Monte Carlo a los de mercado, se llega a una aproximación general de la prima por riesgo, que fluctúa entre un 15% y 35% de la desviación estándar de los pagos del derivado. Queda para trabajos futuros, donde se cuente con una mayor cantidad de datos, estimar de forma más exacta y rigurosa la prima por riesgo.

Magíster en Meteorología y Climatología / Ingeniera Civil / La precipitación es la principal fuente de agua en ríos, lagos y napas subterráneas. Una de las características hidrológica más importante en la zona del norte-chico de Chile es la variabilidad de las precipitaciones, la que se ha visto que está modulada en parte, por el cambio climático y que aumenta la incertidumbre asociada al pronóstico de caudales. El pronóstico de caudales depende a su vez de la distribución espacial de la precipitación, aspecto muy sensible en regiones de topografía compleja. Con el interés de mejorar el pronóstico de caudales en la cuenca del Elqui (región de Coquimbo) el principal objetivo de esta tesis es efectuar un análisis hidro-meteorológico del Gradiente Orográfico de Precipitación (GOP), pues es este parámetro el que ayuda a determinar la cantidad de precipitación (líquida o sólida) que cae en la parte alta de la cordillera. A partir de una regresión lineal de la precipitación con la altura se obtiene un GOP promedio de 7,4 mm/km para todas las Tormentas Significativas (TS) consideradas (aquellas que aportan más del 20% del total anual promedio). Sin embargo se ve que el GOP por tormenta varía aproximadamente entre 19 y -12 mm/km en promedio. De acuerdo a esto se definen: GOP>5 mm/km para las Tormentas Significativas Típicas (TST), GOP entre -5 y 5 mm/km para Tormentas Significativas Neutras (TSN) y GOP<-5 mm/km para Tormentas Significativas Atípicas (TSA). La hipótesis central es que las TSA y TSN resultan del bloqueo parcial en Los Andes al flujo zonal incidente, que inhibe el desarrollo de la nubosidad y la precipitación en la parte alta de la cuenca. Para cuantificar el grado de bloqueo del flujo, se utiliza el Número de Froude (Fr) calculado a partir del Reanálisis (CSFR) entre los niveles de 500 y 850 hPa, y la posición vertical del Chorro de Barrera Andino (CBA). El Fr, además de mostrar una relación positiva con el GOP, indica que para valores altos (TST) se observa la influencia de una mayor componente de los vientos zonales, lo que implica un aumento del efecto orográfico en la precipitación. En ausencia de mediciones del CBA, se utilizó los datos del Reanálisis (CFSR) los que fueron previamente validados comparando los obtenidos del CFSR con mediciones in-situ para Sierra Nevada (California). Se concluye que el GOP es alto para casos con CBA bajo y con mayor precipitación que en los casos con CBA alto, donde el GOP es bajo. Se concluye también que la circulación secundaria asociada del CBA produce una mejor repartición de la precipitación en la cuenca, disminuyendo el valor del GOP; y que la altura del CBA discrimina mejor los GOP bajos. El análisis meteorológico de escala sinóptica, muestra que para los casos de TST dominan esquemas compatibles con bloqueo al SO del continente, mientras que en los casos de TSA son más frecuentes las Bajas Segregadas. Finalmente se ve que es posible relacionar positivamente la precipitación en la parte alta de la cuenca, con el caudal efluente de la parte media alta y el GOP en escala anual. Esto estrega una potencial herramienta de este concepto para análisis hidrológico en la cuenca del valle del Elqui.