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.

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

Los métodos de generación estocástica parten de la concepción de que los datos históricos constituyen una muestra estadística de alguna variable hidrológica en particular. Estos métodos de generación procuran reproducir secuencias de magnitudes de éstas variables resguardando las características estadísticas de la serie histórica que les dio origen, sin que los valores o secuencia de ellos sean iguales a los observados. Estos valores pueden considerarse como otras muestras estadísticas de lo que podría ocurrir en el futuro, ejemplares que pueden ser empleados en el diseño de obras de aprovechamiento de agua. En este trabajo, se ha implementado un modelo estocástico de simulación de precipitaciones diarias para Chile Continental basándose en un generador de clima "tipo de Richardson" el cual es una herramienta importante en la planificación de actividades como las hidrológicas, la gestión ambiental y las evaluaciones de riesgos agrícolas. Estos estudios a menudo requieren largas series de datos meteorológicos diarios y los generadores clima pueden producir series sintéticas de clima diarios de cualquier longitud. Los generadores de clima también se utilizan para interpolar los datos observados para producir datos meteorológicos sintéticos a nuevos sitios, y se los ha empleado también en la construcción de escenarios de cambio climático. Cualquier generador deberá ser probado para asegurar que los datos que produce son satisfactorios para los fines que se va a utilizar. Para el progreso del modelo a implementar se han empleado observaciones de magnitudes de precipitación diaria de 523 estaciones de la Dirección General de Aguas, ubicadas a lo largo de Chile Continental durante el periodo 1979-2010, las que se han complementado con datos provenientes de un modelo de Reanálisis. Basado en estos datos, se han calculado todos los parámetros requeridos en el proceso de simulación. Con base en los parámetros mensuales estimados en las 523 estaciones, es posible simular precipitaciones diarias para cualquier período. Una simulación de 32 años se desarrolló y se comparó con las observaciones de las 523 estaciones durante 1979-2010 en términos de estadísticas anuales y mensuales, tanto de magnitudes de precipitación como número de días lluviosos. Los resultados son satisfactorios, pues entre valores medios mensuales generados y medios mensuales observados se obtienen altos niveles de correlación (R2>0.9), lo mismo sucede con los montos medios anuales.

Magíster en Ciencias, Mención Geofísica / El rol de la cordillera de la costa en la distribución y montos de precipitación en Chile central (32°-35°S) es un aspecto que se ha mantenido hasta ahora sin estudiar. En este trabajo, se analiza de qué manera la presencia de la topografía costera impacta en estos aspectos para la región de Chile central durante el paso de una tormenta cálida ocurrida en Mayo de 2012 y una tormenta fría ocurrida en Agosto de 2012. Las distintas configuraciones sinópticas asociadas a cada evento, hacen que el rol de la topografía sea distinto en cada caso. Para analizar el rol de la topografía costera, se realizan simulaciones en WRF con resolución horizontal de 3 km, las cuales son alimentadas con condiciones de borde provenientes de los campos CFSR de alta resolución horizontal (0.5° x 0.5°) y una topografía variable para cada evento. Dichas variaciones, consisten en mantener la topografía completa; mantener sólo la cordillera de Los Andes; mantener sólo la cordillera de la costa y la remoción completa de topografía sobre la región de estudio. Se encuentra que la cordillera de la costa, en el caso cálido, suministra una barrera responsable de aumentar (disminuir) la precipitación en la ladera a barlovento (sotavento) configurándose así zonas de sombra orográfica en la precipitación y que afecta principalmente a la cuenca de Santiago, situada a sotavento de la cordillera de la costa. En este sector, la precipitación puede ser, al menos, un 50% menor respecto a lo registrado a barlovento mientras que en el caso frío, la distribución espacial de la precipitación adquiere un patrón más homogéneo y asociado principalmente a la presencia andina, sin mayores diferencias en las laderas a barlovento y sotavento de la cordillera de la costa. La diferencia en la respuesta orográfica costera a la precipitación entre ambos casos, se debe principalmente a que durante el desarrollo de la tormenta cálida existe una continua advección de aire húmedo hacia la región de estudio, mientras que durante la tormenta fría persisten cerca de la superficie la presencia de un bloqueo y de condiciones más estables que en el caso cálido. Por otro lado, no se obtuvo evidencia de un retraso en el avance de la actividad frontal por efecto topográfico, aunque sí pudo asociarse a la presencia andina el aumento en la persistencia de los eventos de precipitación al sur de 35°S. Finalmente, la precipitación asociada a la combinación cordillera de Los Andes y cordillera de la costa por sí solas, no logra representar la precipitación total de ninguno de los eventos, por lo que efectos no lineales en la relación precipitación-altura serían importantes en la distribución y montos de precipitación en la zona de estudio.

Ingeniero Civil / En la región de Antofagasta, ubicada en el extremo norte de Chile, se encuentra una de las zonas más áridas de Sudamérica. La cantidad de ríos y lagos que se ubican en la zona son escasos, y es por esto que la recolección y utilización de aguas no saladas es dificultosa, a la vez que cualquier tipo de proyecto que tenga que ver con hidráulica el recurso hídrico. Sumado a lo anterior, la información hidrológica de la zona es escasa, debido a la baja cantidad de estaciones de medición disponible, con un extenso período continuo de tiempo, ya los pocos estudios actualizados realizados en la zona, siendo el Atlas de "Precipitaciones máximas 1, 2 y 3 días" (DGA 1991) el más actualizado en curvas IDF, lo cual no es adecuado para el diseño de obras hidráulicas en el año 2016, debido a que no incorpora los últimos 25 años de la historia climática de la zona. Por ello, los objetivos del trabajo de título aquí presente serán actualizar los coeficientes de duración y frecuencia, curvas IDF (Intensidad-Duración-Frecuencia) de Antofagasta y presentar isoyetas actualizadas de la II región de Chile. Se realizaron todos los procesos normales en el análisis de datos hidrológicos para distribuciones extremas, conducentes a obtener proyecciones acertadas de la precipitación en escalas de tiempo de 1 a 72 horas, para períodos de retorno entre 2 a 100 años. El proceso realizado se divide en 3 grandes secciones. Primero, la obtención de datos, la cual se realizó a partir de la información de precipitaciones diarias disponible en el Banco Nacional de Aguas y la Dirección Meteorológica de Chile (DMC) y, se incorpora la información de datos horarios de reanálisis de la NASA, y CISL RDA. . Segundo, Análisis de Frecuencia, donde se encontraron las distribuciones que mejor representaban a los datos obtenidos y a partir de estas, se obtuvieron los coeficientes de duración y frecuencia para cada estación. Tercero, la generación de isoyetas correspondientes a la precipitación de período de retorno de 10 años y duración de 1 día, y las curvas Intensidad-Duración-Frecuencia para cada localidad. Los resultados demuestran la utilidad del uso de datos de reanálisis, y que las tormentas en el extremo norte del país han variado entre un 3 a un 15% (tanto para coeficientes de duración como de frecuencia) para algunas zonas, e, incluso, hasta variaciones superiores al 30% (positivas o negativas) para otras en su intensidad promedio para sus diferentes duraciones y períodos de retorno, al igual que en sus valores de cantidad total precipitada por tormenta extrema. Se concluye que los resultados antiguos ya no son adecuados para el diseño de obras hidráulicas actuales Las curvas IDF y las isoyetas presentadas son suficientes por tanto para proyectos que utilicen de las precipitaciones en la región de Antofagasta.