Memoria para optar al título profesional de Geógrafo / La presente memoria está enfocada a la investigación de la sequía en Chile Central. Mediante la aplicación de una serie de índices de sequía, se intenta entender el comportamiento de las precipitaciones, para lo cual se utilizan las series de información de la DGA y DMC en 27 estaciones meteorológicas, desde 1980 a 2010. El objetivo principal es contribuir al conocimiento geográfico y climatológico de Chile Central, específicamente en las regiones de Santiago y Valparaíso, a través de un análisis de la sequía a resolución diaria, mensual e interanual, y su relación con patrones de variabilidad Climática de baja frecuencia. Los métodos y procedimientos utilizados son: persistencia de lluvia según el coeficiente de Besson, índice estandarizado de precipitación, el método de las rachas, porcentaje de la precipitación normal y deciles de Sequía. Se correlacionan los resultados de los índices aplicados, mencionados anteriormente, con la información de las teleconexiones climáticas: El Niño, Oscilación del Sur (ENSO), Oscilación Decadal del Pacífico (PDO) y Oscilación antártica (AAO), con el fin de entender los episodios de sequía en Chile Central y aportar los resultados a las comunidades agrícolas presentes en el área de estudio, para así realizar mejoras en la planificación agropecuaria

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En el presente estudio se aplicó el método denominado análisis regional de frecuencia basado en los L-momentos. Este método fue aplicado para generar cartografía de probabilidades asociadas a eventos de sequía meteorológica en la Región de Valparaíso y la Región Metropolitana para diferentes duraciones, sobre la base de los criterios de déficit hídrico establecidos por el decreto 39 de 1984 de la Dirección General de Aguas. Para la aplicación de los procedimientos estadísticos asociados a los L-momentos se generó una base de datos de precipitación acorde a los supuestos del análisis regional de frecuencias, es decir, se eliminaron datos incompletos y anómalos de los registros de precipitación y se analizó si las series de datos satisfacían los supuestos de no presentar tendencias ni correlación. También se procedió a formar regiones homogéneas de precipitación basándose en los indicadores de discordancia y homogeneidad basados en los L-momentos. Se ajustaron diferentes distribuciones de probabilidad a las regiones homogéneas para seleccionar una distribución de mejor ajuste según ciertos criterios. Con cada distribución seleccionada se estimaron cuantiles regionales y a nivel estación para diferentes combinaciones, utilizando como meses de inicio Abril y Julio para duraciones de sequía de 3, 6, 12, 18, 24 y 36 meses. Para la creación de los mapas de probabilidades de sequía meteorológica fue necesario estimar la distribución espacial de los L-momentos (L-coeficiente de variación y L-sesgo) mediante el ajuste de una función exponencial entre los L-momentos y la precipitación media anual, utilizando ésta como variable auxiliar. Como principales resultados se obtuvieron mapas de probabilidades de no excedencia asociada a precipitación igual o menor al 70% de la media de cada periodo y mapas de periodos de retorno asociados a las probabilidades de no excedencia. Los valores de probabilidades obtenidas se ajustan a la distribución espacial de la precipitación de la Región de Valparaíso y la Región Metropolitana. Se obtuvieron mayores probabilidades de déficit hídrico en las zonas más áridas y menores probabilidades en las zonas más húmedas, siendo los valores de las probabilidades similares para ciertas combinaciones debido a la distribución anual de las precipitaciones.

Memoria para optar al título profesional de Ingeniero en Recursos Naturales Renovables / En el presente estudio se aplicó el método denominado análisis regional de frecuencia basado en los L-momentos. Este método fue aplicado para generar cartografía de probabilidades asociadas a eventos de sequía meteorológica en la Región de Valparaíso y la Región Metropolitana para diferentes duraciones, sobre la base de los criterios de déficit hídrico establecidos por el decreto 39 de 1984 de la Dirección General de Aguas. Para la aplicación de los procedimientos estadísticos asociados a los L-momentos se generó una base de datos de precipitación acorde a los supuestos del análisis regional de frecuencias, es decir, se eliminaron datos incompletos y anómalos de los registros de precipitación y se analizó si las series de datos satisfacían los supuestos de no presentar tendencias ni correlación. También se procedió a formar regiones homogéneas de precipitación basándose en los indicadores de discordancia y homogeneidad basados en los L-momentos. Se ajustaron diferentes distribuciones de probabilidad a las regiones homogéneas para seleccionar una distribución de mejor ajuste según ciertos criterios. Con cada distribución seleccionada se estimaron cuantiles regionales y a nivel estación para diferentes combinaciones, utilizando como meses de inicio Abril y Julio para duraciones de sequía de 3, 6, 12, 18, 24 y 36 meses. Para la creación de los mapas de probabilidades de sequía meteorológica fue necesario estimar la distribución espacial de los L-momentos (L-coeficiente de variación y L-sesgo) mediante el ajuste de una función exponencial entre los L-momentos y la precipitación media anual, utilizando ésta como variable auxiliar. Como principales resultados se obtuvieron mapas de probabilidades de no excedencia asociada a precipitación igual o menor al 70% de la media de cada periodo y mapas de periodos de retorno asociados a las probabilidades de no excedencia. Los valores de probabilidades obtenidas se ajustan a la distribución espacial de la precipitación de la Región de Valparaíso y la Región Metropolitana. Se obtuvieron mayores probabilidades de déficit hídrico en las zonas más áridas y menores probabilidades en las zonas más húmedas, siendo los valores de las probabilidades similares para ciertas combinaciones debido a la distribución anual de las precipitaciones. / In the present study, we applied a methodology called regional frequency analysis based on the L-moments. This methodology was applied to generate cartography of probabilities associated to meteorological drought in the Valparaíso and Metropolitan Region of Chile for different time spans, on the base of the criteria of water deficit established by the decree 39 of the General Management of Water of 1984. In order to apply the statistical procedures associated to the L-moments, it was required to generate a database of precipitation according to the supposed of the regional of frequency analysis, it proceeded to eliminate anomalous and incomplete data of the precipitation records and to analyse if the series of data satisfied the supposed of presenting non tendencies neither correlation. Also, it proceeded to form homogeneous regions of precipitation through different procedures. Finally, the homogeneous regions of precipitation were formed based on the indicators of discordance and homogeneity based on the L-moments. Different distributions of probability to the homogeneous regions were adjusted to select a distribution of best adjustment according to certain criteria. Regional quintiles were estimated with each distribution selected and at the early month combinations of April and July for duration of a span of 3, 6, 12, 18, 24, 39 and 36 months. To create the map of probabilities of meteorological drought, it was necessary to estimate the spatial distribution of the L-moments (L-coefficient of variation and L- skewness) through the adjustment of an exponential function between the L-moments and the annual average of precipitation, utilizing this as a variable to help. As main results, maps of probabilities of non-excedence associated to precipitation equal or lower to the 70% of the average of each period and return period maps associated to the probabilities of nonexcedence were obtained. The values of the probabilities obtained were adjusted to the spatial distribution of precipitation of the Valparaíso and Metropolitan Region. Greater odds of water deficit in the driest zones were obtained and smaller odds in the most humid zones, being the values of the similar odds for certain combinations due to the annual distribution of the precipitations.

[ES] Las sequías han incrementado significativamente en las últimas décadas, y se espera que el cambio climático contribuya a esta tendencia creciente, lo que plantea mayores riesgos para aquellos sectores que dependen de la precipitación y los recursos hídricos. Por ello es necesario la detección temprana de la sequía para implementar estrategias y medidas de mitigación antes de que ocurra el evento. En esta investigación se caracterizan las sequías de la Demarcación Hidrográfica de Manabí (DHM) para entender el inicio, desarrollo y el fin del evento. Se realiza un análisis de las sequías para identificar el impacto económico que tiene el evento en la demarcación. Se ha desarrollado un sistema de predicción de sequía basado en Oscilación del Sur-El Niño (ENSO) e índices de sequías, y se han establecido medidas de gestión de sequías que permitan a los tomadores de decisiones prepararse al evento. La caracterización de las sequías en la demarcación, parte del análisis de las series históricas de precipitación y temperatura en el período octubre/1964 - septiembre/2012; para obtener la serie histórica de índices de sequía. Los índices aplicados son el Índice de Precipitación Estandarizado (SPI) y el Índice de Severidad de Sequía de Palmer (PDSI). Los resultados de los índices se validaron con los comunicados de prensa históricos disponibles en el Sistema de Inventario de Desastres. Los resultados indican que en la DHM las sequías son estacionales y anuales. En la Zona Norte y Centro el evento es de corta duración, y puede durar entre 3 y 9 meses y con frecuencia son incipientes y leves. En la Zona Sur, las sequías pueden durar más de un año, llegando a ser extremas. Para el desarrollo del sistema de predicción de sequías se correlacionó el Índice de Oscilación del Sur (SOI), el Índice de Niño Oceánico (ONI), la Temperatura de la Superficie del Mar (SST) en las regiones Niño 4.3, 3.4 y 1+2; y los índices de sequía aplicados, SPI y PDSI, para estimar la relación entre los eventos ENSO y la ocurrencia de sequía en la demarcación. El análisis de las correlaciones permite establecer un sistema de detección temprana de sequía basado en anomalías SST región Niño 1+2 (lag -7), SST región Niño 3 (lag -9) y SST región Niño 3.4 (lag -9) y en ambos índices de sequía. El sistema propuesto debe aplicarse en diciembre para detectar la sequía estacional y en mayo para detectar la sequía anual. Las medidas de mitigación de sequías se dividen en estratégicas, tácticas y de emergencia. Para establecer las etapas, los indicadores y los umbrales de la sequía, se toma como referencia los estándares internacionales y los Lineamientos publicados por la Comisión Nacional del Agua - México. / [CA] Les sequeres s'han incrementat significativament en les últimes dècades, i s'espera que el canvi climàtic contribueixi a aquesta tendència creixent, el que planteja més riscos per a aquells sectors que depenen de la precipitació i els recursos hídrics. Per això cal la detecció primerenca de la sequera per implementar estratègies i mesures de mitigació abans que passi l'esdeveniment. En aquesta investigació es caracteritzat les sequeres de la demarcació hidrogràfica de Manabí per entendre l'inici, desenvolupament i la fi de l'esdeveniment. S'ha realitzat una anàlisi de les sequeres per identificar l'impacte econòmic que té l'esdeveniment a la demarcació. Finalment s'ha desenvolupat un sistema de predicció de sequera basat en El Nen Oscil·lació de l'Sud (ENSO) i índexs de sequeres, i han establert mesures de gestió de sequeres que permetin als prenedors de decisions preparar-se a l'esdeveniment. La caracterització de les sequeres a la demarcació, part de l'anàlisi de les sèries històriques de precipitació i temperatura en el període octubre / 1964 - setembre / 2012; per obtenir la sèrie històrica d'índexs de sequera. Els índexs aplicats són l'Índex de Precipitació Estandarditzat (SPI) i l'Índex de Severitat de Sequera de Palmer (PDSI). Els resultats dels índexs es van validar amb els comunicats de premsa històrics disponibles en el Sistema d'Inventari de Desastres. Els resultats indiquen que a la DHM les sequeres són estacionals i anuals. A la Zona Nord i Centre l'esdeveniment és de curta durada, i pot durar entre 3 i 9 mesos i amb freqüència són incipients i lleus. A la Zona Sud, les sequeres poden durar més d'un any, arribant a ser extremes. Per al desenvolupament de sistema de predicció de sequeres es va correlacionar l'Índex de Oscil·lació de l'Sud (SOI), l'Índex de Nen Oceànic (ONI), la Temperatura de la Superfície de la Mar (SST) en les regions Nen 4.3, 3.4 i 1+2; i els índexs de sequera aplicats, SPI i PDSI, per estimar la relació entre els esdeveniments ENSO i l'ocurrència de sequera a la demarcació. L'anàlisi de les correlacions permet establir un sistema de detecció primerenca de sequera basat en anomalies SST regió Nen 1+2 (lag -7), SST regió Nen 3 (lag -9) i SST regió Nen 3.4 (lag -9) i en tots dos índexs de sequera. El sistema proposat s'ha d'aplicar al desembre per detectar la sequera estacional i al maig per detectar la sequera anual. Les mesures de mitigació de sequeres es divideixen en estratègiques, tàctiques i d'emergència. Per establir les etapes, els indicadors i els llindars de la sequera, es pren com a referència els específics internacionals i els Directrius publicats per la Comissió Nacional de l'Aigua - Mèxic. / [EN] Droughts have increased significantly in recent decades, and climate change is expected to contribute to this growing trend, which poses greater risks for those sectors that depend on precipitation and water resources. Therefore, early detection of drought is necessary to implement mitigation strategies and measures before the event occurs. In this research the droughts of Manabí River Basin District (MRBD) are characterized to understand the beginning, development and end of the event. An analysis of droughts is carried out to identify the economic impact that the event has on the River Basin District. A drought prediction system based on El Niño Southern Oscillation (ENSO) and drought indices has been developed, and drought management measures have been established that allow decision makers to prepare for the event. The characterization of droughts in the River Basin District, start of the analysis of the historical series of precipitation and temperature in the period October/1964 - September/2012 to obtain the historical series of drought indices. The indices applied are the Standardized Precipitation Index (SPI) and the Palmer Drought Severity Index (PDSI). Index results were validated with the historical press releases available in the Disaster Inventory System. The results indicate that in the DHM the droughts are seasonal and annual. In the North and Central Zone the event is of short duration, and can last between 3 and 9 months and are often incipient and mild. In the South Zone, droughts can last more than a year, becoming extreme. For the development of the drought prediction system, the Southern Oscillation Index (SOI), the Ocean Niño Index (ONI), the Sea Surface Temperature (SST) in the Niño 4.3, 3.4 and 1+2 regions; and the applied drought indices, SPI and PDSI, were correlated to estimate the relationship between ENSO events and the occurrence of drought in the River Basin District. The correlation analysis allows establishing an early drought detection system based on anomalies SST Niño 1+2 region (lag -7), SST Niño 3 region (lag -9) and SST Niño 3.4 region (lag -9) and in both drought indices. The proposed system should be applied in December to detect seasonal drought and in May to detect annual drought. Drought mitigation measures are divided into strategic, tactical and emergency. In order to establish the stages, the indicators and the thresholds of the drought, the international specific ones and the Guidelines published by the National Water Commission - Mexico are taken as reference. / A la Secretaría de Educación Superior, Ciencia, Tecnología e Innovación del Ecuador (SENESCYT) por financiar esta investigación en el programa de becas: "Convocatoria Abierta 2012, Segunda Fase" (contrato 323 -2012). / Zambrano Mera, YE. (2020). Determinación de medidas de gestión de sequías en climas tropicales. Aplicación a la Demarcación Hidrográfica de Manabí - Ecuador [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/149400

Ingeniero Civil / Con frecuencia, en hidrología es sencillo calcular eventos extremos, como lo son las crecidas y sequías, si se dispone de una base de datos con registros extensos. Por otro lado, existen índices más complejos que requieren análisis detallados de los fenómenos y que pueden considerar la modelación de relaciones precipitación-escorrentía. Además, estando actualmente en un escenario de cambio climático, es necesario entender y determinar una conexión entre este y estos eventos extremos. En este trabajo se utilizaron datos de proyecciones realizadas en anteriores estudios para el siglo XXI, bajo el escenario RCP8.5, con cuatro modelos diferentes de circulación global en las cuencas del río Maipo, Maule y Biobío. Lo anterior se refiere a series de precipitaciones, temperaturas medias y caudales medios, todos a escala diaria. Con esto y, utilizando relaciones precipitación-escorrentía simples como Verni y King e hidrograma unitario triangular, se determinó el caudal máximo instantáneo asociado a distintos periodos de retorno para analizar los riesgos crecidas en distintos períodos de tiempo. Simultáneamente se analizaron las series de precipitaciones y caudales medios para determinar índices de aridez que permiten analizar cambios de comportamiento de las sequías meteorológicas. Se agregó, además, el estudio de las sequías y crecidas en la cuenca del Limarí, donde fue necesario realizar previamente el escalamiento de las forzantes meteorológicas seleccionando el modelo de circulación global más conveniente. Como resultado se obtuvo una serie de cambios significativos, apreciándose disminuciones en los eventos húmedos y aumentos en los eventos secos, siendo la cuenca del Río Biobío la que presenta mayores tendencias hacia las sequías meteorológicas. En esta cuenca se estima un aumento de hasta un 72% en eventos de sequías moderadas y extremas según el Índice de Precipitación Estandarizado, y disminuciones de 4 puntos porcentuales en eventos húmedos en el futuro lejano. Por otro lado, los índices de caudales muestran severas disminuciones en la sub-cuenca del Río Maipo con escasez en más de un 44% del tiempo y con sequías de más de 16 meses, al usar los parámetros históricos. Finalmente, en términos de crecidas, la región del Maipo parece ser la más afectada con variaciones de más del triple de los caudales asociados a altos periodos de retorno en el futuro lejano con respecto a los históricos.

Analiza los índices de sequía generados mediante las imágenes satelitales para el seguimiento de la distribución espacial y evolución temporal del índice de sequía sintetizado (ISS), definido como la primera componente principal del índice de condición de la vegetación (ICV), índice de condición de la temperatura (ICT) e índice de condición de la precipitación (ICP). Es decir, el ISS integra tres productos; los dos primeros productos obtenidos del sensor MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradimeter) a bordo del satélite Terra; como son el NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) y el LST (Land Surface Temperature) y el tercer producto la precipitación estimada por el sensor activo radar de precipitación (PR) a bordo del satélite TRMM 3B43 versión 7 (Tropical Rainfall Measuring Mission). El ISS sintetiza la información acerca del déficit de precipitación, estrés térmico del suelo y el estado de crecimiento de la vegetación en el proceso de sequía. Muestra los resultados de la distribución espacial y evolución temporal del ISS, ICV, ICT e ICP, para la zona árida, semiárida y subhúmeda seca, donde los valores menores a 0.4 corresponden a la sequía extrema, severa y moderada, y también muestra que los años 2004 y 2005 fueron años de sequía. Los índices ISS, ICV, ICT e ICP se evaluaron con el índice de precipitación estandarizada a una escala de 3 meses (IPE3) lo cual refleja adecuadamente la información de la sequía meteorológica para cada zona de aridez. En la zona árida corresponden el ISS y el ICV, en la zona semiárida corresponden el ISS y el ICT y en la zona subhúmeda seca corresponden el ISS y el ICT, donde el ISS tiene una moderada correlación de 0.66 en la zona semiárida y de 0.54 en la zona subhúmeda seca, para las regiones de Piura, Lambayeque y Cajamarca en el periodo marzo 2000 a diciembre 2013. / Tesis

Memoria para optar al título profesional de Ingeniero en Recursos Naturales Renovables / La Región Metropolitana de Santiago (RMS) se considera un territorio vulnerable a las sequías, a l cual se suma la amenaza del cambio climático debido al posible aumento en el riesgo de fenómenos meteorológicos extremos (sequías, olas de calor, crecidas). diversos estudios muestran que hacia fines del siglo XXI la Región experimentaría un aumento delas temperaturas y disminución en la disponibilidad del recurso hídrico. El propósito de esta investigación fue analizar las respuestas ante la sequía 2011 y 2012 en la RMS y su relación con la adaptación al cambio climático. La primera etapa de la metodología fue realizar una revisión bibliográfica y solicitar información por medio de la ley sobre acceso a la información pública (Ley N°20.285) sobre medidas implementadas, costos y beneficios. La segunda etapa fue realizar entrevistas semiestructuradas a once funcionarios público, siete municipales y tres dirigentes de Asociaciones de Canalistas respecto de los desafíos de la sequía, el cambio climático y la percepción futura sobre el tema. Por último se identificaron aquellas medidas implementadas que correspondieron a alguna estrategia de adaptación al cambio climático. Los resultados muestran un total de siete medidas implementadas por la sequía con un costo público total de MM$3.530. Los entrevistados mencionan desafíos en la regularización de derechos de aprovechamiento de agua y el agua potable en localidades rurales aisladas. Existe un bajo conocimiento sobre causas y consecuencias del cambio climático y una necesidad de avanzar en estrategias y planificación que permita enfrentar mejor futuras sequías. Del total de siete medidas documentadas, cinco coincidieron con estrategias de adaptación al cambio climático. Las comunas rurales fueron más afectadas por la sequía y las medidas se dividieron el sector agrícola y agua para consumo humano. Se percibe la necesidad de mejorar actuales medidas y avanzar en otras nuevas como acumulación de agua y fortalecer la gestión de organizaciones (cooperativas de APR, comunidades de agua). Las medidas que apuntan a una adaptación al cambio climático lo hicieron mayormente en cuanto a infraestructura. / The Metropolitan Region of Santiago 8MRS) is considered vulnerable to droughts and the climate change as consequence of the possible increased risk of extreme weather events (droughts, heat waves, floods). The objetive of this work was analyze the responses to drought in 2011 and 2012 en the RMS and its relation with adaptations to the climate change. The methodology was:1. literature review and request information to the public agencies about measures, costs and beneficiaries, 2. interviews with different stakeholders about challenges of drought, climate change and perception of future, and 3. identification of adpataion measures to the climate change. The results show sevenmeasures with a total publica cost of MM$3.530. Interviewed mentioned challegnes in regulation of water rights and drinking water in isolated rural locations. There is little knowledge aobut the causes and consquences of cimate change and the challenged to planning for future droughts. five measures are related withstrategies to adaptation to climate change. The rural areas were the most affected by drought. The measures were for the agriculture and drinkin water. Is necessary to improve measures and advance in others likes water collection and strengthen water management orgnizations.

Estudia las características espacio temporales de las sequías históricas en la cuenca Pampas durante el periodo 1981 - 2016. Caracteriza y regionaliza las precipitaciones en dicha cuenca. Realiza la caracterización de las sequías históricas mediante el índice estandarizado de precipitación (SPI) y evalúa sus tendencias en las regiones homogéneas de la cuenca. Plantea la hipótesis de que existe e una disminución en la ocurrencia de sequías en la cuenca del río Pampas entre los años 1981 y 2016. / Tesis

El cambio climático va a promover la intensificación de periodos húmedos y secos. En esta tesis se ha optado por estudiar la forma de lidiar contra las épocas sin lluvia en el caserío Tucaque. La sequía representa un grave limitante tanto para el desarrollo económico como humano de cualquier población y más aún, debido a los obstáculos que disminuyen la capacidad adaptativa para este evento. Estas barreras implican a la escasez de recursos económicos; y a los factores sociales e institucionales. Estas últimas se reflejan en el caserío Tucaque en donde el individualismo reinante en el centro poblado, la débil gobernanza del lugar y la relación superficial con la Municipalidad Distrital de Frías no permiten un adecuado manejo de los años secos. Los periodos con escasez de agua van a seguir ocurriendo por lo que no basta con solo notificar cuáles son las trabas que impiden hacer frente a la sequía adecuadamente sino también; conocer las oportunidades que ella nos presenta. Es así que se tiene al Canal El Bronce, el cual está aminorando los efectos de la sequía; a la Ronda campesina de Tucaque, la cuál a pesar de las dificultades es una institución respetada y organizada en el caserío; a los conocimientos etnoclimáticos que pueden volver a ser revalorados frente a la carencia de estaciones meteorológicas; y al cultivo de la pitaya, la cual no requiere de mucha agua para su desarrollo y es un producto con grandes posibilidades económicas. Siendo la agricultura una actividad muy sensible a modificaciones en la variabilidad climática, las acciones que se tomen contra la sequía, van a encajar perfectamente en las medidas de adaptación al cambio climático. / Climate change is going to promote the dry and wet cycle’s intensification. This document tends to study the way how people deal with dry seasons in the community of Tucaque. Droughts limit the economic and human development. Even more if there are obstacles that retain the adaptative capacity to this event. These barriers are the economic resources scarcity and; social and institutional factors. The latter two are seen in Tucaque where individualism dominates its social life, where there is weak governance, and weak connections with Frías Municipality do not allow the right management of dry seasons. Droughts will continue happening so it is not enough to just point the hindrances of confronting them but it is a good idea to search the opportunities that can be used in order to take advantage of them as the Canal El Bronce, that is reducing drought effects; the Ronda Campesina de Tucaque, despite its difficulties it is a very respected and organized institution in the community; ethnoclimatic knowledge, that can be revalorated and; the pitaya farming, which does not consume much water for its growth and it is a product with big economic possibilities. Being the agriculture a very sensitive activity to modifications of climate variability, actions taken against droughts will perfectly fit in adaptation measures to climate change. / Tesis