Ingeniero Civil / La adecuada consideración de los efectos del cambio climático sobre los modelos hidrológicos a nivel de cuenca posee una gran relevancia para la planificación y el desarrollo a futuro de las actividades humanas y su impacto sobre el medioambiente. En este contexto, es de interés mostrar que el proceso de escalamiento estadístico de las forzantes meteorológicas entregadas por los modelos de circulación general (MCG) (predictores de cambio climático) con datos observados en terreno es imprescindible. El objetivo general de este trabajo de título consiste en validar la necesidad de efectuar el proceso de escalamiento estadístico de las Forzantes Meteorológicas (FM) resultantes de un MCG, previo a su utilización como variables de entrada en un modelo hidrológico. Con este fin se realiza el ejercicio de calibrar un modelo hidrológico asociado a la cuenca de Andalién, en la Región del Bío-bio, Chile. El modelo hidrológico conceptual utilizado fue GR4J (escala diaria). En primera instancia se utilizan como valores de entrada al modelo hidrológico las FM entregadas por las proyecciones Nasa Earth Exchange Global Daily Downscaled Projections (NEX-GDDP) escaladas estadísticamente con valores medidos en terreno. Esto se hace para los 3 MCG que mejor se ajustan a la climatología representativa de la cuenca de Andalién (Calibración Tipo 1). En segunda instancia se hace la misma calibración del modelo hidrológico asociado a la cuenca de Andalién, pero en este caso las FM no pasan por un proceso de escalamiento (Calibración Tipo 2). Se hacen simulaciones futuras para los periodos de Línea Base (LB, 1986 2016), Ventana 1 (V1, 2018 2048), y Ventana 2 (V2, 2048 2078). Posteriormente se hace un análisis de los resultados obtenidos, para sopesar el efecto del escalamiento sobre los recursos hídricos futuros. La Calibración Tipo 2 presentan mayores diferencias entre caudales simulados y observados que las Calibración Tipo 1. Ambas logran representar la estacionalidad observada en Andalién. Se observa una disminución más rápida de la escorrentía anual a través de LB, V1 y V2 cuando no se considera el escalamiento. Los valores de caudal medio diario simulados alcanzan diferencias de hasta un 10% a través de LB, V1 y V2 entre CT1 y CT2. Los valores de precipitación y evapotranspiración anual simulados son mayores cuando están asociados a la CT1. Estas diferencias observadas entre valores asociados y no asociados a un proceso de escalamiento, permiten justificar la necesidad de este proceso sobre las FM de los MCG cuando son usadas como variables de entrada de un modelo hidrológico.

Ingeniero Civil / Actualmente, los Modelos de Circulación Global, MCG, intentan simular series de tiempo de las forzantes meteorológicas con precisión; sin embargo, la representatividad de estos modelos a nivel de cuencas puede no ser adecuada, debido principalmente a su baja resolución espacial. Para llevar a cabo el proceso de escalamiento de las proyecciones del MCG a nivel local, se requiere la existencia de datos concurrentes entre estaciones de medición locales y las proyecciones del MCG en un periodo de línea base, con el fin de determinar una relación estadística entre lo observado y lo simulado, mediante dicha relación, se aplica una corrección al período futuro, considerando además que las series son estacionarias. Sin embargo, la hipótesis básica del cambio climático es precisamente que existe una tendencia, lo que significa un cambio ya sea en la media o en la varianza de la serie temporal, contradiciendo la existencia de estacionareidad. Este trabajo de investigación consistió en plantear un procedimiento para proyectar datos de precipitación y temperatura, las forzantes meteorológicas más utilizadas en hidrología, a una escala local, es decir al nivel de una cuenca considerando un escenario no estacionario, adoptando en esta etapa una tendencia en la media de la variable en estudio. Para dichos efectos se consideraron los resultados de un modelo de circulación global, seleccionado considerando como criterio apropiado el análisis de la estacionalidad. Teniendo además como base la existencia de información de larga data, entre 100 a 150 años de información, en tres estaciones meteorológicas de la Dirección Meteorológica de Chile, DMC: Aeropuerto La Florida en La Serena, Quinta Normal en Santiago y Aeropuerto Carriel Sur en Concepción. Considerando el hecho de que existen evidencias de tendencia a la disminución de precipitación y al aumento de temperatura en cuencas de chile central, se crea una oportunidad para desarrollar una metodología que incorpore la existencia de la no estacionareidad y así mejorar las proyecciones futuras de las forzantes. Los resultados obtenidos, permiten verificar que la metodología resulta ser certera cuando los tipos de tendencia, ya sean al aumento o la disminución de la media de la forzante, coinciden entre las proyecciones del MCG y las observaciones locales.