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Figura 3-14 Mapa de temperatura media del aire en la superficie; resolución: 30’’

a" b" Figura 3-15 Mapas de Evaporación Potencial (mm), resolución 30’’, para enero de 1984, calculados a

partir de la ecuación de (a) Turc Modificado y (b) Thornthwaite

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3.3 PRECIPITACIÓN

Se utilizaron los mapas mensuales de precipitación elaborados en la tesis de maestría “Estimación de los Campos Mensuales Históricos de Precipitación en el Territorio Colombiano” (Hurtado, 2009), los cuales tienen una resolución espacial de 5 minutos de arco (aproximadamente 10 km en el ecuador) y cubren el período de tiempo comprendido entre enero de 1975 y diciembre de 2006. La metodología empleada para la construcción de los mapas se explica a continuación.

Los campos mensuales históricos de precipitación en el territorio colombiano se calcularon mediante una integración óptima de la información puntual de 2270 estaciones y de mapas provenientes de mediciones satelitales y de estudios de reanálisis disponibles para diferentes periodos de tiempo y en diferentes resoluciones espaciales.

De las bases de datos estudiadas se seleccionaron el reanálisis NCEP /NCAR (Kalnay et al, 1996) disponible a partir de 1949, el GPCP (Adler et al, 2003) disponible desde 1979, y el TRMM (NASA, 2007) y GOES (Geostationary Operations Environmental Satellite) disponibles desde 1998. Empleando el método de interpolación de kriging ordinario (Cassiraga, 1999) se calcularon mapas de parámetros (intercepto y pendiente) a partir de las regresiones lineales estimadas entre cada una de estas bases de datos y las series puntuales de precipitación. Dichos mapas de parámetros fueron necesarios para la estimación de los mapas mensuales de precipitación a la escala espacial definida. Además, se estimaron mapas para la varianza del error, los cuales representan una medida del error de estimación.

Con base en un MED se estudió la relación entre la precipitación y el relieve, discretizando la zona de estudio en regiones homogéneas que permitieran representar adecuadamente la presencia del óptimo pluviográfico y la variabilidad temporal impuesta por la Zona de Confluencia Intertropical. De esta forma se implementó un modelo de interpolación similar al PRISM (Precipitation – Elevation Regresion on Independent Slopes Model), el cual se basa en la hipótesis de que la precipitación depende primordialmente de la topografía (Daly et al, 1994). La calidad de los mapas estimados por medio de esta metodología, fue evaluada en todos los puntos donde se dispone de información puntual y con base en un modelo de variación lineal se construyeron los mapas para la varianza del error.

Los mapas calculados a partir de las bases de datos del NCEP, GPCP, TRMM y GOES, y los obtenidos a partir del modelo PRISM, fueron ponderados con base en los mapas de varianza del error, lo cual permitió estimar los mapas históricos de precipitación y de los correspondientes mapas de error en la estimación vía una integración óptima de la información disponible y de las 2 metodologías empleadas. Como ejemplo en la Figura 3-16, se presenta para un mes en particular, un mapa de precipitación y un mapa de error en la estimación. Para mayores detalles remitirse al trabajo realizado por Hurtado (2009).

3.4 CAUDAL

Para la calibración y validación del modelo de balance de agua, es necesario contar con información de caudal dentro de la zona de estudio. Se cuenta con datos de caudales medios mensuales en 356 estaciones, con diferentes períodos de registro que van desde 1945 hasta el año 2006. Dicha información fue suministrada por el IDEAM (Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales de Colombia). En la Figura 3-17 se presenta la ubicación de las estaciones de caudal

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dentro de la zona de estudio. Como puede observarse, dentro de la región sur oriental del país la información es muy escasa.

a"

b" Figura 3-16 (a) Mapa de Precipitación (mm) y (b) Mapa de error en la estimación de la precipitación

(mm), para enero de 1984; resolución 5’

Como una fuente de error en los resultados, es importante tener en cuenta que no se removió el efecto que tienen sobre el régimen natural de caudales, las diferentes estructuras hidráulicas que puedan encontrarse dentro de las cuencas de la zona de estudio (e.g. embalses, captaciones, transvases, etc.).

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Únicamente en el caso de la cuenca del río Sinú, ubicada en la región Caribe del territorio Colombiano, no se tuvieron en cuenta los registros de las estaciones afectadas a partir de la operación de la central hidroeléctrica Urrá I. Adicionalmente, en algunas series, se removieron puntos que diferían ampliamente del resto de los datos y no parecían ser explicados por la ocurrencia de fenómenos climáticos.

Debido a que la precisión en las coordenadas de las estaciones es de un minuto de arco (aproximadamente 2 km en el ecuador), la ubicación original de estas no necesariamente se encuentra sobre los tramos de la red hidrográfica, por tal motivo fue necesario corregir su localización, de tal forma que quedaran ubicadas sobre las corrientes indicadas. Además, debido a la escala de trabajo, algunas de las estaciones con menor área de drenaje, pertenecen a corrientes que no se encuentran definidas dentro de la red de de drenaje utilizada. En total se descartaron 26 estaciones por problemas asociados a su ubicación o por falta de consistencia en la información.

Figura 3-17 Localización de las estaciones de caudal en la zona de estudio