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http://cicese.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1007/2531| Modelación del efecto de la variación climática en el balance hídrico en dos cuencas (México y Cuba) bajo un escenario de cambio climático Modeling the effect of climatic variation on the water balance in two basins (Mexico and Cuba) under a scenario of climate change | |
| YALINA MONTECELOS ZAMORA | |
| THOMAS GUNTER KRETZSCHMAR MARIA TEREZA CAVAZOS PEREZ | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución | |
| Hidroclimatología, Modelado hidrológico, SWAT, RegCM4.3, Cuba, México Hydroclimatology, Hydrological Modeling | |
| Modelar el comportamiento hidrológico en cuencas hidrográficas presenta muchos desafíos debido a las incertidumbres del cambio climático; en este sentido, los modelos hidrológicos y climáticos proporcionan un marco para examinar la relación entre el clima y los recursos hídricos. En este estudio se utilizó y se propuso una parametrización para el modelo hidrológico SWAT (Soil and Water Assessment Tool) para evaluar los impactos del cambio climático sobre la disponibilidad de agua en la cuenca del Río Cauto localizada al sureste de Cuba y en la cuenca de Guadalupe ubicada en el noroeste de México. SWAT se calibró y validó en las dos cuencas obteniendo un buen desempeño según tres métricas de rendimiento: el coeficiente de eficiencia de Nash-Sutcliffe (NSE), el coeficiente de determinación (R2) y el sesgo porcentual (PBIAS). Además, se identificaron los parámetros que mejor describieron las características físicas en la hidrología de las dos regiones. El modelo reveló la naturaleza de los procesos de escorrentía superficial en la hidrología de la cuenca del Río Cauto, mientras que en la cuenca del Río Guadalupe los parámetros relevantes fueron los de flujo base. Los parámetros calibrados tuvieron diferentes rangos de valores en cada región, lo que refleja una diferencia en los mecanismos generadores de escorrentía en las dos cuencas. El efecto del cambio climático se evaluó forzando el modelo SWAT con el Modelo de Circulación Regional (MCR) RegCM4.3 durante un periodo de referencia (1970-2000) y un período futuro (2015-2039) bajo el escenario de altas emisiones (RCP 8.5). Las proyecciones futuras en la cuenca del Río Cauto sugieren aumentos regionales de 1.5°C en la temperatura y una disminución del 38% en la precipitación media anual. Estos cambios se traducen en posibles reducciones en el caudal anual de hasta un 61% con respecto al período de referencia, mientras que la recarga de acuíferos en la cuenca se espera que disminuya hasta un 59%, con la consecuente reducción del flujo de agua subterránea. Por su parte en la cuenca del Río Guadalupe se espera un aumento de 8% en la precipitación anual asociado con el aporte de la lluvia de invierno y verano, y un posible aumento de 1.2° C en la temperatura media anual. Estos cambios podrían afectar negativamente el caudal y la tasa de recarga total del acuífero en la cuenca de Guadalupe con -36% y -55%, respectivamente: mientras que la evapotranspiración anual podría aumentar en un 16%, relacionado con el... Modeling hydrological behavior in watersheds presents many challenges due to the uncertainties of climate change; in this sense, hydrological and climate models provide a framework to examine the relationship between climate and water resources. This study used and proposed a parametrization for the SWAT hydrological model (Soil and Water Assessment Tool) to evaluate the impacts of climate change on the availability of water in the Cauto River basin located southeast of Cuba and in the Guadalupe Basin located in northwestern Mexico. SWAT was calibrated and validated in the two basins obtaining a good performance according to three skill metrics: the Nash-Sutcliffe efficiency coefficient (NSE), the coefficient of determination (R2) and the percentage bias (PBIAS). The parameters that best describe the physical characteristics in the hydrology of the regions were identified. The model results revealed the nature of the surface runoff processes in the hydrology of the Cauto river basin, while in Río Guadalupe the relevant parameters were those of base flow. The calibrated parameters had different ranges of values in each region, which reflects a difference in the runoff generating mechanisms in the two basins. The effect of climate change was evaluated by forcing the calibrated SWAT model with the Regional Climate Model (RCM) RegCM4.3 during a reference period (1970-2000) and a future period (2015-2039) under the high emission scenario RCP 8.5. Future projections in the Cauto River basin suggest regional increases of 1.5°C in the mean annual temperature and a 38% decrease in average annual precipitation. These changes translate into possible reductions in the annual flow of up to 61% relative to the reference period, while the recharge of aquifers in the basin is expected to decrease to 59%, with the consequent reduction of groundwater flow. On the other hand, in the Guadalupe basin, a possible annual increase of 8% of precipitation and 1.2°C in the mean annual temperature are expected. These changes could negatively affect the flow and total recharge of the aquifer in the Guadalupe basin by -36% and -55%, respectively: while annual evapotranspiration could increase 16%, related to the increase in projected temperature. These projection scenarios may be of interest to water managers in the two regions. The main contribution of this thesis is the evaluation of the main differences between the hydrological processes in the Cauto and Guadalupe river basins... | |
| CICESE | |
| 2018 | |
| Tesis de doctorado | |
| Español | |
| Montecelos-Zamora, Y. 2018. Modelación del efecto de la variación climática en el balance hídrico en dos cuencas (México y Cuba) bajo un escenario de cambio climático. Tesis de Doctorado en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California . 100 pp | |
| AGUAS SUPERFICIALES | |
| Aparece en las colecciones: | Tesis - Ciencias de la Tierra |
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| tesis_Montecelos Zamora_Yalina_26_oct_2018.pdf | Versión completa de la tesis | 6.32 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |