Second AIACC Latin America and Caribbean Regional Workshop Luis Jose Mata Buenos Aires 24-27 Aug. 2004 ZEFc IPCC.

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1 Second AIACC Latin America and Caribbean Regional Workshop Luis Jose Mata l.mata@uni-bonn.de Buenos Aires 24-27 Aug. 2004 ZEFc IPCC

2 Climate Change and Water Management Overview Buenos Aires 24-27 Aug. 2004 Avances cientificos y tecnologicos para evitar medidas ingenuas La ciencia no debe solamente generar conocimientos sino que tambien debe influenciar la politica cientifica

3 Descripción General de los tópicos de la presentación 1- A manera de introducción: balance hidricocantidad de agua almacenada en el sistema climático. 2- Precipitaciones Intensas y sus Impactos 3- Inundaciones y Sequias (Extremos Hidrológicos) sometidos a un cambio del clima. 4- Persistencia (el efecto Hurst) 5- Adaptación y Mitigacion: Sector Agua [Outline]

4 1- A manera de introducciónbalance hidricocantidad de agua almacenada en el sistema climático.

5 Image: courtesy of NASA Jet Propulsion Laboratory El agua tanto es su forma liquida como congelada cubre aproximadamente un 75% de la superficie de la Tierra. Todos conocemos que es indispensable para el desarrollo y sustento de la vida. 90 0 Precipitation 2000 Nature Distribucion es no homogenea

6 El ciclo de agua tiene dos partes: la atmosferica y la terrestre. Y tiene que ser analisadas como un todo. Promediando en el tiempo Con la exepcion de tormentas muy fuertes y para cortos periodos de tiempo Las dos partes conectadas small Promediando en el espacio (i.e., cuenca) Source: Mata, WCCC2003

7 Ocean 1350 x 10 15 m 3 Land 34 x 10 15 m 3 Atmosphere 0,013 x 10 15 m 3 E E P P 361x 10 12 324 x 10 12 m 3 /year99 x 10 12 62 x 10 12 R o 37 x 10 12 Amounts of water stored in oceans, land, and atmosphere Peixoto et al., 1973 (40) (71) ( 111) (385) (424) Baumgartner et al., 1975

8 2- Precipitaciones Intensas y sus Impactos

9 3- Inundaciones y Sequias (Extremos Hidrológicos) sometidos a un cambio del clima.

10 El calentamiento global (T & E) induces cambio climaticos, los principales cambios son en la caracteristicas de eventos de precipitacion (intensidad y frecuencia). La razon es la dependencia de la intensidad de la precipitacion en la disponibilidad de --atmospheric moisturela cual cambia con la --water holding capacity de la atmosfera e incrementa no linealmente con la temperatura. No es solamente importante la cantidad de precipitacion. Tambien lo son la frecuencia y la intensidad y quizas deberiamos anadir la persistencia. Clapeyron-Clausius equation

11 Global Warming Q Temperature and Evaporation Water holding capacity Atmospheric moisture Greenhouse effect and Rain intensity Heating Floods 2002

12 Heat waves in summer of 2003 Photos L.J.Mata We should avoid the short memory syndrome in decision making process adaptation

13 5- Adaptación y Mitigacion: Sector Agua El articulo 2 de la UNFCCC

14 ecosystemfoods. development Water resources What is dangerous climate change? Article 2

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16 IPCC,2001 Risk II. Relacion entre el incremento de la temperatura media global Y la probabilidad de ocurrencia de eventos extremos Small

17 Planners and engineers normally use estimated, for example, the average time between events (return period). Return period estimates normally are based on recent instrumental records. the assumption of stationarity is used the statistic of past events are applicable to the futurebut climate change means that this often will not be the case. Buenos Aires 24-27 Aug, 2004 Persistence

18 Source: Munich Re (picture of the year 2003) Water shortage in India 2003 Buenos Aires 24-27 Aug, 2004 Water wells & reservoirs dried up Doubts about water scarcity??

19 2002 2004 2003 2004 2003 Water –More Nutrition per Drop

20 4- Persistencia (el efecto Hurst)

21 Q(t) V max V(t) V min Q av (t) Definicion (fisica) del rango como la diferencia entre el maximo y el minimo almacenamiento V en un tiempo determinado. El flujo de salida es constante e igual a flujo de entrada promedio

22 El rango re-escalado R S(t) es propocionat a T H, donde H es el llamado exponente de Hurst El exponente de Hurst (H) se ha convertido en una forma de medir la persistencia de una serie de tiempo (por ejemplo precipitaciones) H > 0.5 persitencia H< 0.5 no hay persistencia

23 Precipitacion annual (en mm) modelada por un GCM (el ECHAM4)

24 Funcion de Densidad de Probabilidad (pdf) del exponente de Hurst

25 SRES-B2 ECHAM4 2000-2085, Pacific Ocean Green = 0.32 to 0.55 Red = 0.56 to 0.92 Mapa del exponente de Hurst, sobre el Oceano Pacifico Banda con caracteristicas de artipersistencia

26 Historical ECHAM4 1890-1985 Mapeo Global de Persistencia H < 0.590 (low) 0.590<H<0.683 (medium) H > 0.683 (high persistence) Source: Mata & van de Giessen, 2004

27 SRES-B2 ECHAM4 2000-2085 Mapeo Global de Persistencia H < 0.590 (low) 0.590<H<0.683 (medium) H > 0.683 (high persistence)

28 SRES-A2 ECHAM4 2000-2085 Mapeo Global de Persistencia H < 0.590 (low) 0.590<H<0.683 (medium) H > 0.683 (high persistence)

29 Complementarity between mitigation and adaptation Adaptacion es una opcion global no local (??)

30 Areas of complementarity between adaptation and mitigation for the water sector in the long term, where levels of mitigation determine the levels of adaptation needed Source: Mata & Budhooram, 2004

31 AIACC Buenos Aires 2004 water land Atmosperic pressure = 1.013 mbar Average marine water temperature = 3.42 Gracias FIN!!! Temperatura de hoy = 12 C

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