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Cambio Climático en Chile:
Evidencias, Proyecciones e Incertidumbre
Enviromental health in Chile: Future research directions
Santiago, Octubre 2013
René D. Garreaud
Departamento de Geofísica
Center for Climate and Resilience Research (CR)2
Universidad de Chile
Conclusiones
• Cambio climático proyectado es en algunos casos similar en
magnitud y signo a los cambios observados en las últimas décadas
a lo largo de Chile.
• Zona centro-sur afectada por disminución de precipitación (20-
30%) y aumento de temperatura (especialmente en altura, dTx, ~ +
2-4°C), hacia fines de siglo y en peor escenario de emisiones GEI.
Aumento de vientos del sur en zona costera.
• Proyecciones de cambio climático son inciertas y deben ponerse
en el contexto de un sistema que exhibe una fuerte variabilidad
(natural) en escala interanual e interdecadal.
•Variabilidad natura domina el clima futuro en las próximas
décadas…muy difícil de predecir aun.
Temario
1. Evidencia observacional
2. Proyecciones basadas en Modelos
3. Incertidumbre y adaptación
© IPCC 2013: WG1-AR5
Cambios observados en Temperatura Superficial
CambiosdeTemperaturaenChile
Falvey and Garreaud 2007
Estación Quinta Normal, Santiago
1976-2012
Calentamiento
Enfriamiento
Temperatura
Máxima
Temperatura
Mínima
Cambios de Temperatura en Chile
• Semiarid climate
• MAP ∼ 30-500 mm
• σ(IA)/MAP ∼ 0.3 – 0.5
• Strong ENSO Impact
• No significant trend
• Rainy climate
• MAP ∼ 1000-3000 mm
• σ(IA)/MAP ∼ 0.1
• Weak ENSO Impact
• Significant drying trend
Cambios observados de Precipitación (1960-2000)
R20mmR10mm R30mm
Tendencias de Precipitación 1960-2000
Gentileza Claudia Villarroel, DMC
Año
PreecipitaciónAnnual[mm]
Clim
a
Actual
Clim
a
Futuro
La Serena
Cambios de precipitación v/s variabilidad
interanual en zona semiarida (norte chico)
Proyecciones Climáticas para el siglo XXI
i. Resultados Modelos Globales
ii. Resultados Modelos Regionales
∆ lat
∆ lon
∆ z
∆lat ~ ∆ lon ~ 1° - 3° ∆z ~ 1 km ∆t ~ minutes-hours
Top of atmosphere: 15-50 km
Modelos Globales (GCM)
gFpVkf
dt
Vd
R


+−∇−=×+
ρ
1ˆ
SfcConvRADP
QQQSTV
t
++=−∇⋅+
∂
∂
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
0=
∂
∂
+⋅∇
p
V
ω
p
RT
p
gz
−=
∂
∂ )(
+ Condiciones de Borde (CO2)
+ Condiciones Iniciales
GCMs
Escenarios Desarrollo
Economico-Social
© IPCC 2007: WG1-AR4 (2007)
Proyecciones de TAS y Precipitacion para Chile central
en base a ensemble multi-modelo CMIP3
-1° 0° 1° 2° 3° 4° 5° C
Diferencia Temperatura 2-m A2-BL
30°S
50°S
75°W
30°S
40°S
50°S
20°S
75°W
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0%
-25%
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PRECIS Results
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Incertidumbre en nuestras proyecciones
1.Incorrecta representación de variabilidad interna: ENSO + PDO
2.Incertidumbre en la respuesta al forzamiento radiativo
3.Incertidumbre en escenarios de emisiones GEI
4.Incertidumbre en modelos de impacto
5.Incertidumbre en otros forzantes (estresores)
Asociados a modelación climática
Hawkins and Sutton 2009
Fractional uncertainty = signal/noise = ensemble mean / ensemble spread
Warning: uncertainty is not obviously related to accuracy.
•Incorrecta representación de variabilidad interna afecta nuestras proyecciones
para las próximos años y décadas. Puede revertir –temporalmente- señal de CC.
•Se origina en desconocimiento de las condiciones iníciales del sistema océano-
atmosfera, especialmente en el Pacifico central ecuatorial.
?
Un actor clave en la variabilidad interna del planeta es la
Oscilación Décadal del Pacífico (PDO), un fenómeno con
expresiones climáticas similares a ENOS pero de mayor
duración.
PDO index (from JISAO-UW)
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Sensibilidad climática: ∆T(2×CO2)
Discrepancia entre modelos GCMs a igual forzante radiativo
Nofeedbacks
Wilby and Dessai 2010
Adaptación Robusta: Enfatice vulnerabilidad actual y escoja estrategias que
sean resistentes a un cambio climático que es aun incierto….
Conclusiones
• Cambio climático proyectado es en algunos casos similar en
magnitud y signo a los cambios observados en las últimas décadas
a lo largo de Chile.
• Zona centro-sur afectada por disminución de precipitación (20-
30%) y aumento de temperatura (especialmente en altura, dTx, ~ +
2-4°C), hacia fines de siglo y en peor escenario de emisiones GEI.
Aumento de vientos del sur en zona costera.
• Proyecciones de cambio climático son inciertas y deben ponerse
en el contexto de un sistema que exhibe una fuerte variabilidad
(natural) en escala interanual e interdecadal.
•Variabilidad natura domina el clima futuro en las próximas
décadas…muy difícil de predecir aun.
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Rene garreaud cambio climático en chile evidencias proyecciones e incertidumbre2

  • 1. Cambio Climático en Chile: Evidencias, Proyecciones e Incertidumbre Enviromental health in Chile: Future research directions Santiago, Octubre 2013 René D. Garreaud Departamento de Geofísica Center for Climate and Resilience Research (CR)2 Universidad de Chile
  • 2. Conclusiones • Cambio climático proyectado es en algunos casos similar en magnitud y signo a los cambios observados en las últimas décadas a lo largo de Chile. • Zona centro-sur afectada por disminución de precipitación (20- 30%) y aumento de temperatura (especialmente en altura, dTx, ~ + 2-4°C), hacia fines de siglo y en peor escenario de emisiones GEI. Aumento de vientos del sur en zona costera. • Proyecciones de cambio climático son inciertas y deben ponerse en el contexto de un sistema que exhibe una fuerte variabilidad (natural) en escala interanual e interdecadal. •Variabilidad natura domina el clima futuro en las próximas décadas…muy difícil de predecir aun.
  • 3. Temario 1. Evidencia observacional 2. Proyecciones basadas en Modelos 3. Incertidumbre y adaptación
  • 4. © IPCC 2013: WG1-AR5 Cambios observados en Temperatura Superficial
  • 6. Estación Quinta Normal, Santiago 1976-2012 Calentamiento Enfriamiento Temperatura Máxima Temperatura Mínima Cambios de Temperatura en Chile
  • 7. • Semiarid climate • MAP ∼ 30-500 mm • σ(IA)/MAP ∼ 0.3 – 0.5 • Strong ENSO Impact • No significant trend • Rainy climate • MAP ∼ 1000-3000 mm • σ(IA)/MAP ∼ 0.1 • Weak ENSO Impact • Significant drying trend Cambios observados de Precipitación (1960-2000)
  • 8. R20mmR10mm R30mm Tendencias de Precipitación 1960-2000 Gentileza Claudia Villarroel, DMC
  • 9. Año PreecipitaciónAnnual[mm] Clim a Actual Clim a Futuro La Serena Cambios de precipitación v/s variabilidad interanual en zona semiarida (norte chico)
  • 10. Proyecciones Climáticas para el siglo XXI i. Resultados Modelos Globales ii. Resultados Modelos Regionales
  • 11. ∆ lat ∆ lon ∆ z ∆lat ~ ∆ lon ~ 1° - 3° ∆z ~ 1 km ∆t ~ minutes-hours Top of atmosphere: 15-50 km Modelos Globales (GCM) gFpVkf dt Vd R   +−∇−=×+ ρ 1ˆ SfcConvRADP QQQSTV t ++=−∇⋅+ ∂ ∂ ω)(  0= ∂ ∂ +⋅∇ p V ω p RT p gz −= ∂ ∂ )( + Condiciones de Borde (CO2) + Condiciones Iniciales
  • 13. © IPCC 2007: WG1-AR4 (2007)
  • 14. Proyecciones de TAS y Precipitacion para Chile central en base a ensemble multi-modelo CMIP3
  • 15. -1° 0° 1° 2° 3° 4° 5° C Diferencia Temperatura 2-m A2-BL 30°S 50°S 75°W
  • 18. Incertidumbre en nuestras proyecciones 1.Incorrecta representación de variabilidad interna: ENSO + PDO 2.Incertidumbre en la respuesta al forzamiento radiativo 3.Incertidumbre en escenarios de emisiones GEI 4.Incertidumbre en modelos de impacto 5.Incertidumbre en otros forzantes (estresores) Asociados a modelación climática
  • 19. Hawkins and Sutton 2009 Fractional uncertainty = signal/noise = ensemble mean / ensemble spread Warning: uncertainty is not obviously related to accuracy.
  • 20. •Incorrecta representación de variabilidad interna afecta nuestras proyecciones para las próximos años y décadas. Puede revertir –temporalmente- señal de CC. •Se origina en desconocimiento de las condiciones iníciales del sistema océano- atmosfera, especialmente en el Pacifico central ecuatorial.
  • 21. ? Un actor clave en la variabilidad interna del planeta es la Oscilación Décadal del Pacífico (PDO), un fenómeno con expresiones climáticas similares a ENOS pero de mayor duración. PDO index (from JISAO-UW) CálidoFrío
  • 22. Sensibilidad climática: ∆T(2×CO2) Discrepancia entre modelos GCMs a igual forzante radiativo Nofeedbacks
  • 23. Wilby and Dessai 2010 Adaptación Robusta: Enfatice vulnerabilidad actual y escoja estrategias que sean resistentes a un cambio climático que es aun incierto….
  • 24. Conclusiones • Cambio climático proyectado es en algunos casos similar en magnitud y signo a los cambios observados en las últimas décadas a lo largo de Chile. • Zona centro-sur afectada por disminución de precipitación (20- 30%) y aumento de temperatura (especialmente en altura, dTx, ~ + 2-4°C), hacia fines de siglo y en peor escenario de emisiones GEI. Aumento de vientos del sur en zona costera. • Proyecciones de cambio climático son inciertas y deben ponerse en el contexto de un sistema que exhibe una fuerte variabilidad (natural) en escala interanual e interdecadal. •Variabilidad natura domina el clima futuro en las próximas décadas…muy difícil de predecir aun.
  • 25. Wilby and Dessai 2010 Entonces…como ayudamos al “tomador de decisiones”? Digamos, cual de los 40 embalses en carpeta favorecemos? Cuan grande lo hacemos?