Estimación de lluvias de diseño basado en información de alta resolución espacial en el departamento de Nariño

Abstract

El análisis de datos hidrometeorológicos es fundamental para gestionar recursos hídricos, especialmente en regiones con escasa disponibilidad de información. Este estudio se centra en el departamento de Nariño, Colombia, utilizando datos de precipitación del reanálisis climático ERA5. De acuerdo a la metodología del estudio, se preparó las series de precipitación máxima (SPM) obtenidas del producto de reanálisis ERA5, para estimar lluvias de diseño, a partir de un conjunto de técnicas estadísticas, análisis de frecuencia, interpolación y una validación, basada en la comparación punto – píxel, con la red de estaciones de campo del Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales (IDEAM). Por su parte ERA5 presentó más datos atípicos en la región Andina y en duraciones inferiores a doce (12) horas, sin embargo, también están presentes en la región del pacífico, donde el único pixel que coincide en la presencia de outliers con la estación de campo Mosquera, es el n°1 y para las SPM de estaciones IDEAM la mayoría de datos atípicos se dan en influencia de la región pacífica, otra en la estación CUMBAL y en la estación CHURUYACO. Las SPM de ERA5 presentaron resultados positivos en cuanto a homogeneidad e independencia, por lo tanto, se aceptaron las series para el análisis de frecuencia con el modelo de Gumbel por momentos. La interpolación con el error inferior de estimación fue a través del modelo de Kriging Ordinario con ajuste esférico y el Kriging Simple con ajuste Gaussiano, donde se observó una tendencia de oeste a este en el departamento de Nariño, presentándose las precipitaciones más altas e intensas en la región del pacifico en comparación con la región andina. Quince (15) de treinta y un (31) pixeles de ERA5 con una resolución espacial de 31 km se consideran con un desempeño bueno para posibles modelos de IDF en la zona de estudio y para la los pixeles con un desempeño insatisfactorio o sin validación se deben ajustar y comparar con productos de mayor resolución espacial validados como CHIRPS, especialmente para le región andina. La resolución temporal de ERA5 de una (1) hora también juega un papel muy importante, debido a que las lluvias intensas comúnmente son capturadas en resoluciones temporales más pequeñas, que pueden presentar resultados más precisos en la generación de curvas IDF, utilizadas en el diseño hidrológico.