Simulaciones Regionales RegCM4

Proyecto "Simulaciones Climáticas Regionales y marco de Evaluación de la Vulnerabilidad"

En el contexto de la planificación de políticas públicas se realiza un estudio solicitado por el Ministerio del Medio Ambiente, este proyecto fue dirigido por Maisa Rojas con un equipo multidisciplinario del Centro de Ciencia del Clima y la Resiliencia.

El estudio tiene la finalidad de generar proyecciones climáticas para las próximas décadas. Permite disponer de mapas con escenarios de variabilidad natural y cambio climático antrópico necesarios para evaluar la vulnerabilidad socio-ambiental y diseñar políticas de mitigación y adaptación.

Las simulaciones regionales también denominadas modelos de área limitada, originalmente fueron desarrollados para predicción del tiempo, requieren de condiciones de borde en el océano, como en los bordes laterales del dominio. La mayor ventaja de las simulaciones regionales es que tienen mayor resolución espacial. Por otro lado, una desventaja es que dado su alto costo computacional, existen pocas simulaciones (comparadas con las simulaciones de modelos globales) y por lo tanto no se puede evaluar bien la incertidumbre.

Por el dominio, forma y topografía de Chile continental, las simulaciones regionales de alta resolución representan una evolución en el sistema de visualización del cambio climático a nivel local. La implementación de una plataforma de simulaciones que incluya simulaciones regionales permite analizar los estudios de vulnerabilidad socioambiental del país frente a los nuevos escenarios climáticos regionales y la experiencia internacional, en particular frente a los impactos del cambio de patrón en las precipitaciones y las temperaturas, y los posibles riesgos asociados.

Figura 1: Topografía de latitudes sobre la superficie geográfica de Chile: resultados a diferente resolución espacial.

Para esto se utilizó el modelo climático regional RegCM4, desarrollado por el “International Center for Theoretical Physics (ICTP)” de Trieste, Italy. Es un modelo climático regional de la atmósfera y la superficie continental de área limitada y alta resolución espacial que puede ser localizado en cualquier parte del globo.

Para la modelación regional de alta resolución aplicaremos un método de anidamiento unidireccional en dos dominios a 50 km (dominio madre, 202×192 grillas, 23 niveles de presión) y 10 km (dominio anidado, 500×320 grillas y 23 niveles de presión) con una proyección Mercator (Figura 2).

Configuración física del modelo RegCM4 usado en las simulaciones.

Convención de Cúmulos Grell
Esquema clausura de cúmulo Grell Fritshch&Chappel
Superficie Terrestre BATS
Capa límite planetaria Holtslag
Esquema Radiación NCAR-CCSM3

 

Las condiciones de borde laterales para las simulaciones son:

  • Era-Interim de reanálisis para el período evaluación (1979-2015) (para validar la simulación regional)
  • MPI-ESM-MR modelo global de CMIP5 para el período histórico (1979-2005)
  • MPI-ESM-MR modelo global de CMIP5 para escenarios de emisiones RCP2.6 (2006-2050)
  • MPI-ESM-MR modelo global de CMIP5 para escenarios de emisiones RCP8.5 (2006-2050)

Todas las simulaciones han sido realizadas en el Laboratorio Nacional de Computación de Alto Rendimiento (NLHPC) de la Universidad de Chile y ejecutadas por Deniz Bozkurt, investigador del Centro de Ciencia del Clima y la Resiliencia.

Figura 2: (a) Dominio CORDEX SAM-44 con resolución de ~50 (b) dominio CL-09 de las Simulaciones Regionales RegCM4, resolución de ~10km (c) macrozonas de estudio y evaluación.

Las simulaciones se encuentran en la plataforma de descarga, en formato netcdf con disponibilidad de datos diarios y mensuales. También se pueden visualizar los datos mensuales en la Plataforma de Simulaciones.

Las variables disponibles son: nubosidad (clt), evapotranspiración (evspsbl), humedad relativa (hurs), humedad específica (huss), escorrentía (mrros), precipitación (pr), precipitación convectiva (prc), presión superficial (ps), presión a nivel del mar (psl), radiación superficial incidente de onda larga (rlds), radiación superficial incidente de onda corta (rsds), radiación superficial emergente de onda corta (rsus), radiación superficial emergente de onda larga (rlus), temperatura (tas), temperatura máxima (tasmax), temperatura mínima (tasmin), viento zonal (uas) y viento mediridional (vas).