Proyectos destacados

Investigación mejora herramientas para observar impacto de cambio climático en América Central

Dr. Erick Rivera Fernández
Rebeca Malavassi

Áreas geográficas (dominios) utilizadas para las simulaciones numéricas con el modelo RegCM

Fuente: Dr. Erick Rivera Fernández

Nombre del proyecto

Reducción de escala dinámica de proyecciones de cambio climático para América Central

Objetivo general

El presente trabajo tiene por objetivo elaborar escenarios de cambio climático de alta resolución espacial para América Central mediante la reducción de escala dinámica utilizando modelos numéricos de área limitada, de las proyecciones de cambio climático derivadas de los modelos de circulación general empleados en el Quinto Informe sobre Cambio Climático del IPCC (2013).

Promedio del viento troposférico de bajo nivel para el mes de febrero de este año, simulado con el modelo RegCM, para cada uno de los dominios utilizados.

Fuente:
Dr. Erick Rivera Fernández

Descripción del proyecto

El Centro de Investigaciones Geofísicas de la Universidad de Costa Rica (CIGEFI-UCR) ha impulsado el desarrollo y fortalecimiento de un grupo de trabajo, una infraestructura computacional (clústeres) de alto rendimiento y una serie de investigaciones científicas y proyectos de colaboración con instituciones nacionales e internacionales relacionados con la aplicación de herramientas de reducción de escala dinámica para entender el comportamiento del clima, la variabilidad climática y el cambio climático en Costa Rica y la región en general.

La necesidad de obtener datos con una alta resolución espacial se debe principalmente a que se permita el muestreo del sector de interés con una intensidad tal que refleje la interacción entre clima, suelos (o superficies), hidrología e impactos humanos, y provea resultados de simulación en una escala operacional importante para la toma de decisiones.

En los últimos años, el CIGEFI inició su participación en la generación de escenarios climáticos por medio de su integración al programa Coordinated Regional Climate Downscaling Experiment (CORDEX), que es una iniciativa internacional en la que diferentes grupos de trabajo han definido estándares para la configuración, ejecución, evaluación y formatos de salida de las simulaciones y proyecciones regionales de cambio climático para que puedan ser utilizadas en estudios de impacto y adaptación.

Esta propuesta de investigación genera proyecciones de cambio climático en el marco de CORDEX para horizontes de mediano plazo, a resoluciones espaciales y temporales altas, mediante el uso de modelos numéricos de área limitada, y así contribuir al entendimiento de los efectos del cambio climático en América Central.

Second Workshop on Climate Change, Variability and Modeling over Central America and Mexico, realizado en la UCR del 14 al 18 de noviembre de 2016.

Fuente: Dr. Erick Rivera Fernández

Logros destacados

Para la realización de la reducción de escala dinámica se instaló el modelo regional RegCM y se elaboró una serie de experimentos numéricos (conjunto de ocho simulaciones), por medio de los cuales se estudió la sensibilidad del modelo al tamaño del dominio y a parametrizaciones físicas. Se utilizó el dominio de CORDEX para América Central a una resolución espacial de 50 kilómetros para el período 2005-2011. Este trabajo está en revisión por parte de la revista Climate Dynamics para su futura publicación.

El M.Sc. Fernán Sáenz Soto, experto del CIGEFI, como parte de su trabajo final de graduación en la Maestría de Ciencias de la Atmósfera de la UCR, realizó simulaciones adicionales con una resolución espacial de 25 km para estudiar la capacidad del modelo RegCM de representar aspectos del ciclo diurno en la región Caribe de Costa Rica.

Este proyecto generó datos históricos (1991-2000) y futuros (2031-2040), con resolución temporal de séis horas de los modelos globales CNRM-CM5 y MPI-ES-MR, los cuales se utilizaron en el Quinto Informe del IPCC y fueron evaluados por Hidalgo y Alfaro (2015). 

Mediante el uso del modelo regional RegCM, se está realizando el proceso de reducción de escala dinámica de estos datos históricos y futuros. Una vez finalizado este proceso, se analizará la información generada y se reportarán los resultados más relevantes de este componente del proyecto de investigación. La totalidad de las simulaciones numéricas fueron realizadas en el clúster Tsaheva del CIGEFI.

Finalmente, es importante destacar que este proyecto contribuyó con la realización del Second Workshop on Climate Change, Variability and Modeling over Central America and Mexico, el cual se realizó del 14 al 18 de noviembre de 2016, y contó con la participación de 29 científicos de América Central, México y América del Sur. 

Los objetivos del taller fueron: discutir aspectos destacados de la variabilidad climática y el cambio climático regional y aprender a utilizar la version no hidrostática del modelo RegCM4.6; esto con el fin de establecer una comunidad científica regional para la comprensión de los procesos climáticos, y para la generación de escenarios de cambio climático.

La anterior actividad fue organizada por la Universidad de Costa Rica (UCR) y el International Centre for Theoretical Physics (ICTP), con apoyo del Centro de Estudios Mexicanos UNAM-Costa Rica, la Academia Nacional de Ciencias (ANC), el Consejo Nacional para Investigaciones Científicas y Tecnológicas (CONICIT), el Ministerio de Ciencia, Tecnología y Comunicaciones (MICITT) y la Agencia de Cooperación Internacional del Japón (JICA). El Dr. Jorge A. Amador, investigador asociado del proyecto, fungió como coordinador local del taller.

Área geográfica de influencia

Población beneficiaria

La comunidad universitaria de la Universidad de Costa Rica. La sociedad costarricense y el área de América Central. En particular, para los sectores que realizan estudios de impacto y adaptación al cambio climático.

Otra información relevante

El proyecto contó con la participación de: Centro de Investigaciones Geofísicas (CIGEFI) de la Universidad de Costa Rica (UCR), International Centre for Theoretical Physics (ICTP), Centro de Estudios Mexicanos UNAM-Costa Rica, Academia Nacional de Ciencias (ANC), Consejo Nacional para Investigaciones Científicas y Tecnológicas (CONICIT), Ministerio de Ciencia, Tecnología y Comunicaciones (MICITT) y Agencia de Cooperación Internacional del Japón (JICA).