subsistemas de pronóstico de crecidas repentinas - · pdf filecapítulo 5:...

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  • Gua de referencia para sistemas de alerta temprana de crecidas repentinas 5-1

    Subsistemas de pronstico de crecidas repentinas

    ReseaLas crecidas repentinas representan retos en cuanto a pronstico y deteccin porque no siempre son causadas simplemente por fenmenos meteorolgicos. Las crecidas repentinas ocurren cuando se conjugan ciertas condiciones meteorolgicas e hidrolgicas. Aunque las lluvias fuertes generalmente son uno de los factores, lluvias en una dada cantidad y duracin podran o no resultar en una crecida repentina, dependiendo de las caractersticas hidrolgicas de la cuenca hidrogrfica en donde est ocurriendo la lluvia. Segn se indic en el Captulo 2, estas variables incluyen:

    4 Magnitud, eficiencia y direccin de la escorrenta

    4Condiciones antecedentes de la cuenca y del caudal

    4Tamao de la cuenca de drenaje

    4Intensidad de la precipitacin

    4Duracin de la precipitacin

    4Ubicacin, movimiento y evolucin de la tormenta con respecto a la cuenca

    4Tipo de suelo, profundidad del suelo y condiciones antecedentes de humedad del suelo

    4Cantidad y tipo de vegetacin cubriendo el suelo

    4Caractersticas del uso de suelo incluyendo urbanizacin y deforestacin

    4Topografa general y pendiente de la tierra

    4poca del ao (estacin)

    Aunque las crecidas repentinas pueden ser causadas o potenciadas por muchos diferentes factores, los eventos inducidos por lluvia tienen algunas cosas en comn. Estas son:

    4 Tormentas convectivas, por las cuales pueden caer con rapidez grandes cantidades de lluvia

    4Cantidades anmalas de humedad, a menudo a travs de una capa profunda de la atmsfera

    Captulo 5

  • Captulo 5: Subsistemas de pronstico de crecidas repentinas

    5-2 Gua de referencia para sistemas de alerta temprana de crecidas repentinas

    4Flujo hmedo de bajo nivel que rpidamente reabastece la humedad que alimenta la tormenta

    4Condiciones de flujo atmosfrico que hacen que las clulas de tormenta maduren o se muevan en secuencia a lo largo de la misma regin en general

    Las crecidas repentinas tambin pueden ser detonadas por fenmenos diferentes a una precipitacin intensa. Otras causas incluyen fallas en diques y represas, deshielo rpido, barreras de hielo y lluvia sobre cuencas hidrogrficas recientemente quemadas o deforestadas. La literatura contiene muchos ejemplos de procedimientos para la alerta exitosa de fallas en represas y diques (ver captulo de referencias). Los procedimientos para lidiar con cuencas hidrogrficas deforestadas tambin han sido documentados ampliamente, especialmente en el sur de California, y no sern tratados aqu. Las barreras de hielo, las barreras de escombros y los eventos de rpido derretimiento de la nieve, a menos que ocurran en sitios conocidos (preferidos), no se prestan mucho para desarrollar a priori sistemas de alerta especficos para sitios. Aunque no es imposible, actualmente no es posible cubrir toda un rea de pronstico con suficientes sensores como para detectar estos eventos de ocurrencia aleatoria. Este captulo se centrar en sistemas que pronostiquen crecidas repentinas causadas por eventos de precipitacin.

    Una vez que cuenta con los datos provenientes de subsistemas de observacin (ver Captulo 3), cmo determina la agencia responsable cundo emitir una alerta? Las herramientas disponibles para analizar los datos varan desde sistemas manuales muy bsicos hasta sistemas de cmputo totalmente automatizados. Los sistemas manuales podran consistir de tablas, grficos y cuadros derivados de ndices promedio de inundacin y lluvia. Los sistemas de cmputo pueden incluir la gestin sofisticada de datos, modelos, pronsticos y la diseminacin automatizada de alertas. Los componentes individuales, desde los ms bsicos hasta los ms complejos, pueden ser combinados para responder a las necesidades y restricciones de un sistema de alerta de crecidas en particular y muchos componentes pueden ser modificados para mejorar la eficiencia, fiabilidad y el plazo de anticipacin provisto por el sistema. Algunos de estos componentes incluyen:

    4 Control de calidad de los datos de entrada

    4Despliegue de datos de entrada de precipitacin observada, en formato tabular o de mapa

    4Despliegue de datos de nivel de agua observados, en formato tabular o grfico

    4Despliegue de datos de sensores meteorolgicos (por ejemplo temperatura, viento), en formato tabular o grfico

    4Alarmas visuales o audibles basadas en la intensidad de la lluvia, altura o tasa de elevacin en un sensor de nivel de agua, umbral de velocidad del viento, etc.

    4Modelos hidrolgicos que utilizan las condiciones meteorolgicas pronosticadas u observadas en tiempo real como insumo, incluyendo lluvia observada y/o pronosticada, y/o informacin de caudal

  • Captulo 5: Subsistemas de pronstico de crecidas repentinas

    Gua de referencia para sistemas de alerta temprana de crecidas repentinas 5-3

    4Registros de textos y grficos de eventos pasados en sitios especficos de aforo

    4Un enlace electrnico entre la oficina de manejo de emergencias y la oficina de pronostico ms cercana para intercambiar informacin sobre pronsticos, alertas y condiciones actuales

    4Productos satelitales y de radar

    4Observadores meteorolgicos y del caudal

    La Figura 1.3 (Captulo 1) muestra que los pronsticos son especficos a peligros, de manera que la elaboracin de un SAT de crecidas repentinas integral puede considerarse una adicin a la capacidad de pronstico de crecidas repentinas dentro de un SAT multi-peligro existente. Este captulo se centra en el proceso de deteccin y prediccin de crecidas repentinas por medio de dos subsistemas distintos. El primero, a menudo llamado un Sistema Local de Alerta de Inundaciones (SLAI), consiste de pluvimetros hidrometoeorolgicos manuales y/o automatizados adems de algn mtodo para recopilar y procesar sus lecturas en un sitio central. La segunda metodologa utiliza la Gua de Crecidas Repentinas (Flash Flood Guidance, FFG). Usado por el Servicio Meteorolgico Nacional de los Estados Unidos y varios otros pases del mundo, este proceso compara la relacin entre la lluvia y la escorrenta para determinar la amenaza de una crecida repentina, dada la humedad del suelo y el grado de saturacin. Recientes desarrollos han llevado a una FFG que tambin puede representar las influencias del terreno local, el uso de las tierras, las condiciones del suelo y otros factores. Aunque existen varios otros enfoques, el SLAI y la FFG son dos subsistemas robustos, sofisticados y bien probados para el pronstico de crecidas repentinas causadas por eventos de precipitacin. El captulo tambin presentar informacin sobre un sistema ampliado de FFG Global (Global FFG System, GFFGS).

    Incertidumbre en la generacin de pronsticos de crecidas repentinasEl principal objetivo de un sistema de pronstico de crecidas repentinas es generar alertas con suficiente anticipacin y exactitud para que los usuarios y encargados de emergencias tomen las medidas apropiadas para mitigar la prdida de vidas, de propiedades y de comercio. Si la nica base para generar alertas son los datos hidrometeorolgicos, entonces los tiempos de anticipacin podran ser tan cortos que el pronstico sera de poco valor para los usuarios (no olvidemos que se requiere tiempo para divulgar las alertas a los usuarios ver Captulo 6). Al unir los pronsticos meteorolgicos (provenientes de modelos de prediccin meteorolgica globales y regionales) con modelos hidrolgicos, los pronsticos de crecidas repentinas pueden ser extendidos varias horas hacia el futuro en forma de avisos en vez de alertas, segn se discute en el Captulo 6. Esta combinacin de modelos de prediccin extiende el perodo de anticipacin para los usuarios pero tambin aumenta bastante ms la incertidumbre en el pronstico. Esto se debe a que la escasez de datos observados y los errores potenciales en datos, las parametrizaciones (aproximaciones) de modelos hidrolgicos/de crecidas repentinas de procesos fsicos y los mecanismos de los modelos (limitaciones en resolucin espacial y temporal, etc.) todos contribuyen a errores (es decir, a incertidumbre) en la exactitud de los pronsticos.

  • Captulo 5: Subsistemas de pronstico de crecidas repentinas

    5-4 Gua de referencia para sistemas de alerta temprana de crecidas repentinas

    Segn se indic anteriormente, las crecidas repentinas son fenmenos hidrometeorolgicos. Debido a la importancia de los pronsticos y datos meteorolgicos para producir pronsticos de crecidas repentinas, es muy importante que exista colaboracin estrecha entre los Servicios Meteorolgicos e Hidrolgicos Nacionales. Ya sea que se utilice un enfoque de SLAI o de FFG, la integracin de conocimientos y datos meteorolgicos con datos, modelos y conocimientos hidrolgicos llevar a aprovechar al mximo el perodo de anticipacin y a reducir al mnimo la incertidumbre en las alertas y los pronsticos generados.

    Qu contiene este captulo?Este captulo hace un repaso general de varios subsistemas de pronstico de crecidas repentinas actualmente en uso en todo el mundo. Debe ser ledo por personas que requieran un entendimiento bsico de las varias opciones disponibles para desarrollar un nuevo subsistema de pronstico de crecidas repentinas como parte de un sistema de alerta temprana para todo peligro o como un programa independiente. El captulo contiene secciones sobre:

    4 Los Subsistemas Locales de Alertas de Inundaciones, incluyendo sistemas manuales, automatizados (ALERT, IFLOWS) y de alarma

    4El Subsistema de la Gua de Crecidas Repentinas (FFG) y el mtodo para determinar la FFG

    4El Programa de Monitorizacin de Crecidas Repentinas (FFMP) usado por el USNWS

    4La Determinacin Potencial de Crecidas Repentinas a travs del ndice de Potencial de Crecidas Repentinas (Flash Flood Potential Index, FFPI)

    4La Gua Global de Crecidas Repenti