Second AIACC Latin America and Caribbean Regional Workshop

1. Buenos Aires 24-27 Aug. 2004 Second AIACC Latin America and Caribbean Regional Workshop Luis Jose Mata l.mata@uni-bonn.de IPCC ZEFc

2. Buenos Aires 24-27 Aug. 2004 Climate Change and Water Management Overview Avances cientificos y tecnologicos para evitar medidas ingenuas La ciencia no debe solamente generar conocimientos sino que tambien debe influenciar la politica cientifica

3. Descripción General delostópicos de la presentación [Outline] 1- A manera de introducción: balance hidrico—cantidad de agua almacenada en el sistema climático. 2- Precipitaciones Intensas y sus Impactos 3- Inundaciones y Sequias (Extremos Hidrológicos) sometidos a un cambio del clima. 4- Persistencia (el efecto Hurst) 5- Adaptación y Mitigacion: Sector Agua

4. 1- A manera de introducción—balance hidrico—cantidad de agua almacenada en el sistema climático.

5. Nature El agua tanto es su forma liquida como congelada cubre aproximadamente un 75% de la superficie de la Tierra. Todos conocemos que es indispensable para el desarrollo y sustento de la vida. 90 0 90 2000 Image: courtesy of NASA Jet Propulsion Laboratory Precipitation Distribucion es no homogenea

6. small El ciclo de agua tiene dos partes: la atmosferica y la terrestre. Y tiene que ser analisadas como un todo. Promediando en el tiempo Con la exepcion de tormentas muy fuertes y para cortos periodos de tiempo Promediando en el espacio (i.e., cuenca) Las dos partes conectadas Source: Mata, WCCC2003

7. Amounts of water stored in oceans, land, and atmosphere Atmosphere 0,013 x 10 15 m3 E 62 x 1012 P P E 324 x 1012 m3/year 99 x 1012 361x 1012 (71) (111) (424) (385) Ocean Land 34 x 1015 m3 1350 x 1015 m3 Ro37 x 1012 (40) Peixoto et al., 1973 Baumgartner et al., 1975

8. 2- Precipitaciones Intensas y sus Impactos

9. 3- Inundaciones y Sequias (Extremos Hidrológicos) sometidos a un cambio del clima.

10. Clapeyron-Clausius equation No es solamente importante la cantidad de precipitacion. Tambien lo son la frecuencia y la intensidad y quizas deberiamos anadir la persistencia. El calentamiento global (T & E) induces cambio climaticos, los principales cambios son en la caracteristicas de eventos de precipitacion (intensidad y frecuencia). La razon es la dependencia de la intensidad de la precipitacion en la disponibilidad de --atmospheric moisture—la cual cambia con la --water holding capacity de la atmosfera e incrementa no linealmente con la temperatura.

11. Floods Global Warming Q Temperature and Evaporation  Water holding capacity  Heating Atmospheric moisture  Greenhouse effect  and Rain intensity  2002

12. Photos L.J.Mata Heat waves in summer of 2003 adaptation We should avoid the short memory syndrome in decision making process

13. 5- Adaptación y Mitigacion: Sector Agua El articulo 2 de la UNFCCC

14. Article 2 ecosystem food s. development Water resources What is dangerous climate change?

15. 2050

16. Small Risk II. Relacion entre el incremento de la temperatura media global Y la probabilidad de ocurrencia de eventos extremos IPCC,2001

17. Buenos Aires 24-27 Aug, 2004 Planners and engineers normally use estimated, for example, the average time between events (return period). Return period estimates normally are based on recent instrumental records. the assumption of stationarity is used —the statistic of past events are applicable to the future—but climate change means that this often will not be the case . Persistence

18. Buenos Aires 24-27 Aug, 2004 Doubts about water scarcity?? Water shortage in India 2003 Water wells & reservoirs dried up Source: Munich Re (picture of the year 2003)

19. 2003 2003 2002 2003 2003 2004 2004 2003 2004 2004 Water–More Nutrition per Drop

20. 4- Persistencia (el efecto Hurst)

21. Definicion (fisica) del rango como la diferencia entre el maximo y el minimo almacenamiento V en un tiempo determinado. Q(t) Vmax V(t) Vmin Qav(t) El flujo de salida es constante e igual a flujo de entrada promedio

22. El rango re-escalado R S(t) es propocionat a TH, donde H es el llamado exponente de Hurst El exponente de Hurst (H) se ha convertido en una forma de medir la persistencia de una serie de tiempo (por ejemplo precipitaciones) H > 0.5 persitencia H< 0.5 no hay persistencia

23. Precipitacion annual (en mm) modelada por un GCM (el ECHAM4)

24. Funcion de Densidad de Probabilidad (pdf) del exponente de Hurst

25. Mapa del exponente de Hurst, sobre el Oceano Pacifico SRES-B2 ECHAM4 2000-2085, Pacific Ocean Banda con caracteristicas de artipersistencia Green = 0.32 to 0.55 Red = 0.56 to 0.92

26. Mapeo Global de Persistencia Historical ECHAM4 1890-1985 H < 0.590 (low) 0.590<H<0.683 (medium) H > 0.683 (high persistence) Source: Mata & van de Giessen, 2004

27. Mapeo Global de Persistencia SRES-B2 ECHAM4 2000-2085 H < 0.590 (low) 0.590<H<0.683 (medium) H > 0.683 (high persistence)

28. Mapeo Global de Persistencia SRES-A2 ECHAM4 2000-2085 H < 0.590 (low) 0.590<H<0.683 (medium) H > 0.683 (high persistence)

29. Complementarity between mitigation and adaptation Adaptacion es una opcion global no local (??)

30. Areas of complementarity between adaptation and mitigation for the water sector in the long term, where levels of mitigation determine the levels of adaptation needed Source: Mata & Budhooram, 2004

31. AIACC Buenos Aires 2004 Temperatura de hoy = 12 C FIN!!! Gracias land Atmosperic pressure = 1.013 mbar water Average marine water temperature = 3.42