Análisis multivariado para la generación de escenarios climáticos 2040-2050 en el Perú

Abstract

Los posibles cambios en el comportamiento de la temperatura y precipitación a escala local en Perú se ha estimado con el análisis multivariado de Correlación Canónica para el verano austral 2036-2065 escenario de alta emisión de Gases de Efecto Invernadero, relativo a 1971-2000. A partir de los patrones característicos de gran escala Espesor de la capa atmosférica 5 - 1.5km (Z2) y 12 - 5km (Z5) derivadas del reanálisis del NCAR (1971- 2010), de los patrones de Temperatura Superficial del Mar (TSM) del Centro Hadley y de Z5, Z2 y TSM del modelo ECHAM4/OPYC3 (1990-2065). Los datos locales corresponden a la precipitación y temperatura (1971-2010) de 216 estaciones convencionales distribuidas sobre Perú. Se identifica el estado del clima de los últimos 40 años mediante la tendencia lineal asociada a una significancia estadística de 95 %, según Sen (1968) y Mann kendall (1976) y sobre esta base se construye los escenarios futuros. Los resultados, en promedio para Perú, indican la evidencia del aumento de la temperatura máxima en 0.15°C/década y de la mínima en 0.22°C/década principalmente en los Andes donde espacialmente configura un comportamiento regional. La precipitación en promedio indica incremento de 12 % relativo a su patrón actual, no obstante presenta alta variabilidad espacial. La calibración del modelo estadístico (1971-2005) presentó un índice de bondad de ajuste de 0.5 para la temperatura y 0.4 para la precipitación. La validación (2006-2010) de la temperatura indica un bias menor a ±0.4°C y para precipitación menor a ±15%. Como consecuencia, además de otros estadísticos, los patrones evaluados fueron utilizados como predictores del modelo con posible respuesta local deducible de la relación física y correlación histórica, obteniéndose las proyecciones 2036-2065. Los resultados indican en promedio para Perú, el aumento de la temperatura máxima de 1.4°C en 88 localidades de un total de 117 evaluadas, aumento de la temperatura mínima de 1.7°C en 95 localidades de 118 evaluadas y el incremento de la precipitación de 18% en 88 localidades de un total de 153; que comparadas con la tendencia local reciente y las proyecciones globales del IPCC en sus reportes AR3 - AR5 para el escenario de alta emisión, guardan consistencia y parecen ser las más probables en el largo plazo en cuanto no se siga mitigando.

Possible changes in the behavior of the temperature and rainfall at local level in Peru for the austral summer from 2036 to 2065 were estimated using the multivariate technique of Canonical Correlation Analysis (CCA) using the A2 high emissions of greenhouse gases scenario for the period 1971-2000. Based on the characteristic of large-scale patterns layer thickness 5-1.5km (Z5) and 12-5km (Z2) derived from the NCAR reanalysis (1971-2010), the patterns of sea surface temperature (SST) from the Hadley Center and the Z5, Z2 and SST derived from the ECHAM4/OPYC3 global model (1990-2065). The local scale data correspond to rainfall and temperature (1971-2010) coming from 216 conventional stations distributed over the Peruvian territory. The state of the climate of the past 40 years is identified through the linear trend associated with a statistical significance of 95% as tested by Sen (1968) and Mann Kendall (1976) and on this basis future scenarios are built upon. The results show evidence of an increase of 0.15°C/decade for maximum temperature and 0.22°C/decade for minimum temperature mainly in the Andes where it specially configures a regional behavior. For precipitation it is observed that it increases by 12% in relation to its current pattern; however it shows high spatial variability. Model calibration based on ACC (1971-2005) showed a goodness of fit index of 0.5 for the temperature and 0.4 for precipitation. Temperature validation (2006-2010) indicates a bias of less than ± 0.4°C and for precipitation a bias of less than ± 15%. As a result, in addition to other statistical, the evaluated characteristic patterns were used as predictors for the statistical model with possible local response deductible of the physical relationship and historical correlation, obtaining projections from 2036 to 2065. The results, in general, indicate on average, future increases in the maximum temperature of 1.4°C in 88 locations out of a total of 117 evaluated, increases in minimum temperature of 1.7°C in 95 locations out of 118 evaluated and an increase in rainfall by 18% in 88 locations out of a total of 153 evaluated; that compared with current local and with the global IPCC projections –Reports 2000 AR3, AR4 2007 and AR5 2013 for the high emissions scenario–, they are consistent and appear to be the most likely in the long run if they are not being mitigated.