¿Cómo el clima controla los glaciares tropicales?
Jean Emmanuel Sicart
IRD, LTHE, UMSA-IHH-IGEMA
LMI GREATICE, ORE GLACIOC...
Climat - Glaciers
- Fricción (viento)
- Evaporación
- transferencia de calor
- emisión de contaminante
etc…
Capa limite (100-1000m):
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Radiación solar incidente
Radiación solar reflejada
Radiación térmica incidente
(atmósfera, nubes)
Radiación térmica emiti...
Dinámica del viento en montaña
Viento del vale
‘anabatico’
Viento ‘catabatico’
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dirección Velocidad del viento
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anual
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80 °W 60 °W70 °W
S.N. de Cocuy
Santa Isabel
Antizana 15 & 12
Carihuayrazo - Cotopaxi
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‘Clima local’, Antizana (Ecuador, 0°28°S) / Zongo (Bolivia, 16°S)
Favier et al., 2004
BOLIVIA
ECUADOR
• Radiación neta de onda corta S
• Radiación neta de onda larga L
• Flujo turbulento de calor sensible H
• Flujo turbulent...
Huayna Potosi (16 15’S), Bolivia
Zongo Glacier
6000-4900 m asl, 2 km2
Clima similar a Peru
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Simulación de los flujos de energía y de la fusión en toda la superficie del glaciar
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¿Cómo el clima controla los glaciares tropicales?

  1. 1. ¿Cómo el clima controla los glaciares tropicales? Jean Emmanuel Sicart IRD, LTHE, UMSA-IHH-IGEMA LMI GREATICE, ORE GLACIOCLIM jean-emmanuel.sicart@ird.fr
  2. 2. Climat - Glaciers
  3. 3. - Fricción (viento) - Evaporación - transferencia de calor - emisión de contaminante etc… Capa limite (100-1000m): Parte baja de la atmósfera que esta directamente influenciada por la superficie terrestre Capa limite de la atmósfera
  4. 4. Radiación solar incidente Radiación solar reflejada Radiación térmica incidente (atmósfera, nubes) Radiación térmica emitida por el glaciar viento Flujos turbulentos de calor sensible y de calor latente Fusión cuando la superficie alcanza 0°C Balance de energía: relación clima - glaciar Clima Fusión Acumulación Balance de masa Flujos de energía Precipitaciones Albedo nieve / hielo
  5. 5. Dinámica del viento en montaña Viento del vale ‘anabatico’ Viento ‘catabatico’
  6. 6. 0 4 8 12 16 20 0 heure locale 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 m.s-1 dirección Velocidad del viento VERANO anual 0 4 8 12 16 20 0 heure locale 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 m.s-1 INVIERNO anual 1999-2000 Régimen de viento, Zongo, Bolivia, circulación térmica local (glaciar tropical) VERANO INVIERNO catabatico anabatico
  7. 7. Venezuela 0° 10 °S 20 °S 10 °N 80 °W 60 °W70 °W S.N. de Cocuy Santa Isabel Antizana 15 & 12 Carihuayrazo - Cotopaxi Artezonraju Yanamarey Sullcón Zongo (Chacaltaya) Charquini Sur Glaciares monitoreados en la Cordillera de los Andes en IRD IHH-IGEMA (UMSA) SENAMHI-ANA (UGRH) INAMHI-EPN (DICA) IRD investigaciones en los glaciares tropicales andinos (desde 1992) LMI GREATICE, ORE GLACIOCLIM
  8. 8. ‘Clima local’, Antizana (Ecuador, 0°28°S) / Zongo (Bolivia, 16°S) Favier et al., 2004 BOLIVIA ECUADOR
  9. 9. • Radiación neta de onda corta S • Radiación neta de onda larga L • Flujo turbulento de calor sensible H • Flujo turbulento de calor latente LE Flujos de energía en la superficie de glaciares Antizana (Ecuador, 0°28°S) / Zongo (Bolivia, 16°S) Ecuación del BE: R + H + LE + G + P = QM [Favier et al., 2004; Sicart et al., 2005] ECUADOR BOLIVIA
  10. 10. Huayna Potosi (16 15’S), Bolivia Zongo Glacier 6000-4900 m asl, 2 km2 Clima similar a Peru 09 10 10 11 12 01 02 03 04 05 06 07 08 month -4 -2 0 2 4 6 T(°C) 0 20 40 60 80 100 RH(%) 40 30 20 10 0 prec.(mmday-1 ) 09 10 10 11 12 01 02 03 04 05 06 07 08 0 100 200 300 400 S(Wm-2) 160 200 240 280 320 L(Wm-2) 0 0.2 0.4 0.6 discharge(m3s-1) Sextra Época húmeda (verano): Precipitaciones y fusión Época seca (invierno): Poca fusión Bajas variaciones térmicas
  11. 11. Simulación de los flujos de energía y de la fusión en toda la superficie del glaciar Modelo ‘físico’: herramienta para entender los procesos de fusión Modelo de Hock and Homlgren [2005]: - Cálculos en la estación climática - Extrapolación espacial de los flujos Resolución: hora / 20 m modificado para los glaciares tropicales: - Albedo: caídas de nieve en época de fusión - Radiación infrarroja: grandes variaciones causadas por los nubes Objectivos: entender los cambios anuales y mensuales del balance de masa Sicart et al., 2011
  12. 12. Energy fluxes in wet season (maximum melting): averages over the entire glacier • Ice melting by solar radiation during cloudless periods • Snow melting by long-wave radiation during cloudy periods 24-Nov 29-Nov 04-Dec 09-Dec 14-Dec 19-Dec 24-Dec 29-Dec 03-Jan 08-Jan 13-Jan 18-Jan 23-Jan 28-Jan 02-Feb -100 0 100 200 300 400 energyflux(Wm-2 ) -100 0 100 200 300 Joules106 S H+LE SUM L S: net short-wave radiation L: net long-wave radiation H+LE: turbulent fluxes Nubes / Nieve Cielo claro
  13. 13. Energy fluxes in dry season: averages over the entire glacier Low melting rates: • energy loss in long-wave radiation • energy loss by sublimation 12-Feb 22-Feb 03-Mar 13-Mar 23-Mar 02-Apr 12-Apr 22-Apr 02-May 12-May 22-May 01-Jun 11-Jun 21-Jun 01-Jul 11-Jul 21-Jul 31-Jul -150 -50 50 150 250 350 energyflux(Wm-2 ) -800 -600 -400 -200 0 200 400 600 Joules106 S H+LE SUML S: net short-wave radiation L: net long-wave radiation H+LE: turbulent fluxes
  14. 14. 09 10 10 11 12 01 02 03 04 05 06 07 08 month 0 2 4 6 8 10 runoff(mm) 0 2 4 6 precipitations(mm) 0 100 200 300 400 500 sumprecipitations(mm) Balance de masa depende de las precipitaciones: intensidad, frecuencia, distribución en el año … Caudal (fusión) precipitaciones Precipitaciones acumuladas Retrazo de la época de lluvia (El Niño 97/98): - acumulación de nieve, ++ fusión (albedo) Definir tres estaciones? (C. Ramallo, doctorado IRD, 2009-2013)
  15. 15. Balance de energía: útil para interpretar los cambios glaciares (año, mes, hora …) Los procesos de fusión y acumulación son interrelacionados en los glaciares tropicales La temperatura es relacionada con el balance de masa a través de los procesos de ablación (fusión) y de acumulación (precipitaciones) Temperatura del aire: resultado de los flujos de energía (como la fusión glaciar) Pero el aire no aporta mucha energía al glaciar Nubes (radiación) y precipitaciones (albedo): importante para la fusión Cambios glaciares pasado y futuros: pueden ser relacionados con cambios de estacionalidad de nubes y precipitaciones monzón , frentes fríos del sur con caídas de nieve (surazos) … GRACIAS

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