Universidad de La Salle Universidad de La Salle Ciencia Unisalle Ciencia Unisalle Ingeniería Ambiental y Sanitaria Facultad de Ingeniería 1-1-2011 Caracterización climatológica de la cuenca alta del Río Bogotá Caracterización climatológica de la cuenca alta del Río Bogotá Paola Andrea Boada Cuevas Universidad de La Salle, Bogotá Follow this and additional works at: https://ciencia.lasalle.edu.co/ing_ambiental_sanitaria Citación recomendada Citación recomendada Boada Cuevas, P. A. (2011). Caracterización climatológica de la cuenca alta del Río Bogotá. Retrieved from https://ciencia.lasalle.edu.co/ing_ambiental_sanitaria/86 This Trabajo de grado - Pregrado is brought to you for free and open access by the Facultad de Ingeniería at Ciencia Unisalle. It has been accepted for inclusion in Ingeniería Ambiental y Sanitaria by an authorized administrator of Ciencia Unisalle. For more information, please contact [email protected].
Transcript
Universidad de La Salle Universidad de La Salle
Ciencia Unisalle Ciencia Unisalle
Ingeniería Ambiental y Sanitaria Facultad de Ingeniería
1-1-2011
Caracterización climatológica de la cuenca alta del Río Bogotá Caracterización climatológica de la cuenca alta del Río Bogotá
Paola Andrea Boada Cuevas Universidad de La Salle, Bogotá
Follow this and additional works at: https://ciencia.lasalle.edu.co/ing_ambiental_sanitaria
Citación recomendada Citación recomendada Boada Cuevas, P. A. (2011). Caracterización climatológica de la cuenca alta del Río Bogotá. Retrieved from https://ciencia.lasalle.edu.co/ing_ambiental_sanitaria/86
This Trabajo de grado - Pregrado is brought to you for free and open access by the Facultad de Ingeniería at Ciencia Unisalle. It has been accepted for inclusion in Ingeniería Ambiental y Sanitaria by an authorized administrator of Ciencia Unisalle. For more information, please contact [email protected].
MARCO DE REFERENCIA .......................................................................................................................................... 19
1.1 MARCO TEÓRICO ........................................................................................................................................... 19
1.1.2 El clima ..................................................................................................................................................... 20
1.1.3 Relación entre clima y recurso hídrico en una cuenca hidrográfica .......................................................... 25
1.3 MARCO LEGAL................................................................................................................................................ 31
2. CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LA ZONA DE ESTUDIO ............................................................................ 32
2.1 UBICACIÓN GEOGRÁFICA CUENCA ALTA DEL RÍO BOGOTÁ .................................................................... 32
2.2 CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DE LA CUENCA ALTA DEL RÍO BOGOTÁ .................................................... 34
2.2.2 Hidrografía de la región ............................................................................................................................ 36
2.2.3 Características bióticas cobertura fauna y flora ....................................................................................... 36
3.1 FASES DEL PROYECTO ................................................................................................................................. 40
3.1.1 Fase 1: Exploratoria ................................................................................................................................. 40
3.1.2 Fase 2: Procesamiento y manejo de datos .............................................................................................. 41
3.1.3 Fase 3: Análisis de Información ............................................................................................................... 42
3.1.4 Fase 4: Presentación de Resultados ....................................................................................................... 42
3.2 INVENTARIO Y ANÁLISIS DE LA RED METEOROLÓGICA .......................................................................... 43
3.2.1 Criterios de calidad para selección de información climatológica ............................................................. 43
3.2.2 Cobertura de la red meteorológica ........................................................................................................... 48
3.2.3 Procesamiento de la información ............................................................................................................ 50
3.2.4 Generación de datos faltantes ................................................................................................................. 50
4.6 BRILLO Y RADIACIÓN SOLAR ....................................................................................................................... 77
Tabla 1. Consideraciones sobre los pisos térmicos. F.J.Caldas ................................................................................. 28
Tabla 2. Clase de clima por factor de humedad ........................................................................................................... 28
Tabla 3. Tipos de clima según Caldas Lang ................................................................................................................. 29
Tabla 4. Marco legal sobre cuencas hidrográficas ....................................................................................................... 31
Tabla 5. Número de especies según subcuenca .......................................................................................................... 38
Tabla 6. Red de estaciones meteorológicas seleccionadas del IDEAM ........................................................................... 45
Tabla 7. Red de estaciones meteorológicas seleccionadas de la CAR ....................................................................... 46
Tabla 8. Porcentajes de disponibilidad de datos en estaciones meteorológicas CAR-IDEAM .................................... 47
Tabla 9. Cobertura de la red meteorológica según parámetros en Estaciones CAR-IDEAM ...................................... 49
Tabla 10. Estaciones utilizadas para aplicar el método de Caldas-Lang ..................................................................... 54
Tabla 11. Clasificación Climática de Caldas-Lang ....................................................................................................... 85
LISTA DE GRÁFICAS
Gráfica 1. Temperatura Media Mensual Estación Iberia antes de aplicar el Modelo ARIMA ....................................... 52
Gráfica 2. Temperatura Media Mensual Estación Iberia generada en el software SPSS aplicando el modelo ARIMA . 53
Gráfica 3. Comportamiento de las lluvias en el municipio de Chocontá ....................................................................... 62
Gráfica 4. Comportamiento de las lluvias en sectores elevados de la cuenca alta ...................................................... 63
Gráfica 5. Comportamiento de la lluvia en la parte central de la cuenca alta ............................................................... 64
Gráfica 6. Comportamiento de la temperatura en la cuenca alta del río Bogotá .......................................................... 69
Gráfica 7. Comportamiento de la temperatura mínima en la cuenca alta del río Bogotá ............................................. 70
Gráfica 8. Comportamiento de la evaporación en la cuenca alta del río Bogotá .......................................................... 74
Gráfica 9. Comportamiento de la humedad del aire en la cuenca alta del Río Bogotá ................................................ 76
Gráfica 10. Comportamiento del brillo solar en la cuenca alta del río Bogotá .............................................................. 78
Gráfica 11. Comportamiento de la radiación solar en la cuenca alta del río Bogotá .................................................... 79
Gráfica 12. Comportamiento de la velocidad y la dirección del viento: Estación Gachaneca ...................................... 81
Gráfica 13. Comportamiento de la velocidad y la dirección del viento: Estación Eldorado .......................................... 82
Gráfica 14. Rosa de vientos de la estación Guatavita para el periodo 1991 a 2008 .................................................... 83
Gráfica 15. Distribución de frecuencias, velocidad y dirección del viento. Estación Guatavita .................................... 84
Gráfica 18 Relación entre las anomalías en la precipitación y el índice ONI estación Villapinzón .............................. 93
Gráfica 19. Relación entre las anomalías en los caudales Vs el índice ONI estación Villapinzón ............................... 95
9
Gráfica 20. Comparación entre Índices MEI (índice Multivariado de ENOS) y ONI (Índice del Niño Oceánico) de Eventos Niña 1973-1974 Vs 2010-2011 ....................................................................................................................... 97
Gráfica 21. Tendencia Temperatura Media Anual Estación Checua, Municipio de Nemocón ..................................... 98
Gráfica 22. Tendencias en las temperaturas globales ................................................................................................ 99
LISTA DE DIAGRAMAS
Diagrama 1. Fase Exploratoria ................................................................................................................................... 41
Diagrama 2. Fase de procesamiento y manejo de datos ............................................................................................. 41
Diagrama 3. Fase de Análisis de información .............................................................................................................. 42
Diagrama 4. Fase de presentación de resultados ........................................................................................................ 43
Diagrama 5. Resumen del análisis del coeficiente de correlación entre dos variables ................................................ 53
LISTA DE MAPAS
Mapa 1. Orografía cuenca del río Bogotá ..................................................................................................................... 35
Mapa 2. Distribución de la red meteorológica en el área de estudio ............................................................................ 44
Mapa 3. Isoyetas totales anuales en la cuenca alta del río Bogotá ............................................................................. 59
Mapa 4. Isotermas medias anuales en la cuenca alta del río Bogotá .......................................................................... 67
Mapa 5. Distribución espacial de la evaporación en el área de estudio ....................................................................... 72
LISTA DE ILUSTRACIONES
Ilustración 1. Sistema Climático Global .......................................................................................................................... 23
Ilustración 2. Localización Geográfica de la Cuenca del Río Bogotá. .......................................................................... 32
Ilustración 3. Velocidad del viento promedio para Cundinamarca ................................................................................ 80
10
LISTA DE ANEXOS
ANEXO A. Tablas valores de precipitación (mm) IDEAM-CAR
ANEXO B. Tablas valores de temperatura (°C) IDEAM-CAR
ANEXO C. Tablas valores de humedad relativa (%) IDEAM-CAR
ANEXO D. Tablas valores de evaporación (mm) IDEAM-CAR
ANEXO E. Tablas valores de brillo solar (Hrs) y radiación solar (cal/cm2) IDEAM-CAR
ANEXO F. Tablas valores de punto de rocío (°C) IDEAM-CAR
ANEXO G. Tablas valores de tensión de vapor (Mb) y nubosidad (Octas) IDEAM-CAR
ANEXO H. Gráficas precipitación (mm) IDEAM
ANEXO I. Gráficas precipitación (mm) CAR
ANEXO J. Gráficas temperatura máxima, media y mínima (°C) IDEAM-CAR
ANEXO K. Gráficas humedad relativa (%) IDEAM-CAR
ANEXO L. Gráficas evaporación (mm) IDEAM-CAR
ANEXO M. Gráficas punto de rocío (°C) IDEAM-CAR
ANEXO N. Gráficas brillo solar (Horas) y radiación solar (cal/cm2) IDEAM-CAR
ANEXO O. Gráficas tensión de vapor (Mb) y nubosidad (Octas) IDEAM
ANEXO P. Tabla explicativa y gráficas de correlaciones y tendencias entre precipitación, caudales y niveles
ANEXO Q. Tabla resumen de la ocurrencia de fenómenos ENOS con el ONI (Índice del Niño Oceánico)
ANEXO R. Datos de índices ONI (Índice del Niño Oceánico) y MEI (Índice Multivariado del ENOS) 1950-2011
11
ABREVIATURAS
CAR: Corporación Autónoma Regional
DANE: Departamento Administrativo Nacional de Estadística
ENOS: El Niño- Oscilación del Sur
IDEAM: Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales
IPCC: Intergovernmental Panel on Climate Change
MEI: Índice Multivariado ENOS
NOAA: National Oceanic and Atmospheric Administration
CORPORACIÓN AUTÓNOMA REGIONAL DE CUNDINAMARCA. Plan de ordenación y manejo de la cuenca hidrográfica del río Bogotá, 2006.
40
3. METODOLOGÍA
Para el desarrollo del proyecto, fue necesario establecer una metodología, que
permitiera ejecutar paso a paso y de forma organizada cada una de las diferentes
fases, partiendo de la búsqueda y adquisición de todo el material bibliográfico y
cartográfico requerido como apoyo para la realización del proyecto y la
información meteorológica que se obtuvo a partir de la identificación de aquellas
estaciones pertenecientes a la red meteorología disponible en el área de estudio,
procurando que estas contaran con series y datos confiables para establecer la
realidad climática de la cuenca alta, por lo que se realizó una revisión de la
información disponible para luego trabajar sobre esta y, finalmente,
establecer el comportamiento de los diferentes parámetros meteorológicos,
realizar la zonificación climatológica de la cuenca alta del río Bogotá y determinar
su relación con el comportamiento de los niveles y caudales hídricos del sistema.
3.1 FASES DEL PROYECTO
El proyecto “Caracterización climatológica de la cuenca alta del Rio Bogotá” se
llevó a cabo en cuatro fases.
3.1.1 Fase 1: Exploratoria
En esta fase se recopiló la documentación de las fuentes bibliográficas tanto
digitales como físicas, se obtuvo la información disponible en las bases de datos
de la CAR y el IDEAM sobre los parámetros meteorológicos mensuales-
multianuales y valores extremos de temperatura, precipitación, humedad,
evaporación, insolación y viento en superficie. En el análisis espacial de los datos
(temperatura y precipitación, principalmente) se utilizó una cartografía del área de
estudio a escala 1:25.000. Además, se llevó a cabo una visita a la cuenca con
fines de reconocimiento y registro fotográfico, (Diagrama 1).
41
Diagrama 1. Fase Exploratoria
3.1.2 Fase 2: Procesamiento y manejo de datos
En esta fase se realizó la selección y verificación de la información. Con la
aplicación del software estadístico SPSS se ajustaron las series de datos. Los
datos finales fueron utilizados en la construcción de gráficos y mapas (isoyetas e
isotermas). Estos últimos se crearon haciendo uso del Sistema de Información
Geográfica ArcGIS, (Diagrama 2).
Diagrama 2. Fase de procesamiento y manejo de datos
42
3.1.3 Fase 3: Análisis de Información
En la tercera fase se analizó la red meteorológica en cuanto a su cobertura y
distribución, se determinó la distribución espacio–temporal de los parámetros
meteorológicos, teniendo en cuenta los factores que influyen en su
comportamiento, con lo que se obtuvo el régimen climático de la zona de estudio.
Finalmente se realizó la zonificación climática por el método Caldas-Lang. En el
análisis se tuvo en cuenta algunas consideraciones relacionadas con el
comportamiento del sistema hídrico de la cuenca, frente al Fenómeno ENOS y el
cambio climático, (Diagrama 3).
Diagrama 3. Fase de Análisis de información
3.1.4 Fase 4: Presentación de Resultados
El resultado de los análisis se presentó en textos (conceptos y análisis), gráficos
(distribución mensual, anual y multianual de los distintos parámetros), tablas
(consideraciones sobre la red y series de datos) y mapas (isoyetas e isotermas y
zonificación climática), (Diagrama 4).
43
Diagrama 4. Fase de presentación de resultados
3.2 INVENTARIO Y ANÁLISIS DE LA RED METEOROLÓGICA
3.2.1 Criterios de calidad para selección de información climatológica
Para establecer la caracterización climatológica del área de estudio se trabajó con
61 estaciones meteorológicas, (Tabla 6 y 7), operadas por la CAR y el IDEAM en
los 14 municipios que hacen parte de la cuenca alta del río Bogotá (Mapa 2),
buscando que las estaciones contaran con series de precipitación, temperatura,
evaporación, humedad relativa, brillo solar, velocidad y dirección del viento.
Se tomaron en principio 90 estaciones, de las cuales, se decidió eliminar aquellas
con series muy incompletas y heterogéneas, procurando dejar aquellas con series
superiores a 20 años y con mínimo el 80% de datos por parámetro (Tabla 8).
Aquellas estaciones con registros inferiores a los criterios mencionados se
tomaron en cuenta únicamente como red de apoyo.
Del 100% de las estaciones seleccionadas, el 43% son pluviométricas (PM), el
33% pluviográficas (PG), el 10% climatológicas ordinarias (CO), el 8%
meteorológicas especiales (ME), el 5% climatológicas principales (CP) y
finalmente el 2% automáticas (AU).
Mapa 2. Distribución de la red meteorológica en el área de estudio
Fuente: Ordenación del recurso hídrico de la cuenca alta del río Bogotá. Climatología (López L. – 2010)
Tabla 6. Red de estaciones meteorológicas seleccionadas del IDEAM
46
Tabla 7. Red de estaciones meteorológicas seleccionadas de la CAR
47
Tabla 8. Porcentajes de disponibilidad de datos en estaciones meteorológicas CAR-IDEAM
48
3.2.2 Cobertura de la red meteorológica
Al realizar la caracterización climatológica del área de estudio, se evaluó el
nivel de cobertura de cada parámetro según la red meteorológica disponible.
Para esto se hizo una revisión, determinando con cuantos y cuales parámetros
meteorológicos contaba cada una de las estaciones, luego se organizó la
información obtenida en una hoja Excel y finalmente se sacó el porcentaje de
cobertura de cada parámetro meteorológico (Tabla 9).
Los porcentajes finales demuestran que del 100% de los parámetros
meteorológicos, la precipitación (totales mensuales, número de días
mensuales, máxima 24 hr), con un 78% es el parámetro que tiene mayor
cobertura en la zona, en cuanto a la temperatura, humedad, evaporación, y
punto de roció, cada uno tiene un porcentaje del 4% de cobertura, el brillo solar
tiene un 3% de cobertura y en último lugar se encuentra la radiación solar y el
viento en superficie, parámetros que solo cuentan con un 2% siendo los que
menos cobertura tienen en la zona.
Lo anterior indica que la red meteorológica, no cuenta con una buena cantidad
de estaciones sobre la cuenca alta del río Bogotá, tiene una mala distribución y
un déficit notorio en cuanto a la cobertura y disponibilidad de la mayoría de los
parámetros meteorológicos requeridos para hacer un estudio climatológico.
Tabla 9. Cobertura de la red meteorológica según parámetros en Estaciones CAR-IDEAM
3.2.3 Procesamiento de la información
Tomando como base el manual para el manejo y verificación de información
meteorológica (López V. 1988), se procedió a depurar los datos eliminando
aquellos cuyo comportamiento no correspondía (errores en la observación y/o
codificación) a los rangos de elevación y a las características de la zona de
estudio.
Durante el proceso se pudo establecer que en muchos casos las observaciones
fueron realizadas a deshoras14 lo que dificultó en buena medida el proceso de
verificación (tratamiento dado a la información analizándola, depurándola,
corrigiéndola y, en algunos casos, complementándola).
3.2.4 Generación de datos faltantes
Algunas series de precipitación y temperatura presentaron vacios en meses,
donde probablemente no se realizó la toma de datos o estos fueron descartados
por diferentes motivos. Por lo anterior, la información meteorológica se revisó para
identificar aquellas estaciones con series que permitieran establecer la realidad
climática del área de estudio por contener datos confiables y las cuales fueron
completadas por medio del modelo ARIMA, previendo que estas contaran con
suficientes datos de tal manera que se pudieran hacer las predicciones
respectivas .
Para completar las series se utilizó un software estadístico de IBM llamado SPSS
(Statistical Package for the Social Sciences) Statistics 19 Versión de evaluación,
que permitió la aplicación del modelo ARIMA.
14
INSTITUTO DE HIDROLOGÍA, METEOROLOGÍA Y ESTUDIOS AMBIENTALES. CORPORACIÓN AUTONIMA REGIONAL DE CUNDINAMARCA. Estudio para el redimensionamiento de la red meteorológica, 2008.
51
Método de series de tiempo modelo ARIMA
El acrónimo ARIMA significa Modelos Auto-regresivos Integrados de
Medias Móviles (Auto-Regresive Integrated Moving Average) y cada una de
las tres partes del acrónimo se le denomina componente y modela un
comportamiento distinto de la serie15. Se define el modelo como auto-
regresivo si la variable endógena de un período t es explicada por las
observaciones de ella misma correspondientes a períodos anteriores
añadiéndose un término de error.
En el caso de procesos estacionarios con distribución normal, la teoría
estadística de los procesos estocásticos dice que, bajo determinadas
condiciones previas, toda Yt puede expresarse como una combinación lineal de
sus valores pasados (parte sistemática) más un término de error (innovación).
Los modelos auto-regresivos se abrevian con la palabra AR tras la que se
indica el orden del modelo: AR(1), AR(2),....etc.
En cuanto al modelo de medias móviles, este explica el valor de una
determinada variable en un período t en función de un término independiente y
una sucesión de errores correspondientes a períodos precedentes,
ponderados convenientemente. Estos modelos se denotan normalmente
con las siglas MA, seguidos, como en el caso de los modelos auto-regresivos,
del orden entre paréntesis.
Una vez visto el comportamiento de cada componente del acrónimo
ARIMA, este se puede definir como un modelo de regresión lineal múltiple,
donde la variable dependiente es la propia serie (diferenciada o no)
15
MATÉ JIMÉNEZ, Carlos y ARROYO GALLARDO, Javier. Métodos de predicción para series temporales de intervalos e histogramas. Madrid (España). Universidad Pontificia Comillas, 2008.
52
y las variables independientes son valores de la serie y valores de los errores
de ajuste retrasados hasta unos órdenes p y q, respectivamente16.
A continuación se muestran dos gráficas de temperatura media mensual de la
estación Iberia de la CAR. En la primera (Gráfica 1), se observa algunas
discontinuidades correspondientes a los datos faltantes y en la segunda (Gráfica
2), se pueden apreciar las predicciones proporcionadas por el modelo ARIMA
para completar la serie.
Es importante aclarar que la serie correspondiente a la temperatura media
mensual de la estación de Iberia se tomó desde el año 1970 hasta el 2009, pero
para efectos de facilitar la explicación en cuanto a la aplicación del modelo ARIMA
en el presente trabajo, se decidió tomar la serie desde 1991 hasta el 2009 a
manera de ejemplo.
Gráfica 1. Temperatura Media Mensual Estación Iberia antes de aplicar el Modelo ARIMA
16
MAHÍA, Ramón y De ARCE, Rafael. Programa Citius: Técnicas de previsión de variables financieras. Madrid (España). Universidad Autónoma de Madrid. Departamento de Economía Aplicada. U.D.I. Econometría e Informática, 2001.
53
Gráfica 2. Temperatura Media Mensual Estación Iberia generada en el software SPSS aplicando el
modelo ARIMA
3.2.5 Regresión Lineal
Para poder determinar la relación entre los parámetros, se utilizó el método de
regresión lineal que permite hallar el coeficiente de correlación, cuyo valor
oscila entre -1 y +1 (Diagrama 5) y permite hallar el grado de relación entre dos
variables diferentes. El análisis del coeficiente de correlación se resume en el
siguiente diagrama:
Diagrama 5. Resumen del análisis del coeficiente de correlación entre dos variables
Fuente: Proyecto e-Math Universitat Oberta de Catalunya (UOC) 2002
54
3.3 METODOLOGÍA PARA LA CLASIFICACIÓN CLIMÁTICA
La clasificación climática del área que comprende la cuenca alta del río Bogotá, se
determinó utilizando el método basado en las teorías propuestas por Caldas y
Lang, en el cual se tienen en cuenta los parámetros temperatura, elevación y
precipitación.
Para realizar la clasificación climática fue necesario escoger estaciones que
contaran con información tanto de temperatura como de precipitación, y que al
mismo tiempo, por su distribución en el área de la cuenca alta del río Bogotá
pudieran ser representativas para determinar la clasificación climática de la región,
razón por la cual, de 61 estaciones solo se utilizaron 10 de ellas para aplicar el
método de Caldas- Lang (Tabla 10).
Tabla 10. Estaciones utilizadas para aplicar el método de Caldas-Lang
55
4. EL CLIMA EN LA CUENCA ALTA DEL RIO BOGOTÁ
Luego del proceso de depuración de la información, de generación de datos
faltantes para completar series y teniendo en cuenta el tipo de estación
(climatológica, automática o pluviométrica), se realizó el análisis de los datos con
el fin de establecer el comportamiento del clima en la región. El estudio de las
variables se llevó a cabo tomando como base las series mensuales multianuales
de los parámetros definidos.
4.1 CONSIDERACIONES SOBRE LA METEOROLOGÍA DE LA REGIÓN
4.1.1 Climatología
La OMM (Organización Meteorológica Mundial), en su publicación técnica N°182,
define el clima como la síntesis de las condiciones meteorológicas, caracterizadas
por los estados y las evoluciones del tiempo (representadas por estadísticas a
largo plazo que muestran el comportamiento de los elementos o variables
meteorológicas) en una porción determinada del espacio.
La ubicación geográfica del territorio colombiano (entre 4°13’30” de latitud sur y
12°30’40” de latitud norte), sobre la franja ecuatorial o zona tórrida de la tierra, le
permite recibir una cantidad abundante y casi constante de radiación durante todo
el año, situación que supondría un clima tropical con temperaturas elevadas y muy
poco variables a lo largo del año. Sin embargo, en Colombia es posible encontrar
una diversidad climática envidiable, debido principalmente, a la riqueza orográfica
del país.
Es importante anotar que, no solo la latitud y la orografía determinan las
condiciones climáticas que predominan sobre el territorio colombiano, existen
otros factores como la distribución de océanos y continentes y el desplazamiento
de corrientes atmosféricas, los cuales inciden en el comportamiento de los
56
elementos o parámetros meteorológicos (lluvias, temperatura, insolación,
humedad, etc.) y entregan características particulares al clima en las distintas
regiones del país.
Debido a las diferencias térmicas existentes entre las latitudes medias y bajas del
planeta, se originan corrientes atmosféricas permanentes en la baja troposfera que
se mueven entre los trópicos y el ecuador. Estas corrientes, cálidas y húmedas, de
componente noreste y sureste son conocidas como vientos Alisios y en su
recorrido se encuentran sobre la franja ecuatorial dando origen a una zona de
bajas presiones conocida como Zona de Confluencia Intertropical (ZCIT),
caracterizada por la formación de grandes y abundantes nubes, las cuales dan
origen a precipitaciones de variada intensidad.
La ZCIT tiene un desplazamiento sur-norte-sur a lo largo del año, alcanzando su
posición extrema norte (entre 12º y 15° N), durante los meses de julio y
septiembre (estación de verano en el Hemisferio boreal) y su posición extrema sur
(entre 3 y 5°S) en el período comprendido entre febrero y marzo. Este sistema
recorre el centro del país dos veces al año dejando a su paso cantidades
importantes de precipitación sobre Cundinamarca, donde se encuentra el área de
estudio.
Una razón fundamental para el estudio de la climatología de la zona que
corresponde a la cuenca alta del río Bogotá, desde el punto de vista físico-biótico,
es la intervención directa que las condiciones atmosféricas tienen sobre la
evolución de los suelos y el paisaje. Estas condiciones son el resultado de
combinar el comportamiento de los elementos o variables meteorológicas y la
incidencia de los factores fisiográficos que determinan, en gran medida, las
características físicas y bióticas del sector de la cuenca en estudio.
Otra de las razones por las que se estudia el comportamiento del clima, es el
comportamiento del caudal que corre por el río y la disponibilidad hídrica de la
cuenca; así, con el conocimiento que se tenga acerca de los valores tomados por
57
parámetros como la cantidad de agua lluvia que cae sobre el área del alto Bogotá
y la cantidad que se escapa de ella por escorrentía o en forma de vapor es posible
determinar, en buena medida, el balance hídrico de esta parte de la cuenca.
4.2 COMPORTAMIENTO DE LA PRECIPITACIÓN
La precipitación es considerada, al lado de la temperatura, como una de las
variables más importantes a la hora de estudiar el régimen climático de un lugar,
especialmente en latitudes próximas al ecuador donde el concepto de clima
pareciera limitarse al comportamiento de las lluvias. Además, es la precipitación el
elemento que determina el tipo de cobertura, la distribución de la fauna y la flora y,
más que nada, el establecimiento del ser humano sobre el planeta. Estas y otras
razones, relacionadas todas con la disponibilidad del recurso hídrico, obligan a
una mirada cuidadosa sobre el comportamiento de este parámetro.
La precipitación en el área de estudio, además de tener un comportamiento cíclico
amarrado al recorrido y características de la ZCIT, está relacionada con los
eventos convectivos nacidos del calentamiento de las masas de aire en contacto
con la superficie terrestre, estos movimientos dan origen a corrientes ascendentes
que actúan conjuntamente con la turbulencia mecánica para mezclar el aire de la
media y baja troposfera. De esta manera, cuando el aire húmedo es calentado
asciende por la pérdida de densidad, enfriándose y dando origen a las nubes de
donde más tarde caerá la lluvia.
De otro lado, los accidentes orográficos de la región sumados a factores como la
humedad, temperatura, procedencia y velocidad del viento y la estabilidad de la
atmósfera, dan origen a las denominadas nubes orográficas. De estas nubes,
estratiformes en la mayoría de los casos, proceden lluvias ligeras y moderadas,
que se hacen más frecuentes en la medida en que se asciende por las laderas de
las montañas.
58
En la cuenca alta del río Bogotá es posible observar la relación directa entre la
orografía y el comportamiento de las lluvias. En el valle geográfico del río, por
ejemplo, se observa un comportamiento de la precipitación diferente al de las
laderas que lo conforman; así mismo, la parte más alta de la cuenca (nacimiento
en el municipio de Villapinzón) presenta cantidades diferentes a las registradas en
las estaciones próximas a la sabana de Bogotá.
4.2.1 Distribución espacial
El análisis espacial de la lluvia tiene como objeto no solo determinar la manera
como se distribuyen los valores registrados a lo largo de un área o superficie
determinadas, sino el de establecer las relaciones existentes entre estos valores
(tomados en las diferentes estaciones) y los factores representativos de la región
(orografía, cobertura, fuentes hídricas) que los determinan. Partiendo de la base
que la lluvia no cae con igual intensidad ni frecuencia sobre todos los puntos de la
tierra, con la información suministrada por cada una de las estaciones y con la
ayuda de la extrapolación de datos, se busca establecer el comportamiento de la
precipitación en la región.
Para determinar la distribución espacial de las lluvias en el área de la cuenca se
realizó el trazo de las isoyetas, tomando los totales medios multianuales de las
estaciones que conforman la red seleccionada y las curvas de nivel donde están
ubicadas las mismas sobre la cartografía de la cuenca alta del río Bogotá..
En el siguiente mapa (Mapa 3), es posible observar que en la cuenca alta del río
Bogotá se registran cantidades anuales de precipitación que fluctúan entre 1.250 y
590 milímetros. Los valores se incrementan en la medida que se asciende desde
el lecho del río hacia las divisorias de aguas.
Mapa 3. Isoyetas totales anuales en la cuenca alta del río Bogotá
Fuente: Ordenación del recurso hídrico de la cuenca alta del río Bogotá – Climatología (López L. – 2010)
Los totales mensuales más altos se presentan, especialmente, en la margen
derecha del río. En la estación Guerrero, ubicada en el municipio de Zipaquirá se
tiene un registro total medio de 1252,3 mm, en la estación de Ventalarga, ubicada
en el mismo municipio, la media multianual es de 1063,8 mm. En el municipio de
Cogua, la estación El Cedral tiene un total medio anual de 956,3 mm, la Represa
del Neusa posee un registro medio de 923 mm y en la estación El borracho el dato
total medio es de 818,8 mm. Vale la pena anotar que sobre esta margen del río
son varias las estaciones que tienen totales medios alrededor de 800 mm, valores
que descienden al disminuir la elevación.
En la margen izquierda del río también es posible observar el incremento de las
lluvias en la medida que se asciende por la ladera de la cordillera oriental pero, los
totales medios son más bajos que los que se registran en la margen derecha del
río. Los valores más altos (alrededor de 800 mm) corresponden a las estaciones
ubicadas en el municipio de Chocontá, es el caso de La Iberia con 821mm y la
Represa El Sisga con 899,7 mm de lluvia media anual; estas cantidades de lluvia
alimentan la reserva hídrica del Sisga (Foto 9). En el municipio de Guasca se tiene
el registro de la estación San José (792 mm) y en Guatavita los totales medios de
Tominé (667 mm) y Guatavita (731 mm).
Foto 9. Represa del Sisga
61
Los valores más bajos de precipitación se registran en sectores bajos del
piedemonte y en el valle geográfico del río. Es el caso de las estaciones Hoyo
Arriba en el municipio de Suesca con un total medio anual de 597 mm, Checua en
el municipio de Nemocón (621 mm), Bombas en el municipio de Sesquilé (612,9),
Montecillos en Guatavita (623,5) y Alco en el municipio de Cajicá con 626 mm.
4.2.2 Distribución temporal
Estadísticamente, cuando en una región se alternan dos temporadas lluviosas y
dos relativamente secas durante el año, como en el sector donde corre el río
Bogotá, se dice que la distribución temporal de la precipitación es de tipo bimodal;
si por el contrario, como ocurre en algunos lugares, solamente se presenta un
período lluvioso y uno seco o menos lluvioso se dice que la precipitación
corresponde a una distribución monomodal. Para establecer la manera como se
comporta, en término medio, la precipitación a lo largo del año, se analizan los
datos de algunas estaciones ubicadas en la parte alta de la cuenca. Estos datos
permiten, a la vez, establecer la relación existente entre las cantidades de lluvia y
fenómenos como la aridez.
En la estación Silos ubicada al noreste del embalse del Sisga (municipio de
Chocontá), por ejemplo, la distribución de la precipitación a lo largo del año
muestra un extenso periodo lluvioso que se inicia en el mes de abril y se extiende
hasta el mes de octubre, presentando sus mayores valores en los meses de junio
y julio (139 y 146 milímetros, respectivamente); el periodo seco o de lluvias
escasas se inicia en el mes de noviembre y se extiende hasta marzo presentando
los menores registros en diciembre y enero (21 y 16 mm, respectivamente). El
valor total anual promedio en esta estación es de 929 mm y cuenta con un registro
máximo mensual de 288,8 mm (julio de 1997). De acuerdo con los datos
observados (Gráfica 3), se puede decir que en este sector, noreste de la cuenca
alta del río Bogotá, la distribución de la precipitación es de tipo monomodal.
62
Gráfica 3. Comportamiento de las lluvias en el municipio de Chocontá
Las lluvias que se presentan entre junio y agosto en este sector de la cuenca
están relacionadas con el ingreso de masas de aire frío y húmedo provenientes
del sureste del continente (en época de invierno), las cuales impulsadas por los
vientos Alisios alcanzan su estado de saturación y condensación y son
responsables de frecuentes lloviznas y/o lluvias ligeras sobre la parte alta de la
montaña.
Al analizar los datos de lluvia de las estaciones ubicadas en el municipio de
Villapinzón es posible observar el incremento de la precipitación desde finales de
marzo hasta alcanzar los máximos valores en el mes de julio (73 mm en
Villapinzón), luego las lluvias disminuyen hasta finales de septiembre cuando por
acción de la ZCIT, se presenta un notorio incremento de los valores (83 mm en
octubre).
Entre los meses de diciembre y febrero la disminución de las lluvias permite hablar
de la primera temporada seca del año. Aunque en este sector de la cuenca, la
temporada seca de julio y agosto se oculta tras las lluvias ocasionadas por la
incursión de las masas húmedas y frías traídas por los Alisios del sureste, el
hecho de presentarse una segunda temporada lluviosa entre octubre y noviembre,
como se observa (Gráfica 4), es posible hablar de una distribución bimodal.
0
200
(mm
)
MESES
DISTRIBUCIÓN MENSUAL DE LA PRECIPITACIÓN
ESTACIÓN PANONIA -CHOCONTÁ
TOTALES PRECIPITACIÓN
63
Aunque en la parte alta de Suesca y Sesquilé los valores observados son un poco
diferentes, el comportamiento es similar al del municipio de Villapinzón.
Gráfica 4. Comportamiento de las lluvias en sectores elevados de la cuenca alta
En municipios como Nemocón, Cogua, Zipaquirá, Gachancipá, Sopó y, en
general, todos aquellos sectores que se sitúan en el valle (cerca del cauce) de la
cuenca, se presentan dos épocas de lluvia definidas, desde finales de marzo
hasta comienzos de junio y desde mediados de octubre hasta los primeros días de
diciembre; las épocas de lluvia se alternan con dos periodos secos, el primero
entre diciembre y comienzos de marzo y el segundo, menos seco que el primero,
desde mediados de junio hasta mediados de septiembre.
La distribución de las lluvias en gran parte de la cuenca es de tipo bimodal,
aunque es posible observar en algunos sectores un pequeño incremento de las
cantidades a mitad de año por el fenómeno de arrastre de humedad por parte de
los Alisios, como ya se explicó (Gráfica 5).
64
Gráfica 5. Comportamiento de la lluvia en la parte central de la cuenca alta
Es de suma importancia anotar que en la mayor parte de la cuenca las lluvias,
aunque son frecuentes, no son abundantes (entre 600 y 800 mm) de tal manera
que, existe una cierta tendencia a la aridez lo que contribuye con la vulnerabilidad
del recurso hídrico.
65
4.3 COMPORTAMIENTO DE LA TEMPERATURA
Cuando se habla de la temperatura del aire en superficie se hace referencia a la
lectura que se toma de un termómetro expuesto al aire en una caseta o abrigo
meteorológico, a una altura comprendida entre 1,25 y 2 metros sobre el nivel del
suelo. En un punto cualquiera de la tierra, las temperaturas más bajas (mínimas)
se presentan luego del enfriamiento nocturno y antes de que la radiación solar
empiece a superar la terrestre. En la región intertropical, la temperatura máxima
se presenta un poco después del medio día (aproximadamente dos horas
después del cenit), cuando la inclinación de los rayos solares es aún pequeña y la
ganancia de radiación por parte de la tierra continúa superando las pérdidas.
De otro lado, se sabe que la temperatura varía con la altitud, disminuyendo
gradualmente en la medida que se asciende, lo que se conoce como gradiente
térmico vertical y hace parte de la explicación de los pisos térmicos. Es normal,
entonces que, en la medida en que ascendemos por la ladera de las montañas
que enmarcan la cuenca del río Bogotá, los valores de temperatura se hagan cada
vez menores. La cuenca alta del río se encuentra ubicada por encima de los 2600
msnm, ocupando sectores de las franjas fría y de páramo..
4.3.1 Distribución espacial
Las características del terreno, la orografía, la latitud y la elevación inciden de
manera importante en la distribución espacial de la temperatura de un lugar.
Además, la distribución de la temperatura en la región tropical, específicamente en
el territorio colombiano, está ligada al comportamiento de sistemas como la zona
de confluencia intertropical, el paso de las ondas del este y a la advección de
masas de aire desde otras latitudes.
Todo esto es posible identificarlo y analizarlo, con el trazo de las isotermas, líneas
que por teoría unen puntos con igual valor de temperatura. Para el trazado de
66
estas isolíneas se tomaron las estaciones climatológicas localizadas en la cuenca
alta del río Bogotá, teniendo en cuenta su elevación, con la que se establece el
gradiente térmico. Revisando el estudio del comportamiento de la temperatura en
Colombia (Cortez E. 1986) y teniendo en cuenta los datos disponibles se
consideró un gradiente de -0,66°C por cada 100 m de ascenso con el que se hizo
el ajuste de las isolíneas de temperatura.
La temperatura aumenta entre el nacimiento del río en el municipio de Villapinzón
y el ingreso del mismo en la sabana de Bogotá, lo mismo sucede cuando se
desciende desde la divisoria de aguas hasta el valle geográfico del río (Mapa 4).
Así, en la estación Silos (municipio de Chocontá), ubicada sobre los 2720 msnm
sobre la ladera oriental del río la temperatura media es de 12°C, valores que son
similares a los registrados en la parte alta del municipio de Guasca donde la
temperatura media es de 13°C.
La ladera occidental del río tiene un comportamiento similar, aunque no es tan
afectada por la acción del aire frío arrastrado por los Alisios del sureste a mitad de
año. En la estación Represa del Neusa (municipio de Cogua) ubicada sobre los
3100 msnm los registros medios de temperatura señalan 10°C. En esta misma
ladera, la estación Checua, ubicada en el municipio de Nemocón, con una
elevación de 2580 msnm reporta valores medios de temperatura alrededor de
14°C con valores medios mínimos cercanos a los 12ªC.
En términos generales, el conjunto de municipios que conforman la cuenca alta
del río Bogotá se encuentran dentro del piso térmico frío, siendo considerada la
parte más elevada de estos como pertenecientes a una franja cuya temperatura
es considerada muy fría.
Mapa 4. Isotermas medias anuales en la cuenca alta del río Bogotá
Fuente: Ordenación del recurso hídrico de la cuenca alta del río Bogotá – Climatología (López L. – 2010)
4.3.2 Distribución temporal
Las temperaturas medias más bajas en toda el área de la cuenca alta del río
Bogotá ocurren entre junio y agosto cuando, como ya se trató en párrafos
anteriores, llegan a la cima de la cordillera oriental los fríos y húmedos vientos
procedentes del hemisferio sur (en época de invierno). En esta época los cielos se
cubren, la radiación disminuye y las permanentes lluvias y lloviznas mantienen el
aire fresco durante la mayor parte del día lo que baja los promedios de
temperatura.
En el municipio de Chocontá, de acuerdo con los registros de la estación Silos, la
temperatura media sobre los 2700 msnm está alrededor de los 12°C, en esta
misma estación se tiene una temperatura mínima media de 7,7°C con valores
mínimos extremos de entre -3° y -5°C en los meses de enero y febrero, cuando los
cielos despejados permiten sobre enfriamientos nocturnos en la superficie. La
estación de Guasca, en el mismo municipio, reporta una temperatura media de
13°C con valores mínimos medios de 6,1°C y extremos mínimos que están entre -
1° y -6°C grados ocurridos en los primeros tres meses del año.
En estos municipios como en los demás, se conserva la bimodalidad en la
distribución de la temperatura (Gráfica 6), presentándose las temperaturas medias
más altas del primer semestre entre marzo y abril y durante el segundo semestre
entre octubre y noviembre tiempo en que la ZCIT está sobre el centro del país
causando un incremento en la nubosidad y una disminución de la velocidad del
viento, condiciones que permiten a la atmósfera superficial conservar la energía.
La temperatura media más baja se registra entre junio y julio por la incursión de
las frías corrientes de los Alisios procedentes de latitudes medias, como ya se dijo
en párrafos anteriores.
69
Gráfica 6. Comportamiento de la temperatura en la cuenca alta del río Bogotá
Es importante anotar que las épocas en que los termómetros de mínima registran
las temperaturas más bajas no coinciden con aquellas en que los promedios de
temperatura presentan sus valores mínimos. Es común encontrar temperaturas
mínimas muy bajas en los meses de diciembre enero y febrero cuando los cielos
se despejan y los enfriamientos nocturnos son importantes (Gráfica 7). Es por
estos días cuando los registros de temperatura mínima muestran valores
negativos (por debajo de 0ºC) y cuando ocurren con mayor frecuencia las heladas
que tanto afectan al sector agropecuario del país.
Los municipios que comprenden el área de la cuenca alta del río Bogotá
presentan condiciones similares en la distribución temporal de la temperatura,
70
entre diciembre y marzo predominan los cielos ligeramente cubiertos, condición
que favorecen el sobre enfriamiento nocturno de los suelos y la probabilidad de
ocurrencia de las heladas. La poca nubosidad durante estos meses también
permite el sobrecalentamiento diurno de la superficie por lo que el aire atmosférico
en contacto con esta adquiere valores altos de temperatura. Durante estos meses,
por ejemplo, en la estación Silos, en el municipio de Chocontá (2700 msnm) el
valor de la temperatura máxima media es de entre 20 y 21,5ºC y, de acuerdo con
los datos del IDEAM los valores máximos medios han alcanzado los 24ºC en el
mes de enero.
Gráfica 7. Comportamiento de la temperatura mínima en la cuenca alta del río Bogotá
71
Durante los meses lluviosos (entre abril y julio, octubre y noviembre, en la mayoría
de las estaciones) se presentan los valores más altos de temperatura media,
cuando el cielo está más cubierto y la energía de la tierra no se pierde tan
fácilmente. Durante estos meses las temperaturas mínimas, entonces, no son tan
bajas y las máximas no son tan altas.
4.4 COMPORTAMIENTO DE LA EVAPORACIÓN
La transferencia de agua desde la superficie de la Tierra hacia la atmósfera, se
debe a los procesos de evaporación del agua líquida, sublimación del hielo y
transpiración de las plantas. Físicamente se puede definir como la conversión
gradual de un líquido en gas sin que haya ebullición. Los elementos
meteorológicos más importantes en un proceso de evaporación son la
temperatura y el viento, sin embargo, los niveles de evaporación dependen
directamente de la capacidad de retención.
En las regiones montañosas es común observar que los totales de evaporación
disminuyen cuando se asciende, presentándose los valores más bajos en la franja
que coincide con el nivel de condensación. El descenso en los valores es más
notorio en la ladera de barlovento debido a que los procesos de saturación y
condensación en el aire son más frecuentes lo que disminuye la posibilidad de
entrega de vapor por parte de la superficie.
4.4.1 Distribución Espacial
Analizando los datos de evaporación disponibles en la red se pudo establecer que
los totales medios se encuentran entre 1250, en sectores de Nemocón, (cerca del
valle geográfico del río) y 750 mm en la parte alta del municipio de Cogua (al norte
del embalse del Neusa). En municipios como Villapinzón y Chocontá, alrededor de
los 2700 msnm los valores totales medios de evaporación se muestran alrededor
de 850 mm.
Mapa 5. Distribución espacial de la evaporación en el área de estudio
Fuente: Ordenación del recurso hídrico de la cuenca alta del río Bogotá – Climatología (López L. – 2010)
Lo anterior muestra que, las cantidades de evaporación disminuyen con la
elevación alcanzando los menores valores sobre las franjas hipsométricas donde
se presentan los niveles de condensación de las diferentes laderas (Mapa 5). Se
puede apreciar, además, que los totales de evaporación son un poco más
elevados en la parte alta de la ladera oriental del río, debido a la acción del Fôhn
(viento ágil que desciende de la montaña luego de que el aire ha perdido humedad
en los procesos de precipitación).
4.4.2 Distribución temporal
Durante las épocas de lluvia la nubosidad aumenta haciendo que disminuya la
cantidad de radiación sobre la superficie, lo que se ve reflejado en una
disminución de la térmica del aire en superficie. El enfriamiento del aire, debido a
las lluvias y el decrecimiento de los valores de radiación, dan como resultado un
aumento de la humedad del aire, condición que determina la disminución de los
procesos de evaporación.
Durante los meses en que las lluvias se incrementan hay un notorio descenso en
los totales de evaporación, esto sucede en mayor o menor medida en todos los
municipios que hacen parte de la cuenca alta del río Bogotá (Gráfica 8), aunque
esto no quiere decir que llueva mucho más de lo que se evapora. Durante el
periodo seco, los valores de evaporación superan ampliamente los totales de lluvia
que caen en la zona de estudio; En la estación La Fortuna (Villapinzón), durante el
período seco diciembre-febrero se registran totales mensuales de evaporación
entre 75 y 88 mm, mientras que el total mensual de las lluvias no supera los 50
mm. Caso similar ocurre con la estación Checua (municipio de Nemocón) donde
los totales mensuales de evaporación durante este mismo periodo oscilan entre 90
y 122 mm, mientras que las cantidades de lluvia no alcanzan los 40 mm.
74
Gráfica 8. Comportamiento de la evaporación en la cuenca alta del río Bogotá
Es de anotar que, los valores de precipitación superan la evaporación durante los
meses de mayo a octubre en la mayoría de las estaciones ubicadas en la parte
media y alta de las laderas de la cuenca, pero estas diferencias no son muy
grandes. En las proximidades del cauce del río, en cambio, la evaporación supera
los totales de precipitación aún en los meses considerados los más lluviosos del
año. Es posible observar este comportamiento, por ejemplo, en la estación
Checua (municipio de Nemocón). En este como en otros lugares la relación que
existe entre las lluvias y la evaporación, permite calificar como áridos o semiáridos
extensos sectores de la cuenca alta del río Bogotá.
75
4.5 COMPORTAMIENTO DE LA HUMEDAD RELATIVA
En la baja atmósfera existen cantidades variables de agua en estado de vapor, las
cuales se constituyen en uno de los componentes más importantes del aire
atmosférico. En los primeros kilómetros de la tropósfera se encuentra concentrada
la mayor parte del vapor de agua, procedente en su mayoría de los depósitos
superficiales de agua (lagos, ríos y mares). Cuando una masa de aire se enfría se
reduce su volumen y aumenta su razón de mezcla haciéndose más húmeda,
razón por la cual los valores de humedad se incrementen en la medida que se
asciende por las laderas de las montañas.
4.5.1 Distribución espacial
La humedad relativa, al igual que la precipitación crece en la medida en que se
asciende por las montañas que limitan la cuenca presentando valores medios que,
en su mayoría, oscilan entre 70% en los meses secos (enero a marzo) y 85% en
los períodos en que aumentan las lluvias (mediados de abril hasta el mes de
noviembre)
4.5.2 Distribución temporal
El comportamiento de la humedad relativa es contrario al de la temperatura y
similar al de la precipitación en prácticamente todas las estaciones analizadas. En
los primeros meses del año (enero a marzo) el cielo se presenta ligeramente
cubierto, la temperatura es alta durante el día y los valores de humedad son los
más bajos en promedio. Durante esta época seca la estación Represa del Sisga
(Chocontá) presenta valores de humedad entre 77 y 79%. Desde finales de marzo
en este lugar la nubosidad aumenta, la temperatura desciende durante el día y
crecen los valores de humedad debido a que la ZCIT aborda el centro de país
trayendo consigo un aumento en la nubosidad y las lluvias (Gráfica 9). Entre
finales de junio y mediados de septiembre, mientras la ZCIT ocupa su posición
76
más septentrional, la advección de masas de aire húmedo desde el SE del país se
intensifica, las lloviznas se hacen persistentes y la humedad alcanza valores
medios hasta de 89% en los meses de junio y julio. Las masas de aire húmedo
continúan penetrando hasta comienzos de septiembre cuando la ZCIT está de
regreso, situación que hace que los valores de humedad se mantengan por
encima de 85% hasta mediados del mes de diciembre.
Gráfica 9. Comportamiento de la humedad del aire en la cuenca alta del Río Bogotá
Este comportamiento, aunque con valores más bajos, se presenta en la mayoría
de las estaciones ubicadas en los sectores más próximos al cauce del río. En la
estación Checua (Nemocón) la humedad durante los meses de enero, febrero y
marzo oscila entre 67 y 70%, mientras que entre mayo y noviembre, cuando las
77
lluvias se incrementan por las razones ya expuestas se presentan promedios entre
72 y 76%.
4.6 BRILLO Y RADIACIÓN SOLAR
La duración del brillo solar representa el tiempo total (en horas normalmente)
durante el cual incide la luz solar de manera directa sobre la superficie, en un lugar
cualquiera de la tierra. El total de horas de brillo solar efectivo es uno de los
factores que determinan el clima de una región. Este elemento meteorológico es
importante en muchas de las actividades del ser humano. Sectores como el
agrícola, forestal, turismo, construcción y energía, planifican aspectos del
cumplimiento de sus programas y actividades sobre la perspectiva de disponer de
un suficiente número de horas con brillo solar durante el día.
4.6.1 Distribución espacial
El conocimiento sobre el régimen y distribución del brillo solar permite, estimar
características cuantitativas de parámetros como la radiación y la nubosidad de tal
manera que sea posible hacer estimaciones sobre la disponibilidad de luz día y,
más aún, sobre el aprovechamiento de la energía solar en el país.
La distribución espacial de la región se analizó con el trazo de las isohelias. En el
área de estudio la mayor cantidad de horas sol se presenta entre el piedemonte y
las márgenes del río. En la estación Checua, en la parte baja del municipio de
Nemocón, se cuenta con 1730 hrs de sol efectivo al año. Por esa misma margen
occidental del río, en la estación Represa del Neusa, por encima de los 2700
msnm, el total anual de horas registradas en los heliógrafos está alrededor de
1350 hrs. Esto permite establecer que la insolación diaria en esta parte de la
cuenca del río Bogotá disminuye en la medida que se asciende por la ladera de
las montañas, debido a la presencia de nubes de origen orográfico.
78
4.6.2 Distribución temporal
La distribución temporal del brillo solar, es inversamente proporcional al
comportamiento de la nubosidad y las lluvias y directamente proporcional, en la
mayoría de los casos, a la temperatura media (Gráfica 10).
Gráfica 10. Comportamiento del brillo solar en la cuenca alta del río Bogotá
Como ya se anotó, en la medida que se incrementan las lluvias, a partir del mes
de abril y hasta finales de octubre, los valores de brillo solar disminuyen a causa
del incremento notorio de la capa nubosa, la cual impide el paso de los rayos
solares de manera directa.
79
De otro lado, el comportamiento de la radiación global media en el área de la
cuenca alta es un poco más regular que el caso de la insolación, esto debido a
que, aunque el cielo se encuentre cubierto siempre se registrarán cantidades de
radiación difusa que llegan a la superficie. En la estación la fortuna (Villapinzón),
por ejemplo, el máximo medio de radiación se presenta en el mes de diciembre
(425cal/cm2min) y el mínimo en el mes de abril (360 cal/cm2min). El total de
radiación global media anual en este municipio es de (4800 cal/cm2min). Las
cantidades de radiación en los municipios de esta región aunque no varían mucho,
presentan una ligera disminución con la elevación en razón a la presencia de las
nubes orográficas (Gráfica 11).
Gráfica 11. Comportamiento de la radiación solar en la cuenca alta del río Bogotá
80
La radiación solar, presenta una distribución de tipo monomodal a lo largo del año,
con valores que varían alrededor de las 310 cal/cm2, excepto durante los meses
de noviembre y diciembre en el segundo semestre, donde se observan los valores
más altos, con registros de 328 cal/cm2 y 331 cal/cm2, respectivamente y en los
meses de enero febrero y marzo, siendo el mes de enero el que presenta el valor
más alto del año, con un registro de 370 cal/cm2. El valor total anual es de 3.848
cal/cm2.
4.7 DIRECCIÓN Y VELOCIDAD DEL VIENTO
Una primera aproximación al comportamiento del viento en la cuenca alta del rio
Bogotá corresponde a lo presentado en el Atlas de Viento y Energía Eólica
(UPME-IDEAM, 2007)17. En este trabajo los mapas fueron obtenidos mediante la
aplicación de algoritmos físicos usados en un modelo meteorológico regional con
datos de anemógrafos tomados directamente de 111 estaciones del país y
complementadas con información de modelos meteorológicos de baja resolución
en 122 puntos de grilla (UPME-IDEAM, 2007)18.
Ilustración 3. Velocidad del viento promedio para Cundinamarca
Fuente: Estudio para el Atlas del viento y energía Eólica IDEAM 2007
17
INSTITUTO DE HIDROLOGÍA, METEOROLOGÍA Y ESTUDIOS AMBIENTALES. UNIDAD DE PLANEACIÓN
MINERO ENERGÉTICA. Atlas de Viento y Energía Eólica de Colombia. Bogotá D. C., 2006.
18 Ibidem.
81
En el mapa de velocidad del viento promedio multianual se observa que
Cundinamarca se puede caracterizar por tener valores bajos de la intensidad del
viento (Ilustración 3). Este análisis no considera los efectos locales y de micro
escala que modifican el comportamiento de esta variable en la región.
El análisis del comportamiento temporal del viento se hizo tomando datos de dos
estaciones: Gachaneca en Boyacá y aeropuerto Eldorado (Gráficas 12 y 13).
En ambas estaciones se muestra que la mayor intensidad se presenta hacia el
mediodía y en horas de la tarde, siendo el periodo mayo-septiembre el que
presenta los valores más altos en el año.
Gráfica 12. Comportamiento de la velocidad y la dirección del viento: Estación Gachaneca
82
Gráfica 13. Comportamiento de la velocidad y la dirección del viento: Estación Eldorado
Mientras en la estación Gachaneca (Boyacá) los vientos soplan de manera
predominante del Sur y Sureste, en el aeropuerto Eldorado la mayor frecuencia
corresponde al Este y Noreste. En el aeropuerto Eldorado se registran
intensidades menores a los 6 m/s mientras que Gachaneca presenta valores entre
los 3 a 8,5 m/s. Basado en esto se esperaría que en la región del alto Bogotá el
viento presentara velocidades intermedias de componente este.
A escala local, el estudio del comportamiento del viento se realizó tomando como
base los datos de la estación Guatavita, de la red hidrometeorológica de la
Corporación Autónoma Regional del Valle los Ríos Bogotá y Ubaté, CAR, con una
serie histórica de enero de 1991 a octubre de 2008. Esta información se sometió a
revisión de valores extremos y datos faltantes.
De acuerdo con la rosa de vientos de la estación Guatavita, (Gráfica 14), los
vientos que predominan en el sector de Guatavita y en la mayoría de la parte alta
de la cuenca del río Bogotá tienen una componente Este (entre el NE y el SE). Es
83
posible observar también que con frecuencia se presentan corrientes de aire del
oeste, suroeste y sur, aunque con velocidades mucho menores que las de los
vientos del Este, los cuales alcanzan velocidades superiores a los 9 m/s.
Gráfica 14. Rosa de vientos de la estación Guatavita para el periodo 1991 a 2008
El gráfico que se presenta a continuación, permite establecer, no solo la
frecuencia con que soplan los vientos desde una determinada dirección sino,
además, las velocidades medias para cada una de estas direcciones.
Los vientos que tienen componente Este registran con mayor frecuencia valores
que llegan a superar los 9m/s. Los vientos que proceden del sur, oeste y suroeste,
mientras tanto, solo presentan valores de frecuencia considerables para
velocidades por debajo de los 5m/s (Gráfica 15).
84
Gráfica 15. Distribución de frecuencias, velocidad y dirección del viento. Estación Guatavita
85
5. CLASIFICACIÓN CLIMÁTICA
Al aplicar el método propuesto por Caldas-Lang, para establecer la clasificación
climática de la cuenca alta del río Bogotá, fue necesario escoger estaciones que
contaran con información tanto de temperatura como de precipitación, y que al
mismo tiempo, por su distribución en el área (elevación) de la cuenca, pudieran
ser representativas (Tabla 11).
Tabla 11. Clasificación Climática de Caldas-Lang
Las consideraciones sobre los pisos térmicos propuesta por Francisco José de
Caldas, así como la clasificación realizada por Richard Lang fueron expuestas
ampliamente en el capítulo 1 del presente trabajo.
86
Para hacer el análisis de los climas que predominan en el área de estudio, se
partió del hecho que, en la mayoría de las cabeceras de las subcuencas que
alimentan la cuenca alta del río Bogotá, se conservan aún ecosistemas de
páramo, acompañados por temperaturas muy bajas dando lugar a climas
semihúmedos, fríos y muy fríos que pudieran bien asimilarse al Páramo bajo
semihúmedo de la clasificación Caldas Lang.
Las regiones paramunas del norte de Villapinzón y Suesca (Mapa 6), sobre las
que caen pocas cantidades de lluvia a lo largo del año, presentan un clima
predominantemente semiárido frío y muy frío, el cual, sería equivalente al páramo
bajo semiárido al que hace referencia la clasificación de Caldas Lang.
Aunque entre las cotas 2.500 y 2.700, se identifica una franja del territorio de la
cuenca alta donde predomina el clima frío semihúmedo, es importante anotar que
una parte de esta franja, alrededor de los 2700 msnm , donde existen
temperaturas medias entre 11 y 13ªC, presenta características de lluvias
deficitarias por lo que se puede enmarcar en la categoría de los climas fríos
semiáridos, como es el caso de sectores ubicados en la ladera (parte media) de
los municipios de Zipaquirá, Subachoque, Suesca, Cogua y Tocancipá.
De otro lado, la baja precipitación y los vientos fuertes determinan condiciones
climáticas áridas y semiáridas en los municipios de Villapinzón, Chocontá y la
parte alta de Sesquilé, ubicados en la vertiente oriental del río Bogotá. Traen
además como consecuencia la predominancia de valores extremos para las
temperaturas máximas y mínimas (Gráfica 6).
Mapa 6. Clasificación climática de la cuenca alta del río Bogotá. Método Caldas Lang
Fuente: Ordenación del recurso hídrico de la cuenca alta del río Bogotá – Unisalle. 2010
6. INFLUENCIA DE LOS EVENTOS CLIMATICOS Y ANTRÓPICOS SOBRE EL SISTEMA HÍDRICO
El estudio del comportamiento del clima en la región, es necesario para entender
la manera como este influye en el caudal que corre por el río y la disponibilidad
hídrica de la cuenca. Para tal fin, es indispensable determinar la correlación
existente entre parámetros como la precipitación, los caudales y niveles medios
registrados en algunas estaciones meteorológicas de la cuenca alta y analizar el
comportamiento de estos, según las series disponibles, teniendo en cuenta
factores que pueden influir como el cambio climático, los fenómenos ENOS y las
actividades antrópicas llevadas a cabo en la cuenca.
6.1 RELACIÓN ENTRE PRECIPITACIÓN, CAUDALES Y NIVELES MEDIOS
Para establecer la relación entre la precipitación, los caudales y los niveles
medios presentados en los cuerpos de agua de la cuenca (Foto 10), se utilizaron
estaciones Limnigráficas (LM) y Pluviográficas (PG) con datos disponibles de
estos tres parámetros y con series representativas.
Foto 10. Rio Bogotá Municipio de Villapinzón
89
Se revisó la información y se hicieron gráficas de cada parámetro para observar su
comportamiento y su respectiva tendencia en un intervalo de tiempo determinado.
Las estaciones que se utilizaron para establecer la relación fueron Villapinzón,
Tocancipá, Saucio y La Iberia (Chocontá).
6.1.1 Análisis gráficas estación Villapinzón
La estación Limnigráfica de Villapinzón se encuentra ubicada en las coordenadas
5°13´N-73°36´W y tiene una elevación de 2705 msnm, en cuanto a la estación
Pluviográfica del municipio, está situada en las coordenadas 5°12´N-73°36´W a
una elevación de 2700 msnm. El municipio de Villapinzón se localiza sobre la
ladera de la cordillera oriental, siendo así, uno de los puntos más elevados de la
cuenca alta del río Bogotá, muy cercano al nacimiento del río, en el paramo de
Guacheneque. Como ya se había mencionado en el capítulo 4, los valores de
precipitación se incrementan y los de temperatura disminuyen en la medida que se
asciende desde el lecho del río hacia las divisorias de aguas por lo tanto, la parte
alta del río, debido a su elevación, está caracterizada por presentar temperaturas
bajas y precipitaciones con totales medios entre 1530 a 710 mm al año.
Para realizar la correlación, se tomaron los valores anuales de precipitación de la
estación Villapinzón (estación aguas arriba) y de caudales y niveles de la estación
Saucio (estación aguas abajo), y con base en estos datos se realizó la regresión
lineal para así obtener el coeficiente de correlación R.
Como se puede observar en la gráfica 16, la correlación entre los valores de
precipitación (Villapinzón) y los caudales y los niveles (Saucio, aguas abajo), dio
como resultado valores de 0,7 y 0,6 respectivamente, lo que estadísticamente
corresponde a una correlación positiva media. Teniendo en cuenta que hay
factores como la sedimentación, la infiltración y las pérdidas por evaporación que
pueden introducir cambios en los caudales se considera que, la relación entre el
comportamiento de estos y las lluvias a lo largo del periodo (2001-2009) es buena.
Sin embargo, al momento de hacer la correlación para un periodo más largo, entre
90
1991 y 2009, se observó que, los coeficientes de correlación disminuyeron, dando
valores de 0,2 y 0,3 respectivamente, lo que indica que la relación entre los
parámetros aunque es positiva, es demasiado débil (Gráfica 17). Estos cambios
en los valores del coeficiente de correlación, muestran una serie de niveles y
caudales muy inconsistente hasta el año 2000 época en que se firmó el convenio
entre la CAR y el IDEAM, con el cual inició el proceso de mejoramiento y
automatización de la red meteorológica, situación que mejoró notoriamente la
calidad de los datos y el proceso de recolección y manejo de información.
Gráfica 16. Correlación Precipitación estación Villapinzón Vs Caudales y Niveles estación Saucio
91
Gráfica 17. Correlación Precipitación estación Villapinzón Vs Caudales y Niveles estación Saucio
Análisis de Tendencias
La precipitación y los caudales en municipios como Villapinzón y Saucio,
presentan tendencias negativas con respecto al tiempo (Gráfica 16, 17 y Anexo
P), esto muestra que la disponibilidad del recurso hídrico en la región del alto
Bogotá depende en gran medida de las precipitaciones y, lamentablemente,
existe una tendencia a la disminución sustancial de la lluvia en sectores de la
región Andina, donde se encuentra el área de estudio. Por otro lado, es posible
92
observar que los niveles muestran un comportamiento ascendente (Gráfica 16, 17
y Anexo P) esto debido, muy probablemente, al levantamiento del fondo del río a
causa de los acelerados procesos de sedimentación por la disposición de residuos
y las altas concentraciones de lodos y contaminantes producto de vertimientos de
aguas residuales provenientes de industrias como los curtiembres y de los
asentamientos humanos dispuestos a las orillas del río.
6.2 COMPORTAMIENTO DEL SISTEMA HÍDRICO FRENTE AL FENÓMENO
ENOS
Con respecto al comportamiento de los parámetros y su relación con el fenómeno
ENOS, se realizó una comparación cualitativa entre las anomalías en la
precipitación y los caudales (diferencia entre el dato de un mes especifico con el
promedio multianual de dicho mes), registradas en Villapinzón y los índices ONI
disponibles en el Centro de predicción climática NOAA19, donde existen datos
desde 1950 hasta 2011 (Anexo R).
6.2.1 Relación entre el ENOS y la precipitación en el municipio de Villapinzón
Dentro de la comparación hecha entre la precipitación y los índices ONI, se puede
destacar el Evento Niño ocurrido entre 1997-1998, uno de los más fuertes
registrados a finales del siglo XX (Gráfica 18). En él se alcanzó un incide ONI de
2.5 con descensos en la precipitación mensual de hasta 26 mm y una anomalía de
-35 mm.
En cuanto al Fenómeno de la Niña, se evidenció el evento ocurrido en el año
1973, uno de los más fuertes registrados en los últimos tiempos, el cual tuvo un
índice de ONI de -2.1, donde se presentaron aumentos en la precipitación
Gráfica 18. Relación entre las anomalías en la precipitación y el índice ONI estación Villapinzón
94
En la anterior gráfica se observa el último evento Niña registrado a finales del
2010 e inicios del 2011, fenómeno que provocó un aumento en la precipitación
mensual de hasta 201,2 mm y una anomalía de 134,8 mm. Se puede identificar
fácilmente la influencia que tiene el fenómeno ENOS sobre los valores de
precipitación, especialmente cuando el índice ONI es significativo ya sea
positivo o negativo.
6.2.2 Relación entre el ENOS y los caudales en el municipio de Villapinzón
Dentro de la relación entre el ENOS y los caudales sobre el municipio de
Villapinzón (Gráfica 19), se puede destacar el Evento Niño ocurrido en el año 1998
donde se alcanzó un descenso en los caudales mensuales de 0,067 m³/s, con
anomalías de – 0,14 m³/s y un índice ONI de 2.5. En cuanto al Fenómeno Niña,
se identificó el evento presentado en el año 2000, donde se alcanzaron caudales
mensuales de 0,820 m³/s, con anomalías de 0,13 m³/s y un ONI de 1.5.
95
Según la gráfica 19, se puede relacionar cualitativamente el comportamiento de
las dos variables e identificar fácilmente los eventos ENOS, observando que
cuando ocurre un Evento Niña, el índice es negativo mientras las anomalías de
caudales son positivas, y viceversa para el Evento Niño con índices positivos y
anomalías negativas.
Gráfica 19. Relación entre las anomalías en los caudales Vs el índice ONI estación Villapinzón
6.2.3 Análisis sobre el comportamiento del fenómeno ENOS en la región
El fenómeno ENOS tiene un efecto importante en el comportamiento del clima,
en especial de las precipitaciones y su relación con los caudales en todo el
territorio nacional, particularmente en la zona de estudio. De acuerdo con las
teorías expuestas por el panel de expertos de cambio climático – IPCC, debido
96
al calentamiento del planeta, se han venido observando incrementos en la
intensidad de los Eventos Niño-Niña. Durante estos eventos las condiciones
climáticas son extremas, dando como resultado temperaturas muy altas con
fuertes sequias en los eventos Niño, y abundantes lluvias acompañadas de
grandes inundaciones en los eventos Niña. Un ejemplo de esto, es lo que se
vio durante el último Evento Niña (2010-2011), el cual dejo más de 3 millones
de damnificados, afectando alrededor del 90% de los municipios del país,
según datos del Departamento Administrativo Nacional de Estadística DANE.
Los municipios que comprenden la cuenca del río Bogotá no escaparon de los
eventos de inundación, es así como grandes extensiones de tierra resultaron
anegadas y sus pobladores seriamente damnificados.
Es importante mencionar, que aunque las magnitudes varían entre el Índice
MEI y el Índice ONI, el Evento Niña ocurrido en el año 1973 y el reciente
Evento Niña 2010-2011, tienen una cercanía en cuanto al valor de sus
anomalías y el nivel de impacto sobre el territorio colombiano. (Gráfica 20). Lo
anterior indica que eventos Niña como el de 2010-2011 ya se habían
presentado anteriormente, y los efectos sobre la población, incluyendo pérdidas
materiales, económicas y humanas, no deben ser atribuidos únicamente al
fenómeno como tal, sino también al incremento de la vulnerabilidad y la falta de
previsión y planificación para reducir sus efectos.
Cabe anotar que una buena gestión ambiental y la inclusión de la gestión del
riesgo en las políticas de desarrollo hubieran permitido mejorar los niveles de
respuesta de la población, incrementando la resiliencia, reduciendo el número
de situaciones catastróficas y evitando las innumerables pérdidas a las que se
vieron sometidos los municipios.
97
Gráfica 20. Comparación entre Índices MEI (índice Multivariado de ENOS) y ONI (Índice del Niño Oceánico) de Eventos Niña 1973-1974 Vs 2010-2011
98
6.3 CONSIDERACIONES SOBRE EL CAMBIO CLIMÁTICO
Es difícil afirmar que existe una influencia directa del cambio climático sobre la
cuenca alta, ya que para esto es necesario tener series largas y consistentes
de mínimo 60 años. Sin embargo, se pudo evidenciar a través de los datos que
la temperatura media en la región presenta una tendencia positiva (Gráfica 21),
y de hecho, en todas las regiones del territorio nacional la temperatura media
del aire está aumentando por ende, hay un calentamiento generalizado en el
país, aunque hay regiones que se calientan más que otras (Pabón, 2003). Lo
anterior se corrobora al observar la tendencia histórica de aumento de la
temperatura a escala global mostrada en la gráfica 22.
El hecho de que exista la posibilidad de afectación del sistema hídrico de la
cuenca del río Bogotá, debido a las nuevas condiciones climáticas derivadas
del aumento de la temperatura superficial del planeta, debe invitar a la
población a buscar alternativas de adaptación al cambio climático y a las
nuevas condiciones hídricas y socio-económicas de la región.
Gráfica 21. Tendencia Temperatura Media Anual Estación Checua, Municipio de Nemocón
99
Gráfica 22. Tendencias en las temperaturas globales
Fuente: Cuarto Informe de Evaluación del IPCC 2007
6.4 IMPACTOS SOBRE LA CUENCA ALTA DEL RÍO BOGOTÁ
En la cuenca alta, el recurso hídrico, tanto en términos de calidad como de
cantidad, se está viendo seriamente afectado por las actividades antrópicas, en
particular: agricultura, ganadería y vertimientos de aguas residuales y
domesticas (Capitulo 2), que alteran gravemente las condiciones naturales de
los cuerpos de agua. Sumado a esto, preocupa la posible disminución en la
disponibilidad hídrica según lo observado en las tendencias negativas de
precipitación que muestran las gráficas multianuales de algunas estaciones
meteorológicas ubicadas en la cuenca (Anexo P). Estas consideraciones son
corroboradas por autores como Pabón (2003)20, quien señala que dentro del
país no existe un patrón único de precipitación, ya que se observa aumento en
algunas regiones y diminución en otras, pero en lo referente a la región Andina,
donde se encuentra el área de estudio, hay una tendencia a la disminución de
la precipitación.
20
PABÓN CAICEDO, José Daniel. El Cambio Climático en Colombia. En: Colombia Revista Innovación y Ciencia. Bogotá, 2003. vol. XI fasc.3-4 p.68 – 73. ISSN: 0121-5140.
100
Observando la influencia que tienen el comportamiento climático y las
actividades antrópicas sobre la cuenca del río Bogotá, es importante tener
claros los posibles impactos que estas tendrían en los aspectos sociales,
económicos, ambientales y sanitarios de la región:
- La variación en el régimen hidrológico, con una posible reducción de las
precipitaciones, incrementará el déficit hídrico en la cuenca del río Bogotá,
afectando el abastecimiento de agua para la población, los distritos de riego
y los embalses hidroeléctricos.
- La transformación de ecosistemas naturales como los páramos hacia
condiciones de vida más seca, debido a la afectación de origen antrópico y a
la variación de la temperatura superficial (calentamiento global), determinará
cambios drásticos en el potencial de almacenamiento y regulación hídrica de
las zonas de alta y media montaña.
- El incremento de los eventos extremos de lluvia o de sequía y el aumento de
los niveles de vulnerabilidad de la población, afectarán los sistemas
productivos relacionados con el sector agropecuario y esto se verá reflejado,
en el deterioro de la calidad de de vida la población rural y, como es lógico,
más adelante estos efectos se extenderán a las áreas urbanas. De otro lado,
los eventos meteorológicos extremos aunados al deterioro de las fuentes
hídricas y la debilidad de los programas de saneamiento, darán lugar a
enfermedades como la malaria y el dengue, entre otros males.
- El aumento en la frecuencia y magnitud de las inundaciones, relacionadas
con las alteraciones en los regímenes de lluvia debido al fenómeno de la
Niña y las sequías originada por el Fenómeno del Niño, fenómenos
agudizados por el cambio climático, ocasionarían una notoria disminución en
la disponibilidad de alimentos y alterando los precios de la canasta familiar
con lo que se impactaría negativamente al campesino y, en general, a la
población de más bajos recursos económicos.
101
CONCLUSIONES
- La red meteorológica instalada sobre la parte alta de la cuenca del río
Bogotá, no posee una buena cantidad y distribución de estaciones
climatológicas, por lo que no se cuenta con datos suficientes de variables
como la temperatura, brillo y radiación solar, vientos, evaporación, y
humedad relativa, parámetros que son necesarios para poder monitorear las
condiciones atmosféricas que determinan el clima de la zona.
- Al analizar la distribución espacial de las lluvias se encontró que, los valores
fluctúan entre 590 y 1250mm, incrementándose en la medida que se asciende
desde el lecho del río hacia las divisorias de aguas. Los valores más altos se
registran en la parte occidental de la cuenca, en la ladera de barlovento, donde
se ubica la Represa del Neusa y los municipios de Zipaquirá y Cogua, entre
otros. En la vertiente oriental, sotavento de la cordillera oriental, donde se ubica
la Represa del Sisga y los municipios de Villapinzón, Chocontá, entre otros, los
totales medios de lluvia son más bajos, debido al efecto Föhn producido por el
paso de los vientos alisios.
- Sobre la parte central y la margen derecha del río (en municipios como
Zipaquirá y Gachancipá) identificó un régimen bimodal con dos periodos
lluviosos, desde finales de marzo hasta comienzos de junio y desde mediados
de octubre hasta los primeros días de diciembre, relacionados con el paso de la
zona de confluencia intertropical ZCIT que recorre el centro del país dos veces
al año. También se evidenció un régimen monomodal en algunas zonas de la
alta montaña, al oriente de la cuenca, donde se presenta un largo periodo
lluvioso a partir del mes de abril y hasta el mes de noviembre con cantidades
importantes de lluvia entre junio y agosto. Este régimen monomodal se
relaciona con el ingreso de masas de aire frío y húmedo provenientes del
sureste del continente en época de invierno en el hemisferio sur.
102
- Se identificó la bimodalidad de la distribución temporal de la temperatura en
gran parte de la cuenca alta del río Bogotá, presentándose las temperaturas
medias más altas del primer semestre entre marzo y abril y durante el segundo
semestre entre octubre y noviembre, tiempo en que la ZCIT está sobre el
centro del país causando un incremento en la nubosidad y una disminución de
la velocidad del viento, condiciones que permiten a la atmósfera superficial
conservar la energía. Al analizar la distribución espacial de la temperatura,
se observó que al oriente de la cuenca alta del río Bogotá, la temperatura es
ligeramente mayor que los valores observados en estaciones ubicadas en la
parte occidental de la misma, esto relacionado con el mayor número de
horas de sol y la menor cantidad de lluvia en la ladera oriental de la cuenca.
- De la clasificación climática (Caldas-Lang), se determinó que en gran parte de
la cuenca alta del rio Bogotá predomina el clima frio semiárido. En algunos
sectores. a partir de los 2600 msnm, es posible encontrar clima frio
semihúmedo (Chocontá y represa del Sisga) y, al seguir ascendiendo,
alrededor de los 3000 msnm se tiene un clima de páramo semihúmedo
(Represa del Neusa). Sobre la cordillera oriental existen regiones paramunas
(norte de Villapinzón y Suesca), sobre las que caen pocas cantidades de lluvia
a lo largo del año, presentando un clima predominantemente semiárido frío y
muy frío, el cual sería equivalente al páramo bajo semiárido.
- Al hacer la correlación entre la precipitación, los caudales y los niveles, se
observó que existen variaciones en los valores del coeficiente de correlación
con respecto al tiempo, siendo más altos (0,6 y 0,7) los comprendidos entre el
periodo 2001-2009 y más bajos (0,2 y 0,3) los que están dentro del intervalo de
tiempo 1991-2009. La notoria mejora en los datos a partir del año 2000 se
puede asociar con el convenio firmado entre la CAR y el IDEAM, con el cual se
hizo una revisión y automatización de la red meteorológica y se llevó a cabo un
proceso de optimización de la recolección y procesamiento de la información.
- En gran parte de la cuenca alta del río Bogotá, los niveles medios anuales
presentan una tendencia positiva, aunque las precipitaciones y los caudales
103
tienen una tendencia negativa (Grafica 16 y 17). Este comportamiento puede
estar asociado al levantamiento del fondo del río a causa de los acelerados
procesos de sedimentación debidos a la alta concentración de contaminantes,
producto de vertimientos de aguas residuales provenientes de industrias como
curtiembres y aguas domesticas, lo que hace que aumente el valor de los
niveles con respecto al tiempo, de ahí su tendencia positiva.
- Con la información disponible fue posible observar una ligera disminución de
las cantidades de precipitación con el tiempo, ligada muy posiblemente al
notorio deterioro de la cuenca, evidenciado en los procesos de deforestación
y la contaminación del recurso hídrico; sin embargo las series de tiempo
entre 20 y 30 años (incompletas en la mayoría de los casos) no permiten
hacer aseveraciones respecto a la posible incidencia del calentamiento
global en la tendencia de los valores de precipitación.
- Dentro de la relación hecha entre el índice ONI (Índice del Niño Oceánico) y
las anomalías de la precipitación y los caudales, se pudo identificar
fácilmente la incidencia que tiene el fenómeno ENOS sobre estos dos
parámetros (Gráficas 18 y 19) y, en general, sobre el comportamiento hídrico
de la cuenca alta del río Bogotá.
104
RECOMENDACIONES
- El agua, como recurso vital de los municipios que conforman la cuenca alta
del río Bogotá, debe pasar a ocupar el centro de atención de las entidades
ambientales competentes y responsables de las políticas, con el fin de que
se hagan cumplir las normas existentes y, de ser necesario, se creen
algunas más estrictas y ajustadas a las necesidades de la región. Mediante
esta reglamentación se debe hacer énfasis en la modificación de procesos
industriales y en la puesta en marcha de prácticas de conservación,
reutilización y reciclado del agua. Con estos ajustes y modificaciones en la
normatividad se debe reducir la vulnerabilidad del sistema hídrico, frente a
las actividades antrópicas, los eventos ENOS y el escenario que muestra el
cambio climático en la región
- Dada la importancia que tienen las condiciones atmosféricas sobre la
disponibilidad hídrica de la cuenca, de la cual depende la evolución de los
suelos, el paisaje, la fauna y la flora, es de vital importancia contar con una red
de estaciones hidrológicas y meteorológicas que permita un mejor monitoreo
del clima en la región. Es importante anotar que los resultados de los estudios
hidro-meteorológicos dependen directamente de la cobertura de la red, la
extensión de las series y la calidad de los datos, por lo que se recomienda que
estas condiciones sean cumplidas por La CAR y el IDEAM, que son las
entidades que operan la red en el área de estudio.
- Se considera importante que los resultados del presente estudio sean utilizados
para fortalecer los planes de ordenamiento de los municipios que conforman la
franja de la cuenca alta del río Bogotá y que sean tenidos en cuenta, además,
en los planes y programas de desarrollo económico de la región. Debe tenerse
en cuenta que, es notoria la degradación de las tierras productivas y el deterioro
de la cuenca, condiciones que sumadas al cambio climático conducirían a
problemas socio-económicos serios en la región. De igual manera, los
resultados obtenidos en este proyecto deben ser utilizados para futuros trabajos
de manejo ambiental y sostenible de la región.
105
BIBLIOGRAFIA
CORPORACIÓN AUTONOMA REGIONAL DE CUNDINAMARCA. Plan de ordenación de la cuenca hidrográfica del río Bogotá D.C., 2006.
FERNÁNDEZ GARCÍA, Felipe. Manual de climatología aplicada, clima, medio ambiente y planificación, 1996.
INSTITUTO DE HIDROLOGÍA, METEOROLOGÍA Y ESTUDIOS AMBIENTALES. Estudio de la caracterización climática Bogotá y cuenca alta del río Tunjuelo/IDEAM. Bogotá D.C., 2007.
INSTITUTO DE HIDROLOGÍA, METEOROLOGÍA Y ESTUDIOS AMBIENTALES. Atlas Climatológico Nacional. ISBN 958-8067-14-6 Imprenta Nacional de Colombia. Bogotá D.C., 2005.
INSTITUTO DE HIDROLOGÍA, METEOROLOGÍA Y ESTUDIOS AMBIENTALES. CORPORACIÓN AUTONIMA REGIONAL DE CUNDINAMARCA. Estudio para el redimensionamiento de la red meteorológica, 2008.
INSTITUTO DE HIDROLOGÍA, METEOROLOGÍA Y ESTUDIOS AMBIENTALES. UNIDAD DE PLANEACIÓN MINERO ENERGÉTICA. Atlas de Viento y Energía Eólica de Colombia. Bogotá D. C., 2006.
LOPEZ JIMENÉZ, Víctor Leonardo. Curso de meteorología general, 2004.
MAHÍA, Ramón y De ARCE, Rafael. Programa Citius: Técnicas de previsión de variables financieras. Madrid (España). Universidad Autónoma de Madrid. Departamento de Economía Aplicada. U.D.I. Econometría e Informática, 2001.
MATÉ JIMÉNEZ, Carlos y ARROYO GALLARDO, Javier. Métodos de predicción para series temporales de intervalos e histogramas. Madrid (España). Universidad Pontificia Comillas, 2008.
ORGANIZACIÓN METEOROLÓGICA MUNDIAL. “Guide to hidrometeorological practices” WMO-NO168 TP 82, 1970.
PABÓN CAICEDO, José Daniel. El Cambio Climático en Colombia. En: Colombia Revista Innovación y Ciencia. Bogotá, 2003. vol. XI fasc.3-4 p.68 – 73. ISSN: 0121-5140.
RETALLACK B.J. Compendio de apuntes para la formación de personal meteorológico clase IV. Volumen I – Ciencias de la Tierra. OMM – N° 266. ISBN, 92-63-32266-X. Suiza, 1973.
106
ANEXOS
ANEXO A
Tablas valores de precipitación (mm) IDEAM-CAR
108
109
110
111
ANEXO B
Tablas valores de temperatura (°C) IDEAM-CAR
112
ANEXO C
Tablas valores de humedad relativa (%) IDEAM-CAR
113
ANEXO D
Tablas valores de evaporación (mm) IDEAM-CAR
114
ANEXO E
Tablas valores de brillo solar (Hrs) y radiación solar (cal/cm2) IDEAM-CAR
115
ANEXO F
Tablas valores de punto de rocío (°C) IDEAM-CAR
116
ANEXO G
Tablas valores de tensión de vapor (Mb) y nubosidad (Octas) IDEAM-CAR
ANEXO H
Gráficas precipitación (mm) IDEAM
118
119
120
ANEXO I
Gráficas precipitación (mm) CAR
121
122
123
124
ANEXO J
Gráficas temperatura máxima, media y mínima (°C) IDEAM-CAR
125
ANEXO K
Gráficas humedad relativa (%) IDEAM-CAR
126
ANEXO L
Gráficas evaporación (mm) IDEAM-CAR
127
ANEXO M
Gráficas punto de rocío (°C) IDEAM-CAR
128
ANEXO N
Gráficas brillo solar (Horas) y radiación solar (cal/cm2) IDEAM-CAR
129
ANEXO O
Gráficas tensión de vapor (Mb) y nubosidad (Octas) IDEAM
ANEXO P
Tabla explicativa y gráficas de correlaciones y tendencias entre precipitación, caudales y niveles
132
133
134
135
136
ANEXO Q
Tabla resumen de la ocurrencia de fenómenos “El Niño” y “La Niña” con el ONI
(Índice del Niño Oceánico)
Fuente: Centro de Predicción Climática NOAA.
ANEXO R
Datos de índices ONI (Índice del Niño Oceánico) y MEI (Índice Multivariado del ENOS) desde 1950 hasta 2011
