Modelo de Balance Hidrolgico en rea a discutir
Repblica Bolivariana de VenezuelaUniversidad del ZuliaFacultad
de IngenieraEscuela de Ingeniera GeodsicaDepartamento de Geodesia
SuperiorCtedra: SeminarioProfa.: Virla Mara
Bachilleres:Silva ngelaArenilla ElianaSerrano KattyeHernndez
MoisesGonzlez Yedy
MARACAIBO, 2014INDICE1. MISION SATELITEAL GRACE2. CENTRO DE
INVESTIGACIN Laboratorio de Propulsin a Chorro ( JPL): GFZ: Centro
de Potsdam Centro de Investigacin Alemn de Geociencias GFZ
Helmholtz. La Universidad de Texas en Austin3. SITIOS PARA DESCARGA
DE DATOS GRACE Podaa Isdc4. OTROS SITIOS Q OFRECEN PRODUCTOS GRACE
GRACE Tellus ICGEM5. VISUALIZADORES DE ESPESORES DE AQUA Grace
portal de datos Grace plotter6. Procesamiento de datos Grace para
espesores de agua7. Visualizacin de imgenes.
INTRODUCCIONGRACE observa las variaciones temporales de
potencial gravitatorio de la Tierra. Despus de los efectos
atmosfricos y ocenicos se contabilizan, la seal que queda en cada
mes para escalas de tiempo interanuales se relaciona principalmente
a las variaciones de almacenamiento de agua terrestre. El campo de
gravedad de la Tierra es originado tanto por la distribucin de
masas de la Tierra slida como la distribucin de las capas de
fluidos que la rodean: atmsfera, ocanos, hielos, aguas
superficiales y aguas subterrneas. Las mareas en el ocano y en la
parte slida, las perturbaciones atmosfricas, el reacomodamiento de
la corteza debido a deshielos, los cambios estacionales en las
aguas superficiales y subterrneas producen variaciones en la
distribucin de masas de la Tierra. Los cambios mensuales observados
en la gravedad son causados por los cambios mensuales en la masa de
agua que se desplazan de un lugar a otro.Los cambios de masa se
encuentran concentrados en una capa muy delgada de espesor de agua
lo cual ocasiona cambios cerca de la superficie de la Tierra.En
realidad,la mayor partede los cambios de gravedad mensuales son en
realidad causados por los cambios en el almacenamiento de agua en
los embalses hidrolgicos, por los ocanos, masas de hielo atmosfrico
y terrestre, y por el intercambio de masa entre estos componentes
en movimiento.
JUSTIFICCION:
Unas de las principales tcnicas aplicadas en Hidrologa son las
que se encargan al estudio del Balance Hdrico, como una de las
herramientas dedicadas para solucionar importantes problemas
hidrolgicos tericos y prcticos.A travs de estudios de Balance
Hdrico es posible hacer una evaluacin cuantitativa de los recursos
de agua disponibles y de sus modificaciones producto de la
actividad del hombre.El conocimiento de la estructura del balance
hdrico de lagos, cuencas superficiales y cuencas subterrneas, es
fundamental para conseguir un uso ms racional de los recursos de
agua en el espacio y en el tiempo, as como para mejorar el control
y redistribucin de los mismos; por ejemplo: trasvases de cuencas,
control de mximas crecidas, etc. El balance hdrico ayuda en la
prediccin de las consecuencias debidas a cambios artificiales en el
rgimen de ros, lagos y cuencas subterrneas. La informacin que
proporciona el balance hdrico de las cuencas de ros y lagos para
cortos periodos de tiempo (estaciones, meses, semanas y das) se
utiliza para explotacin de embalses y para predicciones
hidrolgicas.El conocimiento del balance de humedad (balance hdrico)
es necesario para definir la falta y excesos de agua y es de
aplicacin para las clasificaciones climticas, definir la hidrologa
de una zona y para la planificacin hidrulica.El conocimiento del
balance hdrico es tambin muy importante para el estudio del ciclo
hidrolgico. Con los datos del balance hdrico es posible comparar
recursos especficos de agua en un sistema, en diferentes perodos de
tiempo, y establecer el grado de su influencia en las variaciones
del rgimen natural.Dados los inconvenientes que presenta la
obtencin de los datos del balance hdrico, es necesario la
implementacin de otro tipo de tcnica de medicin, y que por otra
parte este estrechamente relacionado con el fenmeno en estudio, he
aqu donde entran las mediciones satelitales (especficamente las
misiones satelitales, como GRACE) dedicadas al estudio del Campo
Gravitatorio de la Tierra. Y estudiar las ventajas que ofrece el
uso de los armnicos esfricos al ser convertidos en Espesores
Equivalentes de Agua y su interpretacin como aproximacin a la
realidad fsica.
MARCO TERICO1. Misin satelital GRACE Es un proyecto de los
EE.UU. y las agencias espaciales de Alemania (DLR y NASA). Los
socios principales son laUniversidad de Texas, Centro de
Investigaciones Espaciales (RSE), laGeoForschungsZentrum ( GFZ ) de
Potsdam, y elLaboratorio de Propulsin a Chorro ( JPL).Grace
originalmente fue planeado para una misin de 5 aos, pero
actualmente est operando en una misin extendida.Tiene una rbita no
repeticin, sino que abarca toda la Tierra en alrededor de un mes.El
objetivo cientfico principal de la misin GRACE es medir el campo
gravitatorio de la Tierra y sus cambios en el tiempo con una
precisin sin precedentes.Las observaciones estn directamente
relacionadas con los cambios estacionales y sub-estacin en el ciclo
del agua continental, con la masa de hielo en los grandes sistemas
glaciares de Groenlandia o la Antrtida, con la circulacin de los
ocanos de onda larga y de transporte de calor desde el ecuador
hacia los polos.Adems, GRACE proporciona el cambio temporal en la
forma fsica de la Tierra, el geoide.Por estas razones, existen
mejoras significativas en las observaciones de diferentes parmetros
relevantes para el clima estacionales que han sido desde el
comienzo de la misin en el ao 2002 a travs de sus datos
fundamentales y de los obtenidos a largo plazo. Los datos de la
misin GRACE han sido de utilidad en diversas reas que incluyen
almacenamiento continental de agua (Tiple et al., 2004a; Rasmillen
et al., 2007; Schmidt et al., 2006) almacenamiento de agua
subterrnea (Rodell and Famiglietti, 2002; Huang, 2007), el campo
gravitacional (Hinderer et al., 2005), el nivel del ocano
(Chambers, 2006a; Chambers, 2006b), balance de hielo polar (Chen et
al., 2008; Sasgen et al., 2007; Llubes et al., 2007), y balances
hidrolgicos en grandes cuencas (Han et al., 2010; Rasmillen et al.,
2007; Seitz et al., 2008; Xavier et al., 2010), entre otras
aplicaciones.
2. Centro de investigacinLaboratorio de Propulsin a Chorro (
JPL):http://www.jpl.nasa.gov/Construye y opera naves espaciales no
tripuladas para la Agencia Norteamericana del Espacio y la
Aeronutica (NASA NationalAeronautics and SpaceAdministration).El
JPL es un centro de investigacin y desarrollo financiado
federalmente, administrado y operado por Caltech bajo contrato con
la NASA. Algunos de los proyectos del JPL incluyen la misin a
Jpiter Galileo y los Rovers de Marte, incluyendo el Pathfinder a
Marte en 1997 y la misin MarsExplorationRovers en 2003. JPL ha
enviado misiones no tripuladas a cada planeta del sistema solar.
Adicionalmente, JPL tambin ha llevado a cabo misiones extensas de
cartografa en la Tierra, y administra la Red del Espacio Profundo,
con instalaciones en el desierto de Mojave (California), en Espaa,
cerca de Madrid, y en Australia, cerca de Canberra.
La Universidad de Texas en Austin (CSR)www.csr.utexas.eduEl
Centro para la Investigacin Espacial fue establecida en 1981 bajo
la direccin delDr.Byron D. Tapley.La misin del Centro es llevar a
cabo la investigacin en la determinacin de la rbita, la geodesia
espacial, la Tierra y su medio ambiente, la exploracin del sistema
solar, as como la ampliacin de las aplicaciones cientficas de los
datos de los sistemas espaciales.Los resultados de la investigacin
de la RSE han proporcionado soluciones a las cuestiones
relacionadas con la pesca, la agricultura, la circulacin de la
cartografa ocenica, la mejora de los modelos de campo de la Tierra
la gravedad, los impactos ambientales de los derrames de petrleo,
la exploracin de petrleo y de las operaciones de perforacin, y la
prediccin del tiempo.
www.csr.utexas.eduGFZ: Centro de Potsdam Centro de Investigacin
Alemn de Geociencias GFZ Helmholtz.http://www.gfz-potsdam.deEl
campo de investigacin del GFZ es el sistema de la Tierra - Nuestro
planeta en el que y por el que vivimos.Nos ocupamos de la historia
de la tierra, sus propiedades y los procesos que tienen lugar en su
interior y en los procesos de la superficie.Tambin investigamos las
muchas interacciones que existen entre sus subsistemas en la geo-,
hidro-, crio-, la atmsfera y la biosfera.El CCI se encuentra
actualmente con ms de 1.100 empleados (al 31.12.2013), incluyendo
461 cientficos y 195 estudiantes de posgrado, el Centro Nacional de
Investigacin de Geociencias de Alemania.Con un presupuesto anual de
92,2 millones, nuestros empleados procesarn todas las disciplinas
de las geociencias de la geodesia a la geoingeniera y las ciencias
naturales y de ingeniera adyacentes.
3. Data SystemScience (SDS)Las funciones SDS incluyen
procesamiento de datos cientficos, distribucin, archivo y
verificacin de los productos.El SDS es una entidad distribuido y
gestionado en un enfoque cooperativo por el JPL y UTCSR en los
EE.UU. y GFZ en Alemania.El enfoque de cooperacin incluye el
intercambio de tareas de procesamiento, la armonizacin de los
archivos de productos y validacin / comparacin de productos. Los
datos y productos a ser procesados y archivados por el SDS incluyen
rango corregido entre satlites y de mediciones d3l acelermetro, GPS
y los datos de la rbita de ocultacin de GPS. La SDS tambin recibe,
procesos y datos de archivos auxiliares (por ejemplo campos
meteorolgicos) necesarios para el procesamiento y verificacin de
datos.4. Centro de descarga de los datos de las diferentes casas de
procesamientoDescargar data de la Pgina de PODAAC:Link para acceder
a la pgina de PODAAChttp://podaac.jpl.nasa.gov/
Para acceder a los datos1. Parmetros
2. plataformas
En nuestro caso ser el satlite GRACE3. Resultados
4. Se selecciona la data a descargar:
5. Data a descargar:
6. Acceso a la data
7. Data
Otra forma masa rpido de descargar la data seria accediendo a la
pgina:http://podaac.jpl.nasa.gov/datasetlist
Seleccionando lo indicado por la flecha
ISDCCentro de Sistema de Informacin y Datos para datos
geocientfica ( http://isdc.gfz-potsdam.de/)
El Portal de servicios en lnea de ISDC es un punto de acceso
para todo tipo de datos geogrficos geocientfica, sus metadatos
correspondientes, la documentacin cientfica y herramientas de
software.La mayora de los datos y la informacin, el portal ofrece
actualmente al pblico, son productos de monitoreo globales como
rbita de los satlites y los datos de campo de gravedad de la
Tierra, as como datos geomagnticos y atmosfricas para la
exploracin.Estos productos para Tierras cambiantes de sistema
proporcionan a travs de tcnicas de estado-de-la recuperacin de
arte.El diseo de la ISDC portal y la operacin es un proyecto del
equipo ISDC dentro del centro de datos del GFZ. Podemos obtener los
datos de los siguientes
proyectos:CHAMPGRACEGNSSGGPGPS-PDRTerraSAR-XTanDEM-X
En nuestro caso sera GRACE
En esta pgina se tiene q registrar para obtener orbitas los
satlites globales, el campo de gravedad de la tierra5. Otros sitios
para descargar data de
Gracehttp://grace.jpl.nasa.gov/http://grace.jpl.nasa.gov/data/GRACE
TELLUS ofrece tablas de fcil uso, con la mayora de las correcciones
aplicadas, para analizar los cambios en la masa de los componentes
hidrolgicos del planeta. Lo hacemos mediante el uso de datos de la
misin GRACE, con post-procesamiento adicional, solo o en combinacin
con otros datos, para generar productos reticulares (mensual y el
tiempo promedio) con la mayor cantidad de correcciones hasta a la
fecha.Para ir directo a la data
http://grace.jpl.nasa.gov/data/
Seleccionamos DataDatosLos siguientes productos estn disponibles
actualmente a travs del sitio GRACE Tellus: Cambios en la densidad
de masa de superficie rejillas globales mensuales de GRACE rejillas
globales mensuales a partir de modelos numricosTIERRA,MAR promedios
espaciales mensuales en cuencas de importancia hidrolgica El nivel
del mar por encima del geoide (con Jason y los datos de TOPEX /
Poseidon) el tiempo medio delgrid global dinmica topografa ocenica
promediadas en el tiempolas redes de Oriente y de la velocidad
geostrfica Norte
Tercera opcion
Procedemos a descargar los Datos del RL05
Indicador de los comando para acceder a la dataAqu se tomo la
data del JPL-RL05 ICGEM(Centro Internacional de Modelos Globales de
la Tierra ): es uno de los seis centros del servicio internacional
del campo de gravedad (IGF) de la Asociacin Internacional de
Geodesia (IAG). Los otros cinco centros son Oficina gravimtrica
International (BGI) en el CNES / CRGS, Toulouse, Francia Centro de
modelos de elevacin digital (DEM) de la Universidad de Montfort,
Reino Unido Centro Internacional de mareas de la Tierra (ICET) en
la Universidad de la PolinesyaFrancia.Servicio geoide Internacional
(IGES) en el Politecnico di Milano, Miln, Italia Centro de Apoyo
Tcnico de IGFs en NGA, Saint Louis, EE.UU. Servicios de ICGEM
:recopilacin y archivo de todos los modelos de campo de gravedad
mundial existentes interfaz web para obtener acceso a los modelos
globales de campo de gravedad visualizacin basados en la web de los
modelos de campos gravitatorios sus diferencias y su variacin en el
tiempo, servicio basado en web para el clculo de diferentes
funcionales de los modelos de campo de gravedad, el sitio web de
tutoriales en armnicos esfricos y la teora del servicio de
clculo.
5. Servicios de visualizacinUniversidad de
coloradohttp://geoid.colorado.edu/grace/Este sitio web proporciona
una interfaz en lnea a una serie de rutinas de anlisis de los datos
escritos en el Lenguaje de Datos Interactivo (IDL) de Sean
Swenson.Los clculos se realizan en tiempo real, usando los
parmetros especificados por el usuario.Los productos finales son o
bien los mapas o series de tiempo.Las imgenes se transfieren al
navegador comoPNGarchivos de tamao modesto, y tambin se pueden
guardar.Los datos obtenidos de este sitio se debe hacer referencia
a expresiones como "los datos obtenidos de laUniversidad de
Colorado GRACE.
Dar ClicPortal de datos:
Explicacin detallada del manejo del servidor WED Interactive Map
paso a paso1. Map type (tipos de mapas) se definir como queremos
los resultados, cuando se toma la ltima opcin desplegara otra opcin
donde se escoger la poca
2. En Data center se escoger el centro de procesamiento
deseado
3. Scale sera la toma del escala 4. Smoothing Radius que sera el
radio5. MapAnnotations que es lo que se quiere visualizar en el
mapa
Seleccin de la zonaZoom zonaMapa completo Time Series para
activar esta herramienta debes seleccionar la zona de inters la
cual se ver marcado con un punto color naranja
Luego se visualizara la grafica
Muestra zona tomadaMuestra los datosMuestra la serie
completa
Serie completa
JPL RL05:Series de tiempoDespus de seleccionar la herramienta de
marcador de series temporales en la parte superior izquierda de la
pestaa Mapa interactivo, haga clic en el mapa actual para colocar
un punto naranja.Este punto significa el lugar para el que para
producir un grfico de series temporales.Despus de colocar el punto
naranja, seleccione la ficha de Series de Tiempo para ver la serie
de tiempo.La forma de la regin de promediado se puede cambiar
utilizando el men desplegable Tipo de Regin.Promediando regiones
puede ser cuencas de cuatro conjuntos de datos de contorno cuenca
diferentes, o un disco de radio especfico centrado en el punto
seleccionado.Los cuatro conjuntos de datos de las cuencas
hidrogrficas son los TRIP (escorrenta total integracin de Caminos)
de datos y tres conjuntos de datos derivados del conjunto de datos
del USGS HYDRO1K.Este ltimo utiliza la convencin Pfafstetter para
denotar cuencas de reas cada vez ms pequeas.
EscalaComo se describe en Landerer y Swenson, 2012, el
filtradose utiliza para reducir los errores en los datos de GRACE
puede conducir a la modificacin de la seal (por ejemplo, la
atenuacin).Este efecto puede en parte ser reducida mediante la
aplicacin de factores de ganancia para los datos filtrados.Factores
de ganancia que sirven para dimensionar la serie temporal GRACE se
calculan aplicando los filtros para modelos de almacenamiento de
agua total.Las cajas de colores en la leyenda del grfico de series
temporales pueden ser activadas para seleccionar varias series de
tiempo.6. Graceplotterhttp://www.thegraceplotter.com/Este sitio web
le permite dibujar series de tiempo de datos de la gravedad de la
misin Grace. Mediante el control de las variaciones del campo
gravitatorio de la tierra.
Explicacin pas a paso1. Es la serie2. Data Center que es el
centro de procesamiento
3. Versin: con que se va a trabajar
4. rea de estudio en nuestro caso cuenca del Orinoco
5. Latitud y longitud de la zona de estudio6. Visualizacin de la
altura equivalente de agua:
7. En la grfica de da una serie de herramienta la cual se puede
utilizar Plot graph Splines que es para cambiar la apariencia de la
grafica
Edit titles es para editar el ttulo de la Grfica
Como se visualiza el cambio de nombre de la grafica
Show data que es mostrar datos
7. Balance HdricoEl estado inicial (en el instantet) de la
cuenca o parte de esta, para efecto del balance hdrico, puede
definirse como, la disponibilidad actual deaguaen las varias
posiciones que esta puede asumir, como por ejemplo: volumen de agua
circulando en losros,arroyosycanales; volumen de agua almacenado
enlagos, naturales y artificiales; enpantanos; humedad delsuelo;
agua contenida en los tejidos de los seres vivos; todo lo cual
puede definirse tambin como la disponibilidad hdrica de la
cuenca.8. Importancia de los Estudios del Balance Hdrico:El balance
hdrico entre otras cosas permite:1. Hacer una evaluacin
cuantitativa de los recursos de agua y sus modificaciones por
influencia de las actividades del hombre.
2. Es fundamental para conseguir un uso ms racional de los
recursos de agua en el espacio y en el tiempo, as como para mejorar
el control y redistribucin de los mismos.
3. Ayuda en la prediccin de las consecuencias debidas a cambios
artificiales en el rgimen de ros, lagosy cuencas subterrneas.
4. La informacin que proporciona de las cuencas de ros y lagos
para cortos periodos de tiempo (estaciones, meses, semanas y das)
se utiliza para explotacin de embalses y para predicciones
hidrolgicas.
5. Es muy importante para el estudio del ciclo hidrolgico. Con
los datos del balance hdrico es posible comparar recursos
especficos de agua en un sistema, en diferentes perodos de tiempo,
y establecer el grado de su influencia en las variaciones del
rgimen natural.
6. Una evaluacin indirecta de cualquier componente desconocido
dentro de l, por diferencia entre los componentes conocidos; por
ejemplo, la evaporacin a largo plazo, en una cuenca de un ro, puede
calcularse por diferencia entre la precipitacin y el caudal.
Componentes principales del Balance Hdrico:
Precipitacin. Caudal. Evaporacin. Almacenamiento de agua en
diversas formas. Algunos indirectos (temperatura, rea de la cuenca,
volumen, profundidad mxima etc.).
Algunos modelos:
1. Mtodo de thornthwaite
9. Zona de estudio
Ro Orinoco: Ubicacin GeogrficaEl ro Orinoco nace a unos 1047
msnm, en el cerro Delgado Chalbaud en la Serrana Parima, en la
frontera entre el estado Amazonas (Venezuela) y Brasil, y
dirigindose hacia el noroeste y posteriormente hacia el este,
coincidiendo con los ros Guaviare y Atabapo. En la frontera entre
Colombia y Venezuela, hacia el norte, el rio confluye con el rio
Meta. A su encuentro con el Rio Apure, cambia su direccin en
sentido este-noreste, desembocando en el Ocano Atlntico.
Descripcin GeneralEl ro desemboca formando un inmenso delta con
numerosas ramas (caos) que cubren una extensin de 41.000 km de
selva hmeda. La mayora de los ros de Venezuela son afluentes del
Orinoco. El Caron el ms caudaloso de ellos. El delta del Orinoco,
formado en la desembocadura del ro, es uno de los ms grandes del
mundo. Su extensin hizo pensar a los primeros exploradores espaoles
que se trataba de un mar. Se encuentra en el estado Delta Amacuro,
al este de Venezuela.El ro Casiquiare forma un canal natural entre
el Orinoco y el Amazonas. Se inicia como un brazo del Orinoco pero
termina desembocando en el ro Negro, que es afluente del
Amazonas.El ro Guaviare es uno de los principales tributarios del
Orinoco, y el ms austral. Si el nacimiento del Guaviare se tomara
como el nacimiento del Orinoco, la longitud oficial de ste sera
2.800 km.El Orinoco es navegable en prcticamente toda su extensin,
permitiendo trfico de barcos ocenicos hasta Ciudad Bolvar, donde se
encuentra el Puente de Angostura, a 435 km de la desembocadura, y
suponiendo un importante beneficio econmico.Tabla 1. Principales
afluentes del Orinoco y su caudal.
Procesos hidrolgicos, geomorfolgicos y ecolgicos de la regin del
Orinoco.Podemos distinguir cuatro regiones hidrogrficas: alto
Orinoco, medio Orinoco, bajo Orinoco y delta del Orinoco. Alto
Orinoco: con una superficie de unos 101.000 Km2, y una longitud de
unos 750 km posee una bifurcacin nica en el mundo, ya que conecta
su cuenca con la del Amazonas. Orinoco medio: tiene una longitud de
959 Km y abarca unos 598.000 Km2 de superficie. Es en este tramo,
por su margen izquierda, donde el ro recibe el aporte de sus
principales afluentes. Debido a su caudal es un obstculo para la
navegacin. Bajo Orinoco: son 200 Km de tramo, que comprende una
regin de 301.000 Km2. Delta del Orinoco: donde desemboca este gran
ro en el Ocano Atlntico. sta es una de las formaciones ms
caractersticas de la zona del Orinoco, con una superficie de 23.000
Km2 repartidos en tres zonas (delta alto, medio y bajo delta), al
cual se le aporta por el rio una cantidad de sedimento prxima a los
150 toneladas por ao. Su formacin se remonta a la era terciaria, y
est formado tanto por sedimentos del rio, como de lodos procedentes
de erupciones volcnicas. Conforma un extenso y complicado laberinto
de canales, caos y conductos interconectados. Como resultado del
arranque, transporte y depsito del rio, en la zona del delta se
forman una serie de islas e islotes, cubiertos por una densa capa
de vegetacin tropical.Dentro de los depsitos y arranques del ro,
son caractersticos los materiales granticos, areniscas del
pleistoceno, lutitas y areniscas intercaladas, procedentes del
mioceno. Como depsitos sedimentarios encontramos tanto areniscas
como lutitas, por ejemplo. Caractersticas Hidrolgicas del Ro
Orinoco.Las principales caractersticas de este ro son: Caudal y
velocidad del ro: Con sus 2140 km de longitud es uno de los ros ms
largos de Amrica del Sur. Posee un caudal medio de unos 40.000 m/s
como mximo y unos 2000 m3/s, siendo el tercero del mundo, tras el
Ro Amazonas y el Congo Africano. La cuenca del Orinoco comprende
aproximadamente unos 880.000 km, lo que equivale al 70% del
territorio Venezolano. Anchura y Profundidad del ro: estas
caractersticas dependen de la regin donde se realice la medicin, y
de la poca del ao. En promedio, la anchura del ro es de unos
500-700 metros. En cuanto a la profundidad, en la parte ms alta de
la cuenca, el nivel de agua tiene un promedio mnimo de 2,6m sobre
el nivel del mar, y un mximo de 16,2 m sobre el nivel del mar.
Vegetacin: la vegetacin es propia del clima de selva, con suelos
exuberantes y frtiles, con baja cantidad de materia orgnica, debido
a las altas temperaturas. La vegetacin se ve sometida a una alta
competencia por la luz solar.
Grficos de los datos procesados con Surfer Curvas de nivel julio
2009
Curvas de nivel Agosto 2009
Curvas de nivel Septiembre 2009 Curvas de nivel Octubre 2009
Curvas de nivel Noviembre 2009
Curvas de nivel Diciembre 2009
Curvas de nivel Enero2010
Curvas de nivel febrero2010
Curvas de nivel Marzo2010
Curvas de nivel Abril2010
Curvas de nivel Mayo2010
Curvas de nivel Junio 2010
ANALISIS DE RESULTADOS:
Nuestra investigacin se baso principalmente en la interpretacin
de los Datos de Espesores de Equivalente de Agua para la Cuenca del
Orinoco, suministrados por el Laboratorio de Propulsin a Chorro
JPL, el cual es uno de los Centros de Procesamiento de la data
Registrada por los Satlites GRACE y que posteriormente es
convertida en Espesores Equivalentes de Agua.La idea fue desde un
principio estudiar la Importancia que tiene el uso de las
mediciones del campo gravitatorio a travs de satlites artificiales,
especficamente los Armnicos Esfricos. Se escogi la cuenca del
Orinoco por ser una de las cuencas ms grandes del mundo, que tiene
un impacto directo sobre los principales ros de nuestro pas debido
a su ubicacin geogrfica y tambin porque a manera de prctica que
mejor que analizar fenmenos ocurridos en nuestro pas. Venezuela se
vio impactada por una fuerte sequia en el ao 2009 que ha sido el ao
mssecoen al menos cuarenta aos. En julio, el mes que ms lluvias
caen, se registr en el pas las precipitaciones ms bajas en 38 aos y
en septiembre cay menos agua de lo registrado en 41 aos. Los
embalses del Guri, al sur de Venezuela, Gurico y Tuy, al norte, y
Uribante de Caparo, al suroccidente, estaban en los niveles ms
bajos de agua por la escasez de lluvias, lo que ha generadoalarmaen
el pas en cuanto al suministro de energa y agua potable.
El Guri, que provee al pas el 70% de la energa elctrica, ha
sufrido una disminucin de 9 metros de agua desde septiembre; y
Uribante de Caparo, que da energa elctrica a los estados
occidentales, se encuentra en sus niveles mnimos. Los embalses
Gurico y Tuy, que dan agua a los estados centrales del pas tambin
se han visto afectados por las bajas precipitaciones.
Al hacer las comparaciones de estas noticias con nuestros datos
pudimos comprobar de manera eficiente la eventualidad por la cual
pasaba el pas, esto se puede apreciar en las graficas
siguientes:
En la primera grafica podemos apreciar que para el mes de Julio
de 2009, en la parte superior, especficamente entre los paralelos
(5-12) la cuenca registro sus valores ms pequeos estando en el
orden de los -3cm a 5cm, pudindose apreciar bajas en su nivel
medio.Este mismo hecho se evidencio en el mes de Agosto de 2009,
solo que se ve un aumento paulatino en los niveles de agua debidos
principalmente a las lluvias que sufra el pas para ese periodo,
esto en realidad fue una redistribucin de la masa de agua porque si
bien se ven cambios significativos, las medidas muestran valores
aun inferiores al mes anterior tanto as que se puede decir que la
porcin de masa de agua cayo de 25cm a 12cm en tan solo un mes!
Mientras que los valores mnimos estn entre los -3cm y -2cm
mostrando as un pequeo aumento en la cuenca.
Este comportamiento se prolongo por los meses de Septiembre,
Octubre, Noviembre y Diciembre. Tanto as que gobierno nacional
anunci en el ltimo trimestre de 2009 un plan de medidas
preventivas, basadas en el ahorro de electricidad y de agua
potable, para evitar una crisis de estos servicios en el pas.
Veamos las siguientes graficas:
Durante estos periodos se puede apreciar una disminucin de
Espesores Equivalentes de Agua, bsicamente la situacin de sequa es
debida a dos fenmenos climatolgicos que entraron en yuxtaposicin en
2009: El Nio y la Oscilacin Cuasi-Bienal.Estos dos fenmenos hacen
efecto cada cierto tiempo, el primero no tiene un ciclo, puede
aparecer cada seis o diez aos, y el segundo cada dos o tres aos. El
Nio fue decretado este ao (2009) el 19 de agosto por la Organizacin
Meteorolgica Mundial (OMM), y la Oscilacin Cuasi-Bienal tuvo
presencia en el pas desde Octubre 2009.La temporada de lluvias, que
normalmente comienza en el pas los ltimos das de mayo y culmina a
principio de octubre, inici en 2009 con retrasos. 'El 15 de julio
se sintieron las primeras precipitaciones ms fuertes del ao', indic
el presidente del Instituto Nacional de Meteorologa e Hidrologa.El
Nio, que empez en un nivel dbil, pas a moderado, 'y la temporada de
sequa (noviembre-marzo) ser mayor a lo registrado histricamente,
debido a que en la temporada de lluvia hubo pocas precipitaciones',
acot Sotolano. (08/01/2010)En 2009, por las pocas precipitaciones,
hubo en el pas incrementos de temperatura entre 2 y 3 grados.Los
meses siguientes mostraron una disminucin significativa con una
tendencia siempre en cada, como se haba supuesto:
Estas dos ltimas graficas muestran una diferencia, que viene
dada por un aumento gradual en los niveles de agua, aunque solo fue
para 1cm respectivamente. Regionalmente: Desde el 15 de abril de
2010 el embalse de Guri ha venido registrando un aumento en sus
niveles que va de tres a nueve centmetros diarios, ubicndose este
martes 20 de abril en 249,03 metros sobre el nivel del mar
(m.s.n.m). Segn el Centro Nacional de Gestin (CNG) para el Sistema
Elctrico, el aporte del caudal promedio del embalse se ubic en
6.385 metros cbicos (m3) por segundo, la cifra ms alta que ha
registrado la presa durante los ltimos tres meses. Es un hecho
significativo que evidencia la presencia de entradas de agua
provenientes de de otra direccin o fuente de agua como se aprecia
en la siguiente grafica:
Esta fuente bsicamente es la presencia de las Precipitaciones en
el pas que tienen como inicio el mes de Mayo. Se puede observar
aumentos de agua en todo la cuenca incluso en la parte central
donde se venan registrando valores de -36cm para Marzo, -26cm para
Abril y -20cm para Mayo.
Para el cierre del periodo de estudio:
Observamos un aumento de agua pasando de valores por debajo del
nivel medio a valores superiores (2cm), as como un desplazamiento
de la masa liquida en toda la cuenca. Ms especficamente en la parte
central.
Observando en las graficas obtenidas del inicio y el final del
estudio realizado en la cuenca del Orinoco, tenemos para el mes de
julio del 2009 un nivel de -3cm, mientras que para el mismo mes del
2010 un nivel de 2cm lo que indica que hubo un aumento de 5cm
significativos durante el transcurso de este periodo.1.
Graceplotter
2. Universidad de colorado
En las grficas se pueden visualizar los diferentes
comportamientos de los espesores equivalentes de agua sobre la
cuenca del Orinoco de los diferentes visualizadores provenientes de
la WED donde el comportamiento es similar uno del otro si nos damos
cuenta para la fecha del ao 2009-2010 donde estn nuestra data. En
la grfica dada por GRACE PLOTTER se observa que est cortada la data
porque el satlite no recolecto datos bien sea por los algn defecto
que tena el instrumento.
Conclusin:
A travs de los centros de investigacin como lo son el JPL, CSR,
GFZ se pueden expresar los resultados o datos arrojados por el
satlite GRACE los cuales se encargar de procesar y permiten aplicar
diferentes filtros para ofrecerle variedad de datos que requieran
los usuarios. Los cuales han proporcionados solucin en los
diferentes mbitos tales como en la prediccin de los fenmenos
meteorolgicos, clculo del geoide, representacin cartogrfica, entre
otros. Estos datos se pueden obtener a travs de archivos ASCII y se
pueden tambin representar mediante visualizadores como los que
ofrece la Universidad de Colorado y el GRACE plotter.Una vez
finalizada nuestra investigacin hemos podido llegar a las
siguientes conclusiones y recomendaciones:1. GRACE entre sus
condiciones establece que para poder visualizar cambios
significativos en una cuenca su extensin debe ser mayor de 200000
Km2. Al momento de escoger la data se debe tener en cuenta el
Centro de Procesamiento ya que de estos depender cambios
significativos en los datos, estas diferencias la podemos ligar a
los diferentes modelos matemticos que cada centro utiliza. Se debe
considerar correcciones por zonificacin, factor de escala, filtros,
entre otros, para mejorar la calidad de los datos y as tener mayor
fiabilidad.2. Setiene que considerar cualquier informacin adicional
en la data,debe ser tomada en cuenta ya que mucha e la informacin
para algunos puntos de la grid no est disponible y a parece el
valor de 32000 cm el cual debe ser eliminado y colocar valores
proveniente de otra fuente.3. En el proyecto de la cuenca del
Orinoco pudimos ver que tena una correspondencia en base a los
eventos cualitativos ocurridos para el periodo julio 2009 a julio
2010.4. La motivacin es que las instituciones de Venezuela permitan
un acceso de la data de la informacin que ellos registran ya que de
esta manera se podra hacer comparaciones ms eficientes a la
presentada.5. Tambin la motivacin a la investigacin por parte de
los estudiantes, de ver y utilizar una aplicacin sencilla para el
estudio de del balance hdrico a travs de mediciones de campo
gravitatorio, correspondientes al rea de la geodesia fsica, sin la
necesidad de requerir datos climticos para efectuar los clculos de
el balance hdrico los cuales son muy difcil de conseguir e incluso
en algunas reas es imposible. 6. Lo ideal sera que se sigan
impulsando proyectos como GRACE que permiten hacer estudio de esta
magnitud a partir de datos del Campo Gravitatorio Terrestre, tambin
si los datos tuvieran una mayor resolucin podramos obtener mayor
informacin sobre el comportamiento de las masas de agua.
REFERENCIAS:
http://www.csr.utexas.edu/grace/http://podaac.jpl.nasa.gov/gravity/gracehttp://www.gfz-potsdam.de/forschung/ueberblick/departments/department-1/globales-geomonitoring-und-schwerefeld/http://isdc.gfz-potsdam.de/index.phphttp://geoid.colorado.edu/grace/dataportal.htmlhttp://www.thegraceplotter.com/