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Gua de referencia para sistemas de alerta temprana de crecidas
repentinas 8-1
Ejemplos de Sistemas de Alerta Temprana (SAT) integrales para
crecidas repentinasLos captulos anteriores han presentado
informacin sobre los diversos sistemas que componen el SAT para
crecidas repentinas. Segn muestra la Figura 1.3, un SAT tpicamente
cuenta con una red de observacin para recopilar datos ambientales
sobre los cuales basar alertas. En el caso de las crecidas
repentinas, estos datos ambientales incluyen informacin sobre
lluvia y a veces sobre caudal. La informacin sobre lluvia podra
provenir de estaciones de medicin de precipitacin in situ,
mediciones de radar, estimaciones satelitales o a travs de alguna
combinacin de estas tres tcnicas de muestreo. Un SAT tambin
requiere una infraestructura de informtica que permita recolectar y
analizar datos de redes ambientales, preparacin para alertas y
canales de comunicacin para distribuir alertas y otra informacin a
los constituyentes. Si se ha establecido un plan de preparacin y si
la poblacin est consciente del peligro de una crecida repentina y
toma las acciones apropiadas cuando reciba una alerta, entonces el
sistema de alerta integral ser exitoso y las prdidas sern
mitigadas.
Qu contiene este captulo?Este captulo presentar, en el contexto
de los sistemas de alerta temprana, unos pocos subsistemas de
pronstico de crecidas repentinas, de los cuales los primeros dos
fueron discutidos brevemente al final del Captulo 5. Este captulo
brindar informacin ms detallada sobre los sistemas. Debe ser ledo
por personas que necesiten informacin pormenorizada de algunos de
los diferentes tipos de sistemas de alerta temprana de crecidas
repentinas que actualmente existen o estn planificados en diversos
pases. Los sistemas discutidos incluyen:
4 EEUU: Un sistema tpico compuesto por guas hidrometeorolgicas
nacionales, experiencia hidrometeorolgica local y redes de medicin
operadas por los constituyentes.
4 Centro Amrica: Sistema de Gua de Crecidas Repentinas para
Centro Amrica, basado principalmente en datos satelitales.
4 Italia: Sistema hidrometeorolgico multi-disciplinario de
Pronstico de Inundaciones en Tiempo Real y ALERT para la regin de
Piamonte.
4 Colombia: Sistema de Alerta Temprana de Peligros Naturales del
Valle de Aburr, actualmente en etapa de planificacin.
Captulo 8
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Captulo 8: Ejemplos de Sistemas de Alerta Temprana (SAT)
integrales para crecidas repentinas
8-2 Gua de referencia para sistemas de alerta temprana de
crecidas repentinas
SAT de crecidas repentinas tpico de Estados Unidos
Observaciones de datos terrestresSegn se indic en el Captulo 5,
existen numerosas redes de ALERT operadas localmente pero no hay
una red nacional de pluvimetros/medidores de caudal para crecidas
repentinas en los Estados Unidos. A escala nacional, la observacin
de la precipitacin se logra principalmente a travs de una red de
radares meteorolgicos colocados por el National Weather Service en
cooperacin con la Administracin Federal de Aviacin y del
Departamento de Defensa. La Figura 8.1 muestra la red de radares
WSR-88D (Weather Surveillance Radar 1988 Doppler, Radar de
Vigilancia Meteorolgica Doppler, 1988) en los Estados Unidos.
Los datos de reflectividad del WSR-88D son convertidos a
estimaciones de precipitacin de alta resolucin y son cartografiados
para cuencas individuales en todo el pas con software de cmputo del
NWS llamado Monitorizacin y Prediccin de Crecidas Repentinas (Flash
Flood Monitoring and Prediction, FFMP), segn se discuti en el
Captulo 5. Los pronosticadores locales son alertados por el FFMP
cuando la lluvia observada o la intensidad de la lluvia excede la
Gua de Crecidas Repentinas (Flash Flood Guidance, FFG) para una
cuenca. En algunas regiones, el FFMP es aumentado con informacin
basada en SIG sobre las caractersticas fisiogrficas de cada cuenca
por medio del programa del ndice del Potencial de Crecidas
Repentinas (Flash Flood Potential Index, FFPI) discutido en el
Apndice D.
Figura 8.1 Red nacional de radares de los Estados Unidos
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Captulo 8: Ejemplos de Sistemas de Alerta Temprana (SAT)
integrales para crecidas repentinas
Gua de referencia para sistemas de alerta temprana de crecidas
repentinas 8-3
Tambin a escala nacional, los datos del WSR-88D provistos al
pronosticador local son aumentados por medio de estimaciones de
precipitacin satelital producidas por la agencia hermana del
National Weather Service en la NOAA, el Servicio Nacional de Datos
e Informacin de Satlites Ambientales (National Environmental
Satellite Data Information Service, NESDIS). Estas estimaciones son
provistas directamente a los pronosticadores por medio de boletines
informativos de texto. Un sito web
(http://www.star.nesdis.noaa.gov/star/index.php) tambin brinda a
los pronosticadores varios productos experimentales. Los productos
de estimaciones de precipitacin satelital en tiempo real
actualmente disponibles en el URL indicado arriba son:
4 El HidroEstimador (Hydro-Estimator, H-E), que produce
estimaciones basadas en temperaturas de brillo de la ventana IR de
los GOES y las modifica utilizando datos de los modelos numricos
del tiempo. El H-E ha sido el algoritmo operativo en NESDIS desde
2002. Es producido operativamente (soporte 24/7) sobre los Estados
Unidos Contiguos (Contiguous United States, CONUS) y
experimentalmente (soporte 8/5) para el resto del mundo.
4 El algoritmo multiespectral de lluvia de GOES (GOES
Multispectral Rainfall Algorithm, GMSRA), que utiliza cuatro de las
bandas de imgenes del GOES y tambin utiliza datos de modelos
numricos del tiempo, aunque a un grado menor que el H-E. Se produce
a nivel experimental sobre los CONUS.
4 El algoritmo de auto-calibracin multivariable de extraccin de
la precipitacin (Self-Calibrating Multivariate Precipitation
Retrieval, SCaMPR), que utiliza datos provenientes de mltiples
bandas de imgenes del GOES y actualiza su calibracin en tiempo real
contra intensidades de lluvia de microondas. Ahora se produce a
nivel experimental sobre los CONUS.
4 El sistema de pronstico inmediato (Hydro-Nowcaster) produce
pronsticos de lluvia con un tiempo de anticipacin de hasta 3 horas
con base en intensidades de lluvia del HidroEstimador.
4 La pgina de validacin de productos (Product Validation) ofrece
la validacin actual y reciente de estimaciones de lluvia satelital
de 6 y 24 horas comparadas con pluvimetros y con el campo
radar/pluvimetro.
El propsito final de las estimaciones de precipitacin satelital
y de radar es detectar cundo ocurren lluvias que producen crecidas
repentinas para que los pronosticadores puedan emitir alertas con
suficiente anticipacin para tomar acciones que protejan vidas y
propiedades. Los datos satelitales y de radar son invaluables,
especialmente en reas donde los datos de observaciones sobre el
terreno son dispersos o estn totalmente ausentes. Sin embargo, el
mayor xito en alertas se logra cuando el NWS se puede aliar con
grupos y agencias locales que establecen redes de ALERT. Los datos
de ALERT generalmente son los ms precisos y son usados en tiempo
real, pero tambin retrospectivamente para calibrar los algoritmos
satelitales y de radar.
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Captulo 8: Ejemplos de Sistemas de Alerta Temprana (SAT)
integrales para crecidas repentinas
8-4 Gua de referencia para sistemas de alerta temprana de
crecidas repentinas
Subsistemas de pronstico La Figura 8.2 ilustra el flujo de
informacin en una tpica alianza NWS-Operador de ALERT, en este caso
el Distrito de Control de Inundaciones del Condado de Maricopa,
Arizona, (Flood Control District Maricopa County, FCDMC). El
diagrama muestra que los datos satelitales (SATL), de RADAR y de
ALERT fluyen hasta la Oficina de Pronstico del Tiempo (Weather
Forecast Office, WFO) del NWS. Los funcionarios locales (FCDMC)
tambin tienen acceso a informacin en tiempo real. La Oficina de
Pronstico del Tiempo utiliza la informacin para producir una
Estimacin Cuantitativa de Precipitacin (ECP), la cual es comparada
con la FFG del sistema Prediccin y Monitorizacin de Crecidas
Repentinas (Flash Flood Monitoring and Prediction, FFMP) para
producir productos que pasan a los funcionarios locales y al pblico
en general. Si la lluvia estimada o proyectada es igual o mayor que
la gua de crecidas repentinas para un rea, varias opciones de
despliegue grfico ayudan al pronosticador a identificar rpidamente
estos sitios por medio de cdigos de colores y otros mtodos. El
pronosticador puede emitir una alerta de crecida repentina para el
rea propensa a inundacin representada en el programa. Las opciones
de despliegue grfico permiten al pronosticador
Figura 8.2 SAT de crecidas repentinas de los Estados Unidos
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Captulo 8: Ejemplos de Sistemas de Alerta Temprana (SAT)
integrales para crecidas repentinas
Gua de referencia para sistemas de alerta temprana de crecidas
repentinas 8-5
utilizar colores y tablas para resaltar reas que podran estarse
acercando a los valores de la gua de crecidas repentinas o que
podran estar experimentando lluvias de alta intensidad aunque la
acumulacin est por debajo de la gua de crecidas repentinas.
Para algunas cuencas, los ndices del Potencial de Crecidas
Repentinas pre-calculados (Flash Flood Potential Indices, FFPI), la
Gua de Crecidas Repentinas en Malla Mejorada (Enhanced Gridded
Flash Flood Guidance, GFFG), la Gua de Crecidas Repentinas Forzada
o alguna otra tcnica tambin pueden aplicarse a la toma de
decisiones (indicados por FFPI y flechas punteadas en la Figura
8.2). Durante situaciones de rpido desarrollo y de muy corto
preaviso, los funcionarios locales supervisan los datos de ALERT y
podran tener que emitir declaraciones directamente al pblico.
La falta de destrezas respecto al sistema de pronstico dificulta
emitir alertas de crecidas repentinas con varias horas de antelacin
con base en los Pronsticos Cuantitativos de Precipitacin (PCP). Sin
embargo, las vigilancias de crecidas repentinas productos que dan
preaviso a los constituyentes sobre el potencial de una crecida
repentina pueden ser emitidas con base en los PCP y luego pueden
ser modificadas segn sea necesario de acuerdo con la lluvia
observada (ECP).
En los Estados Unidos, los pronsticos de modelos de prediccin
numrica del tiempo (PNT) y las estadsticas derivadas de los
productos de los modelos numricos (Model Output Statistics, MOS)
para el pas son generados en el Centro Nacional de Prediccin
Ambiental (National Center for Environmental Prediction, NCEP). La
informacin de las PNT y las MOS es proporcionada a los
pronosticadores de las WFO locales y tambin a los pronosticadores
nacionales en el Centro de Prediccin Hidrometeorolgica
(Hydrometeorological Prediction Center, HPC) del NCEP. Segn la
Instruccin 10-901 (Septiembre 13, 2007) del NWS, el HPC produce los
PCP elaborados por los pronosticadores y los PCP probabilsticos
(PCPP) para todo tipo de sistema meteorolgico, incluyendo sistemas
tropicales. Estos productos PCP son usados como gua para los
pronosticadores del Centro de Pronsticos Fluviales (River Forecast
Center, RFC) y luego de algunas posibles ediciones para considerar
las condiciones hidrometeorolgicas locales, sirven para alimentar
los modelos de pronsticos fluviales. El HPC provee a las Oficinas
de Pronstico del Tiempo (WFO) los PCP de malla, que sirven como
punto de partida para producir los PCP para uso a nivel local. El
HPC tambin produce otros productos que asimilan la informacin
hidrometeorolgica a escala nacional, incluyendo un producto sobre
perspectivas de crecidas y un producto sobre peligros de crecidas
repentinas.
El PCP del pronosticador local (WFO) puede ser comparado con la
gua del FFMP para tener una indicacin sobre la probabilidad de una
crecida repentina en el rea de responsabilidad del pronosticador
varias horas antes. El pronosticador puede entonces coordinar con
grupos de usuarios de ALERT para asegurar que las redes de
observacin estn en operacin y que se cuente con suficiente personal
para encargarse de una situacin en evolucin. En algunos casos, un
aviso de crecida repentina emitido temprano por la maana puede ser
un invaluable preaviso para los amantes de la vida al aire libre
quienes ms tarde en el da podran encontrarse en reas recreativas
donde las caractersticas del terreno bloquean la recepcin radial de
las alertas de crecidas repentinas.
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Captulo 8: Ejemplos de Sistemas de Alerta Temprana (SAT)
integrales para crecidas repentinas
8-6 Gua de referencia para sistemas de alerta temprana de
crecidas repentinas
DiseminacinSegn aparece bosquejado en una publicacin del
Distrito de Control de Inundaciones del Condado de Maricopa,
Guidelines for Developing a Comprehensive Flood Warning Program
(Lineamientos para Elaborar un Programa Integral de Alerta de
Inundaciones; 1997), un exitoso programa de alerta de inundaciones
debe incluir coordinacin entre agencias de gobierno federales,
estatales y locales as como organizaciones del sector privado.
Conforme el sistema es utilizado y probado, es vital actualizar y
mejorar el plan de alertas para crecidas repentinas para poder
mantener un programa efectivo de alertas de crecidas repentinas.
Los principales componentes que deben ser atendidos al planificar y
operar un programa integral de alerta de inundaciones incluyen:
4 El reconocimiento de la amenaza de una inundacin
4 La diseminacin de alertas
4 La respuesta a emergencias
4 Otros esfuerzos de respuesta
4 La planificacin de instalaciones crticas
4 Los componentes de costos
4 El mantenimiento
4 Permisos y licencias
El folleto de 1997 est organizado de acuerdo con los criterios
de evaluacin crediticia para la Actividad 610, Alerta de
Inundaciones, bajo el Sistema de Clasificacin Comunitaria
(Community Rating System, CRS) del Programa Nacional de Seguros
contra Inundaciones, y cubre cada uno de los puntos anteriores en
detalle. Por razones de brevedad, estas actividades no aparecen
ilustradas en la Figura 8.2, pero son cruciales para el xito del
programa de alertas.
Figura 8.3 Pases servidos por la CAFFG
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Captulo 8: Ejemplos de Sistemas de Alerta Temprana (SAT)
integrales para crecidas repentinas
Gua de referencia para sistemas de alerta temprana de crecidas
repentinas 8-7
De manera similar, el FCDMC tiene un catlogo interactivo en lnea
de productos que pone las siguientes categoras de informacin a
disposicin de los constituyentes y de otros:
4 Mapa con ubicacin de estaciones ALERT
4 Generador de reportes de datos de sensor nico
4 Productos y datos de lluvia
4 Productos y datos de nivel del agua
4 Productos y datos de estaciones meteorolgicas
4 Reportes y productos a la medida
4 Publicaciones reportes anuales y por tormenta
4 Archivos de descripcin de estaciones
4 Descargo de responsabilidad por productos y datos
Figura 8.4 Estructura organizativa de la CAFFG
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Captulo 8: Ejemplos de Sistemas de Alerta Temprana (SAT)
integrales para crecidas repentinas
8-8 Gua de referencia para sistemas de alerta temprana de
crecidas repentinas
Sistema de la Gua de Crecidas Repentinas para Centro Amrica
(Central American Flash Flood Guidance, CAFFG)
Luego de las inundaciones catastrficas por el Huracn Mitch en
1998 en Centro Amrica, la Agencia Internacional para el Desarrollo
de los Estados Unidos (USAID) proporcion fondos para la
reconstruccin de la infraestructura daada. El Servicio Meteorolgico
Nacional (National Weather Service, NWS) de la National Oceanic and
Atmospheric Administration (NOAA) brind transferencia tecnolgica,
capacitacin y asistencia tcnica a los servicios meteorolgicos e
hidrolgicos de los pases ms golpeados (Honduras, Nicaragua, El
Salvador y Guatemala). La Oficina de Asistencia para Desastres en
el Extranjero de la USAID (USAID/Office of Foreign Disaster
Assistance, OFDA) tambin inici un proyecto complementario en 2000
conocido como la Iniciativa de Mitigacin de Centro Amrica (Central
America Mitigation Initiative, CAMI), para que el NWS coordinara la
implantacin de un sistema de alerta temprana para crecidas
repentinas en la regin. El NWS trabaj junto con el Hydrologic
Research Center (HRC), una corporacin de investigacin,
transferencia de tecnologa y capacitacin sin fines de lucro para
beneficio pblico en San Diego, California, para poner en prctica el
sistema de la Gua de Crecidas Repentinas del HRC para la regin.
El sistema implantado, la Gua de Crecidas Repentinas para Centro
Amrica (Central American Flash Flood Guidance, CAFFG), proporciona
datos operativos meteorolgicos e hidrolgicos a siete pases
centroamericanos (Belice, Costa Rica, El Salvador, Guatemala,
Honduras,
Figura 8.5 Flujograma programtico del sistema de CAFFG
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Captulo 8: Ejemplos de Sistemas de Alerta Temprana (SAT)
integrales para crecidas repentinas
Gua de referencia para sistemas de alerta temprana de crecidas
repentinas 8-9
Nicaragua y Panam) con una gua oportuna para que esos SMHN
emitan alertas efectivas de crecidas repentinas para pequeas
cuencas hidrogrficas. Las caractersticas nicas de la CAFFG
incluyen:
4 El primer sistema regional de gua de crecidas repentinas del
mundo diseminacin operacional de productos tanto de pequea escala
como regionales para todos los pases de Centro Amrica
4 Operacin en tiempo real totalmente automatizada la adquisicin
de datos, asimilacin, control de calidad, procesamiento de modelos,
publicacin de resultados y manejo de datos est totalmente
automatizada
4 Un centro regional en el Instituto Meteorolgico Nacional en
San Jos, Costa Rica, para la adquisicin, normalizacin y archivo
centralizado de una variedad de productos en tiempo real en toda la
regin
4 Todos los productos son diseminados a cada pas por medio de la
internet, lo cual significa que los pases slo adquieren y mantienen
una PC y una conexin a internet
Figura 8.6 Procesamiento de lluvia en tiempo real en CAFFG
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Captulo 8: Ejemplos de Sistemas de Alerta Temprana (SAT)
integrales para crecidas repentinas
8-10 Gua de referencia para sistemas de alerta temprana de
crecidas repentinas
Observaciones de datos terrestresLa CAFFG entr en operacin en
agosto de 2004. El sistema de alerta de crecidas repentinas utiliza
el producto del HidroEstimador de NOAA/NESDIS para estimar la
precipitacin. La gua de crecidas repentinas, que es la lluvia
requerida para producir una crecida repentina, se calcula cada seis
horas para cuencas de ros de 100 km2 a 300 km2. Un modelo
hidrolgico de base fsica es corrido cada seis horas para simular la
humedad del suelo para la regin y para determinar la gua de
crecidas repentinas. Los productos grficos y de texto de lluvia, de
humedad del suelo, gua de crecidas repentinas y de amenaza de
crecidas repentinas son creados y reportados en internet para ser
accedidos por los SMHN para su anlisis y diseminacin a agencias de
preparacin para desastres en los siete pases centroamericanos.
Subsistema de pronsticoLa Figura 8.5 muestra un flujograma
programtico para el subsistema de CAFFG. La CAFFG est diseada para
considerar las bases de datos espaciales digitales globales
existentes para Centro Amrica y tambin las bases de datos de
percepcin remota en tiempo real de temperatura y precipitacin in
situ. El flujograma ilustra el flujo de la informacin a travs de
los modelos del sistema que van desde los datos hidrometeorolgicos
de entrada hasta el clculo
Figura 8.7 Datos de elevacin, arroyos y bordes de cuencas
hidrogrficas para CAFFG
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Captulo 8: Ejemplos de Sistemas de Alerta Temprana (SAT)
integrales para crecidas repentinas
Gua de referencia para sistemas de alerta temprana de crecidas
repentinas 8-11
de la gua de crecidas repentinas. Los datos de lluvia en tiempo
real pasan por un modelo de control de calidad, segn se muestra en
la Figura 8.6, el cual identifica datos con valores imposibles y
hace ajustes por sesgo a los datos de percepcin remota con base en
informacin diaria y en tiempo real de pluvimetros in situ. El
resultado de este modelo es un producto fusionado de lluvia
horaria, estimado como un valor de lluvia media areal en las
pequeas cuencas hidrogrficas que cubren la regin centroamericana
(reas de 100-300 km2).
Un procesador de ET potencial utiliza informacin sobre clima y
temperatura diaria en la evapotranspiracin (ET) para brindar datos
de entrada de la ET potencial diaria al modelo de humedad del
suelo. El modelo de humedad del suelo funciona en corridas cada 6
horas y determina las condiciones de humedad del suelo en tiempo
real para permitir la estimacin de abstracciones de lluvia (como la
ET actual y el flujo de aguas subterrneas profundas) y el volumen
de la escorrenta superficial. Las bases paramtricas de datos para
este modelo son computadas a partir de datos espaciales digitales
del terreno con una resolucin de 1 kilmetro (terreno, TERRAIN), ros
de bases de datos globales (ros, STREAMS), datos de uso de suelos y
cobertura terrestre (landuse and land-cover, LULC) y textura de
suelos (suelos, SOILS). El umbral de escorrenta es computado con
base en la teora geomorfolgica tomando en cuenta las caractersticas
de la cuenca hidrogrfica y del suelo. Las estimaciones del umbral
de escorrenta y de dficits de humedad del suelo son usadas en el
modelo de la gua de crecidas repentinas para producir el volumen de
lluvias de una duracin dada necesario para iniciar una inundacin
(cauce lleno) en pequeas cuencas hidrogrficas, o sea la FFG. El
umbral de escorrenta es definido como el volumen de lluvia efectiva
de una duracin dada sobre la cuenca hidrogrfica de un pequeo arroyo
apenas suficiente para causar un caudal de cauce lleno a la salida
de la cuenca. El trmino efectiva se utiliza para indicar el volumen
de lluvia que permanece despus de abstracciones de
evapotranspiracin y percolacin profunda y que aparece como
escorrenta superficial a lo largo de la red de arroyos. El umbral
de escorrenta brinda una estimacin del potencial de una escorrenta
superficial excesiva en pequeas cuencas bajo condiciones de
saturacin de suelos o de superficies terrestres impermeables. Se
computa por medio de la teora geomorfolgica y con el uso de datos
digitales globales de elevacin del terreno, suelos y uso de la
tierra/cobertura terrestre (1 km de resolucin) junto con datos
fluviales regionales. Dadas las bases de datos espaciales en CAFFG,
el umbral de escorrenta es
Figura 8.8 Ejemplo de mapas de propiedades del suelo para
CAFFG
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Captulo 8: Ejemplos de Sistemas de Alerta Temprana (SAT)
integrales para crecidas repentinas
8-12 Gua de referencia para sistemas de alerta temprana de
crecidas repentinas
producido para pequeas cuencas hidrogrficas en el orden de
100-300 km2.
Datos espacialesLos datos de elevacin digital con resolucin de
30 arco-segundos (aproximadamente 1 kilmetro) para la regin de
Centro Amrica son obtenidos de la base de datos GTOPO30 (una base
de datos global de dominio pblico) del Servicio Geolgico de los
Estados Unidos (United States Geological Survey). Los datos son
utilizados para delinear redes de arroyos y bordes de cuencas
hidrogrficas por medio del procesamiento de SIG. Los datos de
elevacin aparecen en la Figura 8.7 para regiones de Honduras, El
Salvador y Nicaragua, donde las lneas negras representan las redes
de arroyos delineadas y las formas poligonales azules representan
los bordes de las cuencas hidrogrficas.
Las caractersticas hidrogrficas digitales (incluyendo ubicacin
de arroyos, lagos y embalses) tambin pueden conseguirse por medio
del Mapa Digital del Mundo (Digital Chart of the World, DCW). Los
datos son tiles para verificar el procesamiento de la delineacin de
SIG.
Un conjunto global de datos sobre cobertura terrestre con una
resolucin de 1 kilmetro, disponible al pblico a travs de la Global
Land Cover Facility de la Universidad de Maryland, tambin se
utiliza. Las principales coberturas terrestres de la regin son
tierras arboladas o pastizales boscosos (a lo largo de las
porciones occidentales de la regin), bosques de hoja perenne
(principalmente a lo largo de las porciones orientales de la regin)
y una gran regin de bosques caducifolios en las regiones al norte
de Guatemala. La caracterizacin de la cobertura terrestre es
necesaria al analizar la humedad del suelo para ayudar en la
estimacin de la evapotranspiracin.
La Organizacin de las Naciones Unidas para la Agricultura y la
Alimentacin (FAO) ha producido una base de datos digital de
Figura 8.9 Possible dissemination paths to CAFFG response
agencies
Figura 8.10 Regin de Piamonte de Italia
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Captulo 8: Ejemplos de Sistemas de Alerta Temprana (SAT)
integrales para crecidas repentinas
Gua de referencia para sistemas de alerta temprana de crecidas
repentinas 8-13
suelos y propiedades de los terrenos. Los datos fueron obtenidos
para la regin centroamericana, los cuales incluyeron bases de datos
geoespaciales y relacionales para caractersticas de suelos y
terrenos. Las caractersticas del suelo podran estar relacionadas
con las clasificaciones de la textura del suelo y podran ser usadas
para subsiguientemente obtener propiedades hidrulicas derivadas y
sus variaciones en toda la regin. La variacin de la conductividad
hidrulica (facilidad con la cual puede movilizarse el agua a travs
de espacios porosos o fracturas) es importante, con grandes
regiones de conductividad hidrulica baja (< 0.006 m/h) y reas
especficas con una conductividad hidrulica relativamente alta (>
0.03 m/h). La Figura 8.8 muestra un ejemplo de un mapa de capacidad
de campo del suelo.
Hardware del sistema CAFFGEl sistema CAFFG est compuesto por dos
servidores instalados en el Instituto Meteorolgico Nacional (IMN)
en San Jos, Costa Rica.
4 Un servidor de procesamiento de CAFFG (CAFFG Processing
Server, CPS) Red Hat Enterprise Linux WS v4.5 Recopila y
estandariza numerosos productos de datos en tiempo real, evoca
varios
modelos para producir la FFG y publica salidas en el servidor de
diseminacin (CDS)4 Un servidor de diseminacin de CAFFG (CAFFG
Dissemination Server, CDS) Red Hat Enterprise Linux WS v4.5 Brinda
acceso a varios productos de datos nacionales para todos los
Servicios
Meteorolgicos e Hidrolgicos Nacionales (SMHN) que participan en
CAFFG mediante un acceso seguro y restringido por login a internet
y a SCP (transferencia segura y cifrada de datos)
El CDS est diseado solamente para fines de diseminacin La
interfaz grfica del usuario (Graphic User Interface, GUI) facilita
que el
usuario revise los productos de datos disponibles y agiliza la
adquisicin remota de datos, incluyendo datos nacionales, productos
de datos regionales, recursos estticos de ArcView y recursos de
observacin del sistema.
Figura 8.11 Tres niveles de peligro hidrolgico para los
principales ros de Piamonte
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Captulo 8: Ejemplos de Sistemas de Alerta Temprana (SAT)
integrales para crecidas repentinas
8-14 Gua de referencia para sistemas de alerta temprana de
crecidas repentinas
DiseminacinLos productos del sistema CAFFG son desarrollados en
el centro regional en Costa Rica y son diseminados a los servicios
meteorolgicos e hidrolgicos nacionales (SMHN) y agencias de
respuesta, segn proceda. Las trayectorias de diseminacin de
productos del sistema, actualizados cada hora (productos de
precipitacin) o cada 6 horas (productos restantes), aparecen
ilustradas en la Figura 8.9. Existen varios niveles de detalle segn
sea apropiado para las agencias usuarias. Amplia capacitacin para
usuarios acerca del sistema CAFFG se encuentra en lnea en:
http://www.hrc-lab.org/caffg_training/en/index.html
Italia: sistema hidrometeorolgico ALERT y de pronstico de
inundaciones en tiempo real de la regin de Piamonte
Piamonte es la segunda ms grande de las veinte regiones de
Italia (Fig. 8.10). El Ro Po, con cabeceras en los Alpes en el
oeste de la regin, es el ro ms grande de Italia. La parte alta del
Po consiste de muchos afluentes de respuesta rpida mientras que la
parte media del Po es moderadamente plana y tiene un tiempo de
respuesta de inundacin mucho ms prolongado (Rabuffetti y Barbero,
2003).
La Autoridad del Ro Po, un grupo inter-agencial gubernamental,
estableci un plan estratgico para operar un SAT para
inundaciones/crecidas repentinas/deslaves para Piamonte. Las
autoridades crearon un mapa de riesgo relativo de inundaciones
dentro de la planicie que incorpora la topografa y el uso de
suelos. La idea era identificar aquellas cuencas hidrolgicas que
eran vulnerables a inundaciones, crecidas repentinas y deslaves y
asignarles una categora de riesgo relativo. La Figura 8.11 muestra
los 3 niveles de posibles peligros hidrolgicos a lo largo
Figura 8.12 reas homogneas de pronstico en el Sistema de Alerta
de Piamonte
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Captulo 8: Ejemplos de Sistemas de Alerta Temprana (SAT)
integrales para crecidas repentinas
Gua de referencia para sistemas de alerta temprana de crecidas
repentinas 8-15
del ro. El rea C muestra las llanuras de inundacin de 500 aos.
Adentro, el rea B indica la llanura de inundacin de 200 aos y toma
en cuenta diques y embalses. El rea A incluye el caudal principal y
reas sujetas a pequeas inundaciones frecuentes. En el rea A no se
permite ninguna construccin. Dentro del rea B, se permiten
actividades humanas solamente de acuerdo con los objetivos
definidos del rea. El rea C es tierra en la cual habita y construye
la gente. La regin est caracterizada por numerosos diques pero el
plan se centra en mejorar la seguridad a travs de actividades no
estructurales tales como cdigos de zonificacin/construccin, planes
de preparacin y un sistema de alerta.
Registros que datan de 1800 muestran que la regin se inunda de
manera importante ya sea con crecidas repentinas o con inundaciones
de ros en tierras bajas aproximadamente cada dos aos, generalmente
en primavera o en otoo. Reconociendo los riesgos que representan
estas inundaciones, la Autoridad del Ro Po estableci un equipo
inter-agencial de pronstico de inundaciones y un sistema de alerta
temprana (SAT).
Subsistema de pronsticoFormada en 1978, la Administracin del
Servicio Preventivo Regional Tcnico estableci un centro de
operaciones 24/7, la Sala de Situacin de Riesgos Naturales (SSRN),
a la cual se encomend pronosticar inundaciones peligrosas en la
regin. En el centro, equipos de expertos trabajan en grupos
operativos dedicados a la geologa, hidrologa y nieve para estudiar
el potencial de inundaciones y actuar con base en algn riesgo
pronosticado. La SSRN produce un reporte diario de la situacin
meteorolgica observada y esperada, prestando atencin en
Figura 8.13 Estructura del grupo de pronstico hidrometeorolgico
de Piamonte
WMO
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Captulo 8: Ejemplos de Sistemas de Alerta Temprana (SAT)
integrales para crecidas repentinas
8-16 Gua de referencia para sistemas de alerta temprana de
crecidas repentinas
particular al pronstico de la precipitacin. Estas evaluaciones
son entonces distribuidas a agencias cuya tarea es proteger y
alertar al pblico. Las comunidades individuales participan
realizando las siguientes acciones:
4 Crear un plan local de emergencia por inundaciones
4 Estudiar las dinmicas locales de inundaciones y de laderas de
colinas. Estos estudios locales mejoran la respuesta y el pronstico
de inundaciones peligrosas y son remitidos a nivel nacional y
regional para su evaluacin y sntesis
4 Ejecutar la respuesta a emergencias planificada durante
inundaciones usando voluntarios e intercambiando actualizaciones y
asesora con las autoridades nacionales y regionales
Las fases del SAT inspeccin, alerta, alarma y emergencia son
activadas sucesivamente cuando las condiciones lo ameritan. Esas
condiciones incluyen mayores inundaciones fluviales, crecidas
repentinas y pequeos deslaves en cuencas de captacin en las
montaas. Cada evaluacin est codificada por riesgo: 1 para ningn
peligro, 2 para bajo peligro y 3 para alto peligro. Funcionarios
escogen entre las categoras 2 y 3 con base en la superficie
terrestre potencialmente afectada y el nmero esperado de
inundaciones. Este esquema formal ayuda a reducir la
subjetividad.
Para ejecutar este proceso, el SMHN y los centros de pronstico
regionales continuamente Inspeccionan las condiciones. Cuando
declaran una alerta, se activan los centros de operacin locales
pero ningn producto es reenviado al pblico en general. Una vez que
ha iniciado la
Figura 8.14 Diagrama del Sistema FloodWatch de Piamonte
WMO
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Captulo 8: Ejemplos de Sistemas de Alerta Temprana (SAT)
integrales para crecidas repentinas
Gua de referencia para sistemas de alerta temprana de crecidas
repentinas 8-17
inundacin y se juzga que es inminentemente peligrosa, una alarma
es transmitida al pblico. Como este sistema mantiene las alertas de
nivel medio restringidas a las autoridades locales y solo alerta al
pblico cuando es casi seguro que ocurrir un evento peligroso,
minimiza las falsas alarmas al pblico.
El sistema de alerta de Piamonte evala y emite alertas para las
siguientes situaciones:
4 Riesgo de inundacin debido a lluvias intensas prolongadas en
grandes llanuras de inundacin (rea >400km2) poniendo en peligro
a pueblos e infraestructura en los valles de los ros y en tierras
bajas
4 Riesgo local de inundacin hidrogeolgica debido a tormentas
intensas y de corta duracin sobre pequeas reas (rea
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Captulo 8: Ejemplos de Sistemas de Alerta Temprana (SAT)
integrales para crecidas repentinas
8-18 Gua de referencia para sistemas de alerta temprana de
crecidas repentinas
Existen dos diferentes mtodos para evaluar el nivel de riesgo
(segn se ilustra en la Figura 8.13). El primero implica comparar el
PCP con umbrales de lluvia predefinidos (gua de crecidas
repentinas) derivados de estudios y simulaciones de modelos
numricos de eventos pasados (actividades fuera de lnea). El segundo
utiliza simulaciones numricas en tiempo real (procedimientos en
lnea).
4 El modo de pronstico usa pronsticos cuantitativos de
precipitacin, est vinculado al mdulo de hidrologa y permite generar
alertas muy tempranas. Puesto que el PCP incluye una importante
incertidumbre, los meteorlogos solamente lo utilizan
cualitativamente para pronsticos de largo plazo (1-2 das). Este
sistema genera falsas alarmas frecuentes pero como en la mayora de
los casos son solo compartidas con las autoridades locales, el
pblico llega a ver muy pocas.
4 El modo de manejo usa el mdulo hidrodinmico y las
observaciones hidrometeorolgicas en tiempo real segn se ilustra en
la Figura 8.14. El sistema produce pronsticos razonablemente hbiles
de caudal mximo y tiempos de arribo para el corto plazo (6-12
horas) y puede ser utilizado de manera cuantitativa. Los
funcionarios de atencin de emergencias han encontrado muy til esta
informacin en tiempo real. Pero estas alertas de corto plazo son ms
eficaces cuando son precedidas por un preaviso de rango medio a las
autoridades locales.
Figura 8.15 Ubicacin de Valle de Aburr, Colombia NOAA
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Captulo 8: Ejemplos de Sistemas de Alerta Temprana (SAT)
integrales para crecidas repentinas
Gua de referencia para sistemas de alerta temprana de crecidas
repentinas 8-19
Las simulaciones en tiempo real son realizadas por medio de
FloodWatch, un sistema de apoyo a decisiones para el pronstico de
caudales en tiempo real. FloodWatch combina una base de datos
avanzada con el sistema de pronstico en tiempo real y modelado
hidrolgico e hidrodinmico MIKE 11 (DHI, 2006) del Instituto
Hidrulico Dans (Danish Hydraulic Institute, DHI), todo empacado en
el ambiente SIG de ArcView. Esta combinacin es una herramienta muy
poderosa para el pronstico de caudales y alertas de inundaciones en
tiempo real. FloodWatch puede funcionar automticamente con un
programador de tareas incorporado o puede ser operado manualmente
por un tcnico. La Figura 8.14 bosqueja el flujo de datos del
sistema.
DiseminacinFloodWatch genera varios productos de salida. Las
pantallas grficas de ArcView automticamente muestran y actualizan
estados en tiempo real y condiciones de pronstico. El sistema
tambin genera productos de texto y grficos de caudales y niveles de
agua observados y pronosticados.
El sistema FloodWatch brinda pronsticos de caudal y de nivel de
ro para toda la red fluvial. Los hidrlogos validan los pronsticos
estudiando 40 secciones transversales de los principales ros. Luego
son salvados en formato HTML para mostrarlos de inmediato en el
sitio de intranet auspiciado por RUPAR (Red nica Para Autoridades
Pblicas Regionales). Estos productos nunca son vistos por el
pblico.
Figura 8.16 Diagrama general del AVNHEWS
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Captulo 8: Ejemplos de Sistemas de Alerta Temprana (SAT)
integrales para crecidas repentinas
8-20 Gua de referencia para sistemas de alerta temprana de
crecidas repentinas
Finalmente, un equipo de expertos produce boletines informativos
de pronstico en formato de texto relacionados con el riesgo del
peligro hidrolgico esperado (A, B o C) y el correspondiente nivel
de peligro (1, 2 o 3) para cada zona de alerta. Una vez terminado
el evento, datos reales de la inundacin son agregados a una base de
datos cuando se reportan daos por inundaciones y/o deslaves
activados por lluvia. As, los desarrolladores pueden ver si los
umbrales de lluvia y de nivel de agua utilizados en el sistema de
alerta estuvieron acertados o si requieren ajuste y mejora del
modelo de pronstico de inundaciones. Recientes avances utilizando
un modelo hidrolgico distribuido han mostrado que incluso con
importantes errores en el pronstico cuantitativo de caudal
(quantitative discharge forecast, QDF), muchos escenarios de
inundacin an pueden ser pronosticados de manera categrica
(Rabuffetti y otros, 2009).
Segn indicaron Rabuffetti y Barbero (2004), el sistema de alerta
de Piamonte puede ser aplicado a otras reas con una alta incidencia
de crecidas repentinas. No obstante, el xito del sistema depende de
la idoneidad de los datos de observaciones, la capacidad de los
sistemas de tecnologas de la informacin y de los sistemas de
comunicaciones y el grado de cooperacin interdisciplinaria.
Sistema de alerta temprana de peligros naturales del Valle de
Aburr (Colombia): un ejemplo del diseo de un SAT de abajo hacia
arriba
En 2008, NOAA fue invitada por un consorcio de agencias
gubernamentales en Colombia para disear un sistema de alerta
temprana que ayudara a reducir el impacto de las crecidas
repentinas en Medelln y otros nueve municipios vecinos en el Valle
de Aburr de los Andes colombianos.
El Sistema de Alerta Temprana de Peligros Naturales del Valle de
Aburr (Aburr Valley Natural Hazard Early Warning System, AVNHEWS)
de NOAA (2009) fue diseado utilizando un enfoque basado en
sistemas. La ingeniera de sistemas es un proceso de diseo y
construccin iterativo por misin que desglosa un sistema complejo
nico (por ej., AVNHEWS) en una serie de subsistemas ms sencillos
que pueden ser diseados y desarrollados de manera relativamente
independiente teniendo en mente una posterior integracin de
sistemas. Una vez en operacin, el Sistema de Alerta Temprana de
Peligros Naturales del Valle de Aburr (AVNHEWS) integrar la
infraestructura actual de atencin de desastres con infraestructura
nueva para crear un sistema de alerta temprana de extremo a extremo
que (1) reducir la prdida de vidas y el sufrimiento causado por
inundaciones, crecidas repentinas y flujo de escombros dentro del
Valle de Aburr, (2) mejorar las prcticas de manejo de embalses en
las cuencas que rodean el Valle de Aburr y (3) mejorar el pronstico
meteorolgico local. El AVNHEWS tambin fortalecer la capacidad
nacional en cuanto a la estimacin de lluvias y la prediccin de
crecidas repentinas en toda Colombia.
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Captulo 8: Ejemplos de Sistemas de Alerta Temprana (SAT)
integrales para crecidas repentinas
Gua de referencia para sistemas de alerta temprana de crecidas
repentinas 8-21
Segn se ilustra en el diagrama General del Sistema AVNHEWS
(Figura 8.16), existen muchos subsistemas que funcionarn en
combinacin para lograr esta misin:
4 El subsistema de mediciones superficiales aprovechar
principalmente los sensores de lluvia, caudal y otros ya instalados
en la regin para crear un flujo de datos en tiempo real de
mediciones de superficie con los cuales calibrar las estimaciones
de lluvia de radar y basadas en satlite y mejorar los modelos de
pronstico.
4 El subsistema de radares meteorolgicos involucrar al menos una
estacin meteorolgica de radar para producir estimaciones de lluvia
de alta resolucin sobre y alrededor del Valle de Aburr. Tambin
pueden utilizarse radares adicionales de vigilancia (o de llenado
de vacos) si se requiere mejor cobertura.
4 El subsistema del hidroestimador utilizar las capacidades
existentes de observacin meteorolgica a meso-escala del IDEAM
(Instituto de Hidrologa, Meteorologa y Estudios Ambientales), tales
como la recepcin de imgenes satelitales de GOES, para producir
estimaciones de lluvia en tiempo real a nivel nacional.
4 El subsistema de pronstico de crecidas repentinas producir
ndices en tiempo real de peligros de crecidas repentinas a alta
resolucin espacial para el Valle de Aburr y a baja resolucin
espacial para toda Colombia. El subsistema tambin producir una
Estimacin Cuantitativa de Precipitacin en Malla derivada de radar y
de satlite, corregida por sesgo, en tiempo real para ser usada por
otros subsistemas.
4 El subsistema de pronstico hidrolgico analizar los peligros de
inundaciones en el Valle de Aburr y permitir que los operadores de
los embalses manejen la generacin hidroelctrica y los peligros de
inundacin en las cuencas adyacentes.
4 El subsistema de manejo de informacin (indicado por flechas
rojas en la Figura 8.16) alimentar, almacenar y divulgar los
subsistemas anteriores de datos a los subsistemas de pronstico,
permitiendo que el personal de AVNHEWS distribuya informacin
significativa al personal de primera respuesta y al pblico en
general.
4 El subsistema de centro de operaciones (el gran subsistema que
contiene los subsistemas de Pronstico Meteorolgico y de Pronstico
Hidrolgico) albergar al personal y al equipo relacionado con el
proceso de sensibilizacin, pronstico y alerta de AVNHEWS. El Centro
de Operaciones coordinar con otros interesados incluyendo el
personal de primera respuesta, los medios de comunicacin y el
pblico en general de acuerdo con el Concepto de Operaciones de
AVNHEWS (ver Captulo 9).
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Captulo 8: Ejemplos de Sistemas de Alerta Temprana (SAT)
integrales para crecidas repentinas
8-22 Gua de referencia para sistemas de alerta temprana de
crecidas repentinas
Entender las capacidades existentesUno de los primeros pasos al
disear un SAT es evaluar las capacidades (e infraestructura)
existentes que pudieran ser empleadas por el SAT y qu vacos deben
ser llenados con nuevas capacidades e infraestructura. Cada sistema
de alerta temprana (SAT) es nico y necesita ser adaptado a las
condiciones locales sin embargo, cada SAT debe contener cuatro
componentes bsicos para ser efectivo. Como indica la Figura 1.3 en
el Captulo 1, los cuatro componentes esenciales de un efectivo
sistema de alerta temprana son:
1. Sensibilizacin evaluacin sistemtica de peligros y
vulnerabilidades y representacin cartogrfica de sus patrones y
tendencias
2. Pronstico pronstico preciso y oportuno de peligros utilizando
tecnologas y mtodos cientficos y fiables
3. Alerta comunicacin clara y oportuna de alertas a todos
aquellos en riesgo
4. Accin conocimiento y capacidades nacionales y locales para
actuar de manera correcta cuando se comunican alertas
Observaciones de datos terrestresEn el caso del Valle de Aburr,
buena parte de la capacidad requerida para los componentes
anteriores ya exista. La categora ms dbil de la infraestructura
existente de manejo de desastres se relaciona con los pronsticos.
No existe capacidad apreciable para predecir eventos
hidrometeorolgicos en o cerca del Valle de Aburr. Este fue el vaco
crtico para ejecutar un SAT efectivo.
Esto no significa que no exista una infraestructura de
pronsticos hidrometeorolgicos de hecho el Instituto de Hidrologa,
Meteorologa y Estudios Ambientales (IDEAM) de Colombia opera una
red sinptica de superficie de 28 estaciones, 7 de las cuales
funcionan 24/7. Adems de varias estaciones en altura, el IDEAM
tambin opera aproximadamente 250 pluvimetros automatizados y una
estacin de satlite GOES en sus oficinas centrales en Bogot. Para el
pronstico meteorolgico operativo breve, los meteorlogos actualmente
usan los productos de salida del modelo Sistema de Pronstico Global
(Global Forecasting System, GFS) de la NOAA; estos son luego
comparados con el modelo a meso-escala MM5 del IDEAM para producir
pronsticos (hasta de tres das) para las principales ciudades y para
las cuatro principales regiones geogrficas de Colombia.
Las dos generadoras hidroelctricas regionales, Empresas Pblicas
de Medelln (EPM) y la compaa elctrica en Antioquia (ISAGEN),
conducen operaciones de pronstico hidrolgico basado en pluvimetros
en toda la regin y tambin emplean modelos a meso-escala para
mejorar sus pronsticos de lluvias de corto plazo. Instituciones de
investigacin locales tales como la Universidad Pontificia
Bolivariana (UPB) tambin contribuyen corriendo modelos de pronstico
meteorolgico a meso-escala incluyendo el MM5 y el WRF.
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Captulo 8: Ejemplos de Sistemas de Alerta Temprana (SAT)
integrales para crecidas repentinas
Gua de referencia para sistemas de alerta temprana de crecidas
repentinas 8-23
Sin estimaciones de precipitacin basadas en radares y satlites y
sin modelos hidrometeorolgicos asociados, la misin del AVNHEWS sera
inalcanzable. La Figura 8.16 ilustra que el AVNHEWS fue diseado
para ser capaz de crecer temticamente y respaldar aplicaciones ms
all del pronstico hidrolgico, de crecidas repentinas y de flujos de
escombros. Por ejemplo, Red Aire y Red Ro podran utilizar el
AVNHEWS para emitir alertas de salud pblica cuando Medelln
experimente algn nivel inseguro de contaminacin del aire o del
agua. El pronstico de flujos de escombros podra ser ampliado para
incluir otras formas de movimiento de masas, incluyendo deslaves.
Vale la pena sealar que el AVNHEWS est abierto a cualquier tipo de
dato que pudiera estar disponible. Incluso las observaciones
humanas derivadas de datos de cmaras de trnsito, reportes de
emergencias y observaciones visuales podran ser integradas para
mejorar la sensibilizacin de los pronosticadores del AVNHEWS sobre
cualquier situacin.
El AVNHEWS fue diseado para ser escalable geogrfica y
temticamente. Esto permitir que se conecte a otros sistemas de
alerta temprana conforme stos sean establecidos en toda la regin en
el futuro. Con el tiempo, la colaboracin entre centros de pronstico
mejorar la calidad de sus productos y servicios. El Subsistema de
Pronstico de Crecidas Repentinas del AVNHEWS, por ejemplo, brindar
el anlisis basado en radar de las amenazas de crecidas repentinas
especficamente para el Valle de Aburr, as como anlisis basados en
satlites para toda Colombia. As, al ampliarse la red domstica de
radares meteorolgicos, igual suceder con la calidad de sus
pronsticos de crecidas repentinas (puesto que los radares ofrecen
mejor resolucin espacial y temporal que los satlites).
Figura 8.17 Representacin idealizada del sistema de distribucin
de alertas del Valle de Aburr
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Captulo 8: Ejemplos de Sistemas de Alerta Temprana (SAT)
integrales para crecidas repentinas
8-24 Gua de referencia para sistemas de alerta temprana de
crecidas repentinas
Subsistema de pronsticosEl principal propsito del Subsistema de
Pronstico de Crecidas Repentinas (Flash Flood Forecasting
Subsystem, FFFSS) del AVNHEWS es brindar una gua en tiempo real
sobre el potencial de (a) una crecida repentina de pequea escala en
el Valle de Aburr y (b) una crecida repentina de gran escala en
todo el pas de Colombia. El subsistema fue diseado para responder a
la meta del AVNHEWS de reducir el sufrimiento y la prdida de vidas
y de propiedad por la devastacin causada por las crecidas
repentinas.
Los productos del FFFSS sern puestos a disposicin de los
usuarios como una herramienta de diagnstico para analizar eventos
de tipo meteorolgico que puedan iniciar crecidas repentinas (tales
como lluvias intensas o lluvia sobre suelos saturados) y luego
realizar una rpida evaluacin del potencial de una crecida repentina
en un sitio. El subsistema est diseado para permitir agregar las
experiencias con condiciones locales, incorporar otros datos e
informacin (tal como el resultado de la prediccin numrica del
tiempo) y cualquier observacin local de ltimo minuto (tales como
datos de mediciones no tradicionales) para evaluar la amenaza de
una crecida repentina local. Las evaluaciones de la amenaza de
crecidas repentinas sern realizadas en escalas de tiempo de una a
seis horas para cuencas de 25-50 km2 de tamao en el Valle de Aburr
hasta de 100-300 km2 de tamao en el resto de Colombia. Las
estimaciones de precipitacin de satlite y de radar sern usadas
junto con datos disponibles de mediciones locales y regionales de
precipitacin in situ para obtener estimaciones corregidas por sesgo
del volumen actual de lluvia sobre la regin. Estos datos de
precipitacin tambin sern usados para actualizar las estimaciones de
humedad a travs de un modelo de humedad del suelo en el
subsistema.
Una parte integral del subsistema es el componente del
Subsistema de Informacin. Este subsistema fue diseado para ser
integrado por completo en el diseo general del AVNHEWS y
dependiente de la disponibilidad de datos (incluyendo tipos,
cantidad, calidad y latencia) provenientes del AVNHEWS. Sin
embargo, el procesamiento de datos dentro del subsistema fue
optimizado para:
4 Facilitar la adquisicin, alimentacin, procesamiento, modelado,
exportacin de productos y publicacin de datos de manera
completamente automatizada
4 Establecer programas estratgicos de adquisicin de datos para
optimizar la disponibilidad de datos durante el procesamiento de
modelos del subsistema
4 Establecer programas estratgicos de procesamiento para
agilizar la disponibilidad de resultados del subsistema usando
cargas de procesamiento sostenibles
Este enfoque, junto con un concepto de operaciones
cuidadosamente creado (ver Captulo 9), debera asegurar que la
informacin y los datos apropiados sean puestos a disposicin de los
usuarios de manera oportuna para desarrollar alertas de crecidas
repentinas.
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Captulo 8: Ejemplos de Sistemas de Alerta Temprana (SAT)
integrales para crecidas repentinas
Gua de referencia para sistemas de alerta temprana de crecidas
repentinas 8-25
DiseminacinEl FFFSS ser implantado como dos aplicacionesuna para
el Valle de Aburr y una para el resto de Colombia. Ambas
aplicaciones usarn lluvias observadas en tiempo real provenientes
de diferentes fuentes y tendrn diferentes resoluciones de
resultados.
El subsistema pretende facultar a los usuarios dentro del Valle
de Aburr y del resto de Colombia con datos observados fcilmente
disponibles as como productos y otra informacin para producir
alertas de crecidas repentinas en pequeas cuencas propensas a
crecidas repentinas. En el contexto de este diseo, una crecida
repentina es un evento de inundacin de pequea escala que ocurre en
un perodo corto (tiempo de respuesta de 6 horas o menos) luego del
inicio de la lluvia en la cuenca.
El FFFSS producir dos productos primarios que podrn ser usados
para elaborar advertencias o alertas de crecidas repentinas la gua
de crecidas repentinas y la amenaza de una crecida repentina. Estas
se definen as:
LA GUA DE CRECIDAS REPENTINAS ES LA CANTIDAD DE LLUVIA DE UNA
DURACIN DADA SOBRE UNA PEQUEA CUENCA NECESARIA PARA CREAR
CONDICIONES DE INUNDACIN MENOR (DE CAUCE LLENO) A LA SALIDA DE LA
CUENCA. PARA LA OCURRENCIA DE UNA CRECIDA REPENTINA, LAS DURACIONES
DE HASTA SEIS HORAS SON EVALUADAS Y LAS REAS DE LAS CUENCAS SON DE
TAL TAMAO QUE PERMITEN ESTIMACIONES DE PRECIPITACIN RAZONABLEMENTE
PRECISAS PROVENIENTES DE DATOS DE PERCEPCIN REMOTA Y DE DATOS
IN-SITU. LA GUA DE CRECIDAS REPENTINAS, ENTONCES, ES UN NDICE QUE
INDICA CUNTA LLUVIA SE NECESITA PARA CAUSAR UNA INUNDACIN MNIMA EN
UNA CUENCA.
LA AMENAZA DE CRECIDAS REPENTINAS ES LA CANTIDAD DE LLUVIA DE
UNA DURACIN DADA EN EXCESO DEL CORRESPONDIENTE VALOR DE LA GUA DE
CRECIDAS REPENTINAS. LA AMENAZA DE CRECIDAS REPENTINAS ENTONCES ES
UN NDICE QUE DA UNA INDICACIN DE REAS DONDE UNA INUNDACIN ES
INMINENTE O EST OCURRIENDO Y DONDE ACCIN INMEDIATA ES O PRONTO SER
REQUERIDA.
Una vez emitida una advertencia o una alerta por parte del
IDEAM, existen cuatro usuarios con prioridad:
4 Direccin Nacional de Prevencin y Atencin de Desastres
(DPAD)
4 Defensa Civil
4 Cruz Roja
4 Presidente de Colombia
Parte del sistema de distribucin de alertas se muestra en la
Figura 8.17. La DPAD est conectada a 32 Comits Regionales de
Prevencin y Atencin de Desastres llamados CREPAD. A la misma vez,
los CREPAD coordinan alertas con Comits Locales de Prevencin y
Atencin de Desastres, llamados CLOPAD.
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Cosas importantes a recordar sobre sistemas de alerta temprana
integrales para crecidas repentinas
4Uno de los primeros pasos al disear un SAT es evaluar la
capacidad existente (e infraestructura) que pudiera ser empleada
por el SAT y cules vacos deben ser llenados por nuevas capacidades
e infraestructura.
4La falta de destrezas en pronstico dificulta mucho emitir
alertas de crecidas repentinas con varias horas de anticipacin con
base en pronsticos cuantitativos de precipitacin (PCP). Sin
embargo, los avisos de crecidas repentinas pueden ser emitidos con
base en los PCP y luego ser modificados segn sea necesario con base
en la lluvia observada (ECP).
4El sistema FFEWS de los Estados Unidos emplea alianzas entre el
SMHN (NCEP), centros de pronstico de rea y oficiales locales de
atencin a emergencias e inundaciones.
4El sistema CAFFG brinda a los SMHN en siete pases
centroamericanos una gua centralizada oportuna para emitir alertas
efectivas de crecidas repentinas para pequeas cuencas en el rea de
responsabilidad de cada pas.
4El sistema de Piamonte (Italia) est diseado alrededor de una
sala de situacin donde cada da del ao expertos de diversos
sectores, organizados en equipos operativos especficos (geologa,
meteorologa, hidrologa y nieve) analizan los eventos en curso y
deciden cules acciones, si alguna, se requieren.
4El Sistema de Alerta Temprana de Peligros Naturales del Valle
de Aburr (Aburr Valley Natural Hazard Early Warning System,
AVNHEWS) est siendo desarrollado desde la perspectiva de la
ingeniera de sistemas. Eso es, un proceso de diseo y construccin
iterativo por misin que desglosa un sistema complejo individual en
una serie de subsistemas ms simples.
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Captulo 8: Ejemplos de Sistemas de Alerta Temprana (SAT)
integrales para crecidas repentinas
Gua de referencia para sistemas de alerta temprana de crecidas
repentinas 8-27
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Environment, Horsholm, Denmark.
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http://156.42.96.39/alert/fwguide.pdf
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On-line Interactive Product Catalog, 25 pp. available at:
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NOAA 2009: Design of the Aburr Valley Natural Hazard Early
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2009.
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Flood Management (APFM). 12pp
USDOC NOAA NWS Instruction 10-901 (2007): Hydrologic Services
Program Management, 10pp. available at:
http://www.nws.noaa.gov/directives/