Addressing sources of uncertainty in runoff projections for a data scarce catchment in the Ecuadorian Andes

dc.contributor.authorExbrayat, Jean Francois
dc.contributor.authorBuytaert, Wouter
dc.contributor.authorTimbe Castro, Edison Patricio
dc.contributor.authorWindhorst, David
dc.contributor.authorBreuer, Lutz
dc.date.accessioned2018-01-11T21:21:53Z
dc.date.available2018-01-11T21:21:53Z
dc.date.issued2014
dc.descriptionLas proyecciones climáticas futuras de los modelos de circulación general (GCM) predicen una aceleración del ciclo hidrológico global a lo largo del siglo XXI en respuesta al aumento de las temperaturas inducido por el hombre. Sin embargo, las proyecciones de los GCM tienen una resolución demasiado burda para ser utilizadas en estudios locales de los impactos del cambio climático. Para hacer frente a este problema, se han desarrollado métodos de reducción de escala que transforman las proyecciones climáticas en conjuntos de datos de alta resolución para impulsar modelos de impacto como los modelos de lluvia-escorrentía. En general, se considera que la gama de cambios simulados por diferentes GCM es la principal fuente de variabilidad en los resultados de dichos estudios. Sin embargo, la cascada de incertidumbre en las proyecciones de escorrentía se alarga aún más por las diferencias entre los modelos de impacto, especialmente cuando la calibración robusta se ve obstaculizada por la escasez de datos. Aquí, abordamos la importancia relativa de estas diferentes fuentes de incertidumbre en una cuenca hidrográfica de cabecera poco monitoreada de los Andes ecuatorianos. Por lo tanto, forzamos 7 modelos hidrológicos con salidas a escala reducida de 8 GCM impulsados ​​por los escenarios de emisiones A1B y A2 durante el siglo XXI. Los resultados indican un probable aumento de la escorrentía anual para 2100 con una gran variabilidad entre las diferentes combinaciones de un modelo climático con un modelo hidrológico. Las diferencias entre las proyecciones de GCM introducen una incertidumbre relativa que aumenta gradualmente a lo largo del siglo XXI. Mientras tanto, las diferencias estructurales entre los modelos hidrológicos aplicados todavía contribuyen a un tercio de la incertidumbre total en las proyecciones de escorrentía de finales del siglo XXI y las diferencias entre los dos escenarios de emisiones son marginales.
dc.description.abstractFuture climate projections from general circulation models (GCMs) predict an acceleration of the global hydrological cycle throughout the 21st century in response to human-induced rise in temperatures. However, projections of GCMs are too coarse in resolution to be used in local studies of climate change impacts. To cope with this problem, downscaling methods have been developed that transform climate projections into high resolution datasets to drive impact models such as rainfall-runoff models. Generally, the range of changes simulated by different GCMs is considered to be the major source of variability in the results of such studies. However, the cascade of uncertainty in runoff projections is further elongated by differences between impact models, especially where robust calibration is hampered by the scarcity of data. Here, we address the relative importance of these different sources of uncertainty in a poorly monitored headwater catchment of the Ecuadorian Andes. Therefore, we force 7 hydrological models with downscaled outputs of 8 GCMs driven by the A1B and A2 emission scenarios over the 21st century. Results indicate a likely increase in annual runoff by 2100 with a large variability between the different combinations of a climate model with a hydrological model. Differences between GCM projections introduce a gradually increasing relative uncertainty throughout the 21st century. Meanwhile, structural differences between applied hydrological models still contribute to a third of the total uncertainty in late 21st century runoff projections and differences between the two emission scenarios are marginal.
dc.identifier.doi10.1007/s10584-014-1160-x
dc.identifier.issn0165-0009, e 1573-1480
dc.identifier.urihttps://link.springer.com/article/10.1007%2Fs10584-014-1160-x
dc.language.isoes_ES
dc.sourceClimatic Change
dc.subjectGeneral circulation model
dc.subjectGMC
dc.subjectClimate change modeling
dc.subjectHydrological modeling
dc.titleAddressing sources of uncertainty in runoff projections for a data scarce catchment in the Ecuadorian Andes
dc.typeARTÍCULO
dc.ucuenca.afiliacionExbrayat, J., University of Edinburgh, Edinburgh, Reino unido; Exbrayat, J., University of New South Wales UNSW Australia, Sydney, Australia
dc.ucuenca.afiliacionBuytaert, W., Imperial College London, London, Reino unido
dc.ucuenca.afiliacionTimbe, E., Universidad de Cuenca, Departamento de Recursos Hídricos y Ciencias Ambientales, Cuenca, Ecuador
dc.ucuenca.afiliacionWindhorst, D., Universidad Justus Liebig Giessen, Giessen, Alemania
dc.ucuenca.afiliacionBreuer, L., Universidad Justus Liebig Giessen, Giessen, Alemania
dc.ucuenca.areaconocimientofrascatiamplio1. Ciencias Naturales y Exactas
dc.ucuenca.areaconocimientofrascatidetallado1.5.10 Recursos Hídricos
dc.ucuenca.areaconocimientofrascatiespecifico1.5 Ciencias de la Tierra y el Ambiente
dc.ucuenca.areaconocimientounescoamplio05 - Ciencias Físicas, Ciencias Naturales, Matemáticas y Estadísticas
dc.ucuenca.areaconocimientounescodetallado0521 - Ciencias Ambientales
dc.ucuenca.areaconocimientounescoespecifico052 - Medio Ambiente
dc.ucuenca.correspondenciaExbrayat, Jean Francois, j.exbrayat@ed.ac.uk
dc.ucuenca.cuartilQ1
dc.ucuenca.embargoend2050-12-31
dc.ucuenca.embargointerno2050-12-31
dc.ucuenca.factorimpacto1.55
dc.ucuenca.idautor0000-0002-3671-8626
dc.ucuenca.idautor0000-0001-6994-4454
dc.ucuenca.idautor0301289963
dc.ucuenca.idautor0000-0001-8641-1246
dc.ucuenca.idautor0000-0001-9720-1076
dc.ucuenca.indicebibliograficoSCOPUS
dc.ucuenca.numerocitaciones0
dc.ucuenca.urifuentehttps://www.springer.com/journal/10584
dc.ucuenca.versionVersión publicada
dc.ucuenca.volumenVolumen 125

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