100
E E l l G G l l a a c c i i a a r r 1 1 5 5 d d e e l l A A N N T T I I Z Z A A N N A A (ECUADOR) B B B a a a l l l a a a n n n c c c e e e d d d e e e M M M a a a s s s a a a , , , T T T o o o p p p o o o g g g r r r a a a f f f í í í a a a , , , M M M e e e t t e e e o o o r r r o o o l l l o o o g g g í í í a a a , , , H H H i i i d d d r r r o o o l l l o o o g g g í í í a a a y y y B B B a a a l l l a a a n n n c c c e e e d d d e e e E E E n n n e e e r r r g g g í í í a a a Año 2002 BOLÍVAR CÁCERES - LUIS MAISINCHO - JEAN-DENIS TAUPIN VINCENT FAVIER - PIERRE TACHKER - JEAN-PHILIPPE CHAZARIN BERNARD FRANCOU - ERIC CADIER - FRANCISCO CRUZ DICIEMBRE DEL 2003 IRD – INAMHI – EMAAP-QUITO

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EEll GGllaacciiaarr 1155 ddeell AANNTTIIZZAANNAA (ECUADOR)

BBBaaalllaaannnccceee dddeee M MMaaasssaaa,,, TTTooopppooogggrrraaafffíííaaa,,, MMMeeettteeeooorrrooolllooogggíííaaa,,, HHHiiidddrrrooolllooogggíííaaa yyy BBBaaalllaaannnccceee d ddeee EEEnnneeerrrgggíííaaa

Año 2002

BOLÍVAR CÁCERES - LUIS MAISINCHO - JEAN-DENIS TAUPIN VINCENT FAVIER - PIERRE TACHKER - JEAN-PHILIPPE CHAZARIN

BERNARD FRANCOU - ERIC CADIER - FRANCISCO CRUZ

DICIEMBRE DEL 2003

IRD – INAMHI – EMAAP-QUITO

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EEll GGllaacciiaarr 1155 ddeell AANNTTIIZZAANNAA

((EECCUUAADDOORR))

BBBaaalllaaannnccceee dddeee MMMaaasssaaa,,, TTTooopppooogggrrraaafffíííaaa,,, MMMeeettteeeooorrrooolllooogggíííaaa,,, HHHiiidddrrrooolllooogggíííaaa yyy BBBaaalllaaannnccceee dddeee EEEnnneeerrrgggíííaaa

Año 2002

Bolívar CÁCERES (INAMHI1)

Luis MAISINCHO (INAMHI1) Jean DENIS TAUPIN (IRD2)

Vincent FAVIER (IRD2) Pierre TACHKER (IRD2) )

Jean-Philippe CHAZARIN (IRD2) Bernard FRANCOU (IRD2

Eric CADIER (IRD2) Francisco CRUZ (EMAAP-Q)

1 Instituto Nacional de Meteorología e Hidrología, Quito, Ecuador 2 Institut de Recherche pour le Développement, Quito, Ecuador

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El glaciar 15 del Antizana (Ecuador): informe del año 2002

Capítulo 1: Introducción

1

1. Introducción 1 1.1. Inventario del equipo ubicado sobre el glaciar y sus alrededores 1 1.2. Contexto climático para el 2002 Niño moderado 2

1. Introducción

1.1. Inventario del equipo ubicado sobre el glaciar y sus alrededores Los datos mensuales o anuales medidos sobre las balizas de ablación y acumulación, los pluviómetros totalizadores y los sondeos puntuales se los utilizan para calcular el balance glaciológico mensual y anual del Glaciar 15a. Para la elaboración del balance hidrológico de la cuenca se utilizan los datos provenientes del limnígrafo automático, los mismos que servirán para relacionarlos con el balance glaciológico. El balance energético se lo calcula a partir de los datos de micrometeorología obtenidos de las dos estaciones automáticas instaladas sobre el glaciar. Los datos provenientes del sensor de humedad, del termógrafo automático instalados sobre la morrena y de los pluviografos automáticos se los utilizan para documentar el clima del glaciar y del páramo ubicado al pie del glaciar. Un resumen de los equipos y dispositivos de medidas puntales utilizados sobre el Glaciar 15α y sus alrededores durante el año 2002 se muestra sobre el cuadro 1.1 y la figura 1.1.

Figura 1.1. Mapa general de la cuenca del Glaciar 15α con el equipamiento.

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El glaciar 15 del Antizana (Ecuador): informe del año 2002

Capítulo 1: Introducción

2

Cuadro 1.1. Equipamiento del Glaciar 15 y sus zonas adyacentes.

1.2. Contexto climático para el 2002 cambio hacia un Niño moderado El período 1990 – 2002 se ha caracterizado por presentar una sucesión poco común de fases cálidas y frías de El ENSO, siendo las primeras dominantes en duración e intensidad. En los períodos más recientes, después de la fase cálida de los años 1997 – 1998 que produjo un fenómeno de El Niño excepcionalmente intenso, el clima en el Ecuador (país) entro desde el mes de mayo de 1998 en una fase de La Niña (moderada a fuerte),durante el 2001 se presento una Niña débil, produciéndose un cambio en los meses de marzo-abril del 2002 hacia una fase cálida moderada (Niño), los datos recopilados se encuentran representados con el Indice del MEI1.

Gráfico 1.1. Multivariable ENSO index . Período 1990-2002.

1 El MEI es el resultado de la combinación de seis variables del clima sobre el Pacífico ecuatorial que son: presión al nivel del mar , componentes zonales y meridionales del viento sobre la superficie del mar , temperatura de la superficie del mar , temperatura del aire al nivel del mar , fracción de la nebulosidad total del cielo . Se toma en consideración la primera componente del ACP (Análisis de componentes principales) Estos datos son procesados por el método de las medias móviles tomando períodos de dos meses por ejemplo dic/ene , ene/feb ..., etc. ( Wolter & Timlin, 1993 ) .

-1.5

-1

-0.5

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002

Tiempo

MEI

: de

svia

ción

est

anda

rizad

a

Niño más largo jamás medido

Niña moderada

Niña fuerte

Niña moderada

Niño centenario

Niño moderado

Equipo Dispositivo--- 33 Balizas de balance mensual--- 3 Pozos de acumulación--- 5 Sondeos

1 Estación Campbell ---1 Estación Campbell movil ---

6 Pluviómetros totalizadores ---2 Linnígrafos automáticos ( Chlóe ) ---

1 Sensor de humedad ---1 Termografo automático ---

5 Pluviógrafos automáticos --- 4455 , 4010 , 4000, 4785, 4850 m.s.n.m.

Ubicadas sobre la zona de ablación a diferente altura

4000, 4010 ,4455 , 4555, 4785 , 4850 m.s.n.m.4010 , 4455 m.s.n.m.

4785 m.s.n.m.4785 m.s.n.m.

Altura variable

Ubicación

5730,5587,5250 m.s.n.m.5730,5500,5400,5290,5250 m.s.n.m.

4882 m.s.n.m

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El glaciar 15 del Antizana (Ecuador) – informe del año 2002

Capítulo 2: balance de masa

1

2. Balance de masa 1 2.1. Zona de acumulación 1

a) Pozo 5740 m (4 Mayo 2003) 1 b) Pozo 5244 m (21 de febrero del 2003) 3 c) Sondeos entre la cumbre y la línea de nevisca (21 de febrero del 2003) 5 d) Sondeos entre la cumbre y la línea de nevisca (4 de mayo del 2003) 5 e) Síntesis sobre el balance de masa en la zona de acumulación del glaciar 15 para el ciclo- 2002 5 e) Confiabilidad de los resultados 7

2.2. Zona de ablación 8 a) Método de cálculo 8 b) Red de balizas instaladas 9 c) Balance anual para cada baliza 10 1. Balizas representativas y rangos altitudinales 11 2. Balance ponderado 11 3. Evolución de la capa de nieve 11 4. Evolución de la línea de nevisca durante el año 12 5. Gradiente vertical de balance 13 6. Evolución mensual 14

2.3. Balance anual del glaciar ( área total) 18 a ) Balance neto específico 18 b ) Isolíneas de balance 20 c ) Perfil altitudinal del balance 21

2.4. Síntesis para el período 1995 – 2002 22 a) Balance neto específico de todo el glaciar 22 b) Balance en función de la altitud 23 c) Línea de equilibrio (ELA) y su relación con el área promedio de acumulación (AAR) 24 d ) Evolución mensual del balance sobre la zona de ablación 25

2. Balance de masa

2.1. Zona de acumulación

a) Pozo 5740 m (4 Mayo 2003) Un pozo de 228 cm (medida directa) fue excavado en un sitio ubicado a 5740 metros de altitud, con coordenadas (GPS) x = 818139, y = 9946346 (± 4 metros). Este sitio es bastante cercano a los sitios escogidos en los años anteriores. Se encuentra sobre la cara norte del Antizana justo por debajo del casquete sumital. El Cuadro 2.1. se presentan las mediciones y los cálculos realizados para obtener el equivalente en agua producto de la acumulación neta, mientras que en el gráfico 2.1. se muestra el gráfico de densidad. Este pozo se lo hizo en una zona no representativa ya que esta sujeto a sobre acumulación.

Cuadro 2.1. Pozo 5740 m con densidades y equivalente agua.

1 Volumen del tubo: 346.8 cm3; Peso del tubo: 68 g; Balanza SCALTEC precisión ± 1 gramo

Tubos1 L (cm) L. cumul. Vol. (cm3) P. Tot (g) P. Neto (g) Densidad Agua (mm) Agua acumulada1 20 20 346.81 204 136 0.39 78 392 20 40 346.81 155 0.45 89 1283 20 60 346.81 251 183 0.53 106 2344 20 80 346.81 259 191 0.55 110 3445 20 100 346.81 260 192 0.55 111 4556 20 120 346.81 260 192 0.55 111 5667 18 138 312.13 219 151 0.48 87 6538 10.5 148.5 182.08 152 84 0.46 48 701

Promedio ---- ---- ---- ---- ---- 0.50 ---- ----No medido 45 183 ---- ---- ---- 0.55 247.5 949

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El glaciar 15 del Antizana (Ecuador) – informe del año 2002

Capítulo 2: balance de masa

2

Gráfico 2.1. Perfil de densidad para el pozo ubicado a 5740 m.

Para ubicar el límite del ciclo hidrológico 2002 con el precedente, utilizamos las informaciones siguientes:

o La distribución mensual de las precipitaciones sobre el pluviómetro ubicado en las cercanías del glaciar entre las lenguas alfa y beta (P0) se la puede observar sobre el gráfico 2.2, se identifican dos déficits marcados, junio - julio y septiembre. A estos se atribuyen los dos picos de alta densidad marcados visibles sobre el gráfico 2.1; de la misma manera, el máximo de precipitación (febrero, mayo, noviembre) corresponde al mínimo de densidad;

o La falta de rigor del procedimiento es evidente, pero hay que notar que los años anteriores ha

aparecido una buena equivalencia entre la cantidad promedio de precipitación registrada por los pluviómetros (P2 y P3) y la acumulación neta en la cercanía de la cumbre. Esto sugiere que la sublimación es muy baja en la parte alta del glaciar (o compensada por la condensación) y que la gradiente de precipitación entre los pluviómetros P2-P3 y la cumbre es débil, lo que es conforme a la información proporcionada por los pluviómetros cercanos del glaciar (ver capítulo 4).

0

20

40

60

80

100

120

140

1600.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60

Densidad (g/ cm3)

Prof

undi

dad

(cm

)

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Capítulo 2: balance de masa

3

Gráfico 2.2. Precipitación mensual en el pluviómetro P0 en el 2002. La estratigrafía de la nieve no aporta una información determinante para mejorar la estimación de la acumulación neta producida en el 2002 (cuadro 2.2.). Un nivel con muchas capas de hielo aparece entre 143 y 183 cm de profundidad, que corresponde probablemente al extenso período de ablación ocurrido en los primeros meses del año 2003, entre 183 y 187 centímetros de profundidad se pudo observar una capa de ceniza bien definida que corresponde a la erupción del Reventador ocurrida en los primeros días del mes de noviembre, a los 228 centímetros de profundidad se ubico una capa de hielo duro ,lugar hasta donde se pudo excavar el pozo.

Cuadro 2.2. Estratigrafía. Pozo 5740 m.

b) Pozo 5244 m (21 de febrero del 2003) Un pozo de 97 cm (medida directa) fue excavado en un sitio ubicado a 5244 metros de altitud, con coordenadas (GPS) x = 817900, y = 9947144 (± 4 metros), ubicado sobre la lengua beta, lugar en el cual se dejo una pastilla Reco y una marca con pintura negra

0

50

100

150

200

250

Ener

o

Febr

ero

Mar

zo

Abri

May

o

Juni

o

Julio

Agos

to

Sept

iem

bre

Oct

ubre

Nov

iem

bre

Dic

iem

bre

Tiempo (meses)

Prec

ipita

ción

(mm

)

Espesor (cm)0-18

18-2828

28-143143-183183-187187-228

228 -----

--------------------

-----Primera explosión del Reventador (Principios de noviembre)

Capa de hielo muy dura con varios nivelesCeniza, capa muy marcada

CaracteristicasNieve reciente ; cristales pequeños; en fusionNevisca con granos gruesos (3-5 mm)Capa de hielo de 1 cm de espesorNevisca bastante homogenea con varias capas de hielo ; gr. 3-5mm

Interpretación-----

Nevisca con granos gruesos (3-5 mm)Capa de hielo muy duro (?)

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Capítulo 2: balance de masa

4

El Cuadro 2.3. se presentan las mediciones y los cálculos realizados para obtener el equivalente en agua producto de la acumulación neta, mientras que en el gráfico 2.3. se muestra el gráfico de densidad.

Cuadro 2.3. Pozo 5244 m con densidades y equivalente agua.

1 Volumen del tubo: 346.8 cm3; Peso del tubo: 68 g; Balanza SCALTEC precisión ± 1 gramo

Gráfico 2.3. Perfil de densidad para el pozo ubicado a 5244.

Para ubicar el límite del ciclo hidrológico 2002 con el precedente, utilizamos las consideraciones siguientes:

o La cercanía visual de la línea de equilibrio para la fecha en la que fue realizada la medición (21 de febrero del 2003) se ubicaba alrededor de los 5200 metros de altitud, razón por la cual se decidió hacer el pozo por sobre esta línea con la finalidad de tener una mejor definición de la acumulación para el posterior cálculo del balance neto ponderado.

Tubos1 L (cm) L. cumul. Vol. (cm3) P. Tot (g) P. Neto (g) Densidad Agua (mm) Cumul.1 20 20 346.81 193 125 0.36 72 392 20 40 346.81 234 166 0.48 96 1353 17 57 294.79 237 169 0.57 97 232

Promedio ----------- ----------- ----------- ----------- ----------- 0.47 ----------- -----------capa basal (hielo)

0

10

20

30

40

50

600 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7

Densidad (g/cm3)

Prof

undi

dad

(cm

)

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Capítulo 2: balance de masa

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c) Sondeos entre la cumbre y la línea de nevisca (21 de febrero del 2003) Se realizo una medición a 5300 metros de altitud en una grieta sobre el glaciar beta obteniéndose una acumulación de 375 mm de agua considerando una densidad promedio de 0.5 g/cm3. Los resultados se lo puede ver sobre el cuadro 2.4.

Cuadro 2.4. Estratigrafía en grieta a 5300 m.s.n.m.

d) Sondeos entre la cumbre y la línea de nevisca (4 de mayo del 2003) Una nueva medición de la acumulación se realizo en el mes de mayo del 2003, para ello se utilizo una sonda de nieve mediante la cual se realizaron mediciones hasta los niveles resistentes de hielo, los resultados obtenidos se los muestra sobre el cuadro 2.5.

Cuadro 2.5. Sondeos 4 de mayo del 2003.

e) Síntesis sobre el balance de masa en la zona de acumulación del glaciar 15 para el ciclo- 2002 En el Cuadro 2.6. se muestra un resumen las medidas y estimaciones efectuadas durante las misiones de Febrero y Mayo respectivamente. Se ha considerado el valor del pozo 5740 m como valor general del plateau de la cumbre. Para el rango de altitud siguiente, se ha tomado el promedio de los valores de precipitación registrados en las cercanias del glaciar, valor par el rango 5600-5500 fue interpolado. Los rangos siguientes tienen su medición respectiva.

Espes. (cm) Material Nota 0-16 Nieve fresca -------

16-40 Nieve sucia -------40-63 Nieve compacta -------63-68 Nieve compacta -------68-76 Capa de hielo -------76-88 Capa de hielo -------88-91 Nieve muy dura -------91-94 Capa de hielo Capa basal

17M 0818139 50UTM 9946346 18017M 0818056 20 Por debajo de la cumbre.UTM 9946806 80 Base de pendiente

140-145 Pozo con densidad17M 0817946 25UTM 9947086 75

105125 (muy dura)

17M 0817900 25UTM 9947144 120

130 (muy dura)180 (muy dura)

Punto 2 5530 RECCO + marca negra

Cumbre 5738 --------------- ---------------

glaciar 17 -planicie - derecha arista

Arista, bordo derecha del Beta5350 RECCO + marca negra

---------------

---------------5375

Puntos Altitud (m) GPS Cordenadas

Sonda a nieve niveles resistentes

(1) (cm)Equipo dejado Notas

Punto 4

Punto 1 (2)

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Capítulo 2: balance de masa

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Altura de la Rango alt. Espesor de la capa (cm) Ac. Netamedida msnm con densidad (d) mm agua5740** 5760-5700 180 (d=0.5) 900

- 5700-5600 pluvio total PG 1130- 5600-5500 interpolacion 815

5375** 5500-5400 100 (d=0.5) 5005300* 5400-5300 75 (d=0.5) 3755244* 5300-5200 57 (d=0.47) 2305200* 5200 -------- 0

Tipo de medicion

sonda a nieveobservacion - bordo de una grieta

pozo de densidad

sonda a nieve

Cuadro 2.6. Resumen de la acumulación neta punto por punto. Los puntos (*) corresponden a las mediciones de febrero, los puntos (**)restantes fueron medidos en mayo sobre las

lenguas 15α y 15b.

El gráfico 2.4. muestra la acumulación neta por rango de altitud. El cuadro 2.7 pondera esos valores en función del área relativa de cada rango de altitud. Esos valores son utilizados mas adelante para él cálculo del balance general del glaciar.

Gráfico 2.4. Acumulación neta por rango de altitud (mm de agua).

0 200 400 600 800 1000 1200

5200

5200-5300

5300-5400

5400-5500

5500-5600

5600-5700

5700-5760

Acu

mul

ació

n (m

m d

e ag

ua)

Rango altitudinal (m.s.n.m.)

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Capítulo 2: balance de masa

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Cuadro 2.7. Acumulación neta ponderada por rango de altitud (mm de agua).

e) Confiabilidad de los resultados Es necesario recordar las incertidumbres existentes en los valores obtenidos este año:

- En la cumbre, la acumulación a partir del pozo 5740 se la obtuvo en una zona no representativa ya que esta sujeta a sobreacumulación por la posición al pie del casquete sumital

- En el rango 5600-5760 se realizo un promedio entre la acumulación medida directamente y

la acumulación calculada utilizando los datos de precipitación de los pluviómetros cercanos al glaciar.

- En los niveles 5500-560, se realizo una interpolación ya que en esta zona no fue posible

medir la acumulación.

- En lo niveles 5500-5400 y 5300-5400 se utilizaron los datos de sondeos los cuales presentan cierta incertidumbre por la dificultad que se tiene en identificar con certeza si se toco realmente el nivel (duro) correspondiente al año hidrológico, ya que solo se lo hace por la facilidad o dificultad para introducir la sonda metálica que es de un diámetro pequeño ( 1.8 cm).

- Varios puntos fueron medidos sobre el glaciar 15β, y no sobre el glaciar 15α ; nada parece

indicar que los valores podrían cambiar mucho de un glaciar al otro, ya que ellos tienen una exposición parecida; solo, la morfología cambia (el alfa es más empinado y funciona a veces como un “couloir” de avalanchas),

- Existe una diferencia de dos meses entre las dos campañas de medición; sin embargo, la acumulación ha sido muy débil entre las dos fechas; Solo, una notable ablación ha desplazado mas arriba la línea de nevisca, aproximadamente unos 50 metros entre las dos fechas de medida ( observación visual).

En resumen, se puede decir que la estimación de la ablación este año no es tan exacta ya que la medición de la acumulación fue realizada con bastante retraso (febrero-abril), pero se la puede aceptar para el cálculo del balance, ya que las hipótesis hechas son razonables. Los únicos datos confiables son los referentes a la ubicación de la línea de nevisca (ELA). Cabe mencionar también que los valores de acumulación neta en la cercanía de la cumbre son coherentes con los valores acumulados de las precipitaciones medidas en los pluviómetros ubicados en la parte baja del glaciar. Durante las mediciones realizadas se colocaron trazadores magnéticos tipo RECCO, semejantes a los utilizados en los Alpes. Es claro que las balizas en la zona de acumulación sobre los 5200 metros no se conservan a esta altura de un año al siguiente. En algunos casos son cubiertas por la nieve, en otros son arrastradas y destruidas por el desplazamiento del glaciar. También es probable que el depósito de escarche sea demasiado importante, afectando la resistencia de los tubos empleados (media pulgada) como balizas de acumulación en el caso de la cumbre, particularmente.

5740 9005650 11305550 815 5500-5600 815 0.075 61 Interpolación5450 500 5400-5500 500 0.092 46 Medición directa5300 375 5300-5400 375 0.110 41 Medición directa5244 230 5200-5300 230 0.110 25 Medición directa

122 Promedio 5760-5600

Acumulación Ponderada por rango mm de agua Notas

5600-5760 0.1201015

Area ponderadaRango altitudinal

Acumulación neta por rango mm de

agua

Altura (m.s.n.m)

Acum. Neta mm de agua

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Capítulo 2: balance de masa

8

2.2. Zona de ablación

a) Método de cálculo Como en los años precedentes se realizó la medición mensual del balance los primeros días de cada mes, estas incluyen la emergencia total de cada de baliza y el espesor total de la nieve que se acumula sobre la capa de hielo. El balance del glaciar se lo calcula sobre la zona de ablación considerando el área que abarca esta. Una vez realizado el cálculo del espesor de hielo ganado o perdido se encontraron valores que no eran lógicos (mayores a 30 cm) y se pudo detectar que estos errores ocurrían siempre con la presencia de una capa de nieve grande sobre algunas balizas. Por esta razón para las balizas que presentaban este problema se optó por tomar en cuenta solo el valor de la emergencia desde el nivel de la nieve cuya lectura es mas precisa, no presentando casi errores, además se estableció como espesor límite de ganancia de hielo el de 5 cm, cuando se presentan valores mayores a este límite se aplicó el criterio expuesto. Este hecho nos muestra que el nivel de hielo no cambió por lo tanto no se produjo un derretimiento. Para el cálculo del balance se utilizaron las siguientes relaciones:

B =-0.9 ( Hm+1- H m) + 0.4 ( Nm-Nm+1) ( 1 )

B =-0.9 ( Hm+1- H m) +0.4 (Nm+em-1-em-2) ( 2 ) Donde: H = emergencia de la baliza respecto a la superficie del hielo en cm.

N = espesor de la capa de nieve. e = emergencia de el extremo de la baliza respecto a la superficie superior en cm. m = mes dado m ± 1,2 = mes anterior o posterior. ( 1 ) ecuación para el caso de tener las medidas correctas. ( 2 ) ecuación para el caso de tener errores sobre la medida del espesor del hielo.

Sobre la figura 2.1 se puede ver un ejemplo de los errores cometidos al realizar la lectura sobre una baliza dada durante dos meses consecutivos.

E=30

N=70

E=25

N=35

Hielo=40 ??

Figura 2.1. Esquema sobre el error al realizar mediciones sobre una baliza dada.

La ubicación de las balizas de balance se muestra sobre la figura 2.2.

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Capítulo 2: balance de masa

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b) Red de balizas instaladas

816600 816700 816800 816900 817000 817100 817200 817300 817400 817500 817600

816600 816700 816800 816900 817000 817100 817200 817300 817400 817500 817600

947600

947700

947800

947900

948000

948100

948200

948300

948400

947600

947700

947800

947900

948000

948100

948200

948300

948400

Posicion de las balizas sobre el Glaciar 15 Alfa en el 2001-2002

Est. Camp.

1A8

m

N

S

EW

Contorno y red de de balizas para el 2002

3A8

4820

4800

4780

4840

4900

49204940

4960

49805000

5020

5060

4780

4900

4880

4980

5000

5020

4960

4920

5040

4860

0 100 200 300 400

Contorno 2002

6AI

5A00I5A9

82I

82D

5A14I00

An. Camp.62D

4A9

62I52D

4A1Sama

3B9

5D

42DAC1

42I

2B003B1 2B9

1B9

Metálica

2B00I

Figura 2.2. Red de balizas sobre la zona de ablación para el año 2002.

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c) Balance anual para cada baliza Para conocer el balance durante el año 2002 se utilizaron los datos topográficos obtenidos en el levantamiento realizado en el 26 de diciembre del 2002 y el 3 de enero del 2003.

Para el efecto se emplearon las mediciones de siete balizas instaladas el 26 de diciembre del 2001 y 21 balizas instaladas en los años anteriores ubicadas entre los 4839 y 4990 m. Es importante indicar que durante el año se perdieron numerosas balizas debido a las avalanchas o por encontrarse en la cercanía de grietas que en algunos casos impidió su lectura periódica. El balance obtenido para cada una de las balizas consideradas así como su ubicación altimétrica se lo puede ver en el cuadro 2.8, en el se consideran solo las balizas que han registrado por lo menos cuatro meses de lecturas, las que solo registran uno o dos meses de lectura no se las toma en cuenta en este cuadro.

Cuadro 2.8. Balance de cada baliza durante el 2002.Medida del 3 de enero del 2003. ACI* Balizas con las lecturas completas durante todo el año.

Cotasm.s.n.m.

X00 4990 -1213W00 4965 -2049

1A01 4959 -13801B9 4955 -34341A8 4949 -38792B9 4946 -3708

2IB00 4940 -31981B8 4940 -3861

2BOOI 4939 -3317

3B1 4928 -398742I 4905 -35913A8 4903 -2489

ACI * 4900 -50045D 4896 -130742D * 4894 -499552D * 4886 -50044A1 4883 -267362D 4876 -61262I 4872 -9494A9 4871 -11935A1 4865 -23244I00 4864 -180482D 4864 -4772

5A1D 4850 -12025A00I 4842 -8505A9 4840 -13016A1 4839 -215182I 4839 -2466

N° BALIZA Balance

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1. Balizas representativas y rangos altitudinales Los rangos altitudinales se los estableció en función del levantamiento topográfico realizado y de la serie de datos recogidos durante el año. Estos rangos se muestran en el cuadro 2.9.

Cuadro 2.9. Balizas representativas para cada rango altitudinal en 2002.

2. Balance ponderado Sobre el cuadro 2.10 se muestra el balance mensual ponderado para la zona de ablación del glaciar 15 alfa del Antizana para el área total del glaciar para cada rango altitudinal considerado.

Cuadro 2.10. Balance ponderado mensual para cada rango altitudinal en el 2002.

3. Evolución de la capa de nieve Durante el año de 2002 la capa de nieve promedio fue de 7 cm. Sobre la parte baja de la zona de ablación ( 4839-4940 m) la capa de nieve fue nula para los meses de enero, junio, julio, agosto, septiembre, octubre y diciembre; para los meses de febrero, marzo, abril y octubre estuvo entre 1 y 20 centímetros; únicamente para el mes de mayo fue superior a los 20 centímetros. Este hecho nos muestra que durante la mayor parte del año el glaciar no tuvo cobertura de nieve y en algunos meses fue muy escasa ( entre 1 y 20 centímetros), únicamente se observo un período muy corto sobre el cual se tuvo una gruesa capa de nieve que redujo la ablación de alguna manera ( 1 mes), siendo por lo tanto esta una de las causas para que el balance tenga un valor muy negativo, similar al que se tuvo en el año 1995 observándose un cambio en el balance de un valor positivo a uno negativo, que coincide con el cambio de la fase fría (La Niña) a la fase cálida (El Niño) de el ENSO, además se pudo constatar un importante retroceso de la lengua (19 metros). Los resultados se los puede observar sobre el gráfico 2.5.

Rango Sup. Relativa Enero Feb. Marzo Abril Mayo Junio-Julio Agos. Sep. Oct. Nov. Dic. S5000-5100 0.08 -16 -40 -21 ---- ---- -12 -22 -51 -52 ---- -33 -2484960-5000 0.05 -24 -31 -6 -11 -19 -40 -25 -27 -13 -14 -26 -2364910-4960 0.09 -28 -18 -43 -21 -33 -71 -47 -38 -42 -25 -47 -4134880-4910 0.05 -15 -12 -26 -15 -15 -44 -21 -25 -23 -11 -26 -2344860-4880 0.01 -4 -1 -10 -3 -4 -14 15 -2 -7 -2 -7 -394830-4860 0.02 -6 -3 -20 -8 -9 -20 6 -12 -11 -10 -9 -101

---- 0.30 -93 -105 -125 -59 -80 -202 -94 -154 -147 -63 -148 -1271

5600-5760 5760 Sonda de nieve - Pluviómetro totalizador5500-5600 5580 Interpolación5400-5500 5500 Sonda de nieve5300-5400 5400 Observación (borde de grieta)5200-5300 5290 Pozo con densimetría 5100-5200 5100 Observación (Línea de equilibrio observada 5200 m.s.n.m.)5000-5100 5050 W00-Z00-X00 ( Interpolación ) 4960-5000 4980 1B9-2B9-2B00-1A-1A014910-4960 4930 2B8-2DB00-3B9-3A8-3C00-3B8-1B-3B1-2IB00-2B00I-1A8-1B8-42I-ACI

4880-4910 4890 4I00-4A9-4DA00-4A8-5D-4A1-42D-52D

4860-4880 4870 5A00D-5A00I-5A9-5A8-5A1D-5A1-62I-62D

4830-4860 4845 6A8-6A9-7A00-6A1-82I-82D

Rango Altitudinal m.s.n.m

Altura m.s.n.m. Punto de medición representativo

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Capítulo 2: balance de masa

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Gráfico 2.5. Espesor de la capa de nieve sobre la parte alta, media y baja del glaciar 15 alfa del Antizana medida sobre la zona de ablación para el año 2002. Mediciones realizadas al fin de cada mes y en algunos casos a principios del mes siguiente .

4. Evolución de la línea de nevisca durante el año Durante el año 2002 el glaciar no tuvo una cobertura de nieve para los meses de enero, febrero, julio, agosto, septiembre, octubre, noviembre y diciembre, en los cuales la línea de nieve se ubico entre los 5050 y 5100 metros. Para el mes de marzo la línea de nieve se ubico un poco mas abajo al nivel de los 4950 metros. Unicamente sobre los meses de abril y junio la línea de nieve se ubico al nivel de la parte terminal de la lengua. Esto nos indica que la mayor parte del tiempo la cobertura de nieve sobre su superficie fue nula lo que incrementa la capacidad del hielo para derretirse debido a la disminución del albedo. Se observo además que la capa de nieve en los meses que estuvo presente no fue muy gruesa y no estuvo siempre blanca y reflejante, cuando aparece el hielo el albedo disminuye significativamente. Se define la línea de nieve ( o de névé) como el límite en la superficie del glaciar entre la nieve ( o névé) y el hielo. Esta línea es estimada por observación directa sobre el glaciar cada vez que se realiza el balance de masa mensual, para lo cual se utiliza las balizas emergentes cercanas. El error que se comete al utilizar esta metodología es inferior a 20 m.

Ener

o

Febr

ero

Mar

zo

Abril

May

o

Jun-

Jul

Agos

to

Sept

iem

bre

Oct

ubre

Nov

iem

bre

Dic

iem

bre

AC1 4900m

5A1 4865 m

82I 4839m

0

5

10

15

20

25

30

35

40

cm d

e ni

eve

Meses

Capa de nieve comparada

AC1 4900m5A1 4865 m82I 4839m

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5. Gradiente vertical de balance Los puntos considerados para el balance se ubican aproximadamente sobre una recta lo que nos permite inferir la presencia de un gradiente lineal. Para el año 2002 el gradiente tiene un valor de 43 mm/m. El desnivel entre las balizas extremas 2B00I y 5A1D es de 89 m y la diferencia de balance entre estos dos puntos es de –3789 mm de agua. Para este cálculo se ha tomado en consideración que todas las balizas se encuentran sobre la parte central del glaciar lo que supone que todas ellas tienen un comportamiento similar. Además ninguna de ellas fue afectada por la avalanchas ocurridas sobre la parte alta de la zona de ablación lo que hubiera afectado de manera sensible el balance sobre cualquiera de ellas haciendo que este sea mucho mas positivo. Los resultados obtenidos se los puede ver sobre el cuadro 2.11 y el gráfico 2.6.

Cuadro 2.11. Balizas consideradas y su ubicación para el cálculo del gradiente vertical de balance

durante el año 2002.

Gráfico 2.6. Variación del balance anual para las balizas seleccionadas en función de su posición altimétrica para la zona de ablación durante el año 2002.

Altura Balance acumulado m.s.n.m. de enero a enero

2B00I 4939 -588642I 4905 -4635

AC1 4900 -500442D 4894 -459052D 4886 -42575A1 4865 -2898

5A1D 4850 -209782I 4839 -3069

Baliza

Gradiente vertical de balance durante el 2002

y = -0.0195x + 4806.3R2 = 0.8327

4840

4860

4880

4900

4920

4940

4960

-7000 -6000 -5000 -4000 -3000 -2000 -1000 0

Balance (mm de agua)

Altu

ra (m

.s.n

.m.)

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6. Evolución mensual

Balance mensual por rangos altitudinales y promedio de balizas El balance mensual obtenido para el año de 2002 se lo puede observar en los cuadros 2.12, 2.13, y el gráfico 2.7 .

Cuadro 2.12. Balance mensual no ponderado para las balizas seleccionadas

*Suma parcial por la no-realización de lecturas de balizas durante ciertos meses.

El balance no ponderado para la zona de ablación durante el año 2002 tuvo un valor de –4468 mm de agua , para este cálculo no se considera el área total del glaciar , sino únicamente se lo hace con los datos medidos directamente cada mes.

Cuadro 2.13. Balance mensual ponderado por rangos altitudinales para las balizas seleccionadas.

*Suma parcial por la no-realización de lecturas de balizas durante ciertos meses. **Superficie relativa del glaciar con relación al área total.

El balance ponderado obtenido para el año 2002 para la zona de ablación tiene un valor de -1271 mm de agua el cual es 1.4 veces más negativo que el que se obtuvo en el año anterior que fue de -914 mm de agua.

Rango Enero Feb. Marzo Abril Mayo Junio-Julio Agos. Sep. Oct. Nov. Dic. S5000-5100 -54 -134 -68 ---- ---- -41 -71 -170 -172 ---- -111 -8224960-5000 -80 -104 -19 -48 -86 -133 -84 -89 -43 -66 -86 -8384910-4960 -92 -60 -143 -96 -152 -236 -157 -126 -139 -113 -154 -14684880-4910 -48 -39 -88 -71 -69 -147 -69 -81 -77 -52 -86 -8274860-4880 -14 -2 -32 -15 -20 -45 49 -6 -23 -9 -25 -1424830-4860 -21 -11 -65 -38 -40 -66 21 -39 -35 -48 -29 -371

------ -309 -349 -415 -268 -367 -669 -311 -511 -489 -287 -492 -4468

Rango Sup. Relativa** Enero Feb. Marzo Abril Mayo Junio-Julio Agos. Sep. Oct. Nov. Dic. S5000-5100 0.08 -16 -40 -21 ---- ---- -12 -22 -51 -52 ---- -33 -2484960-5000 0.05 -24 -31 -6 -11 -19 -40 -25 -27 -13 -14 -26 -2364910-4960 0.09 -28 -18 -43 -21 -33 -71 -47 -38 -42 -25 -47 -4134880-4910 0.05 -15 -12 -26 -15 -15 -44 -21 -25 -23 -11 -26 -2344860-4880 0.01 -4 -1 -10 -3 -4 -14 15 -2 -7 -2 -7 -394830-4860 0.02 -6 -3 -20 -8 -9 -20 6 -12 -11 -10 -9 -101

---- 0.30 -93 -105 -125 -59 -80 -202 -94 -154 -147 -63 -148 -1271

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Gráfico 2.7. Variación del balance ponderado en la zona de ablación durante el año 2002

Valores promedio de las balizas seleccionadas. El balance más negativo se lo tiene en los meses de junio, julio, octubre y diciembre, un balance más moderado se observa en los meses de enero, febrero, marzo y agosto. El balance negativo durante la totalidad de los meses nos indica que el glaciar estuvo sujeto a un fuerte ablación.

Comparación entre el balance calculado para el año y el balance calculado mensualmente Al comparar los valores del balance calculado entre el primero de enero del año 2002 y el 31 de diciembre del año 2002 con la sumatoria de los valores calculados mensualmente para la zona de ablación se encuentra que estos son iguales lo que nos indica que los valores medidos sobre la zona de ablación son confiables. Lamentablemente no se puede realizar el cálculo para la totalidad de las balizas, ya que muchas de estas se han perdido definitivamente en algunos casos y temporalmente en otros, razón por la cual no se dispone de la serie completa para el cálculo. Algunas balizas durante ciertos meses no se las lee porque están en las cercanías de grietas o se han roto por alguna pequeña avalancha lo que causa su desaparición. Los resultados obtenidos para el año 2002 se los puede observar sobre el cuadro 2.14.

Balance para el año 2002

-250

-200

-150

-100

-50

0

Ener

o

Febr

ero

Mar

zo

Abril

May

o

Juni

o-ju

lio

Agos

to

Sept

iem

bre

Oct

ubre

Nov

iem

bre

Dic

iem

bre

Tiempo (meses)

Bal

ance

men

sual

(mm

de

agua

)

-1400

-1200

-1000

-800

-600

-400

-200

0

Bal

ance

acu

mul

ado

(mm

de

agua

)

Balance mensual

Balance acumulado

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Cuadro 2.14. Comparación entre el balance calculado del 1 de enero al 31 de diciembre con la

sumatoria de los valores calculados mensualmente para el año 2002. *Los números en cursiva corresponden a balizas perdidas durante el año.

X00 4990 * ------ -486W00 4965 * ------ ------Z00 5028 * ------ ------1B9 4955 * ------ -4412B9 4946 * ------ ------

2B00 4970 * ------ ------1A 4958 * ------ ------

1A01 4959 ------ ------2B8 ------ ------

2DB00 4939 *------ ------

3B9 4894 * ------ ------3A8 4903 * ------ ------3C00 4911 ------ ------1B 4950 * ------ ------3B1 4928 * ------ ------

2IB00 4940 * ------ ------2BOOI 4939 ------ -588.6

1A8 4949 ------ ------1B8 4940 * ------ -410.442I 4905 ------ -463.5ACI 4900 * -500.4 -500.44I00 4864 * ------ ------4A9 4871 * ------ ------

4DA00 4887 * ------ ------4A8 4878 * ------ ------5D 4896 * ------ ------4A1 4883 * ------ ------42D 4894 * -499.5 -499.552D 4885 * -500.4 -500.4

5A00D 4863 * ------ ------5A00I 4842 * ------ ------5A9 4840 * ------ ------5A8 4870 * ------ ------

5A1D 4850 * ------ -209.75A1 4865 * ------ -289.862I 4872 * ------ ------62D 4876 * ------ ------6A8 4825 * ------ ------6A9 4840 * ------ ------7A00 4822 * ------ ------6A1 4839 * ------ ------82I 4839 ------ -306.982D 4840 ------ ------

Balance acumulado de enero a eneroRango Balizas Altura

4960-5000

5000-5100

4880-4910

Balance mensual acumulado

4830-4860

4860-4880

4910-4960

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Ablación mensual por rango altitudinal

La ablación mensual obtenida para el año de 2002 se lo puede observar en el cuadro 2.15 y el gráfico 2.8.

Cuadro 2.15. Ablación mensual para las balizas seleccionadas ponderada sobre la superficie total del

glaciar. *Suma parcial por la no lectura de balizas durante ciertos meses. Para el 2002 la ablación producida sobre la parte baja del glaciar tuvo un valor de 7394 mm de agua. Hay que tener precaución con los valores calculados aquí, ya que la superficie de ablación tomada en cuenta en el cálculo se extiende solo hasta 4990 m para el año 2000, mientras que para el año 2001 y 2002 se extiende hasta los 5000 metros lo que difiere un poco con la altura de la ELA0 que delimita en rigor la zona de ablación. Pero, hay que notar que estos valores de ablación mensual son de interés más para los cálculos de balance hidrológico mensual. La ablación fue calculada utilizando la siguiente relación: A = P-Bn ; Donde P es la precipitación producida sobre el pluviómetro P2 durante cada mes y Bn es el balance neto mensual medido para cada baliza. Este hecho se lo puede relacionar con la altitud a la que ocurren las precipitaciones sólidas (nieve) las cuales se relacionan con la variación de la posición de la línea de equilibrio. Para el año de 1998 la línea de equilibrio se encontraba a los 5100 m. En consecuencia un valor bajo del albedo producía una fuerte ablación. Para el año de 2000 la línea de equilibrio se ubicó a los 4980 m lo que nos indica que las precipitaciones en forma de nieve ocurrieron más abajo, lo que produjo la acumulación de una gruesa capa de nieve sobre la parte baja del glaciar hecho que causa un aumento en el albedo reduciendo la capacidad de la nieve/hielo para derretirse. Esto influye directamente sobre la disminución de la ablación observada en este año. Para el año de 1999 se pudo observar el mismo fenómeno. Este hecho se debe a que la acumulación producida sobre el glaciar alcanzo valores elevados como se evidencio mediante el cálculo del balance sobre esta zona y a las elevadas precipitaciones registradas en las cercanías del glaciar (1025 mm). Para el año 2001 la línea de equilibrio se ubico a los 5085 m, lo que indica que las precipitaciones sólidas ocurrieron a una mayor altitud, además durante una gran parte del año el glaciar tuvo una escasa cobertura de nieve, lo que disminuyo el valor del albedo incrementando la capacidad de la nieve/hielo para derretirse, aumentando por consiguiente la ablación. Para el año 2002 la línea de equilibrio se ubica a 5235 metros, además la zona de ablación del glaciar permaneció la mayor parte del tiempo (siete meses) sin cobertura de nieve, lo cual explica en gran parte el balance negativo y el alto valor de ablación producida sobre el glaciar, la precipitación registrada en las cercanías del glaciar (P2) alcanzo un valor de 1101 mm.

Balizas Representativas Rango Enero Feb. Marzo Abril Mayo Junio-Julio Agos. Sep. Oct. Nov. Dic.WOO-ZOO-XOO 5000-5100 136 205 81 --- --- 77 77 87 114 --- 88

2B9-2B00-1A-1A01-1B9 4960-5000 144 196 66 163 187 105 80 63 75 177 812B8-2DB00-3B9-3A8-3C00-3B8-1B-3B1-2IB00-2B001-1A8-1B8-42I-ACI 4910-4960 148 183 103 173 201 136 102 74 104 188 102

4I00-4A9-4DA00-4A8-5D-4A1-42D-52D 4880-4910 135 177 86 167 183 109 76 61 85 174 815A00D-5A00I-5A9-5A8-5A1D-5A1-62I-62D 4860-4880 124 166 70 155 172 79 40 38 69 165 62

6A8-6A9-7A00-6A1-82I-82D 4830-4860 126 168 80 160 177 85 49 48 73 173 64Sumatoria ---- 813 1095 485 819 920 592 424 370 519 878 478

Precipitación ( P2 en mm ) ---- 120 165 60 152 168 65 55 36 62 163 55

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Capítulo 2: balance de masa

18

Gráfico 2.8. Variación de la ablación ponderada sobre el área total del glaciar sobre la zona de ablación durante el año 2002. Valores promedio de las balizas seleccionadas.

Para el año 2002 se pueden observar picos de fusión en los meses de febrero, mayo y noviembre; una gran ablación sobre los meses de enero, abril, junio-julio, octubre y diciembre; Una ablación moderada sobre él mese de septiembre.

2.3. Balance anual del glaciar ( área total)

a ) Balance neto específico Basándose en los datos medidos sobre el campo datos obtuvo un balance neto para el año de 2002 con un valor de -769 mm de agua, observándose un cambio desde un balance positivo observado el año 2000 hacia un balance negativo en el año 2001 y que continua en el 2002. Este fenómeno se produce debido a que la acumulación de nieve es menor y a una fuerte ablación sobre el glaciar, fenómenos que coinciden con un cambio de fase de El Enso, es decir paso de una fase fría (La Niña) a una fase cálida (El Niño). Para los años de 1995, 1996, 1997,1998, 2001 y 2002 se registraron valores de -1830, -428, -612, –845, -598 y -769 mm de agua respectivamente lo que nos indica que sobre este período el glaciar estuvo sujeto a una fuerte ablación. Para el año de 1999 y 2000 se registró un valor de +515 y +393 mm de agua, lo que nos indica que durante estos dos períodos sobre el glaciar se produjo una notable acumulación neta. Los rangos altitudinales utilizados para el cálculo así como los resultados obtenidos se muestran en el cuadro 2.16 y en el gráfico 2.9.

Ablación para el 2002

0

200

400

600

800

1000

1200

Ener

o

Febr

ero

Mar

zo

Abril

May

o

Juni

o-jJ

ulio

Agos

to

Sept

iem

bre

Oct

ubre

Nov

iem

bre

Dic

iem

bre

Tiempo (meses)

Abl

ació

n m

ensu

al (

mm

de

agua

)

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

Ablación mensualAblación acumulada

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Capítulo 2: balance de masa

19

Cuadro 2.16. Cálculo del balance neto específico para el año 2002 ( mm de agua).

Gráfico 2.9. Balance neto específico por rango altitudinal para el año 2002 (mm de agua).

Sup. parcial Sup. relativa Balance Balance ponderado( m2 ) Sr (mm) Sr*B (mm)

5600-5760 37626.1 0.120 1015 1225500-5600 23516.3 0.075 815 615400-5500 28891.8 0.092 500 465300-5400 34267.3 0.110 375 415200-5300 34267.3 0.110 230 255100-5200 59656.1 0.191 115 225000-5100 25788.0 0.083 -1286 -1064960-5000 15597.6 0.050 -4410 -2204910-4960 26802.8 0.086 -4907 -4214880-4910 14780.0 0.047 -4999 -2374860-4880 3920.3 0.013 -2497 -314830-4860 7281.4 0.023 -3069 -72

Suma 312394.9 1 --- -769

Rango altitudinal (m.s.n.m.)

Balance ponderado 2002

-500

-400

-300

-200

-100

0

100

200

5600

-576

0

5500

-560

0

5400

-550

0

5300

-540

0

5200

-530

0

5100

-520

0

5000

-510

0

4960

-500

0

4910

-496

0

4880

-491

0

4860

-488

0

4830

-486

0

Rango altitudinal (m)

Bal

ance

(mm

de

agua

)

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Capítulo 2: balance de masa

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b ) Isolíneas de balance La línea de equilibrio (ELA) para el año de 2002 se la ubicó a 5145 m valor mucho más alto que el registrado en el año 2001 que fue de 5085 m. Utilizando el levantamiento topográfico realizado en el mes de diciembre del año 2002 se calculó el área promedio de acumulación (AAR) que es equivalente al 50 % del área total del glaciar. Este valor es similar al registrado en los años 1995,1996 y 2001 durante los cuales el glaciar perdió masa. Además sobre el glaciar se pudo observar una ablación significativa y una acumulación menor a la que se registro en los años 1999 y 2000 lo cual nos explica en parte el balance negativo. La distribución espacial del balance sobre la superficie del glaciar se la realiza mediante la utilización de las líneas de isobalance, las mismas que se trazan con ayuda de los levantamientos topográficos realizados para los diferentes años y de sus respectivos balances. Como es evidente la distribución espacial del balance varia de un año a otro. Como consecuencia de la morfología sencilla del glaciar, arriba de los 5000 a 5100 m, estas isolíneas son paralelas a las curvas de nivel y perpendiculares al eje del glaciar. Sobre la figura 2.3. se muestran las isolíneas de balance para el glaciar 15 alfa para el año de 2002.

Figura 2.3. Ubicación de las líneas de isobalance en el Glaciar 15a del Antizana para el año 2002.

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Capítulo 2: balance de masa

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c ) Perfil altitudinal del balance Sobre el cuadro 2.17 y el gráfico 2.10 se muestra el perfil altitudinal del balance desde el frente del glaciar hasta la cumbre, los valores mostrados corresponden al balance no ponderado. Se han considerado 10 rangos altitudinales entre los 4880 y los 5760 metros.

Cuadro 2.17. Balance neto no ponderado y rangos altitudinales para el año 2002.

Gráfico 2.10. Perfil altitudinal del balance neto no ponderado para el año 2002.

5600-5760 10155500-5600 8155400-5500 5005300-5400 3755200-5300 2305100-5200 -28965000-5100 -48604960-5000 -44104910-4960 -49074880-4910 -4999

Rango Altitudinal

Balance (mm)

Balance vs. Altitud

4850

4900

4950

5000

5050

5100

5150

5200

5250

5300

5350

5400

5450

5500

5550

5600

5650

5700

5750

5800

-6000 -5000 -4000 -3000 -2000 -1000 0 1000 2000

Balance (mm de agua)

Altu

ra (m

.s.n

.m.)

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Capítulo 2: balance de masa

22

2.4. Síntesis para el período 1995 – 2002

a) Balance neto específico de todo el glaciar La evolución del balance para los ocho años de estudio nos muestra que los valores más deficitarios se ubican en los años de 1995, 1998, 1997,2001 y 2002 con valores de –1830, -845, -612, -598 y -769 mm de agua de pérdida. Para el año de 1996 el balance fue de –428 mm de agua de perdida, que es un valor mas equilibrado. Para los años de 1999 y 2000 el balance es positivo y tiene valores de 515 y 393 mm de acumulación de agua. Se puede observar una coincidencia con las fases Niño/Niña: durante El Niño se observa un derretimiento mayor y durante La Niña se tiene un menor derretimiento. En el cuadro 2.18. se muestra un resumen de todos los datos relacionados con el balance y las principales características del Glaciar 15α para el período 1995 – 2002.

Año

(1)

Bn (2)

ΣBn (3)

A (4)

Bter (5)

Bsum (6)

ELA (7)

AAR (8)

Prec. (9)

Term. (10)

ΣTerm. (11)

1995

-1830

-1830

2580

-7624

+654

5245

45

750

-28.20

-28.20

1996

-428

-2258

1310

-4532

+826

5115

60

882

-40.62

-68.82

1997

-612

-2870

1597

-6949

+870

5110

62

985

-56.25

-125.07

1998

-845

-3715

1985

-6048

+675

5100 65 1140 -34.38 -159.45

1999 +515 -3200 700 -2214 +1080 4960 84 1215 +21.43 -138.02

2000 +393 -2807 632 -2045 +890 4980 80 1025 +17.80 -120.22

2001 -598 -3405 1348 -4830 +940 5085 60 750 -11.2 -131.42

2002 -769 -4174 1870 -4999 +900 5145 50 1101 -19 -150.42

Prom.

-522 ---- 1503

-4905 +854 5093 63 981 -19 ----

( 1 ) Año hidrológico (enero – diciembre) ( 2 ) Balance neto específico (mm de agua) ( 3 ) Balance neto acumulado (mm de agua) ( 4 ) Ablación específica: A = P - Bn ( mm de agua) ( 5 ) Balance en la parte más baja (4833 m en mm de agua) ( 6 ) Balance en la parte más alta (5750 m. en mm de agua) ( 7 ) Altitud de la línea de equilibrio (ELA) ( 8 ) Porcentaje de la área de acumulación (Accumulation Area Ratio (en %) ( 9 ) Precipitación en las cercanías del glaciar: P = [ P2] (en mm de agua) ( 10 ) Retroceso del frente ( en metros referidos a la marca precedente). ( 11 ) Retroceso acumulado del frente (en metros) Cuadro 2.18. Recapitulación de los datos relacionados al balance neto específico para los ocho años

de monitoreo del Glaciar 15α

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Capítulo 2: balance de masa

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b) Balance en función de la altitud La variación observada sobre el balance del glaciar a lo largo de los ocho años de monitoreo concuerda bastante bien con el modelo lineal propuesto por Lliboutry (1974). (cuadro 2.19, gráfico 2.11). Las curvas obtenidas presentan un buen paralelismo en la zona de ablación que corresponde a la parte baja del glaciar. La parte inferior de la curva sobre la cual se ubica el frente, como promedio entre los 5050 – 5150 m.s.n.m. tiene una pendiente débil, lo que traduce un gradiente de balance en función de la altitud ( δb /δz) muy elevado, con un valor promedio de 1750 mm de agua perdida por cada 100 m. Este gradiente elevado es característico para los glaciares ubicados en las zonas tropicales. Por sobre los 5104 m el gradiente de balance presenta un patrón bastante regular, la acumulación neta aumenta como valor promedio de 130 mm por cada 100 m para los ocho años. Los valores del balance sobre la parte terminal del glaciar (ocho años) deben ser analizados con cuidado ya que para cada año la distancia de la baliza terminal con respecto al extremo inferior de la lengua varia un poco. Esto influye en el valor del balance, siendo este más negativo cuanto más cerca se encuentre esta del extremo inferior como sucede en el año 1995. Además, cada año se toma una baliza diferente debido a la caída o perdida de dicha baliza al final del año, solo para los años 1998, 1999, 2000 y 2001 se conservan las mismas balizas en parte (4A8, 5A8, 5A9).

Cuadro 2.19. Variación del balance en función de la altitud. Período 1995 – 2002.

Gráfico 2.11. Variación del balance en función de la altitud. Período 1995-2002.

Balance Altitud Balance Altitud Balance Altitud Balance Altitud Balance Altitud Balance Altitud Balance Altitud Balance Altitud(mm) (msnm) (mm) (msnm) (mm) (msnm) (mm) (msnm) (mm) (msnm) (mm) (msnm) (mm) (msnm) (mm) (msnm)654 5760 1184 5760 780 5765 675 5760 1080 5760 890 5760 940 5760 1015 5740278 5400 468 5400 960 5400 741 5650 1280 5600 750 5300 665 5580 815 5550200 5300 358 5300 564 5150 800 5550 690 5300 832 5150 540 5500 500 54500 5250 186 5150 -1281 5070 640 5400 550 5150 405 5030 460 5400 375 5300

-1000 5125 -380 5027 -2319 5050 500 5300 500 5030 -172 4970 380 5290 230 5244-2000 5100 -1539 4936 -2410 5000 180 5200 340 4970 -717 4954 190 5100 115 5150-3068 4990 -2207 4903 -2696 4990 92 5100 -212 4954 -1174 4896 -441 5050 -1286 5050-4232 4966 -2726 4882 -2772 4970 -2220 5040 -880 4896 -1563 4870 -3060 4980 -4410 4980-5563 4948 -4532 4854 -3891 4940 -3735 4980 -1251 4870 -2045 4840 -3287 4930 -4907 4930

-6019.8 4882 ---- ---- -4078 4920 -4158 4911 -2214 4840 ---- ---- -3547 4890 -4999 4895-6237 4854 ---- ---- -4545 4890 -4815 4896 ---- ---- ---- ---- -4876 4870 ---- -----7624 4812 ---- ---- -4626 4890 -5562 4870 ---- ---- ---- ---- -4962 4845 ---- ----

---- ---- ---- ---- -5130 4870 -6048 4833 ---- ---- ---- ---- ---- ---- ---- -------- ---- ---- ---- -6949 4840 ---- ---- ---- ---- ---- ---- ---- ---- ---- ----

Año 2002Año 2001Año 2000Año 1999Año 1995 Año 1996 Año 1997 Año 1998

4600

4800

5000

5200

5400

5600

5800

6000

-9000 -8000 -7000 -6000 -5000 -4000 -3000 -2000 -1000 0 1000 2000

Balance ( mm de agua )

Alti

tud

( m.s

.n.m

. )

Balance1995Balance 1996Balance 1997Balance 1998Balance 1999Balance 2000Balance 2001Balance 2002

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Capítulo 2: balance de masa

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c) Línea de equilibrio (ELA) y su relación con el área promedio de acumulación (AAR) La línea de equilibrio ha tenido una fluctuación máxima de 160 m durante los ocho años de monitoreo. El valor más alto de la línea de equilibrio se registro durante 1995 año en el cual se tiene el balance más negativo del período considerado. Para 1996, 1997 y 1998 la línea de equilibrio sufre una variación de tan solo 15 metros lo que nos indica una variación pequeña. Durante 1999 la línea de equilibrio presenta su valor más bajo (4960 m). Para el año 2000 la línea de equilibrio se ubica a 4980 m. Para el año 2001 la línea de equilibrio se ubicó a los 5085 m. En el año 2002 la línea de equilibrio se ubico a 5145m. Se debe poner atención en poca variación de la ubicación de la línea de equilibrio (ELA) para los años de 1996,1997 y 1998: 15 metros. Este hecho es posible explicarlo si se toma en cuenta la morfología de la superficie del glaciar. Entre los 5000-5300 m el glaciar adquiere de manera progresiva la forma de un corredor bastante estrecho y empinado por el que frecuentemente se encausan las avalanchas producidas sobre los 5300 m. Este hecho produce una sobreacumulación en la parte baja del corredor, lo que reduce la oscilación altimétrica de la línea de equilibrio de un año a otro cuando se ubica en esta parte del glaciar. Las relaciones entre la línea de equilibrio ELA y el área promedio de acumulación AAR con el balance neto específico se la puede ver en los gráficos 2.12. y 2.13.

Gráfico 2.12. Ubicación de la ELA. ELA0 ubicada en los 5030.

Balance neto vs. E.L.A.

y = -0.1191x + 5030.3R2 = 0.9466

4900

4950

5000

5050

5100

5150

5200

5250

5300

-2000 -1500 -1000 -500 0 500 1000

Balance (mm de agua)

Alti

tutd

(m.s

.n.m

.)

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Capítulo 2: balance de masa

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Gráfico 2.13. Ubicación del AAR. AAR0 corresponde al 73%. Estas relaciones tienen un carácter lineal para todos los glaciares monitoreados en el mundo (World Glacier Monitoring Service, 1999). Esta tendencia no ha podido ser comprobada de manera total sobre el Glaciar 15α del Antizana, debido a los pocos datos existentes sobre el balance neto (ocho años). Sin embargo, con los pocos datos existentes se ha realizado una aproximación para obtener los valores de ELA0 y AAR0 mediante el ajuste de una recta utilizando una regresión lineal. Para las ELA se cálculo un coeficiente de correlación R2 de 0.95 (R= 0.97) y se obtuvo un valor del ELA0 = 5030 m (balance equilibrado). Para las AAR se calculó un coeficiente de correlación R2 de 0.85 (R= 0.92) y se obtuvo un valor del AAR0 que corresponde al 72% de la cobertura total del glaciar. Este coeficiente obtenido mediante la regresión lineal debe ser manejado con cuidado ya que la población sobre la cual se ha realizado la correlación es aun pequeña.

d ) Evolución mensual del balance sobre la zona de ablación Para la comparación y posterior análisis de la información recopilada se considera que el año hidrológico coincide con el año civil lo cual se justifica utilizando la distribución de las precipitaciones en el sector del Antizana, las cuales registran su menor valor en los meses de noviembre, diciembre y enero. (Sémiond et al. , 1998). En la gráfico 2.14. se pueden identificar dos períodos de balance negativo: uno para el año de 1995 que termina en noviembre, y otro que comienza en marzo de 1997 y termina en mayo de 1998. Los períodos de balance más positivo se ubican entre diciembre de 1995 y marzo de 1997. El segundo período comienza en el mes de mayo de 1998 y se mantiene hasta la actualidad. La sucesión de estos valores de balances negativos y positivos o menos deficitarios coincide con el aparecimiento de la fase cálida y fría de El ENSO.

Balance neto vs, A.A.R.

y = 0.0164x + 71.77R2 = 0.8451

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

-2000 -1500 -1000 -500 0 500 1000

Balance neto ( mm de agua )

% d

el a

rea

tota

l

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Capítulo 2: balance de masa

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También, se puede ver que los picos de balance y los valores más bajos no siempre coinciden año tras año. Pero, se nota que la ubicación de valor de balance más equilibrado cae entre los meses de noviembre y enero “Veranillo del Niño” para los años 1995,1997,1998 y 2000 (estacionalidad también se evidenció en la perforación que se realizó sobre la cumbre en 1996 donde se tomó en consideración los valores de la relación Oxígeno 18 / Oxígeno 16 (δ18Ο ) ( Sémiond et al., 1998)). Al contrario, se ve que el veranillo tiene balances bastante negativos en los años 1996,1999, 2000, 2001 y 2002. Para los años de 1995, 1998 los balances más negativos se los ubican en las cercanías de los meses de marzo y de septiembre que corresponden a los equinoccios, mientras que para el año de 1996, 1999, 2000 y 2001 los balance más negativos se ubican en las cercanías de los meses de junio y diciembre que corresponden a los solsticios.

Gráfico 2.14. Evolución mensual del balance en la zona de ablación sin considerara los factores de

área para el Glaciar 15α del Antizana para el período 1995-2002. Para los períodos que coinciden con la fase cálida del ENSO (gráfico 2.14), las precipitaciones líquidas posiblemente ocurren a mayor altitud y las temperaturas están mas elevadas , es decir la cobertura de nieve sobre la parte baja de la zona de ablación es escasa lo que produce un derretimiento grande en esta zona debido al albedo bajo producido por el color obscuro de la superficie del hielo. Así los meses con balances más negativos se ubican sobre los meses de marzo – abril y agosto- septiembre. Los ciclos con balances más positivos ocurren cuando la superficie del glaciar sigue estando cubierta de nieve cuando la radiación extraterrestre es mayor (equinoccios).

-1400

-1200

-1000

-800

-600

-400

-200

0

200

400

Meses

Bal

ance

( m

m d

e ag

ua )

1995 1996 1997 1998 1999

Niño Niña Niño Niña

2000 2001

Transición

2002

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Capítulo 4: Meteorología : temperaturas y precipitaciones entre 4000 y 4900 m.s.n.m.

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4. Precipitaciones entre 4000 y - 4900 m.s.n.m. 1 4.1. Precipitaciones para el año 2002 1

a) Valores mensuales y anuales registrados en la zona de estudio 1 b) Espacialización y comparación con los años anteriores 4

4.2. Precipitaciones medidas por la red de pluviógrafos para el año 2002 7 a) Red de pluviógrafo 7 b) Series disponibles 8 c) Correlaciones entre el pluviógrafo del Antizana y del pluviómetro (P4) 9 d) Correlaciones entre los tres pluviógrafos 9 e) Análisis de los datos obtenidos 11

4. Precipitaciones entre 4000 y 4900 m.s.n.m.

4.1. Precipitaciones para el año 2002

a) Valores mensuales y anuales registrados en la zona de estudio Para el presente año en la red de pluviómetros se realizaron los siguientes cambios: Un pluviómetro nuevo denominado P7-Crespo, fue instalado en noviembre 2002 a 4450 m de altitud en la morrena del glaciar Los Crespos. Existieron algunos problemas este año: No fue posible ir al Antizana durante el periodo junio-julio por causa de la epidemia de fiebre aptosa en la zona. En el cuadro 4.1 los datos de color gris oscuro corresponden a la repartición de la unica medición sobre los 2 meses que tenemos, reconstituida mensualmente a partir de los datos del pluviografo.También en los pluviómetros del P2 (4785 m.s.m.s.) y P-mica (4000 m.s.m.s.) existe algunos casos donde tenemos vacias (no fue posible medir estos pluviometros, en determinados tiempos), se tomo el valor dado por el pluviografo (gris en el cuadro 4.1), para completar la serie de datos pluvimétricos. Con el objeto de solucionar este problema en el mes de diciembre 2001 fueron instalados junto a cada pluviómetro un pluviógrafo el cual cuenta con un sistema interno para la recolección de lluvia, la cantidad de precipitación registrada por los dos aparatos es comparada además una parte del agua recolectada es tomada como muestra para el análisis de isótopos. La precipitación total para este año fue mayor al compararlo con el ultimo año, gráficos 4.1, 4.2, 4.3 y los cuadros 4.1, 4.2 se puede observar que los meses con menor precipitación son: septiembre (27 mm promedio mensual (P2, P3, P4, P-mica, P-glaciar, P-humboldt), marzo, enero, febrero, julio y diciembre (53 mm, 54 mm, 54 mm, 56 mm, 56 mm). Los meses con mayor precipitación promedio mensual son noviembre, febrero, abril, y mayo (116, 123, 136 y 177 mm) mientras que la precipitación promedio anual es de 1071 mm (P2, P3) y 1018 mm (P2, P3, P4, P-mica, P-glaciar, P-humboldt). El valor máximo (mínimo) de la lamina de precipitación mensual se registra sobre el pluviómetro P4 4450 m.s.m.n. (P5-Humboldt 4010 m.s.m.n.) con un valor de 1360 mm (702 mm).

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Pluvio Enero Feb. Marzo Abri Mayo Junio Julio Ag. Sep. Oct. Nov. Dic. S P2-4785 120 165 60 152 168 35 30 55 36 62 163 55 1101

P3-4555 25 185 50 110 230 47 40 83 21 62 127 60 1040

P4-4450 55 195 70 165 225 86 73 141 45 76 169 60 1360

P-humb 25 25 30 120 110 70 59 71 15 99 36 42 702

P-mica 30 50 30 120 110 90 80 47 9 56 80 48 750

P-glaciar 70 120 80 150 220 62 53 105 34 68 123 70 1155

Prom.2-3 73 175 55 131 199 41 35 69 29 62 145 58 1071

Cuadro 4.1. Precipitación mensual en las cercanías del Glaciar 15α año 2002.

Pluvio Enero Feb. Marzo Abri Mayo Junio Julio Ag. Sep. Oct. Nov. Dic.

P2-4785 120 285 345 497 665 700 730 785 821 883 1046 1101P3-4555 25 210 260 370 600 647 687 770 791 853 980 1040P4-4450 55 250 320 485 710 796 869 1010 1055 1131 1300 1360P-humb 25 50 80 200 310 380 439 510 525 624 660 702P-mica 30 80 110 230 340 430 510 557 566 622 702 750P-glaciar 70 190 270 420 640 702 755 860 894 962 1085 1155

Cuadro 4.2. Precipitación mensual acumulada en las cercanías del Glaciar 15α : αño 2002.

Gráfico 4.1. Precipitaciones mensuales registradas en el Glaciar 15 a.

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Capítulo 4: Meteorología : temperaturas y precipitaciones entre 4000 y 4900 m.s.n.m.

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Gráfico 4.2. Precipitaciones mensuales acumuladas registradas en el Glaciar 15α.

Gráfico 4.3. Precipitaciones promedios mensuales registradas en el Glaciar 15α para el año 2002. En la cuenca de estudio se puede distinguir dos zonas, la primera denominada zona del glaciar 15 α (P2, P3, P4, P-glaciar), mientras que la segunda ubicada al sur del 15 se la denomina zona del galciar de los Crespos (P-mica y P-Humboldt). Como en los ultimos años, en la primera zona se puede observar que la mayor parte del año las precipitaciones van a tener un comportamiento idéntico, es decir que existe un aumento o disminución proporcional de un mes otro, pero al comparar la cantidad de lluvia registrada por cada pluviómetro las diferencias son muy marcadas. Para la zona mas abajo, Humboldt y Mica el comportamiento es casi similar con muy poca variación entre los dos pluviómetros este caso puede deberse a que los

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Capítulo 4: Meteorología : temperaturas y precipitaciones entre 4000 y 4900 m.s.n.m.

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dos pluviómetros se encuentran muy cerca uno del otro, esto es 2 Km aproximadamente en longitud horizontal con 10 m de desnivel.

b) Espacialización y comparación con los años anteriores El Antizana forma parte de la zona de Oriental (Papallacta), la cual se distingue por tener un régimen unimodal con su máximo de precipitaciones en los meses de junio y julio. Serie comprendida entre agosto de 1994 y diciembre de 2002 Hasta el presente informe se cuenta con una serie completa de datos obtenidos en las cercanías del Nevado Antizana con un período de 101 meses de registro continuo, para lo cual se ha utilizado los pluviómetros P2, P3. Al analizar la información del cuadro 4.3 y los gráficos 4.4. y 4.5. se puede ver claramente que durante los años 1995, 1996, 1997, 1988 y 1999 las precipitaciones en las cercanías del Glaciar 15α tienen una tendencia a incrementarse. Para el año 2000 y 2001, se observa un descenso en el orden del 12% y 45 % en comparación al año con mas grande precipitación 1999. Para el año 2002, la precipitación vuelve a subir al mismo nivel que cantidad 2000). Todos los valores se los ha calculado tomando en cuenta las precipitaciones registradas de los pluviómetros ( P2, P3), ya que en el resto de datos por inconvenientes presentados no han podido ser tomados en cuenta en su totalidad. Años Ene. Feb. Marzo Abril Mayo Junio Julio Ag. Sept. Oct. Nov. Dic. S 1995 15 65 55 91 77 83 101 49 25 55 85 38 7391996 45 88 84 225 127 66 63 45 90 30 30 33 9261997 140 140 105 80 98 98 30 13 84 84 25 63 9601998 90 80 83 193 98 153 128 80 43 103 163 47 12611999 138 140 88 225 110 127 36 55 160 48 30 120 12772000 93 109 72 133 223 123 38 90 95 28 78 43 11202001 75 40 70 153 63 80 110 40 50 28 68 55 8312002 73 175 55 131 199 41 35 69 29 62 145 58 1071

Cuadro 4.3. Promedio de las precipitaciones mensuales registrada sobre el Glaciar 15α del Antizana

(P2, P3) años 1995-2002).

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

9000

10000

mm

de

agua

P1 4890 P2 4785 P3 4555 P-mica P4 (Antizana)

1997 1995 1998 2001 1996 1999 2000 2002

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Gráfico 4.4. Precipitación mensual acumulada en las cercanías del Glaciar 15α . Período : agosto 1994 – diciembre 2002.

Del análisis del gráfico 4.5. se puede observar una tendencia estacional, sin embargo no se puede afirmar que exista un patrón estricto de estaciones secas y húmedas a lo largo del período analizado. Se puede decir que existe una secuencia de estaciones secas y húmedas, donde las mayores precipitaciones se producen entre febrero y julio, mientras que de manera contraria se produce un descenso entre noviembre y febrero período que se lo conoce como “veranillo “, esto se puede observar cada año aún cuando existen meses en los cuales el régimen cambia un año tras otro. También se puede ver que se tiene una buena probabilidad de que el mes de agosto sea el centro de un grupo de meses con precipitaciones bajas por debajo del promedio mensual. La variabilidad interanual parece notable, aunque es difícil asegurarla con la serie disponible tan escasa (101 meses), ninguna tendencia se podría relacionar con la sucesión de fases del ENSO (El Niño/La Niña) sobre esta corta serie marcada por acontecimientos contrastados. Esto podría confirmar que en esta parte oriental de la sierra andina la relación entre precipitaciones y el ENSO es poco significativa (Rossel, 1997), Para confirmar esta hipótesis sería necesario estudiar las precipitaciones recolectadas en varias estaciones de este sector de la cordillera en un lapso de tiempo de varios decenios.

0

50

100

150

200

250

mm

de

agua

1995 1996 20012000199919981997 2002

c

Gráfico 4.5. Precipitación mensual (promedio P2, P3) sobre el Glaciar 15α. Considerando únicamente la serie completa de datos, se puede observar que la variación de la lámina de precipitación en función de la altura presenta un máximo en los pluviómetros P4 y Pglaciar (4450-4890 m.s.n.m.), este año no aparece de gradiente inverso con la altura. En el cuadro 4.4. y los gráficos 4.5. y 4.6. se pueden observar los valores correspondientes a las precipitaciones registradas en las cercanías del Glaciar 15α desde el año de 1995.

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Pluviómetro

P1/Pglaciar P2 P3 P4 Phumboldt Pmica

Altura (m.s.n.m.)

.(4890) .(4785) .(4555) .(4450) .(4010) .(3930)

1995 673 750 725 ---- ---- ---- 1996 731 882 965 ---- ---- ---- 1997 580 985 930 1535 ---- 730 1998 ---- 1140 1374 1009 ---- 941 1999 ---- 1215 1335 1480 ---- ---- 2000 ---- 1025 1215 ---- ---- ---- 2001 ---- 750 910 1164 650 610 2002 1155 1101 1040 1360 702 750

Cuadro 4.4. y gráfico 4.6. Precipitaciones anuales registradas sobre el Glaciar 15α función de la altura. Período 1995-2002.

Al comparar los pluviómetros P3 y P2 (cuadro 4.4. y gráfico 4.7.) no se puede observar este gradiente inverso este año pero los valores son muy cercas. P4 , este año tambíen presenta la pluviometria mayor. Abajo las mediciones son inferiores a 760 mm (a la estación Paramo -pluviografo- tenemos 670 mm). Sobre los pluviómetros P1 y Pmica no se puede asegurar que la tendencia sea la misma ya que las series de datos no están completas debido a daños producidos en los pluviómetros, por la falta de datos como es el caso del pluviómetro de La Mica. Sin embargo para los pluviómetros P3 y P2, las pendientes observadas presentan valores similares (aunque estén muy distantes), por que se ha podido establecer un pequeño gradiente de precipitación promedio para los ocho años de -35 mm de precipitación por cada 100 metros de altitud. El nuevo pluviometro, Pglaciar, comparativamente al antiguo sitio del P1, presenta una pluviometria mas conforme, el nuevo sitio es mas protegido del viento. No se puede definir con exactitud las razones de estos gradientes, ya que no solamente la altitud del pluviómetro influye sobre este gradiente y siempre se deberá tomar en cuenta que el gradiente puede estar afectado por los cambios que sufren las precipitaciones con la altura del lugar, ya que mientras mayor es la cota, mayor es la frecuencia con que se presentan en forma de nieve y no, de agua. Ello afecta la precisión de las mediciones ya que la nieve se deposita suavemente sobre el aceite y no cruza fácilmente esta capa, con lo cual pude evaporarse. A todo esto se agrega el hecho de que sobre los 4700 m.s.n.m., las bajas temperaturas permiten que el agua y el aceite se congelen durante varios días consecutivos, lo cual también obstaculiza que la nieve se derrita y cruce la capa de aceite. Estos problemas se observan en Bolivia a 5100 m.s.n.m.

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Capítulo 4: Meteorología : temperaturas y precipitaciones entre 4000 y 4900 m.s.n.m.

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y = 55,673x - 63232

R2 = 0,9945

y = 84,298x - 96076

R2 = 0,9971

y = 93,333x - 106456

R2 = 0,9945y = 67,166x - 76468

R2 = 0,9947

y = 110.67x - 128589

R2 = 0.99710

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

9000

10000

mm

de

agua

19971995 1998 2001 1996 1999 2000

2002

P1

P4

P-mica

P3

P2

Gráfico 4.7. Ajuste de las precipitaciones acumuladas a un modelo lineal para los cinco pluviómetros cercanos al Glaciar 15α del Antizana. La diferencia de pendientes ponen en evidencia la

presencia de un gradiente entre los sitios de medición.

4.2. Precipitaciones medidas por la red de pluviógrafos para el año 2002

a) Red de pluviógrafos La red de pluviógrafos Antizana 4455 m.s.n.m., Páramo 4300 m.s.n.m. y La Mica 4000 m.s.n.m., del ultimo año fue completada con dos otros pluviógrafos al sitio de la morena y del Glaciar juntos a los pluviometros. Para verificar el buen funcionamiento de los sensores se instalaron botellas para recolectar el agua que ingresa a los pluviógrafos como por los otros pluviógrafos. Este año, muchos problema han occuridos. Hicimos la comparación entre el volumen de agua recolectada con el número de basculaciones registradas durante un mismo período y tambíen la cantitad de agua recolectada en el pluviometro del mismo sitio (cuadro 4.5.). Tuvimos problema de botellas (sitio hundido -Paramo, Glaciar) y basculaciones parasitas sobre el pluviografó (coregidos en los cuadros 4.7 a 4.11). Solamente unos periodos parecen corectos. Entonces hay precauciones a tomar con los datos de los pluviografos.

Cuadro 4.5. Comparación pluviografo, agua del pluviografo y pluviometro por cada sitio.

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Capítulo 4: Meteorología : temperaturas y precipitaciones entre 4000 y 4900 m.s.n.m.

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b) Series disponibles El funcionamiento del pluviógrafo ubicado a el Paramo es completo (vacio el 28 de abril). Para los datos en la estación del Antizana, Páramo, Morena y Glaciar tenemos dados que faltan por problema de batería o mal conexion. Sin embargo, un problema de basculación parasita fue detectado, para mejorar el dispositivo fue necesario añadir una resistancia sobre cada aparato. Pluviógrafos 4455, 4300 y 4000 m.s.n.m. La serie de datos del pluviógrafo de la estación hidrológica Antizana, La Mica, Morena y Glaciar presenta un vacío en el siguiente período como se puede ver en el gráfico 4.8: Del 11 al 31 de diciembre del 2002 (Antizana). Del 1 al 3 de enero, del 23 de enero al 28 de febrero y del 28 de abril al 2 de octubre (La Mica) Del 1 al 15 de enero y el 31 de julio (Morena) Del 1 al 15 de enero y del 31 de julio al 27 de septiembre (Glaciar)

Gráfico 4.8. Período de funcionamiento para los cinco pluviógrafos en el año 2002.

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Capítulo 4: Meteorología : temperaturas y precipitaciones entre 4000 y 4900 m.s.n.m.

9

c) Correlaciones entre pluviógrafo y pluviómetro (Antizana, Morena y Glaciar) Con el propósito de verificar la correlación entre pluviómetro y pluviógrafo (estación Antizana, Morena y Glaciar), se han tomado los datos mensuales validas del año 2002. Se establece que los datos brutos de precipitaciones mensuales registrados en el pluviógrafo y en el Pluviómetro tiene relacionados con un valor respectivamente de R2 =0.95, R2 =0.97 y R2 =0.78. como se puede verificar en el gráfico 4.9, 4.10 y 4.11. La relación es muy buena para la estación Antizana (9 puntos corectos de mediciones), para las otras estaciones el numero de puntos es demasido escaso mismo si la relación es buena.

Para la estación Antizana, este año la pendiente es de 1 y la relación mediante entre pluviógrafo y pluviometro es de 1,2 (50 mm) a 1,05 (225 mm). Este coeficiente no está considerado como exacto por la dispersión de puntos en la correlación, pero es muy acerca de los valores encuentros los ultimos años. Necesariamente se deberá contar con un período más extenso de mediciones para tomarlo como fijo, además no puede ser considerado valedero para el resto de pluviógrafos ya que todos están sometidos a condiciones diferentes. Sin embargo los datos del pluviómetro aparentemente dan una referencia confiable.

d) Correlaciones entre los tres pluviógrafos Al observar los gráficos 4.12. y 4.16., los datos de precipitación registrados en los pluviógrafos del Antizana y Páramo no tienen una buena relación entre ellos, a nivel diario y mensual con un valor ambos de R2 = 0.28, es el resultado conocido que los 2 pluviógrafos no son en una zona pluviometrica homogena. A contrario, la correlación en el ámbito diario para los pluviógrafos Morena y Glaciar (zona pluviometrica homogena, gráfico 4.13) tiene un valor de R2 = 0.65. A nivel mensual, entre el Antizana y el Páramo está de R2 =0.28, mientras que para la comparación entre Antizana y Morena y de otro parte Antizana y Glaciar tenemos un coeficiente de R2=0.92 y 0.86 (gráficos 4.14 y 4.15).

Gráfico 4.9. Correlación entre el pluviógrafo del Antizana y el Pluviómetro P4

correspondiente al año 2002.

Gráfico 4.10. Correlación entre el pluviógrafo De la Morenna y el Pluviómetro P2

correspondiente al año 2002.

y = 1.0062x + 10.098R2 = 0.9566

0

50

100

150

200

250

0 50 100 150 200 250

Pluviografo del Antizana (mm de agua)

Pluv

iom

etro

del

Ant

izan

a (m

m d

e ag

ua)

y = 0.8754x + 5.8793R2 = 0.9715

0

40

80

120

160

200

240

0 50 100 150 200 250

Pluviograf o del La M orena ( mm de agua)

Plu

viom

etro

de

La M

oren

a (m

m d

e ag

ua

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Capítulo 4: Meteorología : temperaturas y precipitaciones entre 4000 y 4900 m.s.n.m.

10

Gráfico 4.12. Correlación diaria entre los

pluviógrafos del Antizana y Páramo para el año-2002.

Gráfico 4.13. Correlación diaria entre los pluviógrafos de la Morena y Glaciar para el año-2002.

Gráfico 4.14. Correlación mensuale entre los

pluviógrafos del Antizana y La Morena año-2002.

Gráfico 4.15. Correlación mensuale entre los pluviógrafos del Antizana y

Glaciar año-2002.

Gráfico 4.11. Correlación entre el pluviógrafo del Glaciar y el Pluviómetro P0correspondiente al año 2002.

y = 0.3148x + 0.8293R2 = 0.2763

0

5

10

15

20

25

30

0 10 20 30 40 50 60

Pluviógrafo Antizana (mm de agua)

Pluv

iógr

afo

Para

mo

(mm

de

agua

)

y = 0.7851x + 0.4138R2 = 0.6509

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25

Pluviógrafo Morena (mm de agua)

Pluv

iógr

afo

Gla

ciar

(mm

de

agua

)

y = 1,0536x - 13,787R2 = 0,9171

0

40

80

120

160

200

0 50 100 150 200 250

Pluviografo del Antizana (mm de agua)

Pluv

iogr

afo

de L

a M

oren

a (m

m d

e ag

ua)

y = 1,1996x - 18,053R2 = 0,8653

0

40

80

120

160

200

240

0 50 100 150 200 250

Pluviografo del Antizana (mm de agua)

Plu

viog

rafo

del

Gla

ciar

(mm

de

agua

y = 0.6x + 36.255R2 = 0.7825

0

40

80

120

160

200

240

0 50 100 150 200 250 300

Pluvio g raf o d el Glaciar ( mm d e ag ua)

Plu

viom

etro

del

Gla

ciar

(mm

de

agua

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Capítulo 4: Meteorología : temperaturas y precipitaciones entre 4000 y 4900 m.s.n.m.

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Gráfico 4.16. Correlación mensuale entre los pluviógrafos del Antizana y Páramo año-2002.

La mala correlación entre la zona arriba y abajo de la estación Antizana puede explicarse debido a los factores topográficos que intervienen en la distribución de las precipitaciones. Además la dispersión de puntos por consecuencia de un período muy corto ocasiona una incertidumbre que se deberá verificar en lo posterior con una secuencia más amplia de datos. De los pluviógrafos La Morena (4785 m.s.n.m.), Antizana (4450 m.s.n.m.) y el Páramo (4300 m.s.n.m) con una diferencia altitudinal de 335 metros, 150 metros, se tomó la precipitación total sobre los meses disponibles (febrero a noviembre), y se ha calculado un gradiente pluviométrico negativo de 43 mm/100 m (Morena/Antizana) y positivo de 352 mm/100 m. En 2001, el gradiente fue menor (213 mm/100 m). De este valor (positivo) se desprende que existe una fuerte tendencia a un incremento de la precipitación al pasar de la estación del Páramo a la estación Antizana. Entre los datos disponibles (pluviometro y pluviografo) del Páramo y la Humboldt el mismo calculo nos da un gradiente pluviómetrico casi nulo como en él ultimo año, lo que demuestra que el pluviógrafo del Páramo se encuentra muy protegido de los flujos amazónicos dominantes.

e) Análisis de los datos obtenidos Precipitaciones mensuales: Para el año 2002, según los datos obtenidos en la red de pluviografos el mese, donde se registra la mayor cantidad de precipitación coincide para los diferentes pluviografos siendo el mes de mayo donde la precipitación varía entre 100 y 220 mm en cambio la menor precipitación se encuentra entre el mes de agosto y septiembre con valores inferiores a 40 mm. El valor total de la precipitación mensual se indica en el gráfico 4.17.

y = 0.2755x + 22.15R2 = 0.1813

0

20

40

60

80

100

120

0 50 100 150 200 250

Pluvio g raf o d el A nt iz ana ( mm d e ag ua)

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Capítulo 4: Meteorología : temperaturas y precipitaciones entre 4000 y 4900 m.s.n.m.

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Gráfico 4.17. Precipitación mensual en los cinco pluviografos para el año 2002. Los valores totales de la precipitación mensual en el cuadro 4.6., Indican que no siguen una misma tendencia por lo tanto se puede ver claramente que la distribución de las precipitaciones no es uniforme a lo largo de la red de pluviografos.

Cuadro 4.6. Precipitación mensual con los períodos de medición para los pluviografos del Antizana, Páramo y Mica año 2002.

Esta situación puede deberse a diversos factores tales como: Aparentemente los vientos afectan de manera directa en la distribución de los flujos de humedad

los cuales llegan con mayor frecuencia de la amazonia (Este), con respecto al Nevado mientras que la red de pluviografos al estar instalada al Oeste recibirá un efecto de protección provocado por el cuerpo del Nevado.

Además la diferencia altitudinal a la que se encuentran ubicados (entre 4000, y 4850 m.s.n.m.),

provoca que la cantidad de lluvia recolectada no sea en la misma proporción para cada pluviografo este mismo caso se puede verificar en la red de pluviómetros.

También se debe tomar en cuenta, las diferentes condiciones a las que están sometidos los

lugares donde se encuentran instalados cada pluviografo. Hay el efecto del viento para las estaciones ubicadas acima de 4800 m sobre la morena. En el caso de 4455 m, el pluviografo funciona en una planicie junto a la estación hidrológica del Antizana, mientras que el pluviografo del Páramo a 4300 m, se encuentra ubicado sobre una pendiente no tan fuerte y por último el pluviografo de la Mica a 4000 m, se encuentra instalado dentro del campamento del mismo nombre y recibe la protección de su cerca lo que puede provocar una perturbación en la recolección de la lluvia.

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De esta manera se explica la compleja distribución de las precipitaciones a la que esta sometido el páramo y por ende nuestra zona de estudio. Precipitaciones diarias: En los cuadros 4.7, 4.8, 4.9, 4.10, 4.11 se presentan los datos diarios registrados por los cinco pluviógrafos tomando en cuenta que el valor es un acumulado de 24 horas, la lógica para obtener estos valores es que a la medición inicia a las 7:00 AM y se extiende hasta las 7:00 AM del siguiente día.

Cuadro 4.7. Precipitación diaria registrada por el pluviógrafo del Antizana año – 2002.

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Cuadro 4.8. Precipitación diaria registrada por el pluviógrafo del Páramo año – 2002.

Cuadro 4.9. Precipitación diaria registrada por el pluviógrafo de La Mica año – 2002.

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Cuadro 4.10. Precipitación diaria registrada por el pluviógrafo de la Morena año – 2002.

Cuadro 4.11. Precipitación diaria registrada por el pluviógrafo del Glaciar año – 2002.

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Capítulo 4: Meteorología : temperaturas y precipitaciones entre 4000 y 4900 m.s.n.m.

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En los gráficos 4.18, 4.19, 4.20. 4.21 y 4.22 se puede observar que los pluviógrafos del Glaciar, Morena y Antizana presenta las precipitaciones más fuertes en comparación con los otros dos pluviógrafos.

Gráfico 4.18. Precipitación diaria en el pluviógrafo Antizana año - 2002.

Gráfico 4.19. Precipitación diaria en el pluviógrafo del Páramo año 2002.

Gráfico 4.20. Precipitación diaria en La Mica año - 2002.

Gráfico 4.21. Precipitación diaria en la Morena año - 2002.

Antizana

0

10

20

30

40

50

60

1/1 1/2 1/3 1/4 1/5 1/6 1/7 1/8 1/9 1/10 1/11

Paramo

0

10

20

30

40

50

60

1/1 1/2 1/3 1/4 1/5 1/6 1/7 1/8 1/9 1/10 1/11 1/12

La Mica

0

10

20

30

40

50

60

1/1 1/2 1/3 1/4 1/5 1/6 1/7 1/8 1/9 1/10 1/11 1/12

Morena

0

10

20

30

40

50

60

1/1 1/3 1/5 1/7 1/9 1/11

Glaciar

0

10

20

30

40

50

60

1/ 1 1/ 2 1/ 3 1/ 4 1/ 5 1/ 6 1/ 7 1/ 8 1/ 9 1/ 10 1/ 11 1/ 12

Gráfico 4.22. Precipitación diaria en el Glaciar año - 2002.

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Capítulo 4: Meteorología : temperaturas y precipitaciones entre 4000 y 4900 m.s.n.m.

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También se realizo un análisis estatístico de un año completo basándose en los datos del Paramo correspondientes al periodo del 1 de enero 2002 al 31 de diciembre 2002. Los datos (limita a 0 y limita a 1 mm) pueden ser representados en los gráficos 4.23 y 4.24, mediante la ley de Pearson III con 2 parámetros.

Gráfico 4.23. Datos del Paramo ajustados a la ley de Pearson III. (Límite 0 mm).

Gráfico 4.24. Datos del Páramo ajustados a la ley de Pearson III. (Límite 1 mm).

Param o s ans s e uil

0

5

10

15

20

25

30

35

- 3 - 2 - 1 0 1 2 3

Paramo seuil 1 mm

0

5

10

15

20

25

30

35

-3 -2 -1 0 1 2 3

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Al comparar los datos del pluviógrafo del Paramo con una lluvia uniforme se puede observar que la repartición de lluvia durante este año presenta dos periodo deficitario (comparativamente con la lluvia uniforme) que se extiende hasta el mes de junio y entre septiembre -octubre (gráfico 4.25).

Gráfico 4.25. Lluvia uniforme en la estación Paramo 2002.

La repartición de lluvia en el Paramo muestra que el 56% de la lluvia es menor a 1mm, mientras que el 94% de esta lluvia es menor a 10 mm (para respectivamente el Antizana, Morena y Glaciar, considerando el periodo con datos completos el 35%, 37% y 30% de lluvia es menor a 1 mm y el 87%, 87%, 83% de lluvia es menor a 10 mm). La frecuencia de aparición y el número de evento producidos en el transcurso del año 2002 se los puede observar en los gráficos 4.26 y 4.27.

Gráfico 4.26. Frecuencia de eventos y valor de precipitación en la estación Paramo.

Paramo

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

1/1 1/2 1/3 1/4 1/5 1/6 1/7 1/8 1/9 1/10 1/11 1/12

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1.0

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28

Lluvia diaria (mm de agua)

Frec

uenc

ia

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Capítulo 4: Meteorología : temperaturas y precipitaciones entre 4000 y 4900 m.s.n.m.

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Gráfico 4.27. Número de eventos y distribución de la precipitación en la estación Paramo.

Todo esto repercute en el campo hidrológico, ya que el impacto directo de la lluvia sobre el caudal será limitado porque el páramo al ser un medio que favorece la infiltración antes del escurrimiento será necesario que exista una precipitación de larga duración o la repetición de varios eventos para que se produzca el escurrimiento.

0

20

40

60

80

100

120

140

160

0<x<

1

2<x<

3

4<x<

5

6<x<

7

8<x<

9

10<x

<11

12<x

<13

14<x

<15

16<x

<17

18<x

<19

20<x

<21

22<x

<23

24<x

<25

26<x

<27

Distribución de la lluvia

Num

ero

de ll

uvia

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El glaciar 15 del Antizana (Ecuador)- Informe del año 2002

Capitulo 5 : Hidrología

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5. Hidrología 5.1 Introducción……… …………………………………………………………………………….2 5.2 Configuración de la Estación Antizana 15……………… ……………………………… ..2

5.2.1 Cambios succesivos………………………………………………………………… .…. .2 5.2.3 Comparaciones entre sonda milimetrica y sonda centimetrica……… ……… … 3

5.3 Curvas de descarga………………………………………………………………………… 5 5.3.1 Curva de descarga para el pozo río abajo y datos disponibles…………..…… .10 5.3.2 Curva de descarga para el pozo río arriba y datos diponibles (primer pozo : del …….27/3/2002 al 30/05/2002………………………………………………………… 10 5.3.4 Curva de descarga de la instalación definitiva (nuevo pozo río arriba (a partir del …….06/03/2003)) y datos disponibles………………..………………………………………. .14 5.3.5 Datos disponibles : Caudales finales…………………………………………………… .21

5.4 Estaciones Antizana 15a y 15b…………………………………………………………….21 5.4.1 Configuración de la estación………………………………………………………………21 5.4.2 Curvas de descarga………………………………………………………………………..22 5.4.3 Datos disponibles…………………………………………………………………………..23

5.5 Análisis del paso del agua a través de la morrena………………………………… ….25 5.5.1 Análisis volumétrico…………………………………………………………………….… 25 5.5.2 Análisis de la función de transferencia: inyecciones de sal en el río………………….27 5.5.3 Comparaciones con el glaciar…………………………………………………………… .28

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El glaciar 15 del Antizana (Ecuador)- Informe del año 2002

Capitulo 5 : Hidrología

2

5. Hidrología 5.1 Introducción El objetivo del estudio hidrológico del glaciar 15 es entender el funcionamiento hidrológico de su cuenca, es decir conocer los orígenes de las aguas del río, cuantificarlas y después correlacionar los caudales del río que medimos en la estación con las caídas de lluvia y fusión del hielo es decir con los datos pluviométricos, de balance de masa y balancee de energía. Este año el Ing. Vincent Favier realiza su tesis de doctorado con los datos hidrológicos obtenidos para realizar una modelización hidrológica precisa del glaciar 15 y su cuenca.

5.2 Configuración de la Estación Antizana 15

5.2.1 Cambios sucesivos Al final del año 2000 ciertas deficiencias de la estación 15 del Antizana habían sido mostradas. El pozo de mediciones, ubicado al final del canal aguas bajo, no permitia realizar una medición correcta del nivel del agua como consecuencia de la gran turbulencia reinante en el canal (régimen supercrítico). La sonda centimetrica no posee la suficiente sensibilidad para medir correctamente el nivel del agua en el canal. Razón por la cual, se compró otra sonda, de mayor sensibilidad (milimetrica). La nueva sonda fue instalada a cuatro metros río arriba del pozo anterior, arriba del pequeño umbral constrtuido en el canal (Bontron et al., 1998). La presencia del umbral permite crear una zona de escurrimiento en régimen subcritico, entonces, la turbulencia disminuye y la sensibilidad de la medición aumenta (las variaciones de nivel de agua en el río son mas importantes en relación a los aumentos del caudal). Para limitar el efecto de los sedimentos en la medición, la sonda fue colocada en un compartimento exterior. Se transmite la presión del canal al compartimento por medio de un sifón que impide al sedimento ingresar por limitación de los volúmenes de agua que transitan en el sifón. Para que el sifón permanesca conectado, se toma la presión debajo del limite mínimo del agua, río arriba del umbral. La represa que se forma arriba del umbral capta un volumen de agua, aquí se disipa la energía cinética del agua que cae de la cascada del vertedero. Sin embargo, la cascada tiene más de un metro de altura, entonces la turbulencia en el tanque es considerable y las consecuentes olas distorsionan la estabilidad de la lámina de agua a nivel de la toma de presion. Un primer compartimento de medición fue construido a principios del año 2002. Este pozo (pozo río arriba) fue utilizado para medir el nivel del agua entre el 27/03/2002 y el 30/05/2002. Durante esta temporada, para obtener datos control, se comparo la sonda centimetrica y la sonda milimétrica colocandolas en el mismo pozo (pozo rio arriba) : asi se registro dos mediciones al mismo tiempo en previsión a disfuncionamientos de la sonda milimetrica. Sin embargo, un tapamiento del sifón (a principios de junio del año 2002) y problemas de la curva de descarga biunivoca obligaron a un cambio de sitio de medición. Este tapamiento causo una perdida importante de datos (del 30/05/2002 al 20/08/2002) : se observo el tapamiento con mucho retrazo por consecuencia de la baja frecuencia de las salidas de campo entre junio y septiembre (fiebre aftosa). Después del 20/08/2002, para tener mediciones del nivel de agua aún en caso de obstrucción del sifón, se decidio colocar de nuevo la sonda centimetrica en el pozo río abajo. Ya que la mediciones en el sitio río arriba son de mejor calidad, se decidio dejar la sonda milimetrica colocada en el pozo río arriba. Pero, a causa de los problemas de curva de

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El glaciar 15 del Antizana (Ecuador)- Informe del año 2002

Capitulo 5 : Hidrología

3

descarga binunivoca a nivel del pozo rio arriba, se busco un sitio de medición mas adecuado. La construcción de un nuevo « pozo río » arriba tardo 10 dias entre el 1/11/2002 y el 11/11/2002. Sin embargo, un nuevo disfuncionamiento de la sonda milimétrica impidio medir correctamente el nivel del agua antes del 06/03/2003. En este informe se trata de explicar los diferentes calculos y cambios de curva de descarga que se hizo a lo largo de los dos años de medición.

5.2.3 Comparaciones entre sonda milimetrica y sonda centimetrica Desde que se instaló la nueva sonda milimetrica ocurrieron muchos problemas con la estación limnigrafica (limni 92). Los componentes electrónicos de la estación están expuestos a condiciones extremas de humedad y de temperatura, las cuales causas graves daños para la estación. Además, gran diferencia presión entre Quito y el Antizana destruyó la frágil membrana de la sonda. Razones por las cuales se perdieron muchos datos después de la instalación a causa de la gran fragilidad de la sonda (Figura 5.1). Al mirar los datos por primera vez, pensamos que el sifón se tapó, eliminando la transmición de presión entre el canal y el pozo de medición. Pero, el registro de otros datos extraños demostró que la sonda tenía otros problemas internos. La estación dejó de funcionar otra vez, obligando a una reparación urgente.

Figura 5.1 Problemas de medición después de la instalación la sonda milimetrica.

Los problemas al inicio obligarón tomar mediadas para asegurar el sistema de medición, colocando dos sondas en el mismo pozo para relaizar mediciones en paralelo:

1. La comparación de los datos obtenidos permitio estimar la precisión de la sonda centimetrica, la cual no funciona en su rango de medición adecuado.

2. En caso de daño de una sonda, la otra permite recuperar las mediciones.

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Capitulo 5 : Hidrología

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Figura 5.2 Comparación entre las mediciones de las dos sondas colocadas en el mismo

pozo.

La Figura 5.2 muestra mucha información sobre la calidad de la sonda millimetrica y confirma que el cambio era urgente :

• La sonda centimetrica da una exagerada altura en los valores altos y bajos. • El batillage de la sonda milimetrica es mucho mas débil (1 o 2 mm) cuyos valores son

de 1 cm para la sonda centimetrica. • Si se observa las mediciones del 10/4/2002 al 18/4/2002, se nota que la sonda

milimetrica no registró mayores cambios de nivel del agua en el canal. Sin embargo, la sonda centimétrica parece mostrar pequeños cambios de nivel de acuerdo al ciclo solar (pico máximo en el día, mínimo en la noche). La sonda centimetrica, por funcionar en su rango adecuado de medición, parece dar un valor más exacto del nivel del agua en el río : en realidad, la altura de agua de canal se queda constante. Entonces, se observa una gran diferencia que supera a los ± 20 mm entre los equipamientos. Un estudio posterior demostró que estos cambios no eran consecuentes del aumento diurno del voltaje de la batería o de los cambios de temperatura del agua. Con tal precisión, se encuentra posible un estudio del funcionamiento de los reservorios situados río arriba de la estación, sus vaciados y sus recargas.

También se observa el importante aumento de sensibilidad de las mediciones como consecuencia del cambio de lugar de medición (en régimen subcritico) :

• Se nota que la crecidas tienen características diferentes. Ciertos días, el aumento es repentino, la crecida tiene un valor máximo alto pero el caudal baja inmediatamente después del máximo. En otras situaciones, cuando ocurre el caudal máximo, el caudal se permanece constante durante unas horas antes de bajar de nuevo.

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Capitulo 5 : Hidrología

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• Se observa una disminución nocturna del caudal, y, en la mañana, se puede comparar los caudales de un día con el otro. Estas observaciones no eran posibles anteriormente ya que el error de medición de la sonda centimetrica no permitía distinguir una evolución precisa de los caudales mínimos.

5.3 Curvas de descarga Se cambió el sitio de medición poniendo la sonda en un pozo río arriba del antiguo compartimento de medición, por ende se necesita calcular otra curva de descarga para el año 2002, comparar los resultados con la curva del pozo río abajo (para verificar la precisión de la curva antigua y controlar que las antiguas mediciones pueden ser usadas para estudios precisos de balance y de modelisación hidrológica).

5.3.1 Curva de descarga para el pozo río abajo y datos disponibles Curva de descarga La primera etapa fue la verificación de la curva de descarga del pozo del canal (río abajo) con nuevos aforos. La curva se obtiene a partir de la relación de Manning (Bontron et al., 1998). La dispersión de los valores de k(i)0,5 es importante cuando el nivel de agua en el canal es bajo: el error relativo de medición es mayor (caudal, altura en el canal). Por ende, Bontron habia escogido calibrar los valores de k(i)0,5 con una relación hiperbólica. Pero, esta relación no tiene sentido físico, entonces se decidió hacer una calibración con una curva lineal. Para que los puntos de los caudales pequeños no afecten demasiado la calibración, se calculó una curva:

• que se acorde perfectamente con los caudales mayores, • que tenga la tendencia (pendiente) observada en los valores mayores, • pero que solo pase por los valores mínimos de k(i)0,5 para los caudales pequeños

pequeños : un error relativo importante para los caudales pequeños no afecta tanto los balances hídricos como los que aparecen en los grandes caudales.

En la Figura 5.3, se puede observar esta calibración.

Figura 5.3 Calibración de los valores de k(i)0,5 de la curva de manning para el pozo río abajo.

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En las figuras 5.4 y 5.6, se nota que la baja calidad de la relación de k(i)0,5 en los caudales pequeños no afecta la relación final. Además, la relación permite realizar un buen calculo para los caudales de mayor importancia. Este punto es importante, ya que se utiliza una relación semi-empirica para que la relación conserve su sentido para una extrapolación a los valores grandes.

Figura 5.4 Curva de descarga para el pozo río abajo, solo se usa los aforos del año 2002

para el calibración.

Si se compara la curva obtenida con los valores de los aforos de los años anteriores (desde 1998), se nota que desde que se colocó las placas de metal en el fondo del canal, se detuvo la erosión del canal y se estabilizó la curva de descarga. La incertidumbre que existe en los valores pequeños (la altura en la escala inferior a los 4 cm) puede ser consecuencia del del pequeño desplazamiento de las placas de metal al levantarse del fondo del canal. Comprobando la curva de descarga obtenida con los aforos que fueron medidos desde 1998, se observa nuevamente que ocurrieron pocos cambios en los últimos años (Figura 5.5).

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Figura 5.5 Curva de descarga del pozo río abajo : relación escala/caudal y sonda/caudal.

Figura 5.6 Curva de descarga (pozo río abajo).

Para verificar la calidad de un aforo directamente después de su medición, se aconseja llevar al campo la curva de descarga. Así, se hizo una curva modelo para llevarla al campo (Figura 5.6). Cuando el aforo es medido, se lo tiene que verificar, graficandola en esta figura. En la Figura 5.5 se observa la distorsión consecuente de la incertidumbre de la sonda centimetrica. La relación sonda/escala tampoco es lineal, por ende, la curva de descarga final puede tener un error que supera el 50%.

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Datos disponibles Después del 20/08/2002, la sonda estuvo colocada en el pozo río abajo para tener un control doble de los caudales. Antes de este cambio, la sonda centimetrica estaba colocada en el pozo río arriba para comparar sus mediciones con las de la nueva sonda milimetrica (Figura 5.2). Pero el tapamiento de sifon causó una perdida importante de datos. Después del 20/08/2002 la frecuencia de vacios en los datos fue menor (Figura 5.9). Los principales disfuncionamientos de la sonda Chloe fueron : (variaciones caóticas y sin relación con los aforos):

• del 14/3/2002 al 2/4/2002 (no se registraron los datos en el cartucho ), • del 30/5/2002 al 26/8/2002 : la sonda estaba colocada en el pozo rio arriba, el cual

estaba tapado, • del 28/04/2003 al 02/05/2003 : variaciones caóticas, • del 10/05/2003 al 10/06/2003 : variaciones caóticas, • a partir del 26/06/2003 : variaciones caóticas.

Aunque la curva de descarga permanezca estable a lo largo del tiempo, la relación entre las mediciones de la sonda y el nivel del agua en el canal cambia. El nivel de referencia de las mediciones (cero) evoluciona después de las limpiezas de la sonda. Se habia notado este sensor de medición desde el año 1998 : se necesita corregir estos cambios del cero de la sonda.

Figura 5.7 Corrección del nivel de referencia de Spi centimetrico de acuerdo con los aforos

del 17/12/02 y del 18/02/03.

En la Figura 5.7, se observa los caudales calculados con los datos ‘brutos’ medidos por la sonda centimetrica durante el mes de diciembre 2002. La sobre estimación de los caudales es típica de un desplazamiento de la sonda en su compartimiento después de limpiarla. En la Figura 5.8, se nota que introduciendo el cambio de cero, la relación se ecuentra de mejor calidad (comparación con los aforos, estabilidad de los caudales mínimos).

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Figura 5.8 Correción final en los caudales entre el 7/12/02 y el 20/02/03.

Fue necesario procesar los datos de manera distinta para tres temporadas (figura 5.8, 5.9, 5.10) :

1. Del 25/08/2002 al 04/12/2002, las mediciones de la chloe (datos brutos) fueron aumentados por un valor de 9cm (desnivel incluido en el formato de registración de los datos).

2. las alturas medidas entre el 05/12/02 y el 18/02/03 tuvieron que ser aumentadas por un valor de 1 cm para coincidir con los valores de los aforos (aunque el desnivel introducido en el formato de medición estaba nulo).

3. entre el 21/03/03 y el 21/07/03 (temporada de funcionamiento del limni 92) no se introducio desnivel en los calculos (el desnivel introducido en el formato de medición fue nula)

Figura 5.9 Caudales entre el 20/08/02 y el 23/03/03.

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Figura 5.10 Comparación entre los caudales calculados a partir de las mediciones de la sonda centimetrica (pozo río abajo) y de la sonda milimetrica (nuevo pozo río arriba).

Sin embargo, la sonda milimétrica dejó de funcionar correctamente a principios del mes de mayo 2003. Todavia, no se sabe cual fue la causa del desperfecto que causó las variaciones caóticas de la sonda. Por suerte, la sonda milimétrica habia sido colocada en el nuevo pozo de medición (rio arriba) el 06/03/2003 ver figura 5.10. Se tratará de las comparación entre las mediciones ambos pozos en el parafo 0.

5.3.2 Curva de descarga para el pozo río arriba y datos diponibles (primer pozo : del 27/3/2002 al 30/05/2002) Curva de descarga Se cambió el sitio de medición ya que la calidad de medición en el pozo río abajo no permitía tener suficiente precisión en la estimación de los caudales del río. Así, se calculó la curva de descarga para el pozo río arriba, y se trató de relacionar las dos curvas para verificar la calidad de cada una. El análisis de los aforos demuestra una gran dispersión de los valores. Si se considera que el nivel del agua en el canal a nivel del pozo (río arriba) corresponde a la altura crítica en el canal, se puede calcular un caudal crítico. Se observa en la Figura 5.11 que un grupo de punto se relaciona muy bien con la curva obtenida, pero otro grupo que se agrega según otra curva (con poca dispersión). El régimen de escurrimiento para esos punto es subcritico. Así, parece que la curva de descarga se encuentra biunivoca, los puntos de crecida se encuentran en régimen critico, y cuando decrece el caudal, los puntos se alinean en una curva que corresponde al régimen subcritico (Figura 5.12). El fenomeno parece tener causas hidraulicas ya que la biunvocidad se encuentra entre la altura real en el canal (medición manual con el flexometro) y el caudal.

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Figura 5.11 Aforos y curva de descarga (pozo río arriba).

Se verificó que esta doble relación no era un error de medición, relacionando las mediciones de la sonda centimetrica (en el pozo río abajo) con las de la sonda milimetrica (en el pozo río arriba) (Figura 5.12).

Figura 5.12 Relación entre la mediciones de la sonda milimetrica (en el pozo río arriba) y la

sonda centimetrica (en el pozo río abajo).

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Se observa una curva doble, pero, aunque la curva decreciente sea uniforme, la de crecida cambia de un día a otro. La gran cantidad de sedimentos en el fondo del canal arriba del umbral al fin de la noche parece responsable de esta curva biunivoca. En efecto, antes de que el caudal tenga suficiente fuerza para limpiar y llevar a los sedimentos, estos crean un capa de arena que cambia la cota del fondo. Como consecuencia, la línea de agua evoluciona. Cuando esta capa de sedimentos desaparece, el régimen de escurrimiento se vuelve subcritico. Así, el caudal aumenta en unos minutos del valor de estiaje de la mañana al caudal de crecida. entonces, se sub-evalúa el caudal durante la crecida (figura 5.14). Durante ciertas temporadas, se midió las alturas de agua en los dos pozos. Entonces, para los datos distorsionados, se pudo corregir los caudales tomando en cuenta el caudal medido río abajo de las 10:00 a las 14:00. La corrección es pequeña a nivel diario (<10%), pero no es despreciable para los promedios de media hora (hasta 100% del caudal). Entonces se decidió un cambio de posición del lugar de la toma de presión, y se desplazó el tubo del sifón para colocarlo 50 cm río abajo, encima del umbral : allí la altura teórica queda siempre critica, así las distorsiones por el cambio de fondo tienen que ser mínimas. Se aprovechó de la necesidad de cambiar el tubo del sifón (que se tapó a principios del mes de junio 2002) para cambiarlo de lugar. Sin embargo, los valores de caudal obtenidos permiten verificar la mejor calidad del nuevo sistema de medición. Se observa con precisión las variaciones de caudal en las mañanas, las cuales tienen un interés importante si se trata del funcionamiento de la cuenca en su totalidad. También se observa claramente la forma exponencial de la decrecencia del caudal, típica del vaciado de un reservorio.

Figura 5.13 Caudales de la estación 15 calculados a partir de las mediciones de sonda

milimetrica entre el 11/5/02 y el 24/5/02.

Por fin, se calculó la curva de descarga en el canal (río arriba) a partir de la curva obtenida en el canal (río abajo). Para llegar a esta meta, se relacionó las alturas en el canal y a nivel de las tomas de presión (figura 5.14). Así, cambiando de variable en la curva de descarga

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para el pozo río abajo, se pudo realizar una curva de descarga para el pozo (río arriba) (Figura 5.15).

Figura 5.14 Relación entre las dos escalas.

La observación de la Figura 5.15 permite verificar que la dos curvas de calibración son de buena calidad : las dos curvas corresponden a una sola, la relación es deducida por el cambio de variable. Además, se nota que la curva del régimen normal en el canal (a nivel del pozo río arriba) es la que se calculó en régimen subcritico : el régimen critico, es un régimen anormal de escurrimiento.

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Figura 5.15 Comparación entre la curva de descarga río abajo y río arriba.

La calidad de medición, a causa de la curva biunivoca no era statisfactoria. El sistema de sifón no permitia prevenir los taponamientos. Por ende se cambió el sitio de medición en noviembre 2002. Datos disponibles Pocos datos son disponibles a causa de los disfuncionamientos de la sonda y de la obstrucción del canal (el 30/05/2003). Se registro datos buenos :

• Del 21/3/2002 al 21/4/2002, • del 10/5/2002 al 30/5/2002.

5.3.4 Curva de descarga de la instalación definitiva (nuevo pozo río arriba (a partir del 06/03/2003)) y datos disponibles Curva de descarga Para desplazar el sifón. Fue necesario destruir la pared de la estación y construir un nuevo muro. Se aprovechó de las construcciones para romper bloques en la cascada, los cuales distorsionaban el escurrimiento creando olas en el canal. Para impedir la entrada de agua en el compartimento, la sonda fue colocada en una botella, la relación con el canal es un vinculo de presión. Se obtiene la curva de descarga de la Figura 5.16. el valor de la escala corresponde a la medición del nivel de agua en un piezometro. Los aforos medidos para alturas de agua bajo los 13 cm hacen pensar que la binunivocidad de la curva todavía parece existir. Pero, la distorsión se encuentra muy reducida.

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Figura 5.16 Curva de descarga para el nuevo sistema de medición río arriba.

La dispersión que se observa en los pequeños caudales (Figura 5.16) es consecuencia de tapamientos temporales del sifón del piezometro. En efecto, esta dispersión desaparece cuando se relaciona el caudal medido con el nivel del agua medido directamente en el canal (a nivel del umbral : ”nueva escala”) (Figura 5.17). la pequeña biunivocidad (o dispersion) no es la consecuencia de un fenómeno hidráulico. Sin embargo, las obstrupciones del sifón pueden distorcionar las mediciones ya que la toma de presión de la sonda tambien puede taparse.

Figura 5.17 Relación entre las mediciones de nivel del agua en el canal (medición directa) y

el caudal.

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Los calculos de la curva de descarga son similares a los que fueron desarollados en el parafo (0). Datos disponibles Los datos del limnigrafo (limni 92) son disponibles a partir del 06/03/2003. Siempre se encuentran problemas cuando se vacia la memoria de la estación : cambios de formato, manipulaciones de la sonda o del compartimiento de medición. Por ende, para verificaciones de los datos, se recuerda las fecha de intervención en el limni 92 :

• 21/03/2003 • 08/04/2003-11/04/2003 • 25/04/2003 • 28/05/2003 • 21/07/2003

La calidad de la relación sonda/escala para el nuevo pozo es de buena calidad pero se necesita observar las mediciones de limni 92 con ciertas precauciones:

1. Entre el 21/03/2003 y el 08/04/2003 los registros son continuos. la temporada fue llamada : temporada PI.

2. Se observa una falta de datos entre el 08/04/2003 y el 11/04/2003 por falta de memoria de la estación.

3. Entre el 11/4/2003 y el 21/05/2003 los registros son continuos, se trata del periodo PII.

4. Entre el 28/05/2003 al 21/07/2003, los datos son continuos, se trata de la temporada PIII.

• Para las temporadas PI y PII, la relación entre la mediciones de la sonda (hs) y las

alturas leidas en el piezometro (hp) quedo estable (puntos azules de la Figura 5.18): hp=0.0629. hs +5.8836

• Durante la temporada PIII, el formato de registración de los datos fue cambiado : se incluyo un desnivel de 68 mm en las mediciones . Por ende, Se substrayo un valor de 68 mm a las alturas medidas. Los aforos medidos durante esta temporada corresponden a los puntos rosados de la Figura 5.18. Se observa que las relaciones entre hs y hp obtenidas para las temporadas (PI, PII) y durante la temporada PIII son similares.

• Ciertos errores de medición fueron corregidos : a veces se registran valores nulos : los ceros estan eliminado y cambiados por el promedio de los valores medidos antes y despues del error de registro (por ejemplo del 21/05 al 28/05/03).

• A veces, se mide valores demasiado grandes que no tienen sentido fisico : se elimina estos valores después de una observación minuciosa del aspecto de las limnigramas, y se cambia los valores falsos por un valor promedio de los valores medidos antes y después del error de registro (por ejemplo : 25/04/03).

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Figura 5.18 Relación entre las mediciones de la sonda (milimétrica) y los valores leidos en

el piezometro.

El sistema de medición tiene algunos defectos. Ya se noto problemas de medición del piezometro cuando los caudales son debiles. Las obstrupciones que afectan el piezometro tambien parecen tapar el sifon del compartimiento de medición de la sonda milimétrica. A causa del deposito de sedimientos en el canal el vinculo de presion no existe. Se destapa el sifon en cuento el caudal se encuentre suficiente grande para llevar al deposito de sedimiento. Durante el mes de marzo 2003, la comparación de los caudales calculados a partir de los registros de la estación chloe con los del limni92 dejan pensar en alguna obstrupción del sifon : los caudales grandes son bien reporducidos, pero los caudales de la noche calulados con datos del limni92 son sobre-estimados (comparación con los aforos) Figura 5.19 Sin embargo, si se introduce un desnivel en las mediciones del limni92, se puede encontrar valores que se ajusten con los aforos. Pero, si los caudales pequeños se encuentran de mejor calidad, los caudales importantes ya no son similares con los calculados a partir de la sonda centimetrica. Entonces, sin argumentos que nos permitan demostrar que el compartimiento de la sonda se habia movido, se escogio el hipotesis del tapamiento del sifón para explicar la sobre-estimación de los caudales minimos. Si se demuestra que el compartimiento de la sonda puede ser desplazado, tendremos que verificar los caudales calculados en este informe. Sin embargo, en la observación de las Figura 5.20, 5.21 y 5.22 y se nota la poca coerencia de los aforos con los calculos a partir de las mediciones del limni 92 : los caudales estan bien calculados solo arriba de los 10 l/s. Los caudales pequeños son de buena calidad entre el 20/05/2003 y el 25/05/2003 (Figura 5.23) y entre el 02/07/2003 y el 07/07/2003.

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Figura 5.19 Comparación entre los caudales calculados a partir de las mediciones de la

sonda milimetrica (pozo río abajo) y las mediciones de la sonda milimetrica (nuevo pozo río arriba) : calidad del calculo a comparación de los aforos para el mes de marzo.

Figura 5.20 Los caudales minimos calculados a partir de la mediciones de la sonda

milimetrica en el nuevo pozo río arriba son anormalemente importantes.

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Figura 5.21 Caudales calculados (nuevo pozo río arriba) y aforos durante el mez de junio.

Figura 5.22 Caudales calculado a partir del limni 92 (no se toma en cuenta la corrección de

los caudales minimos en la noche).

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Figura 5.23 Comparación de los caudales finales con los aforos del 21/05/03 al 26/05/03.

En la Figura 5.24, se puede observar los resultados de una propuesta para la corrección sistematica de los caudales minimos : bajo los 96 mm, se considera que el caudal es mínimo (valor promedio de los aforos de la mañana = 3,8 l/s). Pero, esta corrección todavia es demasiada sencilla para ser aplicada en rutina. En el futuro, observaciones e investigaciones tendran que ser realizadas en la estación 15 para resolver esta cuestión.

Figura 5.24 Corrección posible de los caudales mínimos entre el 14/04/03 y el 29/05/03.

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5.3.5 Datos disponibles : Caudales finales

Figura 5.25 Los caudales mínimos calculados a partir de la mediciones de la sonda

milimetrica en el nuevo pozo río arriba son anormalmente importantes.

En la Figura 5.25, se puede observar los caudales calculados desde el 27/03/2002. Estos caudales tienen que ser utilizados con precaución hasta que se haya estudiado la calidad del nuevo pozo de medición (rio arriba) con más precisión.

5.4 Estaciones Antizana 15a y 15b

5.4.1 Configuración de la estación Los primeros resultados en la hidrología habían mostrado un cambio brusco en la calidad de la relación que existía entre los datos de balance glaciológico e hidrológico. El análisis dejaba pensar que existiera una fuga de agua al atravesar la morrena. Para verificar este argumento, se construyeron estaciones hidrológicas, básicas, cerca de los frentes de los glaciares 15a y 15b (Figura 5.26). Estas dos estaciones tenían que entregar los volúmenes escurridos arriba de la morrena, la diferencia entre los volúmenes nos hubiera permitido verificar y estimar un volumen de fuga.

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Antizana 15

Antizana 15β Antizana 15α

Moraine

Paramo

Rupturede

pente

?

?

Figura 5.26 Esquema del escurrimiento del agua al atravesar la morrena, posición de las

estaciones 15a, 15b y 15.

Estas estaciones, básicas son constituidas de un vertedero tipo V, para facilitar que se recolecte el escurimiento en una gotera que permita un aforo volumétrico con un tanque de plástico de 150 l. El canal río arriba del vertedero se encuentra a nivel del pie del V. El fondo esta cubierto por una plancha de metal. Un limnigrafo con flotador registra las variaciones de altura en un tanque de plástico en conexión con el canal por medio de un sifón. El enorme transporte de sedimento en los sitios de las estaciones impide una medición directa en el canal y fue el mayor problema para acceder a la información de los caudales. La mala calidad de los equipamientos (viejos y inadecuados) causó muchas pérdidad de datos. La condiciones climáticas extremas en el campo provocaron congelamiento de los sifones y "embalces" en el río (un aumento anormal del nivel del agua en el río es consecuente de las pequeñas represas de hielo). La humedad afecta el papel y la tinta del limnigrafo. Las pilas se descargan rápidamente. Tantos problemas son las razones de muchas temporadas con falta de datos : parece casi imposible obtener datos de buena calidad. Durante el mes de mayo 2003, se empezó la construcción de una nueva estación 15b con la esperanza de que el nuevo sistema de sifón impida las obstrupciones frecuentes que se observó anteriormente.

5.4.2 Curvas de descarga Se hizo una gran cantidad de aforos, durante las salidas largas al campo. Para cada aforo, se lo diseñaba y se lo comparaba con la curva anterior. Pero, cada cambio en el canal (construcción de una nueva pared de protección, desplazamientos de la cinta del flotador...) obligaba el calculo de una nueva curva de descarga. Entendimos después de mucho tiempo las razones que crearon un desfase de –5,5cm en la curva de descarga (a partir del 26/4/2002) : durante la limpieza del pozo de medición, se movió la rueda sobre su eje (la cual normalmente es fija, pero los aparatos, antiguos ya no permiten asegurar la calidad de

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Capitulo 5 : Hidrología

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los datos). Fue casi imposible conservar datos de buena calidad para las dos estaciones al mismo tiempo. Praderio (2003) constato disfuncionamientos de estas estaciones, y trato de calcular las nuevas curvas de descarga después de hacer readecuaciones en las estaciones 15a y 15b. Los calculos todavia no son definitivos, por ende no se trata de los datos registrados después del mes de noviembre. La comparación volumétrica todavía es de mala calidad y no permite saber si existen fugas al atravesar la morrena. Pero estas comparaciones permiten obtener un primer rango de comparación. Para mejorar este resultado, hace falta impedir la obstrupción de los sifones, y cuando se obtenga un vinculo confiable entre el nivel en el río y en el tanque de medición sería interesante registrar las mediciones con un sistema de mayor sensibilidad (sonda de presión y central electrónica).

5.4.3 Datos disponibles

Figura 5.27 Caudales calculados para la estación 15a entre el 29/04/2002 y el 28/10/2002.

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Figura 5.28 Caudales calculados para la estación 15b entre el 27/0302002 y el 29/07/2002.

La estaciones 15a y 15b figura 5.27 y 5.28 tuvieron muchas averias a causa del transporte solido en el agua y de las congelaciones del agua en los sifones. Las dos estaciones solo pudieron funcionar 20 dias en paralelo (entre el 1/5/2002 y el 25/5/2002). Después del 25/5/2002, el sifón de la estación 15b parece haber sido tapado rapidamente por el sedimiento. Sin embargo, se pudo recolectar muchos datos de aforos, los cuales todavia tienen que ser procesados para tener mejor idea de los caudales escurridos arriba de la morrena durante los dias de las « salidas largas ». Las temporadas en las cuales se hizo muchos aforos son las siguientes : Estación 15a :

• El 29/4/2002, • el 30/4/2002, • el 8/5/2002, • el 10/5/2002, • del 21/5/2002 al 25/5/2002, • el 19/6/2002, • el 21/6/2002, • del 26/7/2002 al 28/7/2002, • del 24/8/2002al 25/8/2002, • del 28/9/2002 al 30/8/2002, • el 21/10/2002, • el 28/10/2002, • el 4/11/2002, • el 11/11/2002, • del 29/11/2002 al 3/12/2002, • el 18/12/2002, • el 16/1/2003,

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• Del 30/1/2003 al 2/2/2003, • El 26/2/2003 y el 27/2/2003, • Del 7/5/2003 al 12/5/2003.

Estación 15b :

• el 30/4/2002, • el 1/5/2002, • el 8/5/2002, • el 10/5/2002, • del 22/5/2002 al 25/5/2002, • del 26/7/2002 al 28/7/2002, • del 22/8/2002 al 25/8/2002, • del 30/11/2002 al 2/12/2002. • del 29/9/2002 al 30/9/2002, • el 21/10/2002, • el 28/10/2002, • el 4/11/2002, • el 11/11/2002, • del 30/11/2002 al 2/12/2002, • del 30/1/2003 al 2/2/2003. • El 26/2/2003 y el 27/2/2003, • El 7/3/2003.

Cuando un modelo de fusión este calibrado, sera posible usar estos aforos para verificar la calidad del modelo.

5.5 Análisis del paso del agua a través de la morrena

5.5.1 Análisis volumétrico En esta parte del informe se trata los datos medidos en las estaciones 15 y 15a entre el 27/08/02 y el 27/10/02. Los vacíos en la serie datos y las mediciones extrañas fueron eliminados para el estudio. En las comparaciones de volúmenes escurridos arriba y abajo de la morrena aparece que relación queda en una proporción abajo de los 100% : escurre un volumen mayor en la estación 15. Sin embargo, la fracción evoluciona mucho de un día sobre a otro y los volúmenes a nivel de la estación 15a corresponden a mas de 50% de los volúmenes a nivel de la estación 15 en la mayoría de los casos. Los aportes de agua 15a y del 15b son similares, por ende la fracción tendría que permanecer en un valor cerca del 50%. Pero, los valores mínimos para la estación 15a parecen sobre estimados. Además, a partir del mes de septiembre; el escurrimiento de fusión del glaciar 15a (en su parte derecha) no estuvo medido por la estación 15 pero se juntó con las aguas del 15b. Así, esta estimación solo es informativa y no constituye un valor estricto ver figura 29 y 30.

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Capitulo 5 : Hidrología

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Figura 5.29 Comparación de los volúmenes escurridos en las estaciones 15a y 15.

Figura 5.30 Valores de la fracción : V15a / V15.

Sin embargo, los aforos realizados durante 4 días repartidos en la temporada del estudio permitieron confirmar que la parte importante de los volúmenes escurridos a nivel del glaciar 15a en los de la estación 15. Se observa que la proporción disminuye cuando aumenta el caudal máximo de la estación 15. Así, el valor de esta fracción disminuye cuando los aportes

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del 15b son mayores. Parece que en caso de caudales pequeños en la estación 15, los aportes solo provienen de la estación 15a. Al contrario, cuando los caudales de la estación 15 son importantes parece que la proporción que proviene del 15b es mayor. Así las aguas del 15b llegarían hasta la estación 15 solo en cuanto la fusión sea suficiente para obtener caudales importantes. Esta observación puede ser en la base a las fugas que se busca.

5.5.2 Análisis de la función de transferencia : inyecciones de sal en el río Para estudiar la parte rápida del escurrimiento a través de la morrena, se hizo inyecciones de sal en el río 15a, río arriba de la morrena : la medición de los caudales y de la conductividad permitió conocer la cantidad de sal restituida a nivel de la estación 15. Este estudio también da acceso a la función de transferencia para los escurrimientos rápidos. El agua de los ríos entra en cavidades de hielo y/o se infiltra en la arena de la morrena. Parte del escurrimiento es superficial cuando el caudal aumenta (20 % máximo).

Figura 5.31 Curvas de restitución de la sal.

Las curvas de restitución de la sal al transcurso del tiempo (Figura 5.31 y Figura 5.32) permite observar que la proporción del escurrimiento superficial o por el cryo-karst aumenta paralelamente con el caudal. La relación parece lineal . También, se observa que el tiempo medio de transferencia del pico de sal aumenta linealmente con el caudal. Así, cuando el escurrimiento es rápido, poca parte puede infiltrarse y desaparecer. Cuando la fusión es importante, y los caudales son grandes, las perdidas de agua del 15a (salidas afuera de la cuenca) tienen que ser despreciables. Si ocurrieran fugas tendrían que ser en el río 15b. Pero un estudio adicional (el estudio no esta mostrado aquí) permite observar un comportamiento similar para el río Beta. Un estudio del proceso permite obtener un valor máximo de escurrimiento lento del orden de 30 l/s. Estudios de la laguna tienen que precisar el valor de este escurrimiento lento y de las fugas.

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Figura 5.32 Tiempo medio de transferencia y restitución vs. el caudal.

5.5.3 Comparaciones con el glaciar El glaciar es la zona principal de aportes del agua. Por el lado hidrológico, la ecuación del balance energético constituye la función de producción en las superficies de los glaciares (si se desprecian los aportes por precipitaciones lluviosas, raras a estas alturas). La integración de la fusión a nivel del glaciar (extrapolación del albedo, cambios con la altura y la orientación del punto considerado) corresponde al valor potencial de agua glacial para las estaciones situadas río abajo. Si se desprecia los aportes de caudal provenientes de las precipitaciones en las superficies de roca, los volúmenes que escurren a nivel de los limnigrafos tienen que ser iguales a los del derretimiento. Entonces, la comparación de los volúmenes escurridos y de la lámina de fusión calculada a nivel de la estación informa sobre las superficies que participaron en el caudal de fusión: si existiera fugas de agua, la falta de volumen escurrido en la estación 15 se repercutiría en una subestimaron de las superficies de fusión.

Figura 5.33 Comparación de la fusión diaria (estación de referencia) con los caudales de las estaciones 15 y 15a, entre el 19/4/02 y el 27/12/02.

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Si se compara los caudales medidos en las estaciones 15a y 15 (figuras 5.33 y 5.34) con las laminas de fusión calculadas a nivel de la estación Campbell de referencia, se observa que las variaciones de los caudales son sincronizas con las del derretimiento. Entre el 19/4/02 y el15/9/02 (periodo 1) la relación entre el caudal de la estación 15a y el balance energético queda aproximadamente constante; la proporción se encuentra mucho mas débil después del 15/9/02. Al contrario, la relación que existe con la estación 15 es equivalente para las dos temporadas. Este punto se confirma cuando se observa las superficies de fusión que corresponden a cada caudal :

• Los glaciares 15α y 15β tienen una superficie similar y tendrían que participar de igual manera en la producción de caudal : la relación entre la superficie de producción de fusión del 15a y la superficie total en la cuenca tendría que quedarse igual a un factor de 2.

• La superficie de albedo débil (descubierta por la nieve), es decir la superficie en donde la fusión es importante, quedó aproximadamente constante a lo largo del año (limite a los 5050 m.s.n.m).

• El factor de proporcionalidad entre las superficies de fusión del glaciar 15a y de toda la cuenca es de 1,5 durante la primera temporada, pero aumenta al valor de 2,5 durante la secunda temporada. Este factor solo corresponde a la relación que ya habíamos observado en los volúmenes (solo se trata de valores inversos Q15/Q15α).

• La superficie de fusión del glaciar 15a seria de 40 000 a 80 000 m2 durante la temporada 1(lo que corresponde aproximadamente a la superficie de la zona de ablación abajo de los 5050 m.s.n.m. (aproximadamente 90 000 m2)). la superficie disminuye repentinamente hasta un valor de 30 000 m2 para la temporada 2.

• La superficie de fusión de la cuenca 15 queda constante, aproximadamente de 70 000 a 100 000 m2.

Figura 5.34 Superficies de fusión necesarias para obtener los caudales de la estaciones 15 y

15a.

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Se puede pensar que:

1. Durante la primera temporada, la superficie de fusión del glaciar 15a (es decir la que corresponde a los caudales) corresponde a la zona que se encuentra abajo de la línea de nieve.

2. La superficie disminuye para la segunda temporada. La razón de esta disminución puede encontrarse en una subestimación de los caudales (escurrimiento lateral que no este medido por la estación o errores de medición). Otra razón puede encontrarse en una subestimación de los caudales máximos ya que las limnigramas parecen ‘elimados’ durante el registro de datos. Por ende aparece que la estación 15a no registró mediciones representativas de la cuenca.

Por fin, se nota que el valor de superficie de fusión que corresponde a los caudales de la cuenca 15 queda aproximadamente igual al valor de la zona de ablación del glaciar 15a (solo). Las primeras conclusiones de las pruebas de sal eran la existencia de perdidas de agua solo para el glaciar 15a : este nuevo argumento parece corroborar las conclusiones de las pruebas de sal. Sin embargo, esta conclusión parece falsa ya que los últimos experimentos en el río 15b permitieron verificar que los dos ríos se comportan de manera similar. Todavía no se puede dar conclusiones estrictas aun sobre la estación 15a, y es importante tomar estos caudales con precaución. No parece que existan fugas importantes. Entonces, para caudales fuertes, parece que se las puede despreciar. Sin embargo, ocurrieron temporadas en el pasado en donde el caudal no sobrepasaba los 10 l/s durante semanas : en este caso, fugas de 2 o 3 l/s no pueden ser despreciadas.

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Capitulo 6 : Micrometereología sobre el glaciar 15α

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6. Micrometereología sobre el glaciar 15α 6.1 Temporadas con perdidas de datos…………………………………………1 6.2 La radiación neta……………………………………………………………… .2 6.3 El Albedo……… ………………………………………………………………..3 6.4 Temperatura y Humedad del aire ……………………………………………4 6.4.1 Promedios mensuales de temperatura y humedad …………………… 6 6.5 Velocidad del viento……………………………………………………………7 6.6 Dirección del viento……………………………………………………………8 6. Micrometeorología sobre el Glaciar 15 a 6.1 Temporadas con perdidas de datos Para el año 2002 la estación Campbell situada a 4900 m.s.n.m. sobre el glaciar 15α del Antizana presentas dos novedades importantes. 1. Se incorporó desde el mes de marzo un nuevo sensor para medir la

radiación de marca Kipp & Zonen con la cual se pretende mejorar la calidad de datos y realizar comparaciones con los antiguos sensores.

2. Instalación de dos sensores de temperatura y humedad del tipo Vaisala, el

objetivo es realizar la medición de temperatura y humedad a 30 y 180cm de la superficie utilizando dos sensores de idénticas características.

La estación Campbell situada a 4900 m.s.n.m. sobre el glaciar 15α del Antizana presenta perdidas de registros en las siguientes temporadas para todos los sensores, entre los siguientes periodos: • 1 enero al 16 de marzo • 7 al 14 de abril • 3 al 7 de mayo. La serie disponible con datos para el año 2002 se presentan en la figura 6.1.

Figura 6.1 Serie de datos disponibles en la estación Campbell año-2002.

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Capitulo 6 : Micrometereología sobre el glaciar 15α

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6.2. La radiación neta La radiación neta para el año 2002 al igual que los años anteriores presenta su mayor perturbación o atenuación por efecto de las precipitaciones como se presenta en la figura 6.2. Además otro factor muy importante para la afectación de este parámetro es la temperatura ya que los sensores utilizados no cuentan con ventilación mientras que la corrección se realiza con la temperatura obtenida por los psicrometros.

Figura 6.2 Perturbación en la medición de la radiación neta por efecto de las precipitaciones.

Con el objeto de mejorar la calidad de datos y conocer de mejor manera las aportaciones o perdidas energéticas de la radiación en el mes de marzo se instalo en paralelo a los antiguos sensores de radiación el sensor CNR1 que se indica en la figura 6.3.

Figura 6.3 Partes del radiómetro CNR1.

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El CNR1 presenta las siguientes características: Sensor: Kipp & Zonen's CM3 ISO-class, thermopile pyranometer, CG3 pyrgeometer, PT100 RTD Spectral response: 305 to 2800 nm (pyranometer), 5000 to 50,000 nm (pyrgeometer) Response time: 18 seconds Typical sensitivity range: 7 to 15 µV W-1 m2 Output range: 0 to 25 mV (pyranometer), ±5 mV (pyrgeometer) Expected accuracy for daily totals: ±10% Directional error: < 25 W m-2 (pyranometer) Heating resistor: 24 Ohms, 6 W at 12 Vdc Operating temperature: -40° to 70°C Weight: 8.8 lbs (4 kg) Dimensions: 9.1” x 3.1” x 6.1” (23.2 cm x 8.0 cm x 15.6 cm) El pyrgeometros CNR1 fabricado por Kipp & Zonen mide el balance radiativo radiación solar cortas incidentes versus reflejada, más radiación térmica emitida por la atmósfera versus radiación termina emitida por la superficie. IR Consiste en un par del piranómetros y pyrgeometer orientados hacia arriba y un par complementario orientados con las caras hacia abajo. Los piranómetros y los pyrgeometers miden la radiación de la onda corta y del infrarrojo lejano, respectivamente. Los cuatro sensores están calibrados a un coeficiente idéntico de sensibilidad. El CNR1 también incluye un RTD para medir la temperatura interna de los sensores, un módulo 4WPB100 para interconectar el RTD con el datalogger, y un calefactor que se pueda utilizar para prevenir la condensación. Los datos mensuales preliminares obtenidos mediante el Kipp & zone además de los piranómetros y el radiómetro Q7 se presentan en el cuadro 6.1.

Cuadro 6.1 Promedios mensuales de radiación incidente y reflejada.

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6.3. El Albedo Siendo el albedo el parámetro que controla la absorción de energía en la superficie del glaciar se ha visto necesario comparar la evolución de este parámetro durante los 3 últimos años para tener una idea más clara de su evolución, Se sabe que los años 1999 y 2000 fueron caracterizados por un albedo alto donde el glaciar se mantuvo con nieve fresca la mayor parte de estos años se pudo observar un avance de la lengua glaciar que caracterizó este periodo. En el cuadro 6.2 y figura 6.4 se presenta la evolución del albedo para los tres últimos años:

Cuadro 6.2 Promedios mensuales del albedo a 4900 m.s.n.m.

Figura 6.4 Evolución del albedo durante tres años.

6.4 Temperatura y humedad del aire

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La novedad para este año es que los termopares utilizados hasta el año anterior fueron reemplazados por sensores de la marca Vaisala, estos realizan la medición de temperatura y humedad directamente sobre el mismo aparato. Las mediciones se mantienen a los mismos niveles preestablecidos 30 y 180 cm de la superficie. En la figura 6.5 y 6.6 se puede observar la evolución de la temperatura y humedad en los dos niveles .

Figura 6.5 Evolución de la temperatura y humedad a 30 cm de la superficie.

Figura 6.6 Evolución de la temperatura y humedad a 180 cm de la superficie.

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La temperatura y humedad parecen seguir una misma tendencia similar ya que los coeficientes de correlación a nivel diario son de R2= 0.79 y R2= 0.71 respectivamente, la diferencia existente puede ser engendrada por la diferencia de niveles a los se encuentra cada sensor, el de 30 cm recibe casi de manera directa la influencia del glaciar mientras que el 180 cm debe esperar un determinado tiempo para recibir esta influencia y tal vez no en la misma medida. 6.4.1. Promedios mensuales de temperatura y humedad Como se observa en la figura 6.7 y cuadro 6.3 los promedio mensuales de temperatura y humedad se destaca la misma tendencia. También se puede notar que las temperaturas en promedios mensuales a 30 cm, se mantiene relativamente más fría que la situada a 180 cm, esta tendencia se puede notar que se mantiene durante todo el año, además es lógico pensar que si la temperatura es menor en este caso la humedad a este mismo nivel deberá ser mayor que la de 180 cm. Además el rango de oscilación de las temperaturas se muestra con mayor amplitud que las oscilaciones de las humedades ya que estas se mantienen en la misma proporción.

Figura 6.7 Promedios mensuales de temperatura y humedad a 30 y 180 cm.

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Cuadro 6.3 Promedios mensuales de temperatura y humedad a 30 y 180 cm. Efectivamente las humedades muestran seguir la lógica de su respectiva temperatura pero la tendencia que siguen entre sí no parece ser la misma ya que existe un desfase a mitad del mes de abril hasta mediados de junio. 6.5 Velocidad del viento Los anemómetros que registran la velocidad del viento presenta su gama de datos incompleta debido a los inconvenientes que presento toda la estación, sumando a esto el hecho que a mediados de junio, julio y agosto la veleta baja tuvo que ser traslada a Quito para ser reparada. La componente o variable más importante del viento a ser medida es su velocidad ya que tiene influencia directa en el cálculo de los flujos turbulentos en la figura 6.8, Se puede observar la evolución de la velocidad para los dos niveles de referencia y se nota que los vientos fuertes (>10 m/s) aparecen de manera esporádica el mes de mayo encontrando el centro de estos vientos los meses de junio, julio y agosto después se observa un descenso a partir del mes de octubre fenómeno que corresponde a la época de verano en la zona.

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Figura 6.8 Promedios de media hora para la velocidad del viento en dos

niveles.

De esta manera se confirma que los vientos más fuertes se producen en verano (entre junio y octubre). Durante este periodo los easterlies se encuentra sobre el Ecuador provocan los vientos del este. 6.6 Dirección del viento La gama de datos para la dirección del viento presenta los mismos vacíos que la velocidad ya que los dos parámetros son medidos por el mismo aparato. El programa para tomar la medición de la dirección fue modificado, ahora el valor de dirección es un valor puntual cada media hora asegurándose que el valor obtenido es real.

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Figura 6.9 Rosa de los vientos en la zona de estudio del Antizana. La figura 6.9 indica que los vientos predominantes durante todo el año son los provenientes del noreste y sudeste, es decir que los flujos de aire provienen en su gran mayoría de la amazonía con ello el nevado Antizana esta afectado durante el año por la influencia de humedad y precipitaciones típicos del régimen amazónico. Después de realizar la corrección en el programa desde agosto del año 2001 los datos para la dirección del viento puede considerarse real ya que los años precedentes los valores pudieron ser modificados por el programa.

Figura 6.10 Porcentaje de ocurrencia en cada dirección.

Además en la figura 6.10 se indica el porcentaje de ocurrencias en la dirección del viento pudiendo notarse que la dirección que muestra mayor numero de ocurrencia es la sur - este, mientras que la menos favorecida para la llegada del viento es la sur- oeste.

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Capitulo 7 : Temperatura y Humedad a 4750 y 4000 m.s.n.m.

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7. TEMPERATURAS Y HUMEDADES A 4750 Y 4000 m.s.n.m.

7.1. Características del sensor HOBO PRO RH……………………………… 1 7.2. Serie disponible de datos ………………………………………………….. 2 7.3.Promedios diarios de temperatura ………………………………………… 2 7.4. Promedios mensuales de temperatura ……………………… ………… 3 7.5. Temperatura en la estación La Mica ………………………………………. 4 7.5.1 Serie de datos disponibles ………………………………………………….5 7.5.2. Promedios diarios de temperatura …………………………………… .… 5 7.5.3. Promedios mensuales de Temperatura ………………………………… 6 7.6. Análisis de la Humedad a 4000 y 4750 m.s.n.m . …………………………7 7.6.1. Serie disponible de datos …………………………………………………..7 7.6.2. Promedios mensuales de Humedad a 4750 m.s.n.m..……………… 8 7.6.3. Promedios mensuales de Humedad a 4000 m.s.n.m.………………… 9 7. Temperaturas y humedades a 4750 y 4000 m.s.n.m. 7.1. Características del sensor HOBO PRO RH En este informe se presentan de manera rápida los datos del año 2001 ya que en el informe precedente no pudieron ser presentados. Para la estación termográfica situada a 4730 m.s.n.m. al pie del glaciar 15α del Antizana las mediciones de temperatura y humedad relativa del aire se realizaron utilizando el sensor HOBO Stow Away, hasta el mes de octubre del año 2001, después fue reemplazado por otro sensor de la misma marca, el nuevo aparato realiza mediciones de temperatura y humedad en el interior del mismo aparato, además cuenta con una memoria mucho más amplia con lo que se pretende reducir la perdida de datos. Las características del nuevo sensor de la familia HOBO se presenta en la figura 7.1.

Figura 7.1 Características del sensor HOBO RH.

El principio de funcionamiento para este nuevo aparato es idéntico a los anteriores, el periodo entre mediciones es de 5 minutos. Además es preciso

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señalar que para evitar perturbaciones en las diferentes mediciones este fue suspendido en parte superior del abrigo meteorológico. 7.2. Serie disponible de datos: La serie de datos para el año 2001 indicados en la figura 7.2, presenta muchos vacíos por consecuencia de saturación de la memoria, problemas de batería, daños en el sensor así como también el periodo que duro la reparación del abrigo meteorológico. Esta serie se encuentra sin interrupciones a partir del 26 de septiembre donde el Hobo Stow Away es reemplazado por otro de la misma familia.

Figura 7.2 Serie con datos de temperatura para el año 2001. Los datos para el año 2002 indicados en la figura 7.3 presentan 2 periodos con perdida de datos: La primera por efecto de fallas el computador y el segundo como consecuencia del desgaste de la batería lo que provoco una paro total del sensor.

Figura 7.3 Serie con datos de temperatura para el año 2002. En definitiva para los dos años, la serie de datos obtenidas pueden ser utilizadas en su totalidad ya que gracias a la experiencia obtenida durante los años precedentes se han podido eliminar las perturbaciones y errores en las mediciones en el interior de la garita meteorológica. 7.3. Promedios diarios de temperatura Comprando los promedios diarios de los años 2001 y 2002, donde la gama de datos esta completa se puede ver en la figura 7.4 que la tendencia de las dos temperaturas se muestra inversas, es decir que para meses de marzo y abril 2001 existe una disminución en la temperatura, mientras que para los meses de septiembre hasta diciembre del 2001 la temperatura aumenta salvo algunos días pero la tendencia al incremento es notoria.

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Figura 7.4 Promedios diarios de temperatura para los años 2001 y 2002. 7.4. Promedios mensuales de temperatura Con el objeto de analizar la evolución de temperatura durante los 4 últimos años en el cuadro 7.1 se presentan los promedios mensuales para este periodo. Analizando los datos se puede verificar que la temperatura durante los años 1999 y 2000 son menores en comparación con los dos años siguientes de este caso se puede desprender que al descender la temperatura el glaciar 15α presento un aumento en su lengua terminal. Además se debe notar que estos años relativamente fríos y que fueron caracterizados por el evento La Niña.

Cuadro 7.1 Promedios mensuales para los años 1999, 2000, 2001 y 2002.

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En la figura 7.5 se observa que la tendencia a incrementar la temperatura con el paso de los años es evidente ya que al hacer un promedio anual entre los años 1999 y 2002 el incremento esta dado en el orden 0.55 oC.

Figura 7.5 Tendencia de la temperatura para los 4 últimos años.

Las temperaturas bajas registradas en los años 1999 y 2000 puede ser un argumento para explicar el avance del glaciar ya que los balances de masa en la lengua 15α para estos años se presentan positivos, contrariamente cuando la temperatura aumenta, el balance de masa se muestra negativo para los años 2001 y 2002. Además se debe notar que durante el año 2001 se tuvo un periodo de transición al evento El Niño durante el ultimo trimestre de este año. 7.5 Temperatura en la estación La Mica Con el propósito de conocer de mejor manera la evolución de la temperatura y humedad en las partes bajas del Antizana se instalaron los sensores Hobo para medir estos parámetros en el interior de la garita meteorológica de la estación La Mica situada a 4000 m.s.n.m. De igual manera que para estación Antizana a 4750 m.s.n.m., se presentarán de manera rápida los datos del año 2001.

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7.5.1. Serie de datos disponibles Para el año 2001 la gama de datos se presenta en la figura 7.6 debido a fallas en el sensor la serie está incompleta desde el 9 de noviembre hasta finalizar el año.

Figura 7.6 Serie con datos de temperatura para el año 2001.

Para el año 2002 lamentablemente el sensor presenta serios inconvenientes que causaron la perdida de datos como indica la figura 7.7.

Figura 7.7 Serie con datos de temperatura para el año 2002. Debido al deterioro de los sensores de temperatura y humedad en las estaciones termograficas del Antizana y La Mica, estos fueron reemplazados por los HOBO Pro a mediados del año 2003. 7.5.2 Promedios diarios de temperatura Del análisis de la figura 7.8 se desprende que existió una tendencia al incremento de temperatura entre los años 2001 y 2002, mientras que los picos máximo de temperatura se presenta entre los meses de mayo y junio que corresponde a la fase de verano, también entre noviembre y diciembre fase del veranillo.

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Figura 7.8 Promedios diarios de temperatura.

Los promedios bajos son evidentes entre los meses de julio, agosto y septiembre meses donde se presenta el invierno. 7.5.3. Promedios mensuales de Temperatura La evolución de la temperatura a 4000 y 4750 m.s.n.m., de la temperatura a nivel mensual de los dos últimos años se indican en el cuadro 7.2. De donde se puede verificar que existe un incremento de la temperatura para las dos estaciones.

Cuadro 7.2 Promedios mensuales de Temperatura.

Este incremento anual es de 0.61 oC, en la estación La Mica mientras que para la estación Antizana esta en el orden de 0.10 oC, Lo que indica a alturas bajas el incremento es más notorio.

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El rango de oscilación para los dos últimos años se muestra en la figura 7.9. Para el año 2001 en la estación Antizana la oscilación máxima y mínima son de 2.33 y 1.32 oC respectivamente, mientras que estación La Mica los valores son de 1.76 y 1.75 oC, verificándose que los valores mensuales se mantienen más estables a bajas altitudes.

Figura 7.9 Temperatura mensual para el Antizana y La Mica.

Además se puede notar que la tendencia en el primer semestre para cada año es casi la misma, lamentablemente esta tendencia desaparece o disminuye a partir del mes de julio pero este caso no se puede asegurar con mucha certeza ya que no se disponemos de datos para los meses de junio, julio y la mitad de agosto. Por esta razón se deberá contar una gama de datos más completa para asegurar estas tendencias. 7.6. Análisis de la Humedad a 4000 y 4750 m.s.n.m. Al igual que la temperatura en esta parte del informe se presentara los datos de humedad relativa para los años 2001 y 2002 para las dos estaciones termográficas en estudio. 7.6.1. Serie disponible de datos En las figuras 7.10 y 7.11 se indican las series disponibles con datos de humedad a 4750 m.s.n.m. para los dos últimos años.

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Figura 7.10 Serie de datos para el año 2001.

Figura 7.11 Serie de datos para el año 2002.

7.6.2. Promedios mensuales de Humedad a 4750 m.s.n.m. Los valores de humedad mensuales a 4750 m.s.n.m. se indican en el cuadro 7.3 Estos presentan una variación en sentido decreciente es decir para el año 2002 la humedad ha sufrido un descenso, lo que corrobora el incremento de temperatura acontecido en el mismo periodo.

Cuadro 7.3 Valores mensuales de humedad para los años 2001 y 2002. La humedad para los dos años no parece tener una relación aparente ya que como se indico en la parte de temperaturas estas siguen una tendencia aproximada pero no necesariamente deben ser iguales. Conociendo que la temperatura y humedad son inversamente proporcionales es lógico pensar que si en el año 2002 existió un incremento de temperatura con relación al año precedente la humedad para el año 2001 presenta un

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decrecimiento de 1.55 % en la humedad promedio anual como se indica en la figura 7.12.

Figura 7.12 Humedad mensual para los años 2001 y 2002 en el Antizana.

7.6.3. Promedios mensuales de Humedad a 4000 m.s.n.m. La humedad a 4000 m.s.n.m. para los años 2001 y 2002 se indican en el cuadro 7.4, donde se puede verificar una tendencia decreciente aunque no tan pronunciada como el caso de la estación Antizana, pero esta comparación deberá realizarse con una serie de datos más amplia ya que los datos de la estación La Mica se encuentran intercalados. Un caso particular aquí es que la humedad se mantiene para todos los meses mayor a 90%, este caso puede deberse a que los flujos de humedad provenientes de la amazonía llegan directamente hasta este lugar, mientras que en la estación Antizana el cuerpo del nevado sirve como barrera natural creando un efecto anticiclón.

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Cuadro 7.4 Promedios mensuales de humedad en La Mica. En la figura 7.13 se puede ver que la oscilación de la humedad se ubica sobre 90 % para los dos años esta tendencia puede deberse a que los flujos de humedad provienen directamente de la amazonía, además la esta estación encuentra en sobre el parámo y en las cercanías de la represa la Mica que pueden ser factores para que la humedad se mantenga a niveles de saturación.

Figura 7.13 Promedios mensuales de humedad en La Mica. En definitiva se puede concluir diciendo que la humedad para las estaciones a 4750 y 4000 m no tienen mucha relación por los puntos expuestos anteriormente.

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