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La estructura del modelo

Comprendiendo la estructura del modelo

El modelo requiere dos entradas de datos: caudales mensuales y frecuencia de cobertura nival.

Los modelos básicos de deshielo-escorrentía asumen que las descargas futuras ocurren en función de: las descargas pasadas, la precipitación y la temperatura (Martinec 1975; Martinec and Rango 1986).

En este trabajo, modificamos el modelo básico de deshielo-escorrentía para evaluar la posibilidad de predecir caudales en regiones que no tengan suficientes mediciones de precipitación y temperatura.

En nuestro enfoque, la Frecuencia de Cobertura Nival (FCN) sirve como un proxy para la contribución del deshielo a la escorrentía. La FCN se calcula a partir del producto diario de cobertura nival del Espectroradiómetro de Resolución Moderada de la NASA.

La FCN es un buen estimador de precipitación en cuencas donde el deshielo es un contribuyente significativo en el caudal total. Nuestro modelo básico asume que la sublimación y evaporación  están considerados en los cálculos de FCN.

Nuestro Modelo de Pronóstico de Cobertura Nival (MPCN) particiona los caudales de años anteriores en componentes de caudal base estacionales y compontes de caudal base de largo plazo. Teniendo el caudal base estacional reciente (Qnear) y caudal base de largo plazo (Qlong), junto con cálculos de FCN, se obtiene un pronóstico de caudal mensual con un tiempo de espera de un mes, dado por la siguiente ecuación:

Qcurrent = aFCNb + cQnear + dQlong

Donde:
a, b, c, y d son coeficientes escalares específicos para cada modelo.

  • a  es un parámetro que escala los cambios influyentes en el área cubierta por nieve
  • b es un parámetro escalador exponencial que representa el efecto de cono de la cobertura nival a medida que esta se funde.
  • c  este parámetro mide la influencia de cambios estacionales recientes en la escorrentía.
  • d representa conceptualmente las contribuciones del flujo base desde las aguas subterráneas y las contribuciones glaciales.

Para incoporar las condiciones previas y minimizar la influencia de eventos individuales de escorrentía o deshielo, se calculó un movimiento promedio para los parámetros FCN, Qnear y Qlong.

El periodo promediado para cada término representa el número de meses previos de los cuales se utilizaron datos para calcular el movimiento promedio. El período promediado óptimo para cada cuenca se calculó utilizando un código elaborado en MATLAB, el cual está disponible en GitHub. Alternativamente, el usuario puede cambiar manualmente el periodo promediado en cada tutoría (Google Sheet).

Para una descripción completa del Modelo de Pronóstico de la Cobertura Nival (MPCN), por favor consulte el documento original de Manejo de Recursos Hídricos (Sproles et al., 2016).

El paso siguiente –   Un video tutorial del marco de referencia de computación en nubes web, una explicación de los cálculos de Frecuencia de Cobertura Nival (FCN) y cómo exportar los datos desde la nube web.

 

Martinec J (1975) Snowmelt-runoff model for stream flow forecasts. Nord Hydrol 6:145–154.

Martinec J, Rango A (1986) Parameter values for snowmelt runoff modelling. J Hydrol 84:197–219.

Sproles, E. A., Orrega, N. C., Kerr, T., and Lopez, A. D. (2016). Developing a snowmelt forecast model in the absence of field data.Water Resource Management. 30: 2581. doi:10.1007/s11269-016-1271-4.

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