valuación de configuraciones de parametrización física para la simulación numérica de temperatura y lluvia en el Ecuador

Abstract

La simulación numérica de la meteorología en el Ecuador se encuentra en una etapa preliminar, por lo que es prioritario evaluar los resultados obtenidos con diferentes configuraciones de parametrización de los procesos físicos. Con este objetivo, se simuló la meteorología de agosto de 2010 por medio del modelo Weather Research & Forecasting (WRF - V3.2), bajo 12 configuraciones que combinan opciones físicas para la Capa Superficial (CS), Suelo Superficial (SS), Capa Límite Planetaria (CLP) y esquema Convectivo - Cúmulo (CCU). Las simulaciones se desarrollaron con un dominio maestro y dos subdominios anidados. El segundo subdominio anidado circunscribe a todo el territorio continental del Ecuador y se conforma de una malla de 199 filas y 199 columnas, con celdas de 4 km de lado. Los resultados de la temperatura en superficie y lluvia fueron comparados con los registros de estaciones (14 para temperatura, 23 para precipitación) localizadas en la Costa, Sierra y Oriente; operadas por el Instituto Nacional de Meteorología e Hidrología (INAMHI). Para la evaluación de la temperatura se usaron como indicadores estadísticos el Error Medio Absoluto (EMA, < 2K), Sesgo Medio (SM, entre -0.5 y 0.5). Para la evaluación de la precipitación se usaron el Error Medio Absoluto (EMA, ≤ 8mm), Error Medio Cuadrático (EMC, ≤ 8mm) y el Índice BRIER (IB, < 0.3). También se calculó el porcentaje de eficiencia del modelo (% eficiencia, ≥ 0.666). Los criterios de aceptación indican que las configuraciones 8 (SS=MM5 similarity, CS=5-layer thermal diffusion, CLP=Yonsei University scheme, CCU=Betts-Miller-Janjic scheme) y 9 (SS=MM5 similarity, CS=5-layer thermal diffusion, CLP=Yonsei University scheme, CCU= Grell 3d ensemble cumulus scheme) presentaron globalmente el mejor desempeño. Para la temperatura, el EMA fue valorado positivamente en 2 de 3 estaciones en la Costa, 5 de 8 en la Sierra y 2 de 3 en el Oriente. El SM fue valorado positivamente sólo en 4 de 14 estaciones. En cuanto a la lluvia, el EMA fue valorado positivamente en 21 de 23 estaciones (6 de 6 en la Costa, 13 de 13 en la Sierra y 2 de 4 en el Oriente). El EMC fue evaluado positivamente en 19 de 23 estaciones. El Índice BRIER indica un desempeño aceptable del modelo en 12 de 23 estaciones (5 de 6 en la Costa, 7 de 13 en la Sierra y 0 de 4 en el Oriente). El PE fue exitoso en 12 de 23 estaciones (5 de 6 en la Costa, 7 de 13 en la Sierra y 0 de 4 en el Oriente). Esta evaluación es preliminar y requiere ser complementada con estudios que cubran otros periodos temporales y variables meteorológicas.