MC. Mario López Pérez Instituto Mexicano de Tecnología del Agua

Coordinador de Hidrología

Workshop on Developing a Drought Monitoring, EarlyWarning, and Mitigation System for South America23 al

25 de noviembre de 2016

Agosto, 2017

Mexico Drought Information System

1. Antecedentes del Monitor de Sequía de México (SMN)

El Monitor de Sequia de México consideralos siguientes indicadores e índices:

• Índice Estandarizado de Precipitación

• Anomalía de la precipitación

• Anomalía de la temperatura media

• Índice de Severidad de Sequía de Palmer

• Porcentaje de la precipitación Normal

• Índice de Salud de la Vegetación

• Índice de Vegetación de Diferencia Normalizada

• Porcentaje de la Humedad del suelo

• Porcentaje de la Evaporación

• Porcentaje de almacenamiento en presas y lagos

http://smn.cna.gob.mx/es/climatologia/monitor-de-sequia/monitor-de-sequia-en-mexico

https://www.ncdc.noaa.gov/temp-and-precip/drought/nadm/maps

El SPI cuantifica las condiciones de déficit o exceso de precipitación, para diferentes lapsos de tiempo(3, 6, 9 y 12 meses). http://smn.cna.gob.mx/es/climatologia/monitor‐de‐sequia/spi

2. Índices MeteorológicosÍndice Estandarizado de Precipitación (SPI)

Anomalía de Precipitación en Porciento de lo Normal

Anomalía de lluvia en base al porciento del normal. Varias escalas  las más usuales 3, 6 y 12 meses.

Varias escalas las más usuales 3, 6 y 12 meses

http://smn.cna.gob.mx/es/climatologia/temperaturas-y-lluvias/mapas-diarios-de-temperatura-y-lluvia

Porcentaje de Disponibilidad de Agua en las presas  (GASIR‐CONAGUA)

Índice de Escurrimiento de Sequía (Streamflow Drought Index ‐ SDI)

3. Índices Hidrológicos.

“Producto interno de la CONAGUA”

“Producto interno de la CONAGUA”

Estima la humedad del suelo mediante un modelo hidrológico de una capa. El modelo utiliza la precipitación y latemperatura para calcular humedad del suelo, evaporación y escurrimientos. La evaporación potencial se estima mediantela temperatura: Origen: Modelo de Humedad del Suelo Leaky Bucket. Centro de Predicción del Clima (CPC‐NOAA)

Ponderación:

Modelo de Humedad del Suelo Leaky Bucket (CPC-NOAA)

http://www.cpc.ncep.noaa.gov/soilmst/leaky_glb.htm

NDVI al 20150415

Índice normalizado diferencial de vegetación (NDVI) Diferencia de NDVI (20150415 menos 20150315)

El NDVI permite conocer el tipo de cobertura vegetal,mide el vigor de las plantas y la producción de labiomasa. Este índice muestra en tonalidades café lavegetación desértica mientras que en tonalidades verdesla vegetación de bosques y selvas.

La diferencia permite conocer lugares donde lavegetación ha sufrido alguna disminución en su verdor oclorofila (tonalidades cafés) o las regiones donde lavegetación se ha recuperado en un período de tiempo(tonalidades azul).

4. Índices Vegetativos

“Productos internos del SMN-CONAGUA”

Producto derivado de percepción remota, mide el grado de estrés de la vegetación producto de la carencia o exceso deagua o la temperatura, entre otros. Si el índice tiene valores menores a 40 indica diferentes niveles de estrés, es posible lapérdida en los cultivos o la producción de pastos. Cuando el índice indica valores mayores a 60 (condición favorable) sepuede esperar una producción plena. Calculado en el Centre for Satellite Applications and Research (STAR‐NESDIS) de laNOAA https://www.star.nesdis.noaa.gov/smcd/emb/vci/VH/vh_browse.php

Índice de Salud de la Vegetación (VHI)Proporcionado por NOAA-NESDIS

6. Perspectiva de lluvia mensual Climatología Perspectiva Anomalía %

Mayo

Junio

Julio

http://smn.cna.gob.mx/es/climatologia/pronostico-climatico/precipitacion-form

Monitoreo de la Sequía en el Servicio Meteorológico Nacional

Para hacer frente a la sequía extrema (D3) en el Istmo de Tehuantepec.Unieron esfuerzos los gobiernos federal (CONAGUA) y estatal, al canalizar alrededor de 240 millones de pesos para apoyar el suministro de agua potable en las comunidades de la región y 105 millones de pesos al sector hidroagrícola.

Sequía en Oaxaca, 2017

Acciones:• Rehabilitación y mantenimiento a 300 pozos para el riego principalmente de forrajes • Rehabilitación de abrevaderos para el ganado • Se perforaron pozos profundos y se rehabilitaron galerías filtrantes, para poder abastecer de

agua a más de 640 mil habitantes de la región• Se dispuso de 25 camiones cisterna para llevar agua a los municipios con menor

infraestructura

30 de junio de 201715 de mayo de 2017

El Monitor de Persistencia de la Sequía en México (MPSMx) (IMTA,2017).

Es un sistema que comprende una serie de modelos probabilísticos yprogramas de cómputo para calcular 5 índices de formaindependiente.

http://galileo.imta.mx/mx/vistas/sequia.php

Cada uno de estos índices es calculado para diferentes períodos yrepresenta la probabilidad acumulativa para un período, así como laduración, intensidad y magnitud de períodos secos.

La información mensual que considera el MPSMx es:

• Índice Estandarizado de Precipitación• Índice Estandarizado de Temperatura• Índice Estandarizado de Precipitación y Evapotranspiración• Índice Estandarizado de Humedad del Suelo• Índice Estandarizado de Vegetación de Diferencia Normalizada

El Monitor de Sequías de Estados Unidos

El Monitor de Sequías de

México

• Índice de Severidad de Sequía de Palmer

• Percentiles de Humedad de Suelo del CPC

• Porcentaje de la Normal de la precipitación

• Índice de Precipitación Estandarizado

• Índice de salud de la vegetación

• Indicadores complementarios

• Índice de humedad de cultivo de Palmer

• Índice de sequía Keetch-Bryan• Índice de peligro de incendios

(USFS)• Humedad Relativa desviación de la

Normal• Temperatura desviación de la Normal• Niveles de lagos y embalses• Niveles en acuíferos• Humedad del suelo en superficie• Contenido equivalente de nieve-agua• Índice de abasto de agua superficial

• Índice Estandarizado de Precipitación• Anomalía de la precipitación • Anomalía de la temperatura media• Índice de Severidad de Sequía de

Palmer• Porcentaje de la precipitación Normal• Índice de Salud de la Vegetación• Índice de Vegetación de Diferencia

Normalizada• Porcentaje de la Humedad del suelo• Porcentaje de la Evaporación• Porcentaje de almacenamiento en

presas y lagos

Mapa Ponderado de Escala Temporal de la Sequía (IMTA)

• Índice Estandarizado de Precipitación

• Índice Estandarizado de Temperatura

• Índice Estandarizado de Precipitación y Evapotranspiración

• Índice Estandarizado de Humedad del Suelo

• Índice Estandarizado de Vegetación de Diferencia Normalizada

Observatorio de la Sequía (II/UNAM)

• Índice Estandarizado de Precipitación• Índice Estandarizado de Humedad de suelo• Índice Estandarizado de Escurrimiento• Índice de lluvia y Humedad de suelo• Índice de lluvia y escurrimiento• Índice de lluvia, escurrimiento y humedad de

suelo

Variable Fuente Disponible

Lluvia Climate Prediction Center(Global Montly Land Surface Analysis)

Tamaño del pixel: 0.5 deg

Enero/1948Marzo/2017

ftp://ftp.cpc.ncep.noaa.gov/wd51yf/global_monthly/gridded_binary/p.long

Variable Fuente Disponible

Temperatura Climate Prediction Center(Global Montly Land Surface Analysis)

Tamaño del pixel: 0.5 deg

Enero/1948Marzo/2017

ftp://ftp.cpc.ncep.noaa.gov/wd51yf/global_monthly/gridded_binary/t.long

Variable Fuente Disponible

Humedad de suelo

Climate Prediction Center(Global Montly Land Surface Analysis)

Tamaño del pixel: 0.5 deg

Enero/1948Marzo/2017

ftp://ftp.cpc.ncep.noaa.gov/wd51yf/global_monthly/gridded_binary/w.long

Variable Fuente Disponible

NDVI LP DACC(Land Processes distributed active archive center)

Satélite MODIS – AquaTamaño del pixel: 0.05 deg

Febrero/2000Marzo/2017

https://e4ftl01.cr.usgs.gov/MOLT/MOD13C2.006/

PrecipitaciónSPI

Humedad del suelo

SSMI

Vegetación NDVI

TemperaturaSTI

Pcp & ETSPEI

Mapa Ponderado de Escala Temporal de la Sequía (MPET)

CADA MAPA TIENE UNAPONDERACIÓN DIFERENTE,QUE SE OBTUVO A PARTIRDE UN ANÁLISIS DECOMPONENTESPRINCIPALES.

Ponderación: Asignación de pesos

• Análisis de componentes principales (CP) para identificar los índices que explican lamayor parte de la varianza total de la sequía de acuerdo a sus valores propios.

• Las primeras dos componentes explicaron la mayoría proporción de la varianza. Fig. A.• De acuerdo a sus valores propios, se conformaron dos grupos de índices: 1) SPEI, SPI,

SNDVI y SSMI y 2) STI. Fig. B,

• Se asignaron pesos iniciales a los índices con base en los resultados de las CP, que seajustaron a partir de una revisión cualitativa del menor número de pixeles con datomensual de sequía sin coincidencias entre los mapas del IPS con los del SMN, del año2008 y 2011; baja y alta señal de sequía en México.

Fig. A. Fig. B.

1 mes 3 meses 6 meses

9 meses 12 meses 24 meses

Mapa Ponderado de Escala Temporal de las Sequías (MPET)

Cada mapa representa la “persistencia” de la sequía, así que de esta manera se pueden observar periodos de sequías: cortos ( a 3 meses), medianos (6 a 9 meses) y largos (> a un año). Junio, 2017

Trabajo en proceso Incorporar la plataforma CHIRPS para mejorar la cobertura espacial.

Estación: 21003, Acatlán de Osorio, Puebla.

0

20

40

60

80

100

120

140

160

Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic

mm

Mes

Precipitación acumulada mensual2016

EMAS CHIRPS

CHIRPS: Climate Hazards Group InfraRed Precipitation with Station dataBase de datos de lluvia casi-global con más de 30 años de datos que incorpora imágenes desatélite a una resolución de 0.5 que combina y corrige con estaciones de superficie paradesarrollar series de lluvia en un formado de malla (grid) para análisis de tendencias y monitoreode sequías.

http://chg.geog.ucsb.edu/data/chirps/

Líneas de investigaciónNueva Generación de Satélites

Geostationary Operational Environmental Satellite – R seriesGOES-16

Sensor AdvancedBaseline Imager

(ABI)

Cuenta con 16 bandasespectrales (comparada con 5de la anterior generación deGOES) y proporcionará tresveces más informaciónespectral.

Determina 34 variables, entreellas a Temperatura SuperficialTerrestre.

En proceso 31, entre ellos alÍndice de Vegetación.

Información que se puedeintegrar al MPSMx para unamayor cobertura espacial ytemporal de la sequía.

El 10 de enero del 2013, el Lic. Enrique Peña Nieto, Presidente de México, dio a conocer en Zacatecas el Pronacose.

“… cuyo principal componente será, primero, el alertamiento,… ysegundo, la actuación temprana para prever, prevenir y actuaroportunamente ante eventuales contingencias climatológicas quevayan a afectar a la población y la productividad del campo”.

Implementación de la política nacional contra la sequía

Programa Nacional Contra la Sequía (Pronacose)

Vinculación de los componentes de la Política Nacional contra la Sequía

Programas de prevención ymitigación (cuenca y uso delagua)(acciones antes,durante y después)

Comité de Expertos – Evaluación, investigación.

Monitoreo de lasequía (alertatemprana) (mejoracontinua) (en web)

Aplicación de recursos del Fondo Nacional de Desastres (FONDEN)

Aplicación de presupuesto fiscal de Programas Federales incluido el FOPREDEN (previa alineación)

Protocolo de atención de sequía

Publicación de losacuerdos deemergencia porsequía.

Comisión Intersecretarial para la Atención de Sequías e Inundaciones (CIASI) – (13 instituciones federales) Toma de decisiones, seguimiento

Mapas de ocurrencia, vulnerabilidad y riesgo de sequía (actualización binanual)

Consejos de Cuenca

Vulnerabilidad ante la sequía

Tipos de indicadores

Grado de exposición (GE) Sensibilidad(S)

Capacidad de Adaptación(CA)

Indicadores

Econ

ómic

os

Densidad depoblación (hab/km2)(SEGOB-CONAPO)

Poblacióneconómicamenteactiva desocupada(%) (SE)

Valor de la producciónagrícola de riego ytemporal (miles $)(SAGARPA)

Valor de la producción delganado en pie (miles $)(SAGARPA)

Superficie rehabilitada alriego (ha) (CONAGUA)

Superficie agrícola tecnificada(ha) (SAGARPA)

Longitud de caminos rurales(km) (SCT)

Soci

ales

Población encondiciones depobreza (%)(SEDESOL, SEDATU)

Población sinderecho-habiencia aservicios de salud %(SS)

Población analfabeta(%) (SEP)

Viviendas sin aguaentubada (%)(CONAGUA)

Viviendas sin drenaje niexcusado (%)(CONAGUA)

Viviendas sin energíaeléctrica (%) (SENER-CFE)

Viviendas con piso detierra (%) (SEDATU)

Ingreso per cápita anual(dólares) (SHCP)

Beneficiarios del programaOPORTUNIDADES (%)(SEDESOL)

Beneficiarios del programaLICONSA (%) (SEDESOL)

Años promedio deescolaridad (SEP)

Am

bien

tale

s

Grado de explotación de los acuíferos (adim.) (CONAGUA)*

Grado de explotación de las cuencas (adim.) (CONAGUA)*

Deforestación (% de áreacritica forestal)(SEMARNAT-CONAFOR)

Superficie afectada porincendios forestales (ha)(SEMARNAT-CONAFOR)

Superficie reforestada (ha)(SEMARNAT-CONAFOR)

Áreas naturales protegidas(% de área) (CONANP)

Pronacose 2015 (IMTA)

Indicadores considerados en el mapa de vulnerabilidad

Utilizada para priorización de recursos fiscales desde 2015

Pronacose (2015) Actualización 2017 (IMTA)

Probabilidad de ocurrencia de sequía (2003-2017)

Peligro por sequía

Utilizada para priorización de recursos fiscales desde 2015

Pronacose (2015) Actualización 2017 (IMTA)

Riesgo por sequía

Utilizada para priorización de recursos fiscales desde 2015

• La información satelital es la herramienta del futuro para elmonitoreo de la sequía en el mundo dada la creciente escasez demonitoreo terrestre

• El MPSMx está orientado para los sectores hídrico y agrícola perocon adecuaciones es útil a otros. Inclusive en el contexto delcambio climático.

• El Sistema de Información de la Sequía de México (SISMx) utilizabases técnicas acequibles y se usa en la toma de decisiones parala implementación de la política nacional contra la sequía(Pronacose).

• El SISMx (y el Pronacose también) es pragmático y su viabilidadde replicabilidad en otros países y regiones es muy alta.

• El SISMx se perfecciona en indicadores y cobertura. Evolucionahacia sistemas de pronóstico de la sequía en paralelo con lavigilancia de la misma.

Conclusiones

MC. Mario López Pérez Coordinador de Hidrología

Instituto Mexicano de Tecnología del AguaAgosto 2017

mario_lopezperez@tlaloc.imta.mx

Gracias