Aplicación de modelos de huracán en México y. Carlos Avelar Frausto.

Transcripción

1 Aplicación de modelos de huracán en México y Centro América Carlos Avelar Frausto ceaf@ern.com.mx

2 Objetivo Presentar las principales características de los modelos de huracán, así como resultados y aplicaciones en México y Centro América

3 Información requerida 1) Topografía. 2) Batimetría. 3)Polígonos de áreas urbanas y uso de suelo. 4)Registros de velocidad de viento y altura de marea. 5)Datos de pérdidas económicas en siniestros.

4 Cálculo de peligro por huracán Trayectorias Campos de intensidad Cálculo de mallas de intensidad máxima

5 Catálogo de escenarios para Jamaica BD eventos NOAA Depuración del catálogo de huracanes es suficiente con los escenarios históricos para definir todos los posibles eventos?

6 Trayectorias perturbadas

7 Ejemplo: Trayectorias perturbadas Huracán Joan 10/octubre/1988 Trayectoria histórica.

8 Ejemplo: Trayectorias perturbadas Huracán Gilberto 08/septiembre/1988 Trayectoria histórica.

9 Boletines Modelo para el cálculo de la velocidad de viento en un punto específico Aviso de huracán: Localización del ojo (latitud, longitud) Velocidad (km/h) Presión central (mb)

10 Modelo para el cálculo de la velocidad de viento en un punto específico Cartera de Inmuebles r Po R Lon, Lat Tierra Aviso de huracán: Localización del ojo (latitud, longitud) Velocidad (km/h) Presión central (mb) Mar Trayectoria

11 Calibración con registros de viento en campo EMA s de la CNA para el registro de velocidad de viento en la Península de Yucatán ESTADO MUNICIPIO REGISTRA DESDE Coordenadas Geográficas Latitud Longitud Yucatán Celestún Mayo Yucatán Mérida Abril Yucatán Río Lagartos Abril Yucatán Tantanquin Enero Quintana Roo Cancún Abril Quintana Roo Cozumel Enero Quintana Roo Chetumal Abril Quintana Roo Sian Ka'an Mayo

12 Mallas Precalculadas de Velocidad de Viento Con el objetivo de minimizar el tiempo de cálculo y consumo de memoria del sistema: Se precalculó para cada escenario de huracán mallas de valor esperado y desviación estándar de velocidad de viento resultado de las simulaciones realizadas ( familia del huracán histórico). El cálculo de las mallas de velocidad de viento se limitó a un polígono con los límites del área de estudio, para omitir el cálculo de la mayor parte de puntos en el mar. A partir de la posición del ojo del huracán se calcularon velocidades de viento hasta un radio máximo de 300 km.

13 Obtención de mallas de amenaza eólica por huracán Área de estudio

14 Obtención de mallas de amenaza eólica por huracán Límites de malla de cálculo

15 Obtención de mallas de amenaza eólica por huracán D malla

16 Obtención de mallas de amenaza eólica por huracán Para cada posición del ojo del huracán, calculamos la velocidad de viento en cada uno de los puntos de la malla.

17 Obtención de mallas de amenaza eólica por huracán En el algoritmo de cálculo identificamos la máxima velocidad en cada punto de la malla durante toda la trayectoria del huracán.

18 Obtención de mallas de amenaza eólica por huracán El proceso se lleva a cabo para todos los huracanes simulados de cada uno de los eventos que forman parte de nuestro catálogo.

19 Obtención de mallas de amenaza eólica por huracán Finalmente por familia de huracán histórico de nuestro catálogo, obtenemos mallas con las estadísticas de la simulación.

20 Mallas de Amenaza (Velocidad de Viento) Efecto de la fricción con la superficie del terreno. La superficie de la tierra ejerce sobre las masas de aire en movimiento una fuerza horizontal de arrastre, cuyo efecto consiste en retardar el flujo de viento. Variación de la velocidad de viento con la altura. La fuerza de arrastre sobre el flujo de viento decrece a medida que la altura sobre la superficie del terreno aumenta. Topografía Regional. El viento se ajusta para pasar alrededor de los obstáculos que impiden su paso, produciendo zonas con menores o mayores vientos de los que se esperarían en una zona sin obstáculos.

21 Variación de la velocidad de viento con la altura y para diferentes tipos de terreno altura 500 m 100 velocidad como porcentaje de la velocidad gradiente m centro de ciudad suburbano litoral

22 Uso de suelo 1.Campo abierto plano 2. Árboles o construcciones dispersas 3. Arbolado, lomeríos, barrio residencial 4. Muy accidentada, centro de ciudad

23 Ejemplo: Uso de suelo

24 Factores de Topografía Montaña Terreno plano

25 Topografía Costa Rica

26 Factores de exposición por viento para Costa Rica Sitios: Protegidos (FT=0.80) Normales (FT=1.0) Expuestos (FT=1.2)

27 Topografía Nicaragua

28 Factores de exposición por viento para Nicaragua Sitios: Protegidos (FT=0.80) Normales (FT=1.0) Expuestos (FT=1.2)

29 Topografía Jamaica

30 Factores de exposición por viento para Jamaica Sitios: Protegidos (FT=0.80) Normales (FT=1.0) Expuestos (FT=1.2)

31 Escenarios de Velocidad de Viento Huracán Joan 10/octubre/1988 Se presenta la trayectoria histórica del huracán y su familia en las mallas de valor esperado y desviación, resultado de las simulaciones. Valor esperado de velocidad de viento Desviación estándar de velocidad de viento

32 Escenarios de Velocidad de Viento Huracán Felix 31/agosto/2007 Se presenta la trayectoria histórica del huracán y su familia en las mallas de valor esperado y desviación, resultado de las simulaciones. Valor esperado de velocidad de viento Desviación estándar de velocidad de viento

33 Escenarios de Velocidad de Viento Huracán Gilberto 08/septiembre/1988 Se presenta la trayectoria histórica del huracán y su familia en las mallas de valor esperado y desviación, resultado de las simulaciones. Valor esperado de velocidad de viento Desviación estándar de velocidad de viento

34 Escenarios de Velocidad de Viento Huracán Paloma 05/noviembre/2008 Se presenta la trayectoria histórica del huracán y su familia en las mallas de valor esperado y desviación, resultado de las simulaciones. Valor esperado de velocidad de viento Desviación estándar de velocidad de viento

35 Herramientas

36 Amenaza por huracán Viento huracanado Nicaragua Velocidad máxima del viento. Tr (20 años)

37 Amenaza por huracán Viento huracanado Nicaragua Velocidad máxima del viento. Tr (50 años)

38 Amenaza por huracán Viento huracanado Nicaragua Velocidad máxima del viento. Tr (100 años)

39 Amenaza por huracán Marea de Tormenta Nicaragua Altura de inundación. Tr (100 años)

40 Amenaza por huracán Marea de Tormenta Nicaragua Altura de inundación. Tr (200 años)

41 Amenaza por huracán Marea de Tormenta Nicaragua Altura de inundación. Tr (500 años)

42 Amenaza por huracán Marea de Tormenta Nicaragua Altura de inundación. Tr (1000 años)

43 Amenaza por huracán Marea de Tormenta Nicaragua Altura de inundación. Tr (2500 años)

44 Amenaza por huracán Marea de Tormenta Bluefields, Nicaragua Altura de inundación. Tr (100 años)

45 Amenaza por huracán Marea de Tormenta Bluefields, Nicaragua Altura de inundación. Tr (200 años)

46 Amenaza por huracán Marea de Tormenta Bluefields, Nicaragua Altura de inundación. Tr (500 años)

47 Amenaza por huracán Marea de Tormenta Bluefields, Nicaragua Altura de inundación. Tr (1000 años)

48 Amenaza por huracán Marea de Tormenta Bluefields, Nicaragua Altura de inundación. Tr (2500 años)

49 Amenaza por huracán Marea de Tormenta Corinto, Nicaragua Altura de inundación. Tr (100 años)

50 Amenaza por huracán Marea de Tormenta Corinto, Nicaragua Altura de inundación. Tr (200 años)

51 Amenaza por huracán Marea de Tormenta Corinto, Nicaragua Altura de inundación. Tr (500 años)

52 Amenaza por huracán Marea de Tormenta Corinto, Nicaragua Altura de inundación. Tr (1000 años)

53 Amenaza por huracán Marea de Tormenta Corinto, Nicaragua Altura de inundación. Tr (2500 años)

54 Exposición Física Bluefields, Nicaragua

55 Funciones de vulnerabilidad Pérdida esperada (%) Letreros Vivienda 0. 4 Industrial 0. 2 Escuela 0. 0 V el o ci d ad d el V ie n to (k m /h r) Relación entre la medida de intensidad y el valor esperado de la pérdida, también debe definirse la desviación del valor esperado.

56 Riesgo Viento Bluefields, Nicaragua

57 Riesgo Viento Bluefields, Nicaragua

58 Riesgo Marea Bluefields, Nicaragua

59 Riesgo Marea Bluefields, Nicaragua

60 CENTRAL AMERICAN PROBABILISTIC RISK ASSESSMENT BANCO MUNDIAL ONU / EIRD BID CEPREDENAC

61 OBJETIVOS DE CAPRA Desarrollar herramientas de evaluación comunicación de riesgo con fines de: y a) Sensibilizar tomadores de decisiones acerca del potencial de desastres de origen natural; b) Formular estrategias de gestión de riesgos a nivel subnacional, nacional e regional; c) Desarrollar una metodología común para evaluar y cuantificar el riesgo de desastres.

62 VISIÓN La iniciativa CAPRA pretende convertirse en el foco de una estrategia regional, versátil y efectiva, para el desarrollo de las evaluaciones de riesgo y en la toma de decisiones relacionada con la gestión de riesgos naturales.

63 EVALUACIÓN PROBABILISTA DEL RIESGO Amenaza Vulnerabilidad Gestión del riesgo Riesgo - Daño Estimación de pérdidas ESCENARIO Falla Falla Falla Falla Cauca Subducción Benioff Romeral TOTAL EXPUESTO Pèrdida (Mill. USD) $ 60.5 $ 54.2 $ 50.1 $ 48.1 PML (%)

64 Peligros Estudiados Sismo Huracán Tsunami Inundación Deslizamiento Volcán

65 Cómo se compone el sistema CAPRA? CAPRA-Hazard Formato: Peligro.ame CAPRA-Risk

66 Cómo se compone el sistema CAPRA? Vulnerabilidad

67 Bases de datos Archivos en formato Shape (Puntos, Polígonos o Líneas) con información de ubicación y valores

68 Peligros a evaluar Los archivos con mallas de amenaza para los momentos estadísticos que representan la medida de intensidad del peligro analizado, serán utilizados en el módulo de análisis de riesgo de CAPRA CAPRA. Encabezado TipoVariable, TipoAmenaza, TipoDistribucion, NumIntensidades, NumEscenarios, NumMomentos. Esc: Gilberto88, Frec: 0.89 Esc: Paulina97, Frec: 0.67 M2: Var Mallas M1: E M2: Var M1: E Formato: Peligro.ame

69 Riesgo Viento Corinto, Nicaragua

70 Gracias!