Water balance in the Chilean Altiplano: exploring the spatiotemporal scales of coupled atmospheric-hydrogeological processes
Loading...
Date
2025
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
Esta investigación estudia los procesos multi-escala que gobiernan el balance hídrico en el Altiplano chileno, una región árida y de gran altitud compuesta por múltiples cuencas endorreicas. Mediante el uso de observaciones in situ, datos de teledetección y modelos numéricos, se analiza cómo la precipitación, la evaporación y el agua subterránea interactúan en escalas continental, regional y de cuenca. A gran escala, se muestra que ∼60% de la variabilidad intraestacional de la precipitación proviene de oscilaciones de alta frecuencia (<20 días) del Monzón de Sudamérica, desencadenadas por ondas de Rossby originadas en la Zona de Convergencia del Pacífico Sur. Estas oscilaciones provocan cambios abruptos entre fases monzónicas activas e inactivas, definiendo cuándo y dónde ocurre la precipitación. A escala regional, una circulación térmicamente impulsada genera un colapso de la capa límite atmosférica al mediodía sobre el desierto y transporta aire más frío y seco hacia humedales y lagunas adyacentes, creando peaks pronunciados de evaporación. Esta interacción pone de manifiesto cómo la dinámica de la capa límite regula la pérdida de agua a la atmósfera en un entorno heterogéneo. Por último, a nivel de cuenca, se observa que la recarga de agua subterránea ocurre en zonas de gran altitud donde la precipitación excede la evaporación. Por el contrario, el agua subterránea aflora en humedales, lagunas y zonas ribereñas de baja altitud que actúan como vías preferenciales para la evaporación, siendo los principales puntos de descarga del sistema endorreico. En conjunto, se demuestra que la precipitación establece el marco de la disponibilidad de agua, los procesos en la capa límite atmosférica rigen las tasas de evaporación y el agua subterránea media los flujos a escala de cuenca. Reconocer estos acoplamientos multiescala es esencial para estimar con precisión el balance hídrico y elaborar estrategias de gestión sostenible ante la variabilidad climática y la creciente demanda de recursos hídricos.
Description
Tesis (Doctor in Engineering Sciences)--Pontificia Universidad Católica de Chile, 2025
Tesis (Doctor of Philosophy)--University of Edinburgh, 2025
Tesis (Doctor of Philosophy)--University of Edinburgh, 2025
Keywords
Balance hídrico, Procesos multi-escala, Precipitación, Capa límite atmosférica, Evaporación, Agua subterránea