Simulation of the annual thermal and hydrological cycle in Mexico

Resumen

Un modelo no-lineal de balance mensual de agua ha sido desarrollado para estimar el ciclo anual térmico e hidrológico en 12 zonas hidrológicas de México. El modelo incluye la ecuación de balance de energía térmica aplicada a una delgada capa de suelo superficial y la ecuación de balance de agua, usando un déficit de humedad del suelo máximo de 112.5 mm. Estas ecuaciones están acopladas a través de la temperatura del suelo y del déficit de humedad. El modelo tiene cinco parámetros y requiere como datos climáticos la humedad relativa del aire en la superficie, la fracción de cubierta de nubes, la temperatura del aire en la superficie, la velocidad del viento, la precipitación y el albedo de la superficie, así como el flujo de radiación de onda corta sobre la superficie con cielo claro. El modelo proporciona una estimación de la escorrentía superficial y sub-superficial, la humedad del suelo, la radiación neta, los flujos de calor sensible y calor latente, la temperatura del suelo y el índice de aridez. El mapa de escorrentía anual total (superficial más sub-superficial) calculado por el modelo muestra un notable parecido con el correspondiente mapa de valores observados. La escorrentía mensual total (superficial más sub-superficial) calculada por el modelo muestra una variación mensual similar a la observada en los ríos de cada zona hidrológica. El conjunto de mapas observados de temperatura del suelo y disponibilidad de humedad del suelo calculados para enero y julio por el modelo son comparados con los correspondientes mapas obtenidos de los reanálisis del Centro Nacional para Predicción del Medio Ambiente (NCEP); las comparaciones muestran ciertas similitudes entre ambos conjuntos de mapas; sin embargo, en ciertas regiones existen notables diferencias en estas dos variables.