Condiciones Climáticas

Colombia se encuentra ubicada en una zona de influencia de la zona de convergencia intertropical (ZCIT), zona que se caracteriza por bajas presiones en superficie y donde la circulación atmosférica responde, en términos generales, a la confluencia de los vientos alisios del norte y del sur.

Es debido al movimiento periódico de la ZCIT, de norte a sur sobre la línea ecuatorial, que el escurrimiento superficial, especialmente el formado en la región Andina, presenta dos temporadas secas (de baja pluviosidad) y dos estaciones de lluvias (de alta pluviosidad) cada año. Normalmente, los períodos de estiaje o de verano, se presentan durante los meses dic-feb y jun-ago, en tanto que las estaciones de lluvias (húmedas) se observan durante los períodos mar-may y sep-nov. Las series hidrológicas de los ríos del SIN localizados en dicha región, responden de manera análoga a este comportamiento, con caudales bajos durante los meses dic-mar, y un aumento en sus contribuciones para el período oct-nov. En contraste con lo anterior, el comportamiento del clima en los Llanos Orientales, donde se hallan localizados recursos de generación de gran relevancia para el SIN, es diferente: un breve período de alta pluviosidad durante los meses may-ago y un prolongado estiaje para los restantes meses.

El seguimiento a la información climática e hidrológica tanto aquella proveniente de mediciones directas como la de pronósticos se realiza en conjunto con el análisis de la información climática emitida por el Servicio Hidrometeorológico Nacional (IDEAM) y por las diferentes agencias internacionales de predicción climática. A nivel internacional, merecen especial mención por su relevancia, el Instituto Internacional de Investigación para el Clima y la Sociedad (IRI), la Agencia de Administración Oceánica y Atmosférica Nacional de los Estados Unidos (NOAA), junto con todos sus institutos y centros de investigación del clima asociados, el Bureau de Meteorología de Australia (BOM) y el Centro Europeo para el Pronóstico del Tiempo a Mediano Plazo (ECMWF). A nivel local se destaca el IDEAM.

Así, 2020 fue un año de gran interés desde el punto de vista climático ya que se caracterizó por la ocurrencia de diversas anomalías que modularon el comportamiento del estado del tiempo a nivel regional. Entre los elementos que ocasionaron mayor impacto se destacó en primer lugar, la formación y establecimiento a partir del mes de agosto, del fenómeno de La Niña. Si bien este tipo de eventos extremos del ENSO se caracteriza por la ocurrencia de lluvias por encima de lo normal, también es cierto que en 2020 se acompañó del predominio de la fase subsidente de la oscilación de Madden-Julian (MJO, ondas intraestacionales). Esta circunstancia no favoreció la ocurrencia de las lluvias, en la cantidad esperada para un fenómeno de esta naturaleza. Antes bien, en algunas regiones se registraron precipitaciones por debajo de lo normal y la respuesta hidrológica de algunas cuencas fue de naturaleza deficitaria. Por otro lado, se registró una temporada de huracanes bastante intensa, superando la frecuencia media de ocurrencia de este tipo de formaciones atmosféricas, coronándose en noviembre con dos eventos extraordinarios: los huracanes ETA y IOTA. Estos fueron dos sistemas ciclónicos de gran fuerza que impactaron a la población y el ambiente. Se destaca también que hacia el período junio-julio hubo un aumento inusitado del transporte atmosférico de polvo desde el Sahara, que afectó algunos indicadores atmosféricos.

Para hacer el seguimiento al fenómeno La Niña, se utilizan diferentes indicadores climáticos que evalúan la temperatura del océano pacífico tropical. Uno de los indicadores más populares entre la comunidad científica es el Índice Oceánico de El Niño (ONI, por su sigla en inglés), el cual se calcula como la media móvil trimestral (con traslapo de dos meses), de las anomalías de la temperatura de las aguas superficiales (TSM) en la región del Pacífico ecuatorial central, también conocida como Niño 3.4 (localizada entre 120W y 170W y entre 5N y 5S). Este índice es utilizado por diferentes agencias climáticas internacionales para identificar, hacer seguimiento y caracterizar la fortaleza de cualquiera de los extremos del ENOS, bien sea El Niño (evento cálido) o La Niña (evento frío). Como convención propuesta por la NOAA, se ha establecido que cinco (5) períodos consecutivos con anomalías de la TSM en la región Niño 3.4 superiores (inferiores) a 0.5°C (-0.5°C) corresponden a un episodio El Niño (La Niña). Adicionalmente, la magnitud de dichas anomalías durante episodios El Niño o La Niña, refleja la fortaleza del evento. De ahí que los valores de referencia de 0.5°C y -0.5°C corresponden a los umbrales, dentro de los cuales se consideran condiciones de normalidad. A diferencia de la NOAA, para el BOM, el umbral de neutralidad se halla entre 0.8°C y -0.8°C.

De acuerdo con el ONI, después de El Niño 2018-19, el año 2020 se caracterizó por ser el primer año de establecimiento del fenómeno La Niña 2020-21. El valor máximo este indicador para dicho evento ha sido de -1.3, registrado para en el último trimestre de 2020, lo cual lo estaría ubicando por ahora en el grupo de episodios moderados de La Niño (valores del ONI entre 1.0 y 1.5).

La siguiente figura se presenta la evolución histórica del índice ONI desde 1980, resaltando los episodios históricos extremos de El Niño (en rojo) y La Niña (en azul). Se destacan por su fortaleza los eventos El Niño 1982-83, 1997-98 y 2014-16, los cuales fueron catalogados como los episodios más severos en los registros históricos del ONI.

Obsérvese en la figura anterior, que a diferencia con lo típico para eventos La Niña, los aportes agregados al SIN fueron principalmente deficitarios en 2020. Incluso durante el período de tiempo en el cual se estableció La Niña (según el IDEAM, a partir de agosto de 2020). En 2020, los aportes estuvieron por encima de la media, tan sólo en julio y noviembre. Esto en cierta medida se debe al efecto de El Niño 2018-19 sobre las cuencas del SIN y a que el calentamiento de las aguas superficiales en el Pacifico ecuatorial se viene registrando desde mediados de 2018.

En la figura siguiente se presentan los valores de la temperatura superficial del mar en la región Niño 3.4 (Pacifico Central), junto con sus respectivas anomalías, para cada uno de los meses del año de 2020.

Como puede apreciarse, las anomalías fueron positivas de enero a abril, a lo cual siguió un descenso notorio desde mayo, a partir de lo cual se tornaron negativas. Este enfriamiento se fue acentuando en el transcurso del año, y se estabilizó hacia los últimos meses de 2020.

Finalmente, en los últimos dos meses, las anomalías de la TSM se han reducido en magnitud, lo cual es consistente con la transición de este evento frío, hacia la normalidad para el primer semestre de 2021.

Es importante recordar, que la temperatura superficial del mar no es la única variable para determinar la consolidación y ocurrencia de cualquiera de las fases del ENSO, ya que este fenómeno abarca un conjunto de variables que reflejan la compleja interrelación y retroalimentación entre la atmósfera y el océano.

Es interesante notar que, a comienzos de 2020, los dos extremos del ENSO (El Niño y La Niña) compartían probabilidades similares de formarse al finalizar el año. Esto se evidencia del análisis consolidado de modelos, que realiza el Instituto IRI cada mes. En la figura 3 se presentan los resultados de dicho análisis, realizados el mes de enero de 2020.

Como se puede observar en dicha figura, a comienzos de 2020 no se tenía la suficiente certeza como para esperar la formación de La Niña, debido a que su probabilidad de ocurrencia, según se puede inferir en el análisis consolidado del instituto IRI, fue siempre inferior a la de los otros estados del clima en esta región del Pacifico. En este caso, se esperaba con mayor probabilidad que se presentaran condiciones normales. Sólo hacia el final del horizonte las probabilidades de La Niña crecían, pero siempre fueron inferiores a las de El Niño.

En la siguiente figura, el IDEAM presenta el resumen del comportamiento de los valores mensuales de precipitación durante 2020.

Como se puede ver en la figura anterior, durante los primeros cinco meses del año, las lluvias fueron deficitarias sobre la mayor parte del territorio nacional. Esta reducción de las precipitaciones se sintió con mayor fuerza en las regiones Andina, Caribe y en grandes extensiones de la Orinoquía. En contraste con ello, durante el segundo semestre, y a la par con el enfriamiento en el océano Pacífico ecuatorial, las lluvias empezaron a aumentar en relación con su climatología y se hicieron sentir con particular intensidad sobre las regiones Andina, partes aisladas del Caribe y la Orinoquía y Amazonía colombiana.

Un indicador útil para representar el comportamiento de la hidrología durante el año es el que comprende los aportes agregados al sistema HSIN (Hidrología del SIN). Este índice permite agregar en un único valor, todos los caudales naturales operativos que ingresan al sistema y que son reportados por los agentes (ver Figura anterior). El HSIN (expresado en porcentaje de su respectiva media mensual) permite hacer un seguimiento al comportamiento real de la hidrología asociada con el SIN y es muy útil para el seguimiento y análisis de la relación entre las lluvias y su respuesta hidrológica.

Los aportes al SIN (HSIN) durante el 2020, con excepción de aquellos ocurridos en los meses julio y noviembre, fueron deficitarios. Se destacaron aquí los meses abril y mayo, cuyo déficit porcentual estuvo muy cerca del 40%.

Aportes hídricos durante 2020

La siguiente figura presenta los aportes hídricos acumulados afluentes a los embalses asociados al SIN durante 2020 (expresados en energía) -E2020- versus los aportes medios históricos acumulados (utilizando los promedios mensuales para todas las series hidrológicas) -Emedia-. Es decir, se analiza el comportamiento de los aportes mediante la analogía con un embalse de volumen infinito que se llena obedeciendo a dos tipos de comportamientos: caudales registrados en 2020 (línea naranja) y caudal medio mensual (línea morada). La diferencia que se obtiene entre ambas curvas al finalizar el año permite estimar el déficit o el exceso de energía afluente.

En la siguiente, la pendiente de los distintos tramos que forman las curvas permite evaluar visualmente el comportamiento de los aportes: a mayor pendiente mayores contribuciones energéticas y viceversa. Aquellos segmentos de curva donde las líneas son paralelas corresponden a aportes cercanos a la media para dicho período.

Como se puede ver en la figura siguiente, los aportes acumulados estuvieron por debajo de los promedios históricos durante todo el año (la curva del acumulado anual, en rojo, estuvo siempre por debajo de la azul), lo cual continuó reflejando el impacto del anterior evento extremo del ENSO (El Niño 2018-19), cuyo impacto aún se hizo sentir en 2020, no obstante, el desarrollo de La Niña 2020-21. En resumen, 2020 fue un año deficitario en aportes al SIN, los cuales estuvieron en el 83.98% de la media para todo el año en conjunto.

Como se presentó en la tabla de Valores del ONI durante 2018-2020, y se mencionó en relación con la figura del comportamiento histórico del índice ONI, 2020 empezó siendo un año normal en términos del ENSO, con un valor de ONI dentro del rango de neutralidad. Sin embargo, la respuesta hidrológica había continuado siendo afectada por un prolongado período de aportes deficitarios, los cuales se remontan incluso hasta el año 2012. Esta persistencia a nivel de cuenca se manifestó en los aportes agregados al SIN durante 2020.

La siguiente figura presenta la evolución de aportes energéticos al SIN desde 1980 (año de inicio común de la información de las series hidrológicas), expresados en porcentaje de la media. En la escala vertical de esta figura, 100% corresponde a la media, de ahí que valores por debajo de ella se consideran deficitarios y por encima de la misma, como aportes en exceso de la media.

Así, de esta forma se puede apreciar claramente el impacto de anteriores episodios extremos del ENSO en el SIN, tales como El Niño 2009-2010, con bajos aportes energéticos, seguido de La Niña 2010-2011, caracterizada por altos ingresos energéticos al sistema. Posteriormente, en 2011-12 se observó el resurgimiento de condiciones típicas de La Niña, seguida ésta última de un período de gestación de condiciones tipo El Niño en la segunda mitad de 2012, las cuales, sin embargo, no se consolidaron en un evento de esta naturaleza.

Posteriormente, durante los años 2014 a 2016 se aprecia el impacto de un evento El Niño de naturaleza muy fuerte, con una recuperación progresiva a lo largo de 2016, hasta la consolidación de un nuevo evento La Niña 2016-2017. Esta a su vez, fue seguida de una fase de bajos aportes durante 2017, y el aumento de los mismos en el año 2018 en respuesta a La Niña 2017-2018, la que finalmente, precedió a los bajos aportes ocasionados durante la fase de gestación y desarrollo del evento El Niño 2018-2019.

Finalmente, en 2020 se presenta la transición hacia un fenómeno La Niña, la cual, aunque por ahora es de naturaleza moderada, y ya da muestras de su retorno a la normalidad, no fue suficiente para lograr la recuperación hidrología.

En consonancia con lo anterior, es importante destacar del comportamiento de aportes al SIN en el presente siglo, que desde mediados de 2012 ellos han sido en esencia deficitarios, lo cual muestra que nos encontramos atravesando una fase prolongada de baja productividad hídrica en las cuencas asociadas con el sector energético colombiano. Esto podría incidir en los tiempos de recuperación de cada cuenca y en el régimen estacional de los ríos, en el largo plazo, algo sobre lo cual se viene advirtiendo desde hace algunos años.