Evaluación de índices de peligro a escala municipal para algunos fenómenos hidrometeorológicos Mayo, 2014

Parte teórica

Temario

Definición del problema

Descripción de fenómenos hidrometeoroló gicos

Conceptos básicos de riesgo

Estimación de índices de riesgo

Elaborar mapas de sistemas expuestos (inventarios)

Definición del problema Elaborar mapas de peligro

Hacer censos sociales, económicos, etc., o en su caso muestreos Contar con registros, de preferencia de varios años, de variables hidrometeorológicas en la zona de estudio

Tener mapas bien definidos del terreno Conocer el riesgo en el que vive la población

Elaborar mapas de riesgo Elaborar mapas de vulnerabilidad

Analizar la vulnerabilidad de cada elemento expuesto (persona, casa, hospital, etc.)

Combinar el peligro, la vulnerabilidad y el valor del sistema expuesto

Reducir el riesgo de la población ante los fenómenos hidrometeorológicos

Aplicar medidas para la reducción del riesgo

Estimar el riesgo

Calcular índices de riesgo

Proponer varias medidas de mitigación del riesgo: estructurales y no estructurales

Obras de protección contra inundaciones, reubicaciones, sistemas de alerta locales, mapas de riesgo, etc.

¡Preguntarle a la gente!

Evaluar económica y socialmente cada una de ellas y seleccionar la más óptima

Estimar los beneficios y costos y expresarlos, de preferencia, en pesos

Buscar financiamiento, por ejemplo, FOPREDEN, o reorientando el presupuesto, dado que se “ahorrarían” gastos reduciendo el riesgo

Definición del problema

Reducir el riesgo de la población ante los fenómenos hidrometeorológicos

Conocer el riesgo en el que vive la población

Aplicar medidas para la reducción del riesgo

Elaborar mapas de riesgo

Definición del problema

Elaborar mapas de sistemas expuestos (inventarios)

Elaborar mapas de peligro

Hacer censos sociales, económicos, etc., o en su caso muestreos Contar con registros, de preferencia de varios años, de variables hidrometeorológicas en la zona de estudio Tener mapas bien definidos del terreno

Elaborar mapas de riesgo Elaborar mapas de vulnerabilidad

Analizar la vulnerabilidad de cada elemento expuesto (persona, casa, hospital, etc.) Combinar el peligro, la vulnerabilidad y el valor del sistema expuesto

Estimar el riesgo

Calcular índices de riesgo

¡Preguntarle a la gente!

Definición del problema

Aplicar medidas para la reducción del riesgo

Proponer varias medidas de mitigación del riesgo: estructurales y no estructurales

Obras de protección contra inundaciones, reubicaciones, sistemas de alerta locales, mapas de riesgo, etc.

Evaluar económica y socialmente cada una de ellas y seleccionar la más óptima

Estimar los beneficios y costos y expresarlos, de preferencia, en pesos

Buscar financiamiento, por ejemplo, FOPREDEN, o reorientando el presupuesto, dado que se “ahorrarían” gastos reduciendo el riesgo

Definición del problema

De 199,391 localidades que hay en el país, 196,348 tienen menos de 2,500 habitantes, o sea, el 98.5%

Descripción de fenómenos hidrometeorológicos

¿Qué es un ciclón tropical? Un ciclón tropical es un sistema atmosférico cuyo viento circula en dirección ciclónica, estos es, en el sentido contrario a las manecillas del reloj en el hemisferio norte. Además, se origina en las regiones tropicales. Es común usar los términos ciclón y baja de forma intercambiable. En latitudes templadas los ciclones son referidos como depresiones o ciclones extratropicales, y el término ciclón se usa sólo para referirse a los ciclones tropicales.

Imagen de satélite del ciclón tropical Kenna, 2002

¿Cómo se origina un ciclón tropical? Los ciclones tropicales son como motores gigantes que usan aire cálido y húmedo como combustible. Por eso se forman sólo sobre océanos de agua templada, cerca del ecuador. Estos sistemas de tormenta exigen, al menos, dos requisitos básicos: calor y humedad; como consecuencia, sólo se desarrollan en los trópicos, entre las latitudes 5° y 30° norte y sur, en las regiones y temporadas en que la temperatura del mar es superior a los 26° C.

Imagen del Programa COMET

¿ Dónde ocurren?

Presencia de ciclones tropicales en el mundo (las líneas indican el número de ciclones tropicales promedio que se presentan cada año en una región de 550 km por 550 km de extensión.

¿Cuáles son sus manifestaciones?

Viento

Oleaje

Marea de tormenta

Lluvia

ESCALA DE HURACANES SAFFIR-SIMPSON

Huracán 1

Huracán 1

Huracán 2

Huracán 2

Huracán 3

Huracán 3

Vientos 120-153 km/h

Vientos 154-177 km/h

Vientos 178-209 km/h

Presión > 980 mb

Presión 965-979 mb

Presión 945-964 mb

Daños mínimos

Daños moderados

Daños extensos

H1. Dolly, 1996

H2. Diana, 1990

H3. Hilda, 1955

ESCALA DE HURACANES SAFFIR-SIMPSON

Huracán 4

Huracán 4

Huracán 5

Huracán 5

Vientos 210-250 km/h

Vientos > 250 km/h

Presión 920-944 mb

Presión < 920 mb

Daños extremos

Daños catastróficos

H4. Charlie, 1951

H5. Gilbert, 1988

¿ Cómo nos afectan?

Viento

Oleaje

Marea de tormenta

Lluvia

Marea de tormenta

Es uno de los efectos destructivos de los ciclones tropicales que menos se conoce. Han causado un gran número de muertes cuando se ha conjuntado con el fuerte oleaje que generan los intensos vientos del meteoro.

Nuestro territorio es especialmente susceptible a la acción de ciclones tropicales en ambos litorales: Pacífico y Golfo de México y Mar Caribe, por un período que abarca más de la mitad del año (de mayo 15 a noviembre 30).

¿Qué son las tormentas severas? Se puede definir a una tormenta severa como aquella tormenta que es susceptible de producir daños materiales importantes, muertes o ambos. Generalmente, las tormentas severas vienen acompañadas de lluvias intensas, vientos fuertes y pueden producir granizo, rayos y truenos, inundaciones repentinas e, incluso, tornados. Si se presentan sobre el océano, también producen oleaje alto y marejada intensa.

Nube cumulunimbus

¿Qué son las tormentas eléctricas? Son descargas bruscas de electricidad atmosférica que se manifiestan por un resplandor breve (rayo) y por un ruido seco o estruendo (trueno). Tienen una naturaleza local y se presentan en espacios de decenas de kilómetros cuadrados. La duración de las tormentas eléctricas es sólo de una o dos horas, sin embargo, pueden causar daños materiales, causar lesiones graves e, incluso, la muerte.

Tormentas de nieve Las tormentas de nieve son una forma de precipitación sólida en forma de copos. Un copo de nieve es la aglomeración de cristales transparentes de hielo que se forman cuando el vapor de agua se condensa a temperaturas inferiores a la de solidificación del agua. La condensación de la nieve tiene la forma de ramificaciones intrincadas de cristales hexagonales planos en una variedad infinita de patrones.

Tormentas de Granizo

El granizo es un tipo de precipitación en forma de piedras de hielo y se forma en las tormentas severas cuando las gotas de agua o los copos de nieve formados en las nubes de tipo cumulunimbus son arrastrados por corrientes ascendentes de aire.

Tornados Un tornado es la perturbación atmosférica más violenta en forma de vórtice, el cual aparece en la base de una nube de tipo cumulunimbus, resultado de una gran inestabilidad, provocada por un fuerte descenso de la presión en el centro del fenómeno y fuertes vientos que circulan en forma ciclónica alrededor de éste.

Temperaturas extremas Según la Organización Meteorología Mundial (OMM, 1997) la onda de frío se define como un fuerte enfriamiento del aire (helada de irradiación) o una invasión de aire muy frío (helada de advección) que se extiende sobre un amplio territorio. Su desarrollo es breve de 3 a 4 días, aunque se puede prolongar a una semana. Las olas de frío no sólo son bajas temperaturas sino que se acompañan de agua nieve y nevadas.

Mientras que la onda de calor es el calentamiento importante del aire o invasión de aire muy cálido sobre una zona extensa, suele durar unos días o unas semanas, y pueden provocar insolación y golpes de calor en la población.

Ambas temperaturas podrían provocar la muerte de las personas.

¿Cómo se originan las tormentas severas? Para la formación de una tormenta severa es necesario que se desarrollen las nubes conocidas como cumulunimbus. Éstas son densas y de considerable dimensión vertical, en forma de coliflor. Una parte de su región superior es generalmente lisa, fibrosa o estriada y casi siempre aplanada, la cual se extiende frecuentemente en forma de yunque o de vasto penacho.

Hay cuatro procesos principales que proporcionan la fuente de ascenso para que el aire húmedo forme una nube: •Convección •Turbulencia por fricción •Ascenso orográfico •Convergencia / ascenso general

Formación de nubes por convección del aire calentado por la radiación solar

¿ Dónde ocurren las tormentas eléctricas?

En nuestro país las tormentas eléctricas ocurren entre los meses de mayo y octubre. Se presentan con mayor frecuencia durante las horas de la tarde o de la noche, principalmente sobre las sierras Madre Oriental, Madre Occidental, Madre del Sur, Madre de Chiapas, Montañas del Norte de Chiapas y Sistema Volcánico Transversal.

Promedio anual de días con tormenta eléctrica en México

¿Dónde ocurren las Tormentas de nieve? Las nevadas principalmente ocurren en el norte del país y en las regiones altas, y rara vez se presentan en el sur. Durante la estación invernal en las sierras del estado de Chihuahua suceden en promedio más de seis nevadas al año, mientras que en algunas regiones al norte de Durango y Sonora, las nevadas tienen una frecuencia de tres veces al año. También se han registrado nevadas que han afectado a las ciudades del centro del país, como las de Toluca, México, Puebla, Tlaxcala y San Luis Potosí. Eventualmente pueden formarse nevadas en el altiplano de México por la influencia de las corrientes frías provenientes del norte del país.

Históricamente las zonas donde su ocurrencia es más frecuente son los volcanes como el Pico de Orizaba, Popocatépetl, Iztaccíhuatl y Nevado de Toluca; también en las sierras de Chihuahua, Durango, Sonora, Coahuila, Baja California y Nuevo León y, en menor frecuencia, en la zona del Bajío (Zacatecas, Aguascalientes, San Luis Potosí, Guanajuato y Jalisco), así como en las partes altas del Valle de México, como es el Ajusco.

¿Dónde ocurren las Tormentas de Granizo? En la República Mexicana se producen granizadas principalmente en la región del altiplano, particularmente en los valles de la porción sur de éste y en la Sierra Madre Occidental, así como en la Sierra Madre del Sur y algunas regiones de Chiapas, Guanajuato, Durango y Sonora . Las ciudades que con mayor frecuencia son afectadas son Puebla, Pachuca, Tlaxcala, Zacatecas y el Distrito Federal, donde se tiene la mayor incidencia, durante los meses de mayo, julio y agosto.

¿Dónde ocurren los Tornados? Los registros que se han logrado recabar para conocer la frecuencia e intensidad de estos fenómenos, además de su localización geográfica, son pocos, remitiéndose exclusivamente a una recopilación de información existente entre testimonios históricos en la época de 958-1822, siglo XIX-XX, notas periodísticas 2000-2007 e información popular obtenida en trabajo de campo (Avendaño, 2006). En este trabajo se presenta un mapa de presencia de tornados (Figura 35) con base en la recopilación anterior. No se descarta que hayan ocurrido, u ocurran en el futuro, estos fenómenos en otros municipios debido a la presencia de tormentas severas.

¿Dónde ocurren las temperaturas extremas? Las ondas de calor se presentan con mayor frecuencia en la cuenca del Balsas y en la llanura costera del Pacífico, principalmente de Punta Farallón, Jalisco hasta Chiapas. También hay una pequeña zona en la península de Yucatán que se extiende de la bahía del Espíritu Santo a Chetumal en Quintana Roo.

Promedio de ondas cálidas en México

Las bajas temperaturas se encuentra bordeando las zonas más altas de México, es decir, sobre las sierras más importantes, por ejemplo, en la Sierra Madre Occidental, el Sistema Volcánico Transversal, las sierras de San Pedro Mártir y de Juárez en Baja California.

Daños por tormentas severas

Tormentas eléctricas

•Los efectos de las tormentas eléctricas van desde herir o causar el deceso de una persona de forma directa o indirecta hasta dañar la infraestructura de la población, que provocaría la suspensión de la energía eléctrica, además de afectar algunos electrodomésticos

Tormentas de Nieve (nevadas)

•En las ciudades los daños provocados son: el desquiciamiento del tránsito, apagones y taponamiento de drenajes, acumulación de nieve en los techos y su colapso, bloqueo de caminos, congelamiento de la red de agua potable, suspensión de labores y clases en las escuelas. •En las zonas rurales, los daños principalmente son a la agricultura.

Daños por tormentas severas

Tormentas de granizo (granizadas)

•Se presentan principalmente en las zonas rurales, ya que se destruyen las siembras y plantíos, causando, en ocasiones, la pérdida de animales de cría. En las regiones urbanas afectan a las viviendas, construcciones, alcantarillas y vías de transporte y áreas verdes cuando se acumula en cantidad suficiente puede obstruir el paso del agua en coladeras o desagües, generando inundaciones o encharcamientos importantes durante algunas horas.

Tornados

• Pérdidas económicas a la agricultura, a las viviendas, a la infraestructura urbana, lesiones, cortaduras e incluso, pérdidas humanas.

Sequía

Conceptos básicos: RIESGO

R=CVP Donde: C es el valor de los bienes expuestos V es el porcentaje de daños de una vivienda por efecto de una inundación ó vulnerabilidad, P es la probabilidad de que ocurra un hecho potencialmente dañino ó “peligro”

Conceptos básicos: Estimación del riesgo

R=CVP Si:

Si:

P = 0 entonces R = 0

P = 1 y V = 1 entonces

V = 0 entonces R = 0

R=C

En ocasiones el riesgo puede ser mayor que el valor de los bienes expuestos si se reconstruye y se vuelve a tener daños

EVALUACIÓN DEL RIESGO

EVALUACIÓN DEL RIESGO Mapa de peligro por inundaciones

EVALUACIÓN DEL RIESGO Mapa de vulnerabilidad por inundaciones

EVALUACIÓN DEL RIESGO Mapa de riesgo por inundaciones

Estimación de índices de riesgo

R = Valor bienes expuestos × Vulnerabilidad × Peligro Simplificando (de acuerdo a la disponibilidad de datos, y a no formular hipótesis poco creíbles):

IR = DensidadPobl × Imarginación × Ipeligro INEGI

CONAPO ó Índice de vulnerabilidad social

Nosotros

Estimación de índices de riesgo

IR = DensidadPobl × Imarginación × Ipeligro 100000

2

Densidad de población (hab/km )

10000

Ln [densidad de población] + 3

1000

100

10

1 1

0

105 209 313 417 521 625 729 833 937 1041 1145 1249 1353 1457 1561 1665 1769 1873 1977 2081 2185 2289 2393

IR = {Ln[DensidadPobl]+3} × Imarginación × Ipeligro

Criterios para definir al índice de peligro

1. Frecuencia de eventos. 2. Severidad de los eventos: • • •

Magnitud Extensión Afectaciones: daños materiales y/o decesos.

3. Independiente del tamaño de población o del área analizada para poder ser comparable. 4. Se puede elegir un rango de 3 ó 5 valores para su caracterización. 5. Nos podemos apoyar de declaratorias de emergencia o de desastre.

Análisis a nivel municipal Lo pequeño:

Lo grande:

SANTA CRUZ AMILPAS, OAX.

ENSENADA, B. C. 54,849

1.4 km2

km2

SANTA MAGDALENA JICOTLAN, OAX.

IZTAPALAPA, D. F. 1’820,888 HABITANTES

102 HABITANTES

2,454 municipios 103’263,388 habitantes

Conteo poblacional 2005

Análisis a nivel municipal: Japón

Análisis a nivel municipal: Japón

Análisis a nivel municipal: Japón

Densidad de población

Densidad de población en el mundo

Densidad de población

Grado de marginación (CONAPO, 2005)

Grado de marginación (CONAPO, 2005) El índice de marginación es una medida-resumen que permite diferenciar entidades federativas y municipios según el impacto global de las carencias que padece la población, como resultado de la falta de acceso a la educación, la residencia en viviendas inadecuadas, la percepción de ingresos monetarios insuficientes y las relacionadas con la residencia en localidades pequeñas. 1.

Población analfabeta de 15 años o más

2.

Población sin primaria completa de 15 años o más

3.

Ocupantes en viviendas sin drenaje ni servicio sanitario

4.

Ocupantes en viviendas sin energía eléctrica

5.

Ocupantes en viviendas sin agua entubada

6.

Viviendas con algún nivel de hacinamiento

7.

Ocupantes en viviendas con piso de tierra

8.

Población en localidades con menos de 5 000 habitantes

9.

Población ocupada con ingreso de hasta 2 salarios mínimos Muy bajo

[ -1.50487 , -0.98855 ]

Bajo [ -0.98855 , -0.21407 ] Medio

[ -0.21407 , 0.30225 ]

Alto [ 0.30225 , 1.07674 ] Muy alto

[ 1.07674 , 2.41213 ]

Grado de marginación (CONAPO, 2005)

San Luis Potosí, Querétaro y Guanajuato Yucatán Veracruz e Hidalgo

Sinaloa y Chihuahua

Chiapas y Tabasco

Guerrero y Oaxaca

Hidalgo y Veracruz

Estado de México

Puebla

Guerrero

Oaxaca, Puebla y Veracruz

Índice de vulnerabilidad social (CENAPRED, 2010)

Mapa nacional de riesgo por inundaciones

Mayor riesgo

Menor riesgo

Mapa nacional de riesgo por inundaciones y ciclones tropicales

Mayor riesgo

Menor riesgo

Ciclones tropicales

Nuestro territorio es especialmente susceptible a la acción de ciclones tropicales en ambos litorales: Pacífico y Golfo de México y Mar Caribe, por un período que abarca más de la mitad del año (de mayo 15 a noviembre 30).

Mapa de peligro por ciclones tropicales

Conclusiones

• Mediante el método descrito en este documento sería factible identificar municipios que ofrezcan mayor riesgo a sufrir daños por algún fenómeno natural o antrópico, de una manera sencilla y rápida, por lo que resulta útil en planeación general tanto a nivel federal como estatal. • El método es susceptible a actualizaciones, tanto de la dinámica poblacional como de la peligrosidad de fenómenos, ya que la tasa de ocurrencia de los eventos puede ser calculada y estimarse de nuevo con el índice correspondiente. • Se puede cambiar el índice de marginación por cualquier otro, por ejemplo, el índice de desarrollo humano de la ONU.

Gracias ¿Preguntas?

MAYOR INFORMACIÓN:

Martín Jiménez Espinosa. Subdirector de Riesgos Hidrometeorológicos @FixMje [email protected]

www.segob.gob.mx @segob_mx

protección civil federal: www.proteccioncivil.gob.mx @pcsegob