Descripción:
Este módulo, que representa la primera entrega del Curso Básico de Hidrología, ayuda al estudiante a desarrollar un nivel básico de comprensión de los elementos del ciclo hidrológico. El módulo emplea ilustraciones, animaciones y materiales interactivos para examinar los conceptos básicos del ciclo hidrológico, como la distribución del agua, el agua atmosférica, el agua de superficie, al agua subterránea y la acumulación y el derretimiento de nieve.

El Curso Básico de Hidrología permite comprender los conceptos principales de hidrología y su aplicación a las predicciones hidrológicas. Como este módulo es el primero de los temas fundamentales del curso, se puede estudiar de forma independiente, aunque estará también disponible como tema de apoyo desde cualquiera de los módulos planeados basados en casos reales.

Objetivos:
Desarrollar un cierto grado de comprensión de los elementos del ciclo hidrológico con el fin de utilizar las herramientas y fuentes de datos de forma más eficaz al generar sus pronósticos.

Introducción al ciclo hidrológico:
• Definir los aspectos más importantes de la hidrología y del ciclo hidrológico
• Nombrar los componentes del ciclo hidrológico
• Describir el concepto básico del balance hídrico en hidrología

Distribución:
• Reconocer las cuatro formas principales en que el agua se almacena y se distribuye en el ciclo hidrológico
• Describir las características más importantes del agua oceánica
• Definir las características más importantes del agua de superficie
• Describir el agua subterránea o freática y definir sus componentes más importantes

Agua atmosférica:
• Identificar los procesos más importantes del agua atmosférica
• Describir la importancia de la condensación y precipitación; identificar los métodos y herramientas más importantes empleados en su medición
• Definir la evaporación y los métodos y herramientas más importantes para su medición
• Describir los problemas que complican el proceso de medición
• Definir la transpiración y describir su papel en el proceso de lluvia y escorrentía
• Describir las distintas tasas de transpiración para diferentes tipos de vegetación superficial

Agua superficial:
• Definir los procesos más importantes asociados con el agua superficial: infiltración, humedad del suelo, escorrentía
• Identificar los factores que influyen en la infiltración
• Describir los elementos que componen el suelo
• Describir las posibles condiciones del suelo y cómo influyen en la infiltración
• Definir la escorrentía y describir el uso del hidrograma para medirla
• Describir los elementos de la escorrentía

Agua subterránea:
• Describir la importancia del agua subterránea en el ciclo hidrológico
• Describir las características de distintos tipos de acuíferos
• Definir el proceso de recarga
• Describir los métodos de recarga natural y artificial
• Definir la extracción y describir sus efectos en el nivel freático

Capa de nieve y deshielo:
• Describir el importante papel de la nieve y del hielo en el ciclo hidrológico
• Definir el equivalente en agua de la nieve e identificar los factores que afectan a la velocidad de deshielo
• Describir los pasos más importantes del proceso de deshielo

Tiempo estimado para terminar: 30 min

Descripción:
Este módulo guía al usuario a través de las consideraciones que fueron necesarias en el proceso de decisión al generar los pronósticos fluviales asociados con los restos del huracán Ivan entre el 17 y el 19 de septiembre de 2004 para el sistema fluvial del río Susquehanna en Pennsylvania y Nueva York, EE.UU. El módulo ayuda a aplicar los conceptos cubiertos en los temas fundamentales del Curso Básico de Hidrología. Entre otros, se tratan los siguientes temas específicos relevantes para este caso de estudio: condiciones del suelo, impacto del pronóstico cuantitativo de la precipitación (PCP) en la escorrentía, modelos de escorrentía, procesos de escorrentía, propagación o tránsito de caudales y relaciones nivel-caudal. También se consideran las observaciones de las condiciones aguas arriba y las comparaciones con las puntas de crecida históricas en términos de ayuda para tomar decisiones de pronósticos operativos de avenidas. Debido a que este módulo supone ciertos conocimientos previos de principios hidrológicos, recomendamos estudiar los temas fundamentales centrales como requisito previo.

Objetivos:
1. Describir las condiciones hidrológicas de la cuenca del río Susquehanna antes de los eventos asociados con el paso de los restos de huracán Ivan en la cuenca del río Susquehanna entre el 17 y 19 de septiembre de 2004:
* describir la geografía local y su impacto en la escorrentía generada por la tormenta;
* usar la climatología como referencia para identificar las posibles repercusiones de la tormenta;
* describir la textura del suelo, el perfil del suelo y las condiciones de cubierta vegetal de la región;
* analizar los niveles de la humedad del suelo antecedente para la zona.

2. Analizar la lluvia observada y pronosticada, los factores que influyen en la escorrentía y los pronósticos fluviales iniciales para el río Susquehanna antes de este evento:
* analizar la información sobre la lluvia y el suelo y anticipar su impacto en la escorrentía;
* interpretar la información sobre escorrentía generada por los modelos fluviales;
* anticipar cómo los errores de PCP pueden afectar la magnitud de la escorrentía.

3. Aplicar los conocimientos sobre los procesos de escorrentía y el modelado fluvial a los caudales observados e históricos con el fin de generar un pronóstico para el río Susquehanna en Wilkes-Barre:
* analizar y anticipar los mecanismos de escorrentía predominantes durante el desarrollo de un episodio de crecida;
* examinar las contribuciones relativas de los distintos componentes del hidrograma del pronóstico;
* examinar el impacto de los cambios en la precipitación sobre la punta de avenida esperada;
* analizar el impacto de los errores en el pronóstico de precipitación sobre los errores del pronóstico de escorrentía;
* anticipar el impacto de la escorrentía propagada desde zonas aguas arriba;
* usar observaciones e información histórica para evaluar la probabilidad de un evento extremo pronosticado;
* interpretar y ajustar la guía de los modelos de pronóstico fluvial;
* emitir un pronóstico fluvial pese a las incertidumbres;
* comprender la importancia de la experiencia para el proceso de creación de un pronóstico.

4. Evaluar las lecciones aprendidas durante el proceso de pronóstico hasta y durante este evento de crecida:
* validar la actuación del modelo de pronóstico fluvial para el nivel máximo de crecida;
* interpretar el aporte de los distintos componentes del modelo fluvial al pronóstico y sus errores;
* explicar el importante papel de las curvas de gastos;
* relacionar este evento a eventos pasados de crecidas importantes.

Tiempo estimado para terminar: 120 min

Descripción:
Este módulo guía al usuario a través de siete casos de estudio de eventos de inundación repentina que ocurrieron en la región continental de los EE.UU. entre 2003 y 2006. Se presentan los casos siguientes:

* 30-31 de agosto de 2003: Condados de Chase y Lyon, Kansas
* 16-17 de septiembre de 2004: Condado de Macon, Carolina del Norte
* 31 de julio de 2006: Montañas de Santa Catalina, cerca de Tucson, Arizona
* 25 de diciembre de 2003: Zona quemada cerca de San Bernardino, California
* 30 de agosto de 2004: Inundación repentina urbana en Richmond, Virginia
* 19-20 de agosto de 2003: Inundación repentina urbana en Las Vegas, Nevada
* 9 de octubre de 2005: Condado de Cheshire, Nueva Hampshire

Este módulo ayuda al usuario a aplicar los conceptos cubiertos en los temas fundamentales del curso Curso Básico de Hidrología. Entre otros, se tratan los siguientes temas específicos relevantes para estos casos de estudio: características físicas de las cuencas que las hacen propensas a las inundaciones repentinas, respuesta de las cuencas a la precipitación, orientación para inundaciones repentinas, o FFG (Flash Flood Guidance), relación entre incendio descontrolados e inundaciones repentinas y relación entre urbanización e inundaciones repentinas. Los casos de estudio tocan también otros temas relacionados, como estimaciones cuantitativas de precipitación por radar, productos de monitorización y predicción de inundaciones repentinas (FFMP) del National Weather Service, flujos de escombros, agua retenida y comunicaciones entre distintas agencias. Debido a que este módulo supone ciertos conocimientos previos de principios hidrológicos, recomendamos estudiar los temas fundamentales centrales como requisito previo. En particular, los módulos Procesos de escorrentía y Procesos de inundación repentina contienen material directamente relacionado con estos casos de estudio.

Objetivos:
1. Comprender la respuesta hidrológica frente a las lluvias intensas que lleva a escorrentía rápida e inundaciones repentinas.
2. Reconocer la utilidad y las limitaciones de las herramientas de pronóstico de inundaciones repentinas del NWS (FFMP, FFG, QPE de radar).
3. Comprender que las cuencas propensas a inundaciones repentinas pueden ser muy pequeñas.
4. Identificar la característica señal de tormenta de centroide de eco bajo (Low Echo Centroid, LEC) y entender lo que implica en términos de producción de lluvia.
5. Comprender la utilidad y las limitaciones de diferentes relaciones Z-R.
6. Reconocer la información proporcionada por la herramienta de monitorización y predicción de inundaciones repentinas (FFMP) aguas arriba y aguas abajo.
7. Recordar cómo y por qué la lluvia indicada por el software FFMP para una cuenca puede ocultar problemas de radar, como las barreras topográficas.
8. Considerar formas de utilizar otros datos en áreas donde hay barreras topográficas que obstruyen el haz del radar.
9. Comprender el posible impacto de un incendio en la hidrología de la cuenca.
10. Recordar que una inundación repentina puede provocar flujos de escombros.
11. Comprender que en algunas circunstancias puede ser apropiado modificar los valores de orientación para inundaciones repentinas (FFG).
12. Reconocer la información importante que brindan los campos de diferencias y razones de la herramienta de monitorización y predicción de inundaciones repentinas (FFMP).
13. Estar consciente de los importantes esfuerzos colaborativos entre el NWS y otras agencias, como el Servicio Geológico de EE.UU. (USGS).
14. Comprender el enorme impacto que el desarrollo urbano y suburbano puede tener en la respuesta de una cuenca.
15. Comprender cómo y por qué puede ser necesario modificar los valores de orientación para inundaciones repentinas (FFG) en zonas urbanas.
16. Anticipar la pequeña demora temporal entre el máximo de intensidad de la lluvia y el nivel máximo de las aguas de inundación en zonas urbanas.
17. Reconocer que pueden ocurrir inundaciones repentinas aguas abajo de las cuencas que reciben las lluvias más intensas.
18. Reconocer el potencial de inundaciones repentinas provocado por la liberación súbita del agua que se halla detenida en estructuras diseñadas por el ser humano.
19. Reconocer la importancia de las comunicaciones entre distintas agencias antes y durante un evento de inundación repentina, especialmente los que implican fallos estructurales.

Tiempo estimado para terminar: 1 h

Descripción:
Este módulo brinda información sobre las inundaciones asociadas con la obstrucción de los ríos debido a la acumulación de hielo fluvial. Esta adaptación de un webcast presentado por la Dra. Kate White, experta en la materia, explora los procesos básicos del hielo fluvial, incluidos los aspectos de formación, crecimiento, fracturación y transporte, y cómo puede provocar obstrucciones e inundaciones. Además, la Dra. White describe el moderno proceso de pronóstico de hielo y el trabajo de investigación y desarrollo de modelado de hielo que está realizando el Cuerpo de Ingenieros del Ejército de los EE.UU. Como este módulo es uno de los temas fundamentales del Curso Básico de Hidrología, se puede estudiar de forma independiente o como tema de apoyo que aporta información científica real a medida que el estudiante termina los módulos de pronóstico planeados basados en casos reales.

Objetivos:
Describir los factores que causan las inundaciones repentinas provocadas por las barreras de hielo:
* usar una terminología uniforme para describir las barreras de hielo;
* describir los procesos básicos del hielo, como su formación, crecimiento, ruptura y transporte;
* explicar por qué se forman las barreras de hielo.

Describir los métodos y las técnicas que se utilizan en la predicción y el pronóstico de las barreras de hielo:
* describir los métodos y las herramientas de modelado que se utilizan actualmente para predecir las barreras de hielo;
* describir los proyectos de investigación y desarrollo que se están realizando en el Laboratorio de Investigación e Ingeniería de las Regiones Frías (Cold Regions Research and Engineering Laboratory, o CRREL), que forma parte del Cuerpo de Ingenieros del Ejército de los Estados Unidos (U.S. Army Corps of Engineers);
* describir otros recursos y herramientas disponibles a través de CRREL.

Tiempo estimado para terminar: 1 h

Descripción:
Este módulo ayuda a comprender el papel del deshielo en el proceso de pronóstico hidrológico. El módulo comienza con una explicación de cómo los factores tales como el viento, el sol, la topografía y la vegetación influyen en la distribución del agua de deshielo y después presenta la evolución de las características de la capa de nieve. Esa base permite estudiar los intercambios energéticos entre la nieve y la atmósfera y cómo influyen en la rapidez y totalidad del derretimiento de la nieve. Finalmente, se explican el movimiento del agua por la nieve y su destino cuando alcanza la superficie del suelo. La lección incluye varios ejemplos breves de casos reales de deshielo.

Objetivos:
Describir el desarrollo y la evolución de la capa de nieve:
* explicar los efectos del terreno, del viento, de la vegetación y de la temperatura;
* describir cómo la sublimación afecta la capa de nieve;
* describir el proceso de metamorfismo de la nieve;
* explicar los conceptos de relación nieve a líquido y equivalente en agua de la nieve;
* describir la importancia de los intercambios de energía que tienen lugar en la capa de nieve.

Describir los procesos hasta y durante el deshielo:
* explicar la importancia del intercambio de calor latente;
* describir las condiciones necesarias para el deshielo rápido;
* explicar la importancia de la lluvia para el proceso de deshielo de la nieve.

Describir el destino del agua del deshielo de la nieve:
* describir el movimiento del agua por una capa de nieve acumulada;
* explicar lo que ocurre cuando el agua de deshielo alcanza la superficie del suelo;
* describir una situación en que el deshielo produciría un episodio de escorrentía rápida.

Tiempo estimado para terminar: 1 h

Descripción:
The “Introduction to Ensemble Streamflow Prediction” module provides basic information on probabilistic streamflow forecasting. In this webcast, Dr. Richard Koehler, the National Hydrologic Sciences Training Coordinator for NOAA's NWS, presents information about the types of organizations that might use probabilistic streamflow forecasts as well as foundation concepts and background for ESP methods. The module begins with a brief review of hydrologic models including deterministic, stochastic, and scenario-based approaches. It then provides an overview of time-series approaches including a summary of traditional techniques such as flood frequency, flood analysis, statistical analysis, and trend analysis. Finally, the module presents the basics of ESP techniques including an explanation of its strengths, weaknesses, and appropriate application. The module also provides guidance on how to interpret ensemble forecast products.

Objetivos:
Describe terminology and definitions for Ensemble Streamflow Prediction, or ESP:
- Use standard language to describe ESP.
- Explain what time series, realizations, and ensembles represent.
- Describe basic processes using output from scenario-based deterministic models and traditional streamflow analysis methods.

Describe methods and techniques used in ESP:
- Describe current modeling methods and tools used in trace plots.
- Describe product output from ESP.
- Describe use of verification of ESP products.

Tiempo estimado para terminar: 60 min