Analisis-de-la-frecuencia-duracion-y-severidad-de-las-sequas-meteorologicas-en-la-cuenca-del-Ro-Yaqui

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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO 
PROGRAMA DE MAESTRÍA Y DOCTORADO EN INGENIERÍA 
 HIDRÁULICA – INGENIERÍA CIVIL 
 
 
 
 
 
 
ANÁLISIS DE LA FRECUENCIA, DURACIÓN Y SEVERIDAD DE LAS SEQUÍAS 
METEOROLÓGICAS EN LA CUENCA DEL RÍO YAQUI 
 
 
 
TESIS 
QUE PARA OPTAR POR EL GRADO DE: 
MAESTRO EN INGENIERÍA 
 
 
 
 
 
PRESENTA: 
ING. IRENE GONZÁLEZ SERRANO 
 
 
 
 
TUTOR PRINCIPAL: 
Dr. DAVID ORTEGA GAUCIN 
INSTITUTO MEXICANO DE TECNOLOGÍA DEL AGUA 
 
 
 
CD.MX., ENERO 2019 
 
 
 
UNAM – Dirección General de Bibliotecas 
Tesis Digitales 
Restricciones de uso 
 
DERECHOS RESERVADOS © 
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Todo el material contenido en esta tesis esta protegido por la Ley Federal 
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fines educativos e informativos y deberá citar la fuente donde la obtuvo 
mencionando el autor o autores. Cualquier uso distinto como el lucro, 
reproducción, edición o modificación, será perseguido y sancionado por el 
respectivo titular de los Derechos de Autor. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
JURADO ASIGNADO: 
 
 
 
 
Presidente: DR. EDMUNDO PEDROZA GONZÁLEZ 
 
Secretario: DR. CARLOS EDUARDO MARIANO ROMERO 
 
Vocal: DR. DAVID ORTEGA GAUCIN 
 
1 er. Suplente: DR. MARTÍN JOSÉ MONTERO MARTINEZ 
 
2 d o. Suplente: M.I. JESÚS DE LA CRUZ BARTOLÓN 
 
 
 
 
 
 
Lugar donde se realizó la tesis: 
INSTITUTO MEXICANO DE TECNOLOGÍA DEL AGUA, JIUTEPEC MORELOS 
 
 
 
 
 
 
TUTOR DE TESIS: 
 
DAVID ORTEGA GAUCIN 
 
 
 
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FIRMA
 
Dedicatoria 
Miles de personas han sobrevivido sin amor; 
ninguna sin agua. 
W. H. Auden 
Sin Dios en mi vida no habría 
conseguido nada. 
 
La tesis la dedico con todo mi amor y esfuerzo a: 
El amor de vida David por toda la espera, comprensión 
 y apoyo brindado en esta etapa. 
 
A mis padres Rene y María porque siempre fueron 
mi mejor guía, siempre estuvieron aconsejándome y 
brindando su infinito amor. 
 
Y en la memoria de mi tío Feliciano que siempre me 
motivo para luchar por lo que quiero. 
 
A la señora Juanita por cuidar de mí. 
 
Y todas esas personas que siempre creyeron en mi 
y jamás dejaron de alentarme por seguir 
 en esta gran lucha, la vida… 
 
 
 
 
 
 
 
Agradecimientos 
Agradezco infinitamente al Dr. David Ortega Gaucin por su tiempo y paciencia brindados en 
cada una de las etapas del desarrollo de este trabajo, así como también por compartir sus 
conocimientos, sus consejos, apoyo y confianza incondicional en todo momento. 
 
 
A cada uno de los sinodales que se dieron tiempo para la revisión de la tesis y dar sus 
recomendaciones permitiendo que esta se enriqueciera. 
 
 
Mi gratitud a las diferentes instancias que permitieron el desarrollo y culminación de la tesis 
como son: 
Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACYT) 
Instituto Mexicano de Tecnología del Agua (IMTA) 
Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) 
 
 
Un agradecimiento especial para el Organismo de Cuenca Noroeste (OCN) por abrirme las 
puertas y permitirme conocer algunos lugares de interés de la zona en estudio. 
Al Sistema Meteorológico Nacional (SMN) por la disposición y entrega de información 
climatológica. 
 
 
También a los profesores del posgrado que desde el primer momento de la maestría 
compartieron sus conocimientos y siempre que lo necesite estuvieron para aconsejarme. 
Así como también a los compañeros que apoyaron en el desarrollo de la tesis y muchos otros 
que brindaron su compañía en esta gran etapa. 
No me resta más que decir gracias, gracias por formar parte de este gran sueño que ahora se 
convierte en una realidad y con el favor de Dios sé que vendrán cosas aún mejores. 
 
 
 
 
 
i 
ÍNDICE 
RESUMEN………..………………………...…………………..................................... xiv 
ABSTRACT ………..………………………...…………………..................................... xvi 
1. INTRODUCCIÓN ........................................................................................................ 1 
1.1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ............................................................................................... 2 
1.2 OBJETIVOS ...................................................................................................................................... 3 
1.2.1 Objetivo general: .................................................................................................................... 3 
1.2.2 Objetivos específicos: ............................................................................................................ 3 
1.3 HIPÓTESIS ....................................................................................................................................... 4 
1.4 JUSTIFICACIÓN................................................................................................................................ 4 
1.5 ANTECEDENTES ............................................................................................................................. 5 
2. MARCO TEÓRICO .................................................................................................... 10 
2.1 DEFINICIÓN Y TIPOS DE SEQUÍAS .............................................................................................. 10 
2.1.1 Sequía meteorológica ........................................................................................................... 12 
2.1.2 Sequía hidrológica ................................................................................................................ 12 
2.1.3 Sequía agrícola ...................................................................................................................... 13 
2.1.4 Sequía socioeconómica ........................................................................................................ 13 
2.2 CAUSAS DE LAS SEQUÍAS ............................................................................................................. 13 
2.2.1 Causas de origen natural...................................................................................................... 14 
2.2.2 Causas de origen antropogénico ........................................................................................ 16 
2.3 EFECTOS DE LA SEQUÍA .............................................................................................................. 17 
2.4 MÉTODOS PARA EL ANÁLISIS DE SEQUÍAS METEOROLÓGICAS .............................................. 17 
3. MATERIALES Y MÉTODOS .................................................................................... 22 
3.1 ÁREA DE ESTUDIO Y SUS CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES ..................................................... 22 
3.1.1 Ubicación geográfica de la cuenca ..................................................................................... 22 
3.1.2 Climatología .......................................................................................................................... 23 
3.1.3 Orografía ............................................................................................................................... 26 
3.1.4 Hidrografía ............................................................................................................................ 27 
3.1.5 Edafología ............................................................................................................................. 29 
3.1.6 Uso de suelo y vegetación ................................................................................................... 30 
3.1.7 Usos del agua ........................................................................................................................ 31 
3.2 MATERIALES UTILIZADOS PARALA CARACTERIZACIÓN DE LA SEQUÍA METEOROLÓGICA
 .............................................................................................................................................................. 32 
3.3 METODOLOGÍA UTILIZADA PARA LA CARACTERIZACIÓN DE LA SEQUÍA METEOROLÓGICA
 .............................................................................................................................................................. 32 
3.3.1 Selección de las estaciones climatológicas ........................................................................ 33 
a) Estimación de datos faltantes .............................................................................................. 38 
 Método del U.S. National Weather Service: ................................................................. 38 
 Método Racional Deductivo: .......................................................................................... 39 
 Método de la Relación Normalizada: ............................................................................. 40 
 
 
ii 
3.3.2 Revisión de la calidad de los datos..................................................................................... 41 
a) Prueba Estadística T de Student ......................................................................................... 45 
b) Prueba Estadística de Cramer ............................................................................................. 46 
3.3.3 Caracterización de las sequías meteorológicas en la CRY .............................................. 48 
a) Descripción de los índices de sequía y software utilizados ............................................. 48 
 Índice Estandarizado de Precipitación (SPI) ................................................................ 48 
 Índice de Reconocimiento de Sequía (RDI) ................................................................. 53 
 Índice Estandarizado de Precipitación-Evapotranspiración (SPEI) ......................... 56 
3.3.4 Análisis de la frecuencia, duración y severidad de las sequías meteorológicas ............ 58 
3.3.5 Mapas de las sequías meteorológicas en la CRY ............................................................. 59 
4. ANÁLISIS Y DISCUSIÓN DE RESULTADOS ........................................................ 60 
4.1 SERIES TEMPORALES .................................................................................................................... 60 
4.2 ÍNDICE ESTANDARIZADO DE PRECIPITACIÓN (SPI) .............................................................. 62 
4.3 ÍNDICE DE RECONOCIMIENTO DE SEQUÍA (RDI) .................................................................. 68 
4.4 ÍNDICE ESTANDARIZADO DE PRECIPITACIÓN-EVAPOTRANSPIRACIÓN (SPEI) ................ 74 
4.5 COMPARACIÓN ENTRE ÍNDICES ................................................................................................. 78 
5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES......................................................... 91 
5.1 CONCLUSIONES GENERALES ...................................................................................................... 91 
5.2 RECOMENDACIONES ................................................................................................................... 94 
6. BIBLIOGRAFÍA ......................................................................................................... 96 
7. ANEXOS ................................................................................................................... 101 
7.1 ANEXO 1. DATOS CLIMATOLÓGICOS DE CADA UNA DE LAS ESTACIONES SELECCIONADAS
 ............................................................................................................................................................101 
7.2 ANEXO 2. EVOLUCIÓN HISTÓRICA DE CADA UNO DE LOS ÍNDICES EN LAS 23 ESTACIONES 
SELECCIONADAS DE LA CRY PARA UN PERÍODO DE ANÁLISIS DE (1986-2015) ......................147 
7.3 ANEXO 3. VALORES CARACTERÍSTICOS DE LA SEQUÍA METEOROLÓGICA EN LAS 23 
ESTACIONES SELECCIONADAS DE LA CRY. SEGÚN LO OBTENIDO EN EL SPI, RDI Y SPEI .159 
7.4 ANEXO 4. REPRESENTACIÓN ESPACIAL DE LAS SEQUÍAS PRESENTES EN LA CRY ...........193 
7.4.1 Mapas del SPI .....................................................................................................................193 
7.4.2 Mapas del RDI ....................................................................................................................200 
7.4.3 Mapas del SPEI ..................................................................................................................208 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
iii 
ÍNDICE DE FIGURAS 
Figura 2.1 Secuencia de evolución de los diversos tipos de sequía operacional. .......................... 11 
Figura 2.2 Líneas imaginarias de los trópicos norte y sur. ............................................................... 14 
Figura 2.3 Condiciones del clima con y sin algún fenómeno. ......................................................... 15 
Figura 3.1 CRY y su ubicación geográfica en la República Mexicana. ........................................... 22 
Figura 3.2 Climatología en la CRY para el año 2008. ....................................................................... 24 
Figura 3.3 Comportamiento histórico de la precipitación total anual en la CRY (1986-2015). . 24 
Figura 3.4 Comportamiento histórico de la temperatura total anual en la CRY (1986-2015). ... 25 
Figura 3.5 Climograma de la CRY (1986-2015). ................................................................................ 26 
Figura 3.6 Orografía en la CRY. .......................................................................................................... 27 
Figura 3.7 Hidrografía y ubicación de las principales presas. .......................................................... 28 
Figura 3.8 Edafología en la CRY para el año 2008. .......................................................................... 29 
Figura 3.9 Capas de vegetación y uso de suelo en la CRY para el año 2015. ................................ 31 
Figura 3.10 Distribución porcentual del agua en la CRY conforme su uso. ................................. 32 
Figura 3.11 Ubicación de las estaciones climatológicas representativas de la CRY. .................... 37 
Figura 3.12 Resultados del coeficiente de determinación para los métodos (IDW, racional 
deductivo y relación normalizada). ...................................................................................................... 41 
Figura 4.1Isoyetas promedio histórico (mm) para CRY. ................................................................. 61 
Figura 4.2 Isotermas promedio histórico (°C) para CRY. ............................................................... 61 
Figura 4.3 Comportamiento histórico del SPI para la estación Porfirio Díaz (1986-2015). ....... 64 
Figura 4.4 Mapa de la CRY para el SPI en mayo de 2000. .............................................................. 67 
Figura 4.5 Mapa de la CRY para el SPI en septiembre de 2000. ..................................................... 67 
Figura 4.6 Comportamiento histórico del RDI para la estación Porfirio Díaz (1986-2015). ..... 70 
Figura 4.7 Mapa de la CRY para el RDI en mayo del 2000. ............................................................ 72 
Figura 4.8 Mapa de la CRY para el RDI en septiembre del 2000. .................................................. 72 
Figura 4.9 Comportamiento histórico del SPEI para la estación Porfirio Díaz (1986-2015). .... 75 
Figura 4.10 Mapa de la CRY para el SPEI en septiembre del 2000. .............................................. 77 
Figura 4.11 Mapa de la CRY para el SPEI en mayo del 2000. ........................................................ 77 
Figura 4.12 Distribución porcentual de los meses sin y con sequía según su categoría en la 
CRY. .........................................................................................................................................................79 
Figura 7.1 Comportamiento histórico de cada índice “SPI, RDI y SPEI” para la estación 
Madera (8097) en el período (1986-2015). .......................................................................................147 
Figura 7.2 Comportamiento histórico de cada índice “SPI, RDI y SPEI” para la estación Agua 
Prieta (26001) en el período (1986-2015). ........................................................................................147 
Figura 7.3 Comportamiento histórico de cada índice “SPI, RDI y SPEI” para la estación 
Bacanuchi (26007) en el período (1986-2015). ................................................................................148 
Figura 7.4 Comportamiento histórico de cada índice “SPI, RDI y SPEI” para la estación 
Banámichi (26008) en el período (1986-2015). ................................................................................148 
Figura 7.5 Comportamiento histórico de cada índice “SPI, RDI y SPEI” para la estación 
Batacosa (26009) en el período (1986-2015). ...................................................................................149 
Figura 7.6 Comportamiento histórico de cada índice “SPI, RDI y SPEI” para la estación Cd. 
Obregón (26018) en el período (1986-2015). ..................................................................................149 
Figura 7.7 Comportamiento histórico de cada índice “SPI, RDI y SPEI” para la estación Presa 
Álvaro Obregón (26068) en el período (1986-2015). .....................................................................150 
file:///C:/Users/Irene/Pictures/Tesis_Correcciones%20Montero%20.docx%23_Toc529378791
file:///C:/Users/Irene/Pictures/Tesis_Correcciones%20Montero%20.docx%23_Toc529378799
file:///C:/Users/Irene/Pictures/Tesis_Correcciones%20Montero%20.docx%23_Toc529378802
 
 
iv 
Figura 7.8 Comportamiento histórico de cada índice “SPI, RDI y SPEI” para la estación 
Sahuaripa (26077) en el período (1986-2015). .................................................................................150 
Figura 7.9 Comportamiento histórico de cada índice “SPI, RDI y SPEI” para la estación El 
Tapiro (26186) en el período (1986-2015). .......................................................................................151 
Figura 7.10 Comportamiento histórico de cada índice “SPI, RDI y SPEI” para la estación 
Mazocahui (26198) en el período (1986-2015). ...............................................................................151 
Figura 7.11 Comportamiento histórico de cada índice “SPI, RDI y SPEI” para la estación 
Pueblo de Álamos (26199) en el período (1986-2015). ..................................................................152 
Figura 7.12 Comportamiento histórico de cada índice “SPI, RDI y SPEI” para la estación 
Tecoripa (26201) en el período (1986-2015). ...................................................................................152 
Figura 7.13 Comportamiento histórico de cada índice “SPI, RDI y SPEI” para la estación 
Tepache (26202) en el período (1986-2015). ...................................................................................153 
Figura 7.14 Comportamiento histórico de cada índice “SPI, RDI y SPEI” para la estación 
Huepac (26214) en el período (1986-2015). .....................................................................................153 
Figura 7.15 Comportamiento histórico de cada índice “SPI, RDI y SPEI” para la estación 
Punta de Agua 2 (26223) en el período (1986-2015). .....................................................................154 
Figura 7.16 Comportamiento histórico de cada índice “SPI, RDI y SPEI” para la estación 
Colonia Yaqui (26235) en el período (1986-2015). .........................................................................154 
Figura 7.17 Comportamiento histórico de cada índice “SPI, RDI y SPEI” para la estación 
Granados (26236) en el período (1986-2015). .................................................................................155 
Figura 7.18 Comportamiento histórico de cada índice “SPI, RDI y SPEI” para la estación 
Onavas (26265) en el período (1986-2015). .....................................................................................155 
Figura 7.19 Comportamiento histórico de cada índice “SPI, RDI y SPEI” para la estación San 
José Pimas (26268) en el período (1986-2015). ...............................................................................156 
Figura 7.20 Comportamiento histórico de cada índice “SPI, RDI y SPEI” para la estación 
Guaymas 4-P-6 (26292) en el período (1986-2015). .......................................................................156 
Figura 7.21 Comportamiento histórico de cada índice “SPI, RDI y SPEI” para la estación 
Porfirio Díaz (26297) en el período (1986-2015). ...........................................................................157 
Figura 7.22 Comportamiento histórico de cada índice “SPI, RDI y SPEI” para la estación Calle 
Seiscientos (26298) en el período (1986-2015). ...............................................................................157 
Figura 7.23 Comportamiento histórico de cada índice “SPI, RDI y SPEI” para la estación Calle 
Seiscientos (26403) en el período (1986-2015). ...............................................................................158 
Figura 7.24 Mapa de la CRY para el SPI en mayo de 1991. ..........................................................193 
Figura 7.25 Mapa de la CRY para el SPI en junio de 1991. ...........................................................193 
Figura 7.26 Mapa de la CRY para el SPI en julio de 1991. ............................................................193 
Figura 7.27 Mapa de la CRY para el SPI en agosto de 1991. ........................................................193 
Figura 7.28 Mapa de la CRY para el SPI en septiembre de 1991. ................................................194 
Figura 7.29 Mapa de la CRY para el SPI en mayo de 1993. ..........................................................194 
Figura 7.30 Mapa de la CRY para el SPI en junio de 1993. ...........................................................194 
Figura 7.31 Mapa de la CRY para el SPI en julio de 1993. ............................................................194 
Figura 7.32 Mapa de la CRY para el SPI en agosto de 1993. ........................................................195 
Figura 7.33 Mapa de la CRY para el SPI en septiembre de 1993. ................................................195 
Figura 7.34 Mapa de la CRY para el SPI en mayo de 1996. ..........................................................195 
Figura 7.35 Mapa de la CRY para el SPI en junio de 1996. ...........................................................195 
 
 
v 
Figura 7.36 Mapa de la CRY para el SPI en julio de 1996. ............................................................196 
Figura 7.37 Mapa de la CRY para el SPI en agosto de 1996. ........................................................196 
Figura 7.38 Mapa de la CRY para el SPI en septiembre de 1996. ................................................196 
Figura 7.39 Mapa de la CRY para el SPI en mayo de 2000. ..........................................................196 
Figura 7.40 Mapa de la CRY para el SPI en junio de 2000. ...........................................................197 
Figura 7.41 Mapa de la CRY para el SPI en julio de 2000. ............................................................197 
Figura 7.42 Mapa de la CRY para el SPI agosto en de 2000. ........................................................197 
Figura 7.43 Mapa de la CRY para el SPI en septiembre de 2000. ................................................197 
Figura 7.44 Mapa de la CRY para el SPI en mayo de 2004. ..........................................................198 
Figura 7.45 Mapa de la CRY para el SPI en junio de 2004. ...........................................................198 
Figura 7.46 Mapa de la CRY para el SPIen julio de 2004. ............................................................198 
Figura 7.47 Mapa de la CRY para el SPI en agosto de 2004. ........................................................198 
Figura 7.48 Mapa de la CRY para el SPI en septiembre de 2004. ................................................199 
Figura 7.49 Mapa de la CRY para el SPI en mayo de 2006. ..........................................................199 
Figura 7.50 Mapa de la CRY para el SPI en junio de 2006. ...........................................................199 
Figura 7.51 Mapa de la CRY para el SPI en julio de 2006. ............................................................199 
Figura 7.52 Mapa de la CRY para el SPI en agosto de 2006. ........................................................200 
Figura 7.53 Mapa de la CRY para el SPI en septiembre de 2006. ................................................200 
Figura 7.54 Mapa de la CRY para el RDI en mayo de 1991. .........................................................200 
Figura 7.55 Mapa de la CRY para el RDI en junio de 1991. .........................................................200 
Figura 7.56 Mapa de la CRY para el RDI en julio de 1991. ..........................................................201 
Figura 7.57 Mapa de la CRY para el RDI en agosto de 1991. .......................................................201 
Figura 7.58 Mapa de la CRY para el RDI en septiembre de 1991. ...............................................201 
Figura 7.59 Mapa de la CRY para el RDI en mayo de 1993. .........................................................201 
Figura 7.60 Mapa de la CRY para el RDI en junio de 1993. .........................................................202 
Figura 7.61 Mapa de la CRY para el RDI en julio de 1993. ..........................................................202 
Figura 7.62 Mapa de la CRY para el RDI en agosto de 1993. .......................................................202 
Figura 7.63 Mapa de la CRY para el RDI en septiembre de 1993. ...............................................202 
Figura 7.64 Mapa de la CRY para el RDI en mayo de 1996. .........................................................203 
Figura 7.65 Mapa de la CRY para el RDI en junio de 1996. .........................................................203 
Figura 7.66 Mapa de la CRY para el RDI en julio de 1996. ..........................................................203 
Figura 7.67 Mapa de la CRY para el RDI en agosto de 1996. .......................................................203 
Figura 7.68 Mapa de la CRY para el RDI en septiembre de 1996. ...............................................204 
Figura 7.69 Mapa de la CRY para el RDI en mayo de 2000. .........................................................204 
Figura 7.70 Mapa de la CRY para el RDI en junio de 2000. .........................................................204 
Figura 7.71 Mapa de la CRY para el RDI en julio de 2000. ..........................................................204 
Figura 7.72 Mapa de la CRY para el RDI en agosto de 2000. .......................................................205 
Figura 7.73 Mapa de la CRY para el RDI en septiembre de 2000. ...............................................205 
Figura 7.74 Mapa de la CRY para el RDI en mayo de 2004. .........................................................205 
Figura 7.75 Mapa de la CRY para el RDI en junio de 2004. .........................................................205 
Figura 7.76 Mapa de la CRY para el RDI en julio de 2004. ..........................................................206 
Figura 7.77 Mapa de la CRY para el RDI en agosto de 2004. .......................................................206 
Figura 7.78 Mapa de la CRY para el RDI en septiembre de 2004. ...............................................206 
Figura 7.79 Mapa de la CRY para el RDI en mayo de 2006. .........................................................206 
 
 
vi 
Figura 7.80 Mapa de la CRY para el RDI en junio de 2006. .........................................................207 
Figura 7.81 Mapa de la CRY para el RDI en julio de 2006. ..........................................................207 
Figura 7.82 Mapa de la CRY para el RDI en agosto de 2006. .......................................................207 
Figura 7.83 Mapa de la CRY para el RDI en septiembre de 2006. ...............................................207 
Figura 7.84 Mapa de la CRY para el SPEI en mayo de 1991. .......................................................208 
Figura 7.85 Mapa de la CRY para el SPEI en junio de 1991. ........................................................208 
Figura 7.86 Mapa de la CRY para el SPEI en julio de1991. ..........................................................208 
Figura 7.87 Mapa de la CRY para el SPEI en agosto de 1991. .....................................................208 
Figura 7.88 Mapa de la CRY para el SPEI en septiembre de 1991. .............................................209 
Figura 7.89 Mapa de la CRY para el SPEI en mayo de 1993. .......................................................209 
Figura 7.90 Mapa de la CRY para el SPEI en junio de 1993. ........................................................209 
Figura 7.91 Mapa de la CRY para el SPEI en julio de1993. ..........................................................209 
Figura 7.92 Mapa de la CRY para el SPEI en agosto de 1993. .....................................................210 
Figura 7.93 Mapa de la CRY para el SPEI en septiembre de 1993. .............................................210 
Figura 7.94 Mapa de la CRY para el SPEI en mayo de1996. ........................................................210 
Figura 7.95 Mapa de la CRY para el SPEI en junio de 1996. ........................................................210 
Figura 7.96 Mapa de la CRY para el SPEI en julio de 1996. .........................................................211 
Figura 7.97 Mapa de la CRY para el SPEI en agosto de 1996. .....................................................211 
Figura 7.98 Mapa de la CRY para el SPEI en septiembre de 1996. .............................................211 
Figura 7.99 Mapa de la CRY para el SPEI en mayo de 2000. .......................................................211 
Figura 7.100 Mapa de la CRY para el SPEI en junio de 2000. ......................................................212 
Figura 7.101 Mapa de la CRY para el SPEI en julio de 2000. .......................................................212 
Figura 7.102 Mapa de la CRY para el SPEI en agosto de 2000. ...................................................212 
Figura 7.103 Mapa de la CRY para el SPEI en septiembre de 2000. ...........................................212 
Figura 7.104 Mapa de la CRY para el SPEI en mayo de 2004. .....................................................213 
Figura 7.105 Mapa de la CRY para el SPEI en junio de 2004. ......................................................213 
Figura 7.106 Mapa de la CRY para el SPEI en julio de 2004. .......................................................213 
Figura 7.107 Mapa de la CRY para el SPEI en agosto de 2004. ...................................................213 
Figura 7.108 Mapa de la CRY para el SPEI en septiembre de 2004. ...........................................214 
Figura 7.109 Mapa de la CRY para el SPEI en mayo de 2006. .....................................................214 
Figura 7.110 Mapa de la CRY para el SPEI en junio de 2006. ......................................................214 
Figura 7.111 Mapa de la CRY para el SPEI en julio de 2006. .......................................................214 
Figura 7.112 Mapa de la CRY para el SPEI en agosto de 2006. ...................................................215 
Figura 7.113 Mapa de la CRY para el SPEI en septiembre de 2006. ...........................................215vii 
ÍNDICE DE CUADROS 
Cuadro 2.1 Índices para calcular la sequía meteorológica. ............................................................... 19 
Cuadro 3.1 Filtros y muestra de resultados con las estaciones seleccionadas (para los colores 
ver siguiente cuadro). ............................................................................................................................. 34 
Cuadro 3.2 Número de estaciones que pasaron cada uno de los filtros. ....................................... 35 
Cuadro 3.3 Estaciones climatológicas representativas de la CRY (para los colores ver siguiente 
cuadro). .................................................................................................................................................... 36 
Cuadro 3.4 Número de estaciones que pertenecen a cada zona de la CRY. ................................. 36 
Cuadro 3.5 Datos de precipitación para la estación Porfirio Díaz (26297). .................................. 42 
Cuadro 3.6 Clasificación de la sequía según los valores del SPI ..................................................... 52 
Cuadro 3.7 Clasificación de las sequías por su magnitud. ................................................................ 59 
Cuadro 4.1 Parámetros estadísticos de las estaciones seleccionadas. ............................................. 60 
Cuadro 4.2 Clasificación de la sequía en la CRY, según el SPI. ...................................................... 63 
Cuadro 4.3 Características de la sequía meteorológica en la estación Porfirio Díaz (26297). Para 
el SPI a 12 meses. ................................................................................................................................... 65 
Cuadro 4.4 Clasificación de sequías en la CRY, según el RDI. ....................................................... 69 
Cuadro 4.5 Características de la sequía meteorológica en la estación Porfirio Díaz (26297). Para 
el RDI a 12 meses. ................................................................................................................................. 71 
Cuadro 4.6 Clasificación de sequías en la CRY, según el SPEI. ..................................................... 74 
Cuadro 4.7 Características de la sequía meteorológica en la estación Porfirio Díaz (26297). Para 
el SPEI a 12 meses. ................................................................................................................................ 75 
Cuadro 4.8 Comparación entre índices para las 23 estaciones seleccionadas. .............................. 80 
Cuadro 4.9 Resumen de los valores promedio obtenidos en la caracterización de la sequía. .... 82 
Cuadro 4.10 Comparación de la duración media entre los períodos 1986-2005 y 2006-2015 
para las 23 estaciones seleccionadas utilizando los índices SPI, RDI y SPEI. .............................. 82 
Cuadro 4.11 Comparación de la frecuencia promedio entre los períodos 1986-2005 y 2006-
2015 para las 23 estaciones seleccionadas utilizando los índices SPI, RDI y SPEI. .................... 83 
Cuadro 4.12 Comparación de la severidad promedio entre los períodos 1986-2005 y 2006-2015 
para las 23 estaciones seleccionadas utilizando los índices SPI, RDI y SPEI. .............................. 84 
Cuadro 4.13 Resumen del análisis comparativo de la media entre los períodos (1986-2005) y 
(2006-2015). Para los índices SPI, RDI y SPEI con relación a la duración, frecuencia y 
severidad. ................................................................................................................................................. 85 
Cuadro 4.14 Resumen de los valores promedio obtenidos del comparativo entre los períodos 
1986-2005 y 2006-2015 para las 23 estaciones seleccionadas utilizando los índices SPI, RDI y 
SPEI. ........................................................................................................................................................ 87 
Cuadro 7.1 Datos de precipitación para la estación Madera (8097). ............................................101 
Cuadro 7.2 Datos de precipitación para la estación Agua Prieta (26001). ...................................102 
Cuadro 7.3 Datos de precipitación para la estación Bacanuchi (26007). .....................................103 
Cuadro 7.4 Datos de precipitación para la estación Banamichi (26008)......................................104 
Cuadro 7.5 Datos de precipitación para la estación Batacosa (26009). ........................................105 
Cuadro 7.6 Datos de precipitación para la estación Ciudad Obregón (26018). .........................106 
Cuadro 7.7 Datos de precipitación para la estación Presa Álvaro Obregón (26068).................107 
Cuadro 7.8 Datos de precipitación para la estación Sahuaripa (26077). ......................................108 
Cuadro 7.9 Datos de precipitación para la estación El Tapiro (26186). ......................................109 
 
 
viii 
Cuadro 7.10 Datos de precipitación para la estación Mazocahui (26198). ..................................110 
Cuadro 7.11 Datos de precipitación para la estación Pueblo de Álamos (26199). .....................111 
Cuadro 7.12 Datos de precipitación para la estación Tecoripa (26201). .....................................112 
Cuadro 7.13 Datos de precipitación para la estación Tepache (26202). ......................................113 
Cuadro 7.14 Datos de precipitación para la estación Huepac (26214). .......................................114 
Cuadro 7.15 Datos de precipitación para la estación Punta de Agua 2 (26223). ........................115 
Cuadro 7.16 Datos de precipitación para la estación Colonia Yaqui (26235). ............................116 
Cuadro 7.17 Datos de precipitación para la estación Granados (26236). ....................................117 
Cuadro 7.18 Datos de precipitación para la estación Onavas (26265). ........................................118 
Cuadro 7.19 Datos de precipitación para la estación San José Pimas (26268). ..........................119 
Cuadro 7.20 Datos de precipitación para la estación Guaymas 4-P-6 (26292). ..........................120 
Cuadro 7.21 Datos de precipitación para la estación Porfirio Díaz (26297). ..............................121 
Cuadro 7.22 Datos de precipitación para la estación Calle Seiscientos (26298). ........................122 
Cuadro 7.23 Datos de precipitación para la estación Calle Doscientos (26403). .......................123 
Cuadro 7.24 Datos de temperatura para la estación Madera (8097).............................................124 
Cuadro 7.25 Datos de temperatura para la estación Agua Prieta (26001). ..................................125 
Cuadro 7.26 Datos de temperatura para la estación Bacanuchi (26007). ....................................126 
Cuadro 7.27 Datos de temperatura para la estación Banamichi (26008). ....................................127 
Cuadro 7.28 Datos de temperatura para la estación Batacosa (26009). .......................................128 
Cuadro 7.29 Datos de temperatura para la estación Ciudad Obregón (26018). .........................129 
Cuadro 7.30 Datos de temperatura para la estación Presa Álvaro Obregón (26068). ...............130 
Cuadro 7.31 Datos de temperatura para la estación Sahuaripa (26077). .....................................131 
Cuadro 7.32 Datos de temperatura para la estación El Tapiro (26186).......................................132 
Cuadro 7.33 Datos de temperatura para la estación Mazocahui (26198). ...................................133 
Cuadro 7.34 Datos de temperatura para la estación Pueblo de Álamos (26199). ......................134 
Cuadro 7.35 Datos de temperatura para la estación Tecoripa (26201). .......................................135 
Cuadro 7.36 Datos de temperatura para la estación Tepache (26202). ........................................136 
Cuadro 7.37 Datos de temperatura para la estación Huepac (26214)..........................................137 
Cuadro 7.38 Datos de temperatura para la estación Punta de Agua 2 (26223). .........................138 
Cuadro 7.39 Datos de temperatura para la estación Colonia Yaqui (26235). .............................139 
Cuadro 7.40 Datos de temperatura para la estación Granados (26236). .....................................140 
Cuadro 7.41 Datos de temperatura para la estación Onavas (26265). .........................................141 
Cuadro 7.42 Datos de temperatura para la estación San José Pimas (26268). ............................142 
Cuadro 7.43 Datos de temperatura para la estación Guaymas 4-P-6 (26292). ...........................143 
Cuadro 7.44 Datos de temperatura para la estación Porfirio Díaz (26297). ...............................144 
Cuadro 7.45 Datos de temperatura para la estación Calle Seiscientos (26298). .........................145 
Cuadro 7.46 Datos de temperatura para la estación Calle Doscientos (26403). .........................146 
Cuadro 7.47 Características de la sequía meteorológica en la estación Madera (8097). Para el 
SPI a 12 meses. .....................................................................................................................................159 
Cuadro 7.48 Características de la sequía meteorológica en la estación Madera (8097). Para el 
RDI a 12 meses. ...................................................................................................................................159 
Cuadro 7.49 Características de la sequía meteorológica en la estación Madera (8097). Para el 
SPEI a 12 meses. ..................................................................................................................................160 
 
 
ix 
Cuadro 7.50 Características de la sequía meteorológica en la estación Agua Prieta (26001). Para 
el SPI a 12 meses. .................................................................................................................................160 
Cuadro 7.51 Características de la sequía meteorológica en la estación Agua Prieta (26001). Para 
el RDI a 12 meses. ...............................................................................................................................161 
Cuadro 7.52 Características de la sequía meteorológica en la estación Agua Prieta (26001). Para 
el SPEI a 12 meses. ..............................................................................................................................161 
Cuadro 7.53 Características de la sequía meteorológica en la estación Bacanuchi (26007). Para 
el SPI a 12 meses. .................................................................................................................................161 
Cuadro 7.54 Características de la sequía meteorológica en la estación Bacanuchi (26007). Para 
el RDI a 12 meses. ...............................................................................................................................162 
Cuadro 7.55 Características de la sequía meteorológica en la estación Bacanuchi (26007). Para 
el SPEI a 12 meses. ..............................................................................................................................162 
Cuadro 7.56 Características de la sequía meteorológica en la estación Banámichi (26008). Para 
el SPI a 12 meses. .................................................................................................................................163 
Cuadro 7.57 Características de la sequía meteorológica en la estación Banámichi (26008). Para 
el RDI a 12 meses. ...............................................................................................................................164 
Cuadro 7.58 Características de la sequía meteorológica en la estación Banámichi (26008). Para 
el SPEI a 12 meses. ..............................................................................................................................164 
Cuadro 7.59 Características de la sequía meteorológica en la estación Batacosa (26009). Para el 
SPI a 12 meses. .....................................................................................................................................165 
Cuadro 7.60 Características de la sequía meteorológica en la estación Batacosa (26009). Para el 
SPI a 12 meses. .....................................................................................................................................165 
Cuadro 7.61 Características de la sequía meteorológica en la estación Batacosa (26009). Para el 
SPEI a 12 meses. ..................................................................................................................................165 
Cuadro 7.62 Características de la sequía meteorológica en la estación Ciudad Obregón (26018). 
Para el SPI a 12 meses. ........................................................................................................................166 
Cuadro 7.63 Características de la sequía meteorológica en la estación Ciudad Obregón (26018). 
Para el RDI a 12 meses. ......................................................................................................................166 
Cuadro 7.64 Características de la sequía meteorológica en la estación Ciudad Obregón (26018). 
Para el SPEI a 12 meses. .....................................................................................................................167 
Cuadro 7.65 Características de la sequía meteorológica en la estación Presa Álvaro Obregón 
(26068). Para el SPI a 12 meses. ........................................................................................................167 
Cuadro 7.66 Características de la sequía meteorológica en la estación Presa Álvaro Obregón 
(26068). Para el RDI a 12 meses. .......................................................................................................168 
Cuadro 7.67 Características de la sequía meteorológica en la estación Presa Álvaro Obregón 
(26068). Para el SPEI a 12 meses. .....................................................................................................168 
Cuadro 7.68 Características de la sequía meteorológica en la estación Sahuaripa (26077). Para el 
SPI a 12 meses. .....................................................................................................................................169 
Cuadro 7.69 Características de la sequía meteorológica en la estación Sahuaripa (26077). Para el 
RDI a 12 meses. ...................................................................................................................................169 
Cuadro 7.70 Características de la sequía meteorológica en la estación Sahuaripa (26077). Para el 
SPEI a 12 meses. ..................................................................................................................................169 
Cuadro 7.71 Características de la sequía meteorológica en la estación El Tapiro (26186). Para el 
SPI a 12 meses. .....................................................................................................................................170 
 
 
x 
Cuadro 7.72 Características de la sequía meteorológica en la estación El Tapiro (26186). Para el 
RDI a 12 meses. ...................................................................................................................................171 
Cuadro 7.73 Características de la sequía meteorológica en la estación El Tapiro (26186). Para el 
SPEI a 12 meses. ..................................................................................................................................171 
Cuadro 7.74 Características de la sequía meteorológica en la estación Mazocahui (26198). Para 
el SPI a 12 meses. .................................................................................................................................171 
Cuadro 7.75 Características de la sequía meteorológicaen la estación Mazocahui (26198). Para 
el RDI a 12 meses. ...............................................................................................................................172 
Cuadro 7.76 Características de la sequía meteorológica en la estación Mazocahui (26198). Para 
el SPEI a 12 meses. ..............................................................................................................................172 
Cuadro 7.77 Características de la sequía meteorológica en la estación Pueblo de Álamos 
(26199). Para el SPI a 12 meses. ........................................................................................................173 
Cuadro 7.78 Características de la sequía meteorológica en la estación Pueblo de Álamos 
(26199). Para el RDI a 12 meses. .......................................................................................................173 
Cuadro 7.79 Características de la sequía meteorológica en la estación Pueblo de Álamos 
(26199). Para el SPEI a 12 meses. .....................................................................................................174 
Cuadro 7.80 Características de la sequía meteorológica en la estación Tecoripa (26201). Para el 
SPI a 12 meses. .....................................................................................................................................174 
Cuadro 7.81 Características de la sequía meteorológica en la estación Tecoripa (26201). Para el 
RDI a 12 meses. ...................................................................................................................................175 
Cuadro 7.82 Características de la sequía meteorológica en la estación Tecoripa (26201). Para el 
SPEI a 12 meses. ..................................................................................................................................175 
Cuadro 7.83 Características de la sequía meteorológica en la estación Tepache (26202). Para el 
SPI a 12 meses. .....................................................................................................................................176 
Cuadro 7.84 Características de la sequía meteorológica en la estación Tepache (26202). Para el 
RDI a 12 meses. ...................................................................................................................................176 
Cuadro 7.85 Características de la sequía meteorológica en la estación Tepache (26202). Para el 
SPEI a 12 meses. ..................................................................................................................................177 
Cuadro 7.86 Características de la sequía meteorológica en la estación Huepac (26214). Para el 
SPI a 12 meses. .....................................................................................................................................177 
Cuadro 7.87 Características de la sequía meteorológica en la estación Huepac (26214). Para el 
RDI a 12 meses. ...................................................................................................................................178 
Cuadro 7.88 Características de la sequía meteorológica en la estación Huepac (26214). Para el 
SPEI a 12 meses. ..................................................................................................................................178 
Cuadro 7.89 Características de la sequía meteorológica en la estación Punta de Agua 2 (26223). 
Para el SPI a 12 meses. ........................................................................................................................179 
Cuadro 7.90 Características de la sequía meteorológica en la estación Punta de Agua 2 (26223). 
Para el RDI a 12 meses. ......................................................................................................................179 
Cuadro 7.91 Características de la sequía meteorológica en la estación Punta de Agua 2 (26223). 
Para el SPEI a 12 meses. .....................................................................................................................180 
Cuadro 7.92 Características de la sequía meteorológica en la estación Colonia Yaqui (26235). 
Para el SPI a 12 meses. ........................................................................................................................180 
Cuadro 7.93 Características de la sequía meteorológica en la estación Colonia Yaqui (26235). 
Para el RDI a 12 meses. ......................................................................................................................181 
 
 
xi 
Cuadro 7.94 Características de la sequía meteorológica en la estación Colonia Yaqui (26235). 
Para el SPEI a 12 meses. .....................................................................................................................181 
Cuadro 7.95 Características de la sequía meteorológica en la estación Granados (26236). Para el 
SPI a 12 meses. .....................................................................................................................................182 
Cuadro 7.96 Características de la sequía meteorológica en la estación Granados (26236). Para el 
RDI a 12 meses. ...................................................................................................................................182 
Cuadro 7.97 Características de la sequía meteorológica en la estación Granados (26236). Para el 
SPEI a 12 meses. ..................................................................................................................................183 
Cuadro 7.98 Características de la sequía meteorológica en la estación Onavas (26265). Para el 
SPI a 12 meses. .....................................................................................................................................183 
Cuadro 7.99 Características de la sequía meteorológica en la estación Onavas (26265). Para el 
RDI a 12 meses. ...................................................................................................................................183 
Cuadro 7.100 Características de la sequía meteorológica en la estación Onavas (26265). Para el 
SPEI a 12 meses. ..................................................................................................................................184 
Cuadro 7.101 Características de la sequía meteorológica en la estación San José Pimas (26268). 
Para el SPI a 12 meses. ........................................................................................................................184 
Cuadro 7.102 Características de la sequía meteorológica en la estación San José Pimas (26268). 
Para el RDI a 12 meses. ......................................................................................................................185 
Cuadro 7.103 Características de la sequía meteorológica en la estación San José Pimas (26268). 
Para el SPEI a 12 meses. .....................................................................................................................185 
Cuadro 7.104 Características de la sequía meteorológica en la estación Guaymas 4-P-6 (26292). 
Para el SPI a 12 meses. ........................................................................................................................186 
Cuadro 7.105 Características de la sequía meteorológica en la estación Guaymas 4-P-6 (26292). 
Para el RDI a 12 meses. ......................................................................................................................186 
Cuadro 7.106 Características de la sequía meteorológica en la estación Guaymas 4-P-6 (26292). 
Para el SPEI a 12 meses. .....................................................................................................................187 
Cuadro 7.107 Características de la sequía meteorológica en la estación Porfirio Díaz (26297). 
Para el SPI a 12 meses. ........................................................................................................................187Cuadro 7.108 Características de la sequía meteorológica en la estación Porfirio Díaz (26297). 
Para el RDI a 12 meses. ......................................................................................................................188 
Cuadro 7.109 Características de la sequía meteorológica en la estación Porfirio Díaz (26297). 
Para el SPEI a 12 meses. .....................................................................................................................188 
Cuadro 7.110 Características de la sequía meteorológica en la estación Calle Seiscientos 
(26298). Para el SPI a 12 meses. ........................................................................................................189 
Cuadro 7.111 Características de la sequía meteorológica en la estación Calle Seiscientos 
(26298). Para el RDI a 12 meses. .......................................................................................................189 
Cuadro 7.112 Características de la sequía meteorológica en la estación Calle Seiscientos 
(26298). Para el SPEI a 12 meses. .....................................................................................................190 
Cuadro 7.113 Características de la sequía meteorológica en la estación Calle Doscientos 
(26403). Para el SPI a 12 meses. ........................................................................................................190 
Cuadro 7.114 Características de la sequía meteorológica en la estación Calle Doscientos 
(26403). Para el RDI a 12 meses. .......................................................................................................191 
Cuadro 7.115 Características de la sequía meteorológica en la estación Calle Doscientos 
(26403). Para el SPEI a 12 meses. .....................................................................................................191 
 
 
xii 
SIGLAS Y ACRÓNIMOS 
AMS = American Meteorological Society. 
CENAPRED = Centro Nacional de Prevención de Desastres. 
CLICOM = CLImate COMputing project. 
CONAGUA = Comisión Nacional del Agua. 
CRY = Cuenca del río Yaqui. 
CSIC = Consejo Superior de Investigaciones Científicas. 
C. V. = Coeficiente de Variación. 
DPN = Déficit de Precipitación Normalizado. 
DPP = Déficit Probabilístico de Precipitación. 
ENOS = El Niño/ Oscilación del Sur. 
ENSO = El Niño-Southern Oscillation. 
ETCCDMI = Expert Team for Climate Change Detection Monitoring and Indices. 
ETP = Evapotranspiración potencial mensual. 
E.U.A. = Estados Unidos de América. 
IDW = Método del U.S. National Weather Service. 
Ie = el Índice de Estado. 
IDW = U.S. National Weather Service. 
IESP = Índice Estandarizado de Sequía Pluviométrica. 
I.M = Intensidad Máxima. 
INEGI = Instituto Nacional de Estadística, Geografía e informática. 
ISSP = Índice de Severidad de la Sequía de Palmer. 
Máx. = Máxima. 
Mín. = Mínima. 
NDMC = National Drought Mitigation Center. 
No. T S = Número Total de Sequías. 
OCNO = Organismo de Cuenca Noroeste. 
OMM = Organización Meteorológica Mundial. 
ONU = Organización de las Naciones Unidas. 
PDSI = Índice de severidad de sequía de Palmer. 
 
 
xiii 
PMPMS = Programas de Medidas Preventivas y de Mitigación a la Sequía. 
PRAA = Proyecto de Adaptación al Impacto del Retroceso Acelerado de Glaciares en los Andes 
Tropicales 
PRONACOSE = Programa Nacional Contra la Sequía. 
RDI = Índice de Reconocimiento de Sequía. 
RH = Región hidrológica. 
RHANO II = Región Hidrológico-administrativa Noroeste II. 
SAF = Severidad-área-frecuencia. 
SAGARPA = Secretaría de Agricultura, Ganadería, Desarrollo Rural, Pesca y Alimentación. 
S. D. = Desviación Estándar. 
SDI = Índice de Sequía de los Caudales Fluviales. 
SEGOB = Secretaría de Gobernación. 
SEMARNAT = Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales. 
SIG = Sistema de Información Geográfica. 
SMN = Servicio Meteorológico Nacional. 
SNHT = Standard Normal Homogeneity Test. 
SPEI = Índice Estandarizado de Precipitación-Evapotranspiración. 
SPI = Índice Estandarizado de Precipitación. 
TRMM = Tropical Rainfall Measuring Mission. 
Vs. = Versus. 
WMO = World Meteorological Organization. 
 
UNIDADES 
°C = Grados Celsius 
mm = Milímetros 
° = Grados 
´ = Minutos 
Km = Kilómetros. 
Km2 = Kilómetros cuadrados. 
Mm3 = Millones de metros cúbicos 
Ha = Hectáreas 
 
 
xiv 
RESUMEN 
 
El acontecer de las sequías meteorológicas puede presentarse en cualquier tipo de clima, sin 
embargo, existen áreas específicas con mayor susceptibilidad a su ocurrencia como lo es el 
noroeste de la república mexicana, por lo que la cuenca del río Yaqui (CRY) es vulnerable a 
eventos de sequía. El objetivo de esta tesis fue analizar la frecuencia, duración y severidad de las 
sequías meteorológicas en la CRY mediante el uso de tres índices de sequía: el Índice 
Estandarizado de Precipitación (SPI), el Índice de Reconocimiento de Sequía (RDI) y el Índice 
Estandarizado de Precipitación-Evapotranspiración (SPEI), donde el primero de ellos utiliza 
solamente datos de lluvia para su cálculo y los dos últimos usan además datos de temperatura 
para estimar la evapotranspiración potencial mensual (ETP). 
Estos tres índices permitieron clasificar las sequías según su severidad en leves, moderadas, 
severas y extremas. Para ello, se aplicaron a los registros disponibles de precipitación y 
temperatura media mensual en 23 estaciones climatológicas seleccionadas, ubicadas dentro y 
alrededor de la CRY, formando series temporales de 30 años (1986-2015). Como parte de la 
metodología empleada se realizó el análisis del comportamiento espaciotemporal de los índices 
mencionados calculándolos a una escala temporal de 12 meses, para determinar la frecuencia, 
duración y severidad de las sequías meteorológicas en la CRY. Adicionalmente, se propuso una 
hipótesis para comprobar si ha existido o no un incremento en las condiciones ya mencionadas 
(frecuencia, duración y severidad de las sequías) para los últimos 10 años del período de análisis 
(2006-2015) con respecto a los 20 años anteriores (1986-2005), sometiendo los resultados de los 
índices a la prueba T de Student con un nivel de significancia del 5%. 
De acuerdo con los resultados obtenidos, al realizar el comparativo entre los índices 
mencionados, existe evidencia de una mayor similitud entre el SPI y el SPEI con relación a la 
frecuencia de las sequías, pues ambos índices presentaron menos del 50% de los meses 
analizados con sequía, en contraste con el RDI que exhibió un poco más del 80%. Por otro lado, 
en lo que respecta a la duración media de las sequías, se pudo observar también una mayor 
semejanza entre el SPI y el SPEI, con los cuales la duración media de las sequías resultó ser de 
11 y 13 meses (0.96 y 1.1 años), respectivamente, con una tendencia de mayor duración para el 
SPEI con respecto al SPI, pues en 15 de las 23 estaciones analizadas (65.2%) se presentó este 
comportamiento; en contraste, el RDI arrojó una mayor duración promedio de las sequías (30 
meses, equivalentes a 2.5 años) en comparación con los dos índices anteriores. Con respecto a 
la severidad de las sequías meteorológicas, también se presentó mayor similitud entre los índices 
SPI y SPEI cuyo valor promedio fue de 2.13 y 0.91, respectivamente, en contraste con el RDI 
que tuvo un valor medio de 4.52; pero en este caso la severidad según el SPI tendió a ser mayor 
que la del SPEI. De acuerdo con los tres índices utilizados, los años más secos en toda la cuenca 
fueron 1996, 2000 y 2006; y en general, las áreas más afectadas durante el período de análisis 
fueron las subcuencas media y baja que se caracterizan por tener las temperaturas más altas y la 
menor precipitación promedio. 
A pesar de la similitud de los resultados obtenidos mediante el SPI y el SPEI, se consideró que 
éste último índice es mejor que el primero para caracterizar las sequías meteorológicas, pues tiene 
la ventajaadicional de tomar en cuenta el papel de la temperatura en la sequía, al incluirla como 
 
 
xv 
una variable adicional para estimar la demanda por ETP de la atmósfera. En contraste con los 
índices anteriores, el RDI tiene ciertas desventajas, como es el hecho de que su metodología de 
cálculo establece la relación (no la diferencia) entre la precipitación y la ETP, lo cual le resta valor 
al papel que juega la temperatura en la sequía; y además, el logaritmo natural del RDI 
estandarizado no está definido para valores de precipitación iguales a cero, los cuales son muy 
comunes en climas secos, por lo que no es posible calcular este índice en este tipo de climas 
para períodos de corta duración (1 a 3 meses). 
Finalmente, con relación a la hipótesis planteada, los resultados indicaron que la frecuencia de 
las sequías es el único parámetro donde los tres índices coincidieron en mostrar diferencias 
estadísticamente significativas: se obtuvieron valores de mayor frecuencia para el período 1986-
2005 con respecto al período 2006-2015. Mientras que para la duración y la severidad de las 
sequías extremas sólo se presentaron diferencias estadísticamente significativas para el RDI, 
exhibiendo sequías más duraderas en el período 2006-2015 y sequías extremas más severas en el 
período 1986-2005. Por ello, se concluyó que durante el período 1986-2005 las condiciones de 
sequía meteorológica se manifestaron con mayor frecuencia, pero en períodos de corta duración. 
En contraste, las sequías ocurridas en el período más reciente (2006-2015) tendieron a ser menos 
frecuentes, pero con mayor duración, y como consecuencia de ello tuvieron efectos perjudiciales 
más graves en los diferentes sectores socioeconómicos afectados. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
xvi 
ABSTRACT 
The occurrence of meteorological droughts can occur in any type of climate, however there are 
specific areas with greater susceptibility to occurrence such as the northwest of the Mexican 
Republic, and so the Yaqui River Basin (CRY, for its initials in Spanish) is vulnerable to drought 
events. The objective of this thesis was to analyze the frequency, duration and severity of 
meteorological droughts in the CRY by using three drought indices: the Standardized 
Precipitation Index (SPI), the Drought Reconnaissance Index (RDI) and the Standardized 
Precipitation-Evapotranspiration Index (SPEI), where the first one uses only rainfall data for its 
calculation, and the last two also use temperature data to estimate the potential monthly 
evapotranspiration (ETP). 
These three indices allowed to classify droughts according to their severity into mild, moderate, 
severe and extreme. For this, they were applied to the available records of precipitation and 
average monthly temperature in 23 selected climatological stations, located inside and around 
the CRY, forming historical series of 30 years (1986-2015). As part of the methodology used, 
the analysis of the temporal-space behavior of the aforementioned indices was carried out, 
calculating them at a temporary scale of 12 months, to determine the frequency, duration and 
severity of the meteorological droughts in the CRY. Furthermore, a hypothesis was proposed to 
check whether there has been an increase in the aforementioned conditions (frequency, duration 
and severity of droughts) for the last 10 years of the analysis period (2006-2015) with respect to 
the previous 20 years (1986-2005), submitting the results of the indices to the Student’s T test, 
with a level of significance of 5%. 
According to the obtained results, when comparing the mentioned indices, there is evidence of 
a greater similarity between the SPI and the SPEI in relation to the frequency of the droughts, 
since both indices showed less than 50% of the analyzed months with drought, in contrast to 
the RDI that showed a little more than 80%. On the other hand, with regard to the average 
duration of droughts, a greater similarity could be observed between the SPI and the SPEI, 
where the average duration of the droughts was found to be of 11 and 13 months (0.96 and 1.1 
years) respectively; with a trend of longer duration for the SPEI with respect to the SPI, because 
in 15 of the 23 analyzed stations (65.2%) this behavior was presented; by contrast, the RDI 
showed a longer average duration of droughts (30 months, equivalent to 2.5 years) compared to 
the two previous indices. In regard to the severity of meteorological droughts, there was also 
greater similarity between the SPI and SPEI indexes, whose average value was 2.13 and 0.91 
respectively, in contrast to the RDI, which had an average value of 4.52; but in this case the 
severity, according to the SPI tended to be greater than that of the SPEI. In accordance to the 
three used indices, the driest years in the entire basin were 1996, 2000 and 2006; and in general, 
the most affected areas during the period of analysis were the medium and low sub-basins, which 
are characterized by having the highest temperatures and the lowest average precipitation. 
Despite the similarity of the results obtained through the SPI and the SPEI, it was considered 
that this last index is better than the first to characterize the meteorological droughts, since it 
has the additional advantage of considering the role of temperature in the drought, by including 
it as an additional variable to estimate the demand for ETP of the atmosphere. 
 
 
xvii 
In contrast to the previous indices, the RDI has certain disadvantages, such as the fact that its 
calculation methodology establishes the relationship (not the difference) between precipitation 
and ETP, which detracts from its value to the role played by the temperature in the drought, and 
besides, the natural logarithm of the standardized RDI is not defined for precipitation values 
equal to zero, which are very common in dry climates, so it is not possible to calculate this index 
in this type of climates, for periods of short duration (1 to 3 months). 
Finally, with relation to the raised hypothesis, the results indicated that the frequency of droughts 
is the only parameter where the three indices coincided in showing statistically significant 
differences: higher frequency values were obtained for the period 1986-2005, in respect to the 
2006-2015 period. While for the duration and severity of extreme droughts there were only 
statistically significant differences for the RDI, exhibiting more lasting droughts in the 2006-
2015 period, and more severe extreme droughts in the period of 1986-2005. Therefore, it was 
concluded that during the period of 1986-2005 meteorological drought conditions were 
manifested more frequently, but in periods of short duration. In contrast, the droughts that 
occurred in the most recent period (2006-2015) tended to be less frequent, but with longer 
duration, and they had more serious detrimental effects in the different socioeconomic sectors 
affected, as a consequence. 
 
1 
 
1. INTRODUCCIÓN 
 
“La sequía meteorológica, es decir, la condición climática en la que las lluvias acumuladas en una 
estación o en años están significativamente por debajo de lo normal, constituye uno de los 
mayores peligros climáticos para México” (Magaña, Méndez, Neri & Vázquez, 2018, p. 36). 
Las regiones que presentan sequías sufren fuertes pérdidas económicas y favorecen la migración 
de gran parte de la población económicamente activa hacia otras zonas. Las sequías en la parte 
agrícola afectan grandes extensiones de terreno de cultivo y en la ganadería pueden provocar la 
muerte de numerosas cabezas de ganado. Disminuyen la disponibilidad de agua para la 
producción industrial y pueden afectar el uso doméstico de los habitantes (García, Fuentes & 
Matías, 2002, p.3). 
La sequía como fenómeno hidrometeorológico, es complicado de describir tomando en cuenta 
que inicialmente no existe unadefinición única de sequía, aunado a esto no hay ningún índice 
que pueda atribuirse y ser aplicado a todos los tipos de sequía y regímenes climáticos. Aparte de 
la complejidad en sus orígenes, las sequías presentan grandes dificultades para cuantificar sus 
daños, ya que afectan a muchas personas, así como también a los diferentes sectores al manifestar 
sus diferentes facetas, por lo que es necesario adoptar algún punto de referencia que permita 
acotar el estudio de este fenómeno. Para tal efecto, y considerando que la falta de lluvia es el 
factor determinante para la ocurrencia de las sequías, para el propósito de la presente 
investigación se adoptó el uso de la siguiente definición de sequía en los términos expuestos por 
Campos: “La sequía es un fenómeno meteorológico que ocurre cuando la precipitación, en un 
lapso, es menor que el promedio, y cuando esta deficiencia es lo suficientemente grande y 
prolongada como para dañar las actividades humanas” (Campos, 1996 como se citó en García 
et al., 2002, p. 6). 
“El principal efecto de la sequía es hambre y sed, y en su última consecuencia, la muerte, 
tanto de animales y plantas, o inclusive, de seres humanos” (García et al., 2002, p. 9). 
La sequía, como fenómeno natural asociado al ciclo hidrológico, ha sido poco estudiada 
y no precisamente por carecer de importancia, sino por lo complicado que resulta 
analizarla debido a los múltiples factores que son causa y efecto de la misma. De hecho, 
el reconocimiento de la sequía como fenómeno hidrológico extremo, dista mucho de 
tener las características de otros como son las grandes avenidas. Por ello, se ha llegado a 
mencionar que la sequía es un «no evento», debido a que su ocurrencia, sobre todo en su 
inicio, no es fácilmente detectable como tal, sino que se le reconoce por los efectos que 
causa después de un cierto tiempo (García et al., 2002, p. 8). 
Actualmente la sequía es uno de los problemas que más daños está provocando en la 
sociedad mexicana cuya característica principal es la ausencia o la disminución de 
precipitaciones pluviales durante un período que se estima lluvioso, y esta mengua en la 
cantidad de agua existente y disponible para el abasto humano desencadena una serie de 
dificultades derivadas de la escasez del líquido que finalmente crea conflictos y desastres 
sociales (Esparza, 2014, p. 195). 
 
2 
 
De ahí el interés por estudiar la ocurrencia de sequías meteorológicas en la CRY debido a que su 
ubicación geográfica la hace susceptible a fuertes sequías que dañan principalmente las 
actividades agrícolas; es decir, la base económica de la zona. 
El presente documento tiene los siguientes objetivos: el principal consistió en analizar la 
frecuencia, duración y severidad de las sequías meteorológicas en la CRY mediante el uso de 
estos tres índices de sequía mencionados (SPI, RDI y SPEI). En este punto, para conseguir el 
objetivo principal se debieron lograr algunos objetivos específicos que en este caso fueron: 
selección de las estaciones climatológicas representativas de la cuenca para generar con ello una 
base de datos a la cual se aplicaron las medidas necesarias para contar con información confiable 
y consistente; esta misma, posteriormente, permitió la caracterización de las sequías 
meteorológicas mediante los índices ya mencionados. Con los resultados obtenidos se crearon 
crear mapas de sequía para algunos años, señalando las zonas más vulnerables a la reacción del 
fenómeno meteorológico, priorizando estas zonas. 
 
1.1 Planteamiento del problema 
 
La CRY, pertenece a la región hidrológico-administrativa II Noroeste y se ubica en el estado de 
Sonora. Esta cuenca es la que se toma como base para realizar el estudio a causa de que se “ha 
enfrentado a diferentes estados de sequía que han impactado adversamente a la población y a las 
principales actividades económicas de la zona” (CONAGUA, 2015). Es la CRY la más grande 
del noroeste de México al estar formada por una superficie de 72.500 Km² y por si fuera poco, 
un volumen de escurrimiento de 3,300 Mm3. 
“La CRY, por su ubicación es climatológicamente vulnerable, sujeta a sequías frecuentes, (…) 
afectando de manera seria las actividades agrícolas, base económica de la zona” (Martínez, Patiño 
& Tamayo, 2014, p. 139). Debido a esto y también por su importancia económica y agrícola en 
México se eligió como la zona de estudio para la presente investigación. 
Lo anterior hace ver a Sonora como un estado de la República Mexicana con los mayores 
impactos a consecuencia de la presencia de las sequías que al combinarse con el cambio climático 
dan origen a implicaciones para la CRY debido a la importancia del vital líquido para realizar sus 
actividades económicas como es la agricultura siendo está base económica de la zona encargada 
de producir alrededor del 30% del trigo en México. Cabe mencionar que entre las sequías 
históricas ocurridas entre 1992 y 2004 provocó que en el último año se cultiva solamente una 
quinta parte de la tierra en la región productiva del Distrito de Riego del río Yaqui debido al bajo 
nivel de las reservas, obteniendo un panorama donde se muestra que cualquier decremento con 
respecto a la precipitación media estimada tendrá efectos negativos en la producción de cultivos 
(Lutz & Curl, 2011, p.2). 
De acuerdo con Minjarez (2013): se han presentado con el paso del tiempo distintos impactos 
históricos de sequías entre los que cabe señalar los siguientes: reducción de superficies de riego 
en cultivos anuales, cambios en los patrones de cultivos, reducción de rendimientos en los 
cultivos, pérdida de plantíos de árboles frutales y maderables, disminución o desaparición de los 
 
3 
 
hatos ganaderos, pérdidas totales o parciales de cultivos de subsistencia, reducción o pérdida de 
jornales, incremento en los costos de los insumos y de la producción, decremento de los precios 
de terrenos, subsidencia del suelo como resultado de la extracción de agua subterránea. 
Así, “los recursos hídricos de esta región se encuentran bajo creciente estrés debido a su uso 
intensivo para la agricultura y el crecimiento urbano. Es necesario un conocimiento más 
completo de la cuenca y sus características socio-ecológicas” (Lutz & Curl, 2011, p.1). 
Como se puede observar, el panorama de la CRY es crítico, este hecho dio origen al desarrollo 
de esta investigación y permitió dar respuesta al siguiente cuestionamiento: ¿Cuál es el 
comportamiento de la frecuencia, duración y severidad de las sequías meteorológicas en la CRY? 
Con la investigación en desarrollo, se tiene el interés de contribuir para dar un panorama más 
amplio del comportamiento de las sequías meteorológicas en CRY, siendo útil para las 
autoridades correspondientes encargadas de tomar cartas en el asunto y logren de esta manera 
mitigar el impacto de tales sequías. 
 
1.2 Objetivos 
 
1.2.1 Objetivo general: 
 
Analizar la frecuencia, duración y severidad de las sequías meteorológicas en la CRY mediante 
el uso de tres índices de sequía: 
▪ Índice Estandarizado de Precipitación, conocido por sus siglas en inglés como 
“Standardized Precipitation Index” (SPI), 
▪ Índice de Reconocimiento de Sequía, conocido por sus siglas en inglés como 
“Reconnaissance Drought Index” (RDI), 
▪ Índice Estandarizado de Precipitación-Evapotranspiración, conocido por sus siglas en 
inglés como “Standardized Precipitation Evapotranspiration Index” (SPEI). 
 
1.2.2 Objetivos específicos: 
 
a) Analizar y seleccionar la información climatológica de la zona en estudio, obtenida a 
partir de la base de datos del CLICOM (CLImate COMputing project) desarrollado por 
la Organización de las Naciones Unidas (ONU), ya obtenida la información 
climatológica se tomaron en cuenta sus periodos de registro con el fin de definir el lapso 
en común entre la mayoría de las estaciones debiendo cumplir con al menos 30 años. 
Posteriormente se tomó en cuenta