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INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA UNIDAD TICOMÁN “CIENCIAS DE LA TIERRA” ANÁLISIS DE VARIABILIDAD Y POSIBLE IMPACTO DE CAMBIO CLIMÁTICO EN LA REGIÓN HUASTECA TESIS QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE INGENIERO GEOFÍSICO PRESENTA: FELIPE VARGAS HERNÁNDEZ DIRECTORES DE TESIS ASESOR (INTERNO): FIS. LEODEGARIO SANSÓN REYES ASESOR (EXTERNO): M. en C. RENÉ GARDUÑO LÓPEZ Ciudad de México Febrero 2019 II Autorización de uso de obra INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL Presente Bajo protesta de decir la verdad el que suscribe VARGAS HERNÁNDEZ FELIPE, manifiesto ser autor y titular de los derechos morales y patrimoniales de la obra titulada “ANÁLISIS DE VARIABILIDAD Y POSIBLE IMPACTO DE CAMBIO CLIMÁTICO EN LA REGIÓN HUASTECA”, en adelante “La Tesis” y de la cual se adjunta copia, por lo que por medio del presente y con fundamento en el artículo 27 fracción II, inciso b) de la Ley Federal del Derecho de Autor, otorgo a el Instituto Politécnico Nacional, en adelante “EL IPN”, autorización no exclusiva para comunicar y exhibir públicamente total o parcialmente en medios digitales (Publicación en Línea) “La Tesis” por un periodo de (un año) contando a partir de la fecha de la presente autorización, dicho periodo se renovará automáticamente en caso de no dar aviso expreso a “EL IPN” de su terminación. En virtud de lo anterior, “EL IPN” deberá reconocer en todo momento mi calidad de autor de “La Tesis”. Adicionalmente, y en mi calidad de autor y titular de los derechos morales y patrimoniales de “La Tesis”, manifiesto que la misma es original y que la presente autorización no contraviene ninguna otorgada por el suscrito respecto de “La Tesis”, por lo que deslindo de toda responsabilidad al “EL IPN” en caso de que el contenido de “La Tesis” o la autorización concedida afecte o viole derechos autorales, industriales, secretos industriales, convenios o contratos de confidencialidad o en general cualquier derecho de propiedad intelectual de terceros y asumo las consecuencias legales y económicas de cualquier demanda o reclamación que puedan derivarse del caso. Ciudad de México, a 2 de Febrero de 2019 Atentamente ___________________________________ Nombre III AGRADECIMIENTOS A mi Padre y Madre por guiarme hacia el camino correcto a pesar de las adversidades, durante toda mi vida y darme los regalos más importantes el conocimiento y su amor. A mi hermano Luis y mi hermana Natalia, en especial a mi hermano, el cual tuvo la paciencia y dedicación de revisar mi tesis y a mi hermana por su apoyo moral para seguir trabajando duro. A mi institución la Escuela Superior de Ingeniería y Arquitectura Unidad Ticomán, la cual me permitió cursar la carrera de Ingeniería Geofísica, en donde además pude conocer a excelentes profesores y amigos. Al Maestro Rene Garduño López, por brindarme su apoyo y paciencia en la redacción de este trabajo, además de sus conocimientos en climatología. Al Maestro Leodegario Sansón Reyes por guiarme a lo largo de mi carrera con sus enseñanzas en Meteorología y Climatología. A la Dr. Norma Sánchez Santillán por dedicarme su tiempo en la enseñanza de la Clasificación Climática, las oscilaciones a gran escala y sus demás conocimientos en Climatología. Al Maestro Mario Manuel Lozada Zumaeta por permitirme realizar el servicio social con el dentro de las instalaciones del Instituto Mexicano del Petróleo, además de aportarme sus conocimientos en diversas materias de carrera en Ingeniería Geofísica , de las cuales disfrute cada clase. A mis demás profesores ya que ellos me aportaron conocimientos en todas las ramas de la Geofísica y ciencias sociales, que fueron importantes para mi formación académica. A mis amigos, Daniel, Alejandro, Xocoyotzin, José, Enrique, Yolotzin, Max, Casandra, por su amistad, y por hacer de la universidad una de las etapas mas bonitas de mi vida. IV ÍNDICE Resumen. ...................................................................................................................... V Abstract. ....................................................................................................................... VI 1. INTRODUCCIÓN. .................................................................................................. 7 2. DATOS Y METADATOS. ...................................................................................... 10 2.1 Definición de la región de estudio. .......................................................................... 10 2.1.1 Marco geográfico. ........................................................................................... 11 2.1.2 Historia de la región. ...................................................................................... 12 2.2 Estaciones climatológicas del SMN en la Región. .................................................. 13 2.3 Clasificación de climas. ........................................................................................... 15 2.3.1 El sistema de clasificación climática de Köppen. ........................................... 15 2.3.2 Modificaciones al sistema de Köppen. ........................................................... 19 2.3.3 Tipos y subtipos de climas en la región. ......................................................... 21 3. ANÁLISIS DE DATOS. .......................................................................................... 26 3.1 Depuración de datos. ............................................................................................... 26 3.1.1 Fuente de los datos. ........................................................................................ 26 3.1.2 Acondicionamiento de los datos. .................................................................... 26 3.1.3 Elección de los periodos de tiempo. ............................................................... 27 3.1.4 Interpolación de datos. .................................................................................... 27 3.2 Análisis de la información. ...................................................................................... 30 3.2.1 Clasificación climática en los subperiodos. .................................................... 30 3.2.2 Series de tiempo de la temperatura y precipitación. ....................................... 40 4. RESULTADOS Y DISCUSIÓN. ............................................................................ 49 4.1 Ciclo anual. .............................................................................................................. 49 4.2 Sequía intraestival. .................................................................................................. 51 4.3 Tendencia de las series de tiempo de la temperatura y precipitación. ..................... 56 4.4 Fenómenos climáticos asociados a la variabilidad. ................................................. 66 4.5 Factores antropogénicos del cambio climático. ....................................................... 77 4.6 Discusión. ................................................................................................................ 79 CONCLUSIONES. ...................................................................................................... 82 ANEXOS. . ....................................................................................................................84 BIBLIOGRAFIA. ........................................................................................................ 88 V Resumen Con datos del Servicio Meteorológico Nacional (SMN) y de la Secretaria de Recursos Hidráulicos (SRH, como complemento) se evalúa el posible cambio climático en la Región Huasteca (RH) desde 1961 hasta el 2010. Dicho periodo se subdivide en dos: 1961-1985 y 1986-2010, con la finalidad de identificar cambios en el clima en las zonas representativas de cada estación climatológica (EC). La RH cuenta con 82 estaciones climatológicas totales (ECT), de las cuales se utilizaron 26 estaciones climatológicas efectivas (ECE) esto debido a la depuración de datos; por medio de técnicas estadísticas se hizo un análisis exploratorio de temperatura y precipitación. De acuerdo con el sistema de clasificación climática de Köppen, adaptado a la República Mexicana por García (que usa la temperatura y precipitación mensual y el promedio anual de los 25 años de cada periodo, para la obtención de los climas), se calculó el tipo de clima en cada estación, el cual cambió en algunas estaciones pasando de un clima semicálido (A)C a un clima cálido A. Así mismo, se analizan los efectos en el clima de la RH considerando las oscilaciones a gran escala (Santillán et al. 2012) que ocasionan el fenómeno El Niño - Oscilación del Sur (ENSO, por sus siglas en inglés), y la Oscilación del Atlántico Norte (NAO, por sus siglas en inglés), y además del cambio en la cobertura o uso del suelo, como posibles causas de este comportamiento. El análisis efectuado como el de tendencia lineal, una por una las ECE no mostraron tendencias significativas, debido a eso se propuso promediar las 8 ECE donde se apreció algún cambio en su fórmula climática, para realizar un análisis para toda la región, lo cual resultó mejor ya que mostraron tendencias significativas, y de ahí permitió observar que hay un aumento de la temperatura y disminución de la precipitación. Una vez que se confirmó la existencia de cambio en las variables y el clima, se realizó un análisis de variabilidad (donde se compara el comportamiento de las variables anteriores y las oscilaciones a gran escala, para la temporada invernal, en este caso el ENSO y la NAO, la escala temporal de ambas oscilaciones es desde interanual en adelante y su distribución espacial es a gran escala), el cual resultó que ambas oscilaciones tienen correlación con el comportamiento del clima en la región. Y por último la adición al estudio, del cambio en la cobertura de suelo, el cual muestra que hay una disminución de la vegetación primaria (bosques y selvas), que ha sido sustituida por cultivo agropecuario. Además, se muestra el estudio de población de la región, donde en 50 años la población se ha duplicado, aumentaron los asentamientos humanos y la urbanización. En general las oscilaciones a gran escala tienen cierta correlación con el comportamiento de la variación del clima en la región, pero parece que el factor principal del cambio climático observado es el cambio en la cobertura del suelo, o la urbanización. VI Abstract With data from National Weather Service (SMN) and Hydraulic Resources Secretary (SRH, as a complement) a possible climatic change in the Huasteca Region (HR) is evaluated, from 1961 to 2010. That period is subdivided into two: from 1961-1985 to 1986-2010, with the purpose of identify changes in the climate in the representative zones of each weather station The RH counts with 82 total weather stations (TWS), of which, 26 effective weather stations (EWS) were used, this due to the data depuration; through statistical techniques an exploratory analysis of temperature and precipitation was done. According to the Köppen’s system of climatic classification adapted to the Mexican Republic by García (that uses the monthly temperature and precipitation and the annual mean obtained from each period of 25 years to obtain the climates). The type of climate in each station was calculated, which changes in some stations pass from semi-warm (A)C to warm A. In the same way, the effects in the climate of the HR considering the large-scale oscillations (Santillán et al. 2012) that cause El Niño-Southern Oscillation (ENSO) and the North Atlantic Oscillation (NAO) are analyzed, and in addition the change in soil coverage or use of soil, as possible causes of this behavior. From the analyses carried out like the linear regression, one by one the EWS did not show a significative tendency, due to this, an analysis of the complete region was proposed by averaging the 8 EWS where it was appreciated some change in its climatic formula, which resulted better because the tendencies showed were significative. Once the existence of change, in the variables and the climate was confirmed, an analysis of variability was done, (where the behavior of the previous variables and the large-scale oscillations is compared for the winter season, for this study ENSO and NAO were used, the temporally scale for both oscillations are from interannual and beyond and their spatial distribution are large-scale), which resulted that both oscillations have correlation with the behavior of the climate in the region. Finally, the addition of the change in soil coverage to the study, which shows a decrease in the primary vegetation (forest and jungle), that has been replaced by farming. Furthermore, the study of population of the region is shown, where in 50 years the population has doubled, increasing the human settlements and the urbanization In general, the large-scale oscillations have a certain correlation with the behavior of the climate change in the region but seems that the principal factor of the observed climatic change is the change in soil coverage or urbanization. 7 1. INTRODUCCIÓN. La presente investigación pretende mostrar distintos métodos empleados para una evaluación de posible cambio climático regional en la RH. En los primeros capítulos se define la región de estudio, su historia y clima. Por otro lado, se muestran las estaciones usadas para los análisis correspondientes y determinar si de alguna manera hay o no cambio climático. El cambio climático es un fenómeno que se ha presentado desde tiempos remotos, por ejemplo, periodos donde la temperatura se elevó y causó el incremento en el nivel del mar en decenas de metros, otros como agentes naturales externos que causaron en la Europa de la Edad Media un clima más cálido de lo normal, un periodo al que precedió otro de bajas temperaturas hasta mediados del siglo XIX. Estos cambios en el clima pueden ser causados por factores tanto naturales, como antropogénicos siendo los más recientes causados por los mencionados al final. Este no es únicamente un tema para los especialistas en el área, sino también para la comunidad en general, que observa y experimenta los efectos del cambio climático, tales como el incremento e intensificación de los fenómenos meteorológicos, temperatura que rebasa los récords históricos, sequías, precipitaciones extremas, que causan inundaciones, desbordamientos de ríos, perdidas de cultivos, entre otros. En los capítulos posteriores, se detalla la depuración de datos, un aspecto importante para tener datos de calidad y mejores resultados, además se muestran los métodos utilizados para el análisis de datos. Y, por último, se muestra la discusión y los resultados donde se aborda lo obtenido del análisis de datos, además de la explicación de los resultados obtenidos por los distintos métodos y en las conclusiones se muestran los resultados mas destacados, adicionalmente se presentan las recomendaciones para el trabajo futuro. Justificación La principal razón para realizar este trabajo es la de poder comprender mejor los fenómenos naturales y antropogénicos asociadosal cambio climático, además de conocer distintos métodos, los cuales se puedan utilizar para efectuar análisis de cambio climático. Además de que la RH, tiene una gran abundancia de agua dulce superficial, que en el futuro podría ser una reserva importante para abastecer a la Ciudad de México, también es importante por razones culturales, es una zona muy húmeda, con alta demanda turística, en biodiversidad es muy rica; son motivos para elaborarla. Por otra parte, el poder continuar estudiando una de las ramas que más me gusta de la Geofísica, que es la Meteorología y Climatología, y poder trabajar en el futuro en una de ellas. 8 Por último, poder superar otro escalón en mi vida, el cual sería terminar mi Licenciatura y así poder continuar alimentando mis conocimientos más adelante con la aplicación a una Maestría o a un Trabajo. Objetivo Establecer distintos métodos para evaluar parámetros climatológicos, que nos permitan realizar análisis de cambio climático regional y de variabilidad, para ver las posibles causas del cambio climático, además de añadir otros estudios como el cambio en la cobertura de suelo con el mismo fin, Hipótesis El cambio climático es un fenómeno que se ha intensificado a partir de la revolución industrial, con el aumento en la emisión de los gases de efecto invernadero, pero además el cambio climático no solo es debido a eso, sino también a factores antropogénicos. El cambio climático descrito en este trabajo y presente en la región Huasteca se cree tener dos posibles causas, una de ellas podría ser las oscilaciones a larga escala naturales causadas por efectos como El ENSO o la NAO, las cuales alteran los patrones de lluvias y temperatura. O bien por factores antropogénicos tales como el cambio en la cobertura del suelo y/o la urbanización. Y posteriormente con métodos estadísticos mas avanzados concluir cual de las causas anteriores influye mas sobre el cambio climático encontrado en la región de estudio. 9 Organización de los Capítulos. Este primer capítulo muestra la introducción al trabajo presente, contiene un resumen de la investigación, así como la motivación, además un panorama de los siguientes capítulos y por último una apreciación general de los datos. El segundo capítulo describe la zona de estudio, su definición y una breve historia del área. También se muestra la localización de las estaciones utilizadas, su distribución espacial, coordenadas, y su altitud, entre otros parámetros. Finalmente se muestran sus tipos y subtipos de clima, en base a estudios previos. En el tercer capítulo se da a conocer el proceso de depuración de los datos, un aspecto importante ya que esto nos ayuda a seleccionar los mejores, para poder así tener datos de calidad y mejores resultados. En este capítulo también se presenta el análisis de datos, donde se muestran los métodos empleados como la Clasificación Climática de Köppen modificada por García, el análisis de series de tiempo y su tendencia lineal. En el cuarto capítulo, el de Resultados y Discusión, se expresa el producto de los análisis realizados en el capítulo anterior. Adicionalmente se muestran los análisis de variabilidad que permitirán determinar si alguna oscilación a gran escala modifica el comportamiento del clima. En la discusión, se asociaron los resultados al posible cambio climático, se exponen los distintos fenómenos que están asociados a la variabilidad de los datos, también se mencionan los factores antropogénicos del cambio climático como el cambio en la cobertura del suelo y el aumento de la población. Por último, en el capítulo de Conclusiones, se muestran los comentarios finales acerca del trabajo, los resultados más destacados y algunas recomendaciones para aplicaciones a futuros trabajos con objetivos similares a éste. 10 2. DATOS Y METADATOS 2.1 Definición de la Región de Estudio. Existen diversos criterios para delimitar a la RH. De acuerdo con la mayoría de las definiciones, la RH contiene porciones de cinco estados del país: el oriente de San Luis Potosí, la parte sur y este de Tamaulipas, el norte de Veracruz, Hidalgo y Querétaro (Ávila et al. 1993). Peralta et al. 2017, define a la RH como en la figura 1. La definición puede variar, según los fines específicos de las concepciones regionales, y los municipios incluidos. Además, se entiende por región, como una definición no determinada por el factor geográfico, sino por factores tales como los intereses comunes de las sociedades que se desarrollan en ese espacio (Rangel y Salazar, 2002; Citados por Peralta et al. 2017) Fig.1 Mapa de la RH. (Tomado de Peralta et al. 2017) 11 Marco Geográfico. Geográficamente, la RH ocupa una porción de Mesoamérica, conocida como Costa Central del Golfo de México. Se trata de una llanura, que, al ir descendiendo, da lugar a pequeñas colinas. Al occidente limita con las laderas de la Sierra Madre Oriental; que baja hacia la costa atravesada por numerosos ríos de la vertiente del Golfo de México, el cual establece su límite por el oriente [2]. Meade (1942), (citado por Ocaña et al. 2009) propuso que los limites Huastecos eran el Río Cazones al sur, el Río Soto la Marina al norte, el Golfo de México al este y la Sierra Madre Oriental al oeste. Dentro de otros aspectos importantes del marco geográfico, la RH, también está comprendida por 3 regiones hidrológicas, San Fernando Soto la Marina, Pánuco, Norte de Veracruz (fig. 2). La escala absoluta para el mapa de la figura 2, es de 1:5,000,000. Fig. 2 Regiones Hidrológicas contenidas en la RH. (Adaptado y Tomado de CONAGUA, 2007) 12 Historia de la Región. Los Huastecos, cuyo nombre deriva del hibridismo español-náhuatl Cuechtecah a Cuechtlán “los originarios del lugar del Caracolillo”, son un grupo indígena Zoque-Maya, de la familia Maya Quiché, de quienes se separaron hace unos 3 500 años y por migraciones llegaron a estas zonas entre 1500 y 1200 a. C., fusionándose con otros grupos que de antiguo vivían ahí (citados por Burgos y Rojas, 2012: Bassols, 1977; Meade, 1970; Ochoa, 1989). De acuerdo con Bassols (1992) (citado por Burgos y Rojas, 2012) la RH se caracteriza por un desarrollo histórico y económico enraizado en los pueblos Huasteco, Náhuatl y Chichimeca. Por su parte, García Valencia (2004) (citado por Burgos y Rojas, 2012) destaca que la costa del Golfo, incluida la RH, es asiento de algunos de los grupos indígenas de mayor antigüedad en Mesoamérica y hay infinidad de evidencias de continuidad cultural entre los modernos Huastecos y sus predecesores, también llamados Huastecos que ya para 200 d. C. eran una cultura con características propias y un desarrollo importante alrededor de 800 d. C. cobrando auge después del 900 d. C; definiendo ambos a la región como se muestra en la figura 3. Por último, Valle (2003) (citado por Burgos y Rojas, 2012) refiere a la RH “como un sistema de interacción multiétnica, donde la heterogeneidad interna es el rasgo distintivo”; y añade que la RH se ha estudiado como “área cultural” en sentido arqueológico. En resumen, la RH no es una región natural homogénea, ni corresponde a un grupo étnico determinado, ya sea prehispánico o no. Es, tanto desde el punto de vista natural como étnico muy variada, sin embargo, es ampliamente reconocida como ‘región cultural’. Fig. 3 La RH según Bassols (1992) y García Valencia (2004). 13 2.2 Estaciones climatológicas del SMN en la Región. La región de estudio comprendida para este trabajo cuenta con 82 ECT de las cuales solamente se usaron 26 (esto debido a la depuración de datos; no todas las ECT tienen la información requerida de forma completa y algunas carecen de calidad)en concreto se tiene el siguiente número de estaciones para cada Estado; 1 de Hidalgo, 9 de San Luis Potosí, 5 de Veracruz, 2 de Querétaro y 9 de Tamaulipas (fig. 4). Fig. 4 Localización de las ECE del SMN en la Región de Estudio. (Adaptado y tomado de C. Peralta, 2017) Como se puede apreciar en la figura 4, la mayoría de las estaciones se encuentran en la costa central del Golfo de México, algunas están en las laderas de la Sierra Madre Oriental, y otras, pero en menos proporción se encuentran en la parte alta de la Sierra, esto nos da una idea de la cantidad de lluvia que podrían recibir; debido a que la mayoría está a barlovento, la cantidad de lluvia podría ser mayor debido al efecto de montaña. 14 A continuación, se muestra la cantidad de ECT por entidad, y las ECE de igual forma para cada entidad (Tabla 2.1). Con ECE se da a entender aquellas que son útiles para ser aplicadas para los análisis posteriores. Estado N° ECT N° ECE Hidalgo 8 1 Querétaro 6 2 San Luis Potosí 20 9 Tamaulipas 14 9 Veracruz 34 5 Total 82 26 Tabla 2.1 ECT y ECE por entidad del SMN. En la tabla 2.2, se encuentra información de las ECE (ordenadas alfabéticamente y por la clave de la estación) como el estado de la Republica al que pertenecen, la clave de cada estación, su nombre, sus coordenadas geográficas en formato decimal y en angular, también la altitud Tabla de las ECE utilizadas para la Región de Estudio. TABLA DE ESTACIONES UTILIZADAS PARA EL AREA DE ESTUDIO (RH) ESTADO CLAVE DE LA ESTACIÓN NOMBRE DE LA ESTACION LATITUD NORTE LONGITUD OESTE ALTITUD (m) DEC (°) ANGULAR DEC (°) ANGULAR Hidalgo 13145 San Felipe Orizatlan 21.17 21° 10' 98.59 98° 35' 173 Querétaro 22007 Jalpan 21.21 21°13' 99.46 99° 28' 760 22057 Peñamiller 21.05 21° 3' 99.80 99° 48' 1341 San Luis Potosí 24002 Altamira 21.66 21° 40' 98.97 98° 58' 60 24003 Aquismón 21.62 21° 37' 99.01 99° 0' 33 24005 Ballesmi 21.73 21° 44' 98.95 98° 57' 45 24009 S. Martín Chalchicuatla 21.37 21° 22' 98.65 98° 39' 212 24015 Ébano 22.21 22° 12’ 98.39 98° 23’ 55 24025 El Pujal 21.84 21° 50' 98.92 98° 55' 41 24026 Requetemu 21.41 21° 25’ 98.88 98° 52’ 88 24036 Las Adjuntas 21.97 21° 58' 98.56 98° 34' 18 24085 Tanquian de Escobedo 21.61 21° 37' 98.65 98° 39' 48 Tamaulipas 28002 Ahualulco 22.98 22° 59' 99.14 99° 8' 99 28008 Bellavista 22.82 22° 49' 99.05 99° 3' 78 28015 Capitán Emilio Carranza 23.25 23° 15’ 98.83 98° 49’ 193 28032 El Refugio 22.57 22° 34’ 99.02 99° 1’ 60 28035 González 22.81 22° 48' 98.42 98° 25' 60 28055 Los Tomates 22.45 22° 27' 98.19 98° 11' 4 28069 Ocampo 22.84 22° 50’ 99.33 99° 19’ 347 28087 San Gabriel 23.08 23° 5' 98.78 98° 47' 135 28111 Tampico 22.23 22° 14' 97.87 97° 52' 3 Veracruz 30041 Chicontepec de Tejeda 20.99 20° 59' 98.16 98° 9' 291 30049 El Higo 21.77 21° 46' 98.44 98° 26' 29 30130 Platón Sánchez 21.27 21° 16' 98.37 98° 22' 57 30176 Tempoal de Sánchez 21.51 21° 31’ 98.41 98° 24’ 34 30285 Panuco 22.05 22° 3' 98.17 98° 10' 11 Tabla 2.2 Información de las ECE del SMN. 15 2.3 Clasificación de Climas. Existen diversas clasificaciones de los climas, entre las más conocidas se encuentra la del climatólogo francés De Marttone (Citado por Ayllón, 2013), el cual establece alrededor de 40 tipos de climas, por lo que resulta muy compleja. En 1931, el climatólogo estadounidense C. W. Thornthwaite (Citado por Ayllón, 2013) propuso un método de clasificación basado en un índice de efectividad de la precipitación, el cual tomaba el cociente de la evaporación y la temperatura. En 1948 presentó un nuevo método, el cual tomaba como idea principal de todo sistema la evapotranspiración; esto es, la suma total del agua que se evapora del suelo y la transpiración de las plantas que en él crecen y estableció una fórmula a partir de los climas de EUA, pero no resulta muy precisa si se aplica al resto del mundo (Ayllón, 2013). 2.3.1 El Sistema de Clasificación de Köppen. El Sistema de Clasificación fue publicado en 1918 por Köppen. Luego fue modificado varias veces hasta su publicación definitiva en 1936. Köppen, en su sistema de clasificación emplea letras que son iniciales de palabras en idioma alemán para indicar las características del clima. La clasificación propuesta por Köppen es una de las más aceptadas universalmente. Establece únicamente 5 grupos climáticos, con 13 tipos de climas y las variedades que se especifican a continuación (Ayllón, 2013). El significado es diferente según se trate de letras mayúsculas o minúsculas, como puede verse en el cuadro 2.1 y la tabla 2.6. Cuadro 2.1 Grupos climáticos y sus tipos principales (Köppen, 1936). Designaciones de Köppen a los grupos climáticos y a los tipos principales de clima (1936) Grupos de Clima BS – Estepa A – Tropical Lluvioso BW – Desierto B – Seco Cs – Clima Mediterráneo C – Templado Lluvioso Cf – Templado D – Boreal ET – Tundra E – Frío Polar EF – Hielos Perpetuos Tipos principales de Clima Af – Selva Aw – Sabana 16 Las variables que Köppen y García utilizan para poder calcular el tipo de clima son la Temperatura Media Mensual, en concreto la del mes más caliente y la del mes más frío, además de los valores promedio anuales de temperatura y para la precipitación usa la mensual acumulada y la total acumulada, también Köppen se basa en la distribución latitudinal de la vegetación; las características de los climas se ven en las siguientes tablas 2.3 a 2.7. La mitad caliente del año corresponde a los meses de abril a septiembre, para Köppen. Grupo Temperatura Media Mensual (°C) Descripciones Mes más caliente Mes más frío De clima A > 18 > 18 Tropical lluvioso B Seco C > 18 > 0 Templado lluvioso D > 10 < 0 Frío lluvioso E < 10 < 0 Polar Tabla 2.3 Grupos Climáticos. El régimen de lluvias en general abarca los mencionados en la tabla 2.4, y el régimen térmico lo indica Köppen con letras minúsculas, como se muestra en las siguientes tablas (2.5 y 2.6). Símbolo Régimen de Lluvias s Lluvias de invierno x' Lluvias intermedias w Lluvias de verano Tabla 2.4 Régimen de Lluvias. Símbolo Temperatura media anual (°C) Temperatura Media Mensual (°C) Subtipo h' > 18 > 18 Mes más Muy cálido h' > 18 < 18 cálido Cálido k < 18 > 18 Mes más Frío k' < 18 < 18 frío Muy frío Tabla 2.5 Régimen Térmico de Climas BS y BW. 17 Símbolo Temperatura Mensual (°C) Tipo de Clima a La temperatura de cuatro meses o más es superior a 10 Temperatura del mes más cálido superior a 22 Templado subtropical b Temperatura del mes más cálido inferior a 22 Templado c La temperatura de menos de cuatro meses es superior a 10 Temperatura del mes más frío superior a -38 Frío d Temperatura del mes más frío inferior a -38 Muy frío Tabla 2.6 Régimen Térmico de los Climas C y D. Y por último dentro del sistema de clasificación de Köppen, en la tabla 2.7 se muestran los rangos de oscilación, que es la diferencia entre el mes más caliente del año, y el mes más frío. Símbolo Características Tipo i Oscilación < 5°C Isotermal i' Entre5° y 7°C Con poca oscilación e Entre 7° y 14°C Extremoso e' Oscilación > 14°C Muy extremoso Tabla 2.7 Rangos para determinar la Oscilación Térmica. Distribución de los Grupos Climáticos Principales de Köppen en la República Mexicana. En muchas zonas de la República Mexicana están representados los climas de los grupos A, B y C; los climas D no existen en un país tropical como el nuestro y los climas E, se ubican solamente en áreas muy reducidas (fig. 5) (García, 1988). 18 F ig . 5 D is tr ib u ci ó n d e lo s d is ti n to s ti p o s d e cl im a e n l a R e p ú b li c a M ex ic a n a s eg ú n K ö p p e n . (G a rc ía , 2 0 0 6 ) 19 2.3.2 Modificaciones al Sistema climático de Köppen. Las designaciones que Köppen empleó para diversos tipos de climas son evidentemente inadecuadas, o por lo menos confusas, cuando se trata de emplearlas a los climas de la República Mexicana. En efecto, las designaciones a que nos referimos fueron dadas en base a formaciones vegetales que constituyen zonas latitudinales, y precisamente estas formaciones, o bien no existen en México, o no concuerdan con los tipos climáticos que deben definir. Por ello, Enriqueta García sustituyo las formaciones vegetales con las que Köppen obtuvo su sistema de clasificación, por otras del género Larrea, presentes en la República Mexicana llamadas divaricata y tridentada (García, 1988). Por otra parte, Köppen no consideraba la orografía ni la altitud, para la designación de sus climas y México es un país con sistemas orográficos muy importantes, debido a que la República Mexicana es un país montañoso, y las montañas son barreras que modifican el clima sobre todo la precipitación. Por consiguiente, fue necesario cambiar en diversos casos las designaciones climáticas de Köppen, para que no causaran mayor confusión, por otras óptimas. Las designaciones originales correspondientes a los grupos climáticos A, B, C, D y E, se conservan iguales pues no se ha encontrado razones para alterarlos (García, 2006). Dentro de las modificaciones más importantes en relación con el sistema de clasificación de Köppen (1948) y el modificado por García (1988), está la designación de los climas, por ejemplo, Köppen llama al clima Af, clima de selva, y García lo designa como “clima cálido y húmedo con lluvias todo el año”, pues en México existen también bajo climas Aw zonas cubiertas de selvas relativamente densas y altas y a veces verdaderas sabanas en regiones con clima Af. (García, 2006). Otra es la designación que utiliza Köppen para establecer el régimen de lluvias, este se modifica por otra equivalente, que indica la ubicación de la estación de lluvias en relación con la estación cálida o fría, en lugar de usar, como la hace Köppen, con la época seca con el mismo fin. La siguiente es la adición de Subgrupos (con el fin de establecer rangos intermedios entre ciertos grupos de climas). Para comprender más lo de Subgrupos, por ejemplo, en el Grupo se tienen las letras mayúsculas que en este caso serían los climas principales A(Cálido), B(Seco), C(Templado), D(Frío lluvioso) y E(Polar), (como Köppen y García lo mantienen), y entre el Grupo A y el C se añade el subgrupo Semicálido del Grupo A, A(C) y el Semicálido del Grupo C, (A)C, esto sería un ejemplo de subgrupos. Y por último la adición de la canícula. En la tabla 2.8 se aprecian lo mencionado anteriormente. 20 Principales modificaciones realizadas por García (1988). Grupo de Climas Subgrupo Climático (T en °C) Tipos Subtipos A Cálido húmedo y subhúmedo A Cálido f f(m) Temperatura media del mes más frío T media anual > 22 m(f) m < 18 Temperatura del mes más frío > 18 m(w) w(x') w2(x'); w1(x'); w0(x') A(C) Semicálido del grupo A w w2; w1; w0 w(w) w2(w); w1(w0);w0(w) P anual igual o mayor T media anual entre 18 y 22 x' al valor calculado por la fórmula rh x'(w) x'(w2); x'(w1); x'(w0) Temperatura del mes más frío > 18 C Templado húmedo y subhúmedo (A)C Semicálido del grupo C T media del mes más frío entre -3 y 18 T media anual > 18 m T media del mes más caliente > 6.5 T del mes más frío < 18 (m)(w) P anual igual o superior al valor (w)(x') (w2)(x');(w1)(x');(w0)(x') calculado por la fórmula rh C Templado (w) (w2); (w1); (w0) (w)(w) (w2)(w); (w1)(w0); (w0)(w) T media anual entre 12 y 18 x' Cb' y Cc Semifríos (x')(w) x'(w2); x'(w1); x'(w0) s(x') T media anual entre 5 y 12 s B(h') y B(h')h Cálidos x' B Seco Bh(h') y Bh Semicálidos x'(w) s1 Semiseco P anual inferior al valor w(x') s0 seco calculado por la fórmula rs w Bk y Bk' Templados w(w) W muy seco Bk" Semifrío s(x') s Tabla 2.8 Grupos y Subgrupos (definidos por la T en °C y P en mm) Tipos y Subtipos. (García, 1988) Régimen de lluvias de verano Régimen de lluvias intermedias Régimen de lluvias de invierno rh= 2t + 28 rh= 2t + 21 rh= 2t + 14 rh= 2t rs= (2t +28)/2 rs= (2t + 21)/2 rs= (2t + 14)/2 rs= (2t)/2 Tabla 2.9 Fórmulas para rh y rs, donde t es temperatura. (García, 1988) 21 Las fórmulas rh y rs indican el grado de humedad esto se refiere a un índice de efectividad de la precipitación, además el subíndice h es de húmedo y el s es de seco y para este caso t = T. 2.3.3 Tipos de Climas y Subtipos de la región de estudio. A continuación, se muestran los climas que componen a la RH (figura 6), delimitada por la línea gruesa de color negro. El mapa fue tomado de la CONABIO y modificado para fines del presente trabajo. La escala absoluta del mapa en la figura 6, es de 1:12,561,642. En la tabla 2.10, se describen los climas presentes. Fig. 6 Climas en la RH. (Adaptado y tomado de CONABIO, García E. 1998). Como se puede apreciar en la figura 6 y con base a la definición de los climas por la CONABIO (1988) los climas, predominantes o que se encuentran en mayor proporción en la RH, son los semicálidos y los cálidos, y los que están en menor proporción son los templados y secos (CONABIO, 1988). 22 Fórmula Climática Designaciones (A)C(fm) Semicálido del Grupo C húmedo con régimen de lluvias intermedias. (A)C(m) Semicálido del Grupo C húmedo con régimen de lluvias verano. (A)C(m)(f) Semicálido del Grupo C húmedo con régimen de lluvias verano. (A)C(w1) Semicálido del Grupo C subhúmedo con régimen de lluvias de verano. (A)C(w2) Semicálido del Grupo C subhúmedo con régimen de lluvias de verano. (A)C(w0) Semicálido del Grupo C subhúmedo con régimen de lluvias de verano. A(f) Cálido húmedo con régimen de lluvias intermedio. Am Cálido húmedo con régimen de lluvias de verano. Am(f) Cálido húmedo con régimen de lluvias de verano. Aw1 Cálido subhúmedo con régimen de lluvias de verano. Aw1(x') Cálido subhúmedo con régimen de lluvias de verano. Aw2 Cálido subhúmedo con régimen de lluvias de verano. Aw(x') Cálido subhúmedo con régimen de lluvias de verano. Aw0 Cálido subhúmedo con régimen de lluvias de verano Aw0(x') Cálido subhúmedo con régimen de lluvias de verano BS1(h')w Semiárido cálido con régimen de lluvias de verano BS1hw Semiárido semicálido con régimen de lluvias de verano BS0hw Árido semicálido con régimen de lluvias de verano. BS0kw Árido templado con régimen de lluvias de verano C(f) Templado húmedo con régimen de lluvias intermedias. C(m) Templado húmedo con régimen de lluvias de verano. C(w1) Templado subhúmedo con régimen de lluvias de verano. C(w2) Templado subhúmedo con régimen de lluvias de verano. C(w0) Templado subhúmedo con régimen de lluvias de verano. Cb(m) Templado húmedo con régimen de lluviasde verano. Tabla 2.10 Descripción de los tipos de climas presentes en la región de estudio. Para poder transformar de fórmulas climáticas (que es como están escritas en el mapa) a una descripción como la de la tabla 2.10, se deben de seguir una serie de pasos, en los cuales, a partir de la temperatura y la precipitación, vamos obteniendo tanto el clima principal, el régimen de lluvias, el subgrupo climático y el subtipo climático también, pero para más detalle consultar el apartado de Análisis de Datos, en la sección de Clasificación climática en los subperiodos (3.2.1) 23 Además de la CONABIO, Vidal et al. 1983, publicaron un artículo y un libro (2005), donde describen las regiones climáticas que componen a la República Mexicana (fig. 7). Fig. 7 Regiones Climáticas de México (Tomado de Vidal et al. 1983). Para fines de este trabajo no usaremos todas las regiones ya, que la RH, únicamente está contenida dentro de la región climática 6 y 7. Región 6. Noreste Los climas que predominan en la región 6, son del tipo de los secos BS y del tipo de los semicálidos subhúmedos (A)Cw (fig. 8) (Vidal, 2005). 24 Fig. 8 Región 6, Noreste. (Adaptado y tomado de Vidal, 2005) Como se puede apreciar, en la delimitación de la porción de la RH (línea azul) que está en la región 6, los climas que predominan son los secos BS y los semicálidos del grupo C, (A)Cw, con algunas variantes dentro de los climas secos BS. 25 Región 7. Golfo de México. En la región Golfo de México predominan los climas húmedos m y subhúmedos w, que en la llanura costera son cálidos A, en las vertientes de las sierras se transforman en semicálidos (A)C; (fig. 9) (Vidal, 2005). Fig. 9 Región 7, Golfo de México. (Adaptado y tomado de Vidal, 2005) Como se aprecia en el mapa de la figura 9, los climas que predominan en la porción de la RH (delimitada por la línea azul) son en su mayoría cálidos A y semicálidos (A)C, con variantes en el régimen de lluvias. 26 3. ANÁLISIS DE DATOS. 3.1 Depuración de Datos. La depuración de los datos es el proceso de detección y corrección de datos incorrectos o corruptos de una base de datos. El proceso se aplica principalmente en las bases de datos cuando en alguna parte contiene datos incorrectos, incompletos, inexactos o irrelevantes que son identificados, y luego modificados, sustituidos o eliminados [1]. En este caso se depuro la base de datos del SMN, en concreto la base de las estaciones utilizadas, para verificar la calidad de éstos. 3.1.1 Fuente de los Datos. Para la obtención de los datos, se propusieron distintas fuentes tales como el Climate Computing Project (CLICOM), el Extractor Rápido de Información Climática (ERIC) y el Servicio Meteorológico Nacional (SMN), como primera opción se tomó al ERIC, debido a que ya estaba procesada la información, su manejo era más sencillo tanto para los datos de temperatura como de precipitación, y además cuenta con todas las estaciones climatológicas (EC); pero debido a que faltaban datos, se buscó el apoyo de otro medio para obtener los datos faltantes, entonces se utilizó como segunda herramienta el CLICOM, ya que éste contenía datos más antiguos y más recientes también. Pero debido a la credibilidad en el procesamiento que se les dio a los datos en dicha fuente, se optó al final por utilizar la base de datos del Servicio Meteorológico Nacional, de ahí se descargaron los datos diarios de cada una de las EC antes mencionadas (sección 2). 3.1.2 Acondicionamiento de los Datos. Para el uso de los datos antes teníamos que acomodarlos de forma que fuera más fácil usarlos y además ver en qué condiciones se encuentran de cantidad y continuidad de datos, así como la calidad de la información. Ya una vez que se descargaron los datos diarios, de evaporación, precipitación, temperatura máxima y mínima, se copiaron a Excel, donde se separaron por columnas para su mejor manejo, después de realizar esto se obtuvo la temperatura media a partir de la temperatura máxima y mínima. Posteriormente se empleó una tabla dinámica para poder acomodar los datos por años y meses y así poder obtener parámetros de los datos como la cuenta, la suma para la precipitación acumulada y el promedio para la temperatura, dentro de los más importantes. Una vez que los datos se tabularon por años y meses, se estableció una condición para datos faltantes, ya que no todos los datos tenían la información completa, se propuso que máximo podían faltar 5 años (pero esos 5 años faltantes no podían estar en los extremos del principio ni del final), en cada estación climatológica para que se tuviera la mayor cantidad de información. Debido a esto es que de las 82 ECT solamente quedaron 26 ECE. 27 Posteriormente a la tabulación de los datos, y como se mencionó anteriormente se obtuvieron ciertos parámetros de los datos como la cuenta de los datos, que se empleó para ver si todos los meses tenían sus días completos, en dado caso que no fuera así, se tomaban en cuenta los meses que tuvieran el 80% de los días, con el fin de tener la mayor cantidad de datos y obtener buenos resultados. Y por último y solamente como mención a los datos de temperatura media, dentro de la tabla dinámica se obtuvo su valor promedio y para la precipitación se obtuvo la acumulada, ya una vez aplicados los procesos mencionados anteriormente, para estos mismos datos se obtuvo sus valores anuales y promedios mensuales. 3.1.3 Elección de los Periodos de Tiempo. Ya una vez que se realizaron los pasos anteriores, que se acomodó la información y que se supo que años de información estaban completos tanto para la temperatura y la precipitación se establecieron los periodos de tiempo, que en este caso quedaron; el periodo completo de 1961-2010 y también dos subperiodos de 1961-1985 y 1986-2010, teniendo así un periodo completo de 50 años y dos subperiodos con 25 años cada uno. Por otra parte, se consultaron los boletines de la Secretaria de Recursos Hidráulicos (SRH), los cuales tienen información más antigua de las EC utilizadas, gracias a estos, se pudieron completar también datos faltantes de las ECE. 3.1.4 Interpolación de Datos. Como se mencionó anteriormente en el apartado 2.2, no todas las ECT contaban con la información completa de los parámetros que se utilizaron en este trabajo y aunque se contaba con los boletines de la SRH la mayoría de las estaciones seguían teniendo datos faltantes, y debido a que se pretende realizar el análisis de variabilidad de los mismos, no podían existir valores nulos o casillas vacías dentro de los datos, por ello se propuso un método estadístico de interpolación (García, 1985), que nos permitió rellenar los datos sin que este afectara la credibilidad de los mismos, a continuación se presentan los casos que más se manifestaron al momento de rellenar los datos (no significa que sean los únicos): Caso 1. 1 2 3 X 4 5 6 28 Para el caso donde el dato se encuentra alrededor de casillas que, si contienen datos, lo único que se debe de hacer es obtener el promedio con las casillas que se encuentran alrededor del dato faltante, como se muestra a continuación: X �̅� = 1, 2, 3, 4, 5, y 6 Por ejemplo: 𝑥1̅̅̅ = 25.4, 26.2, 27.8, 21.2, 24.6, y 25.3 = 25.1 Caso 2. 1 2 3 4 5 X1 X2 6 7 8 9 10 Para el caso en donde dos de los datos faltan, pero alrededor de ellos se tienen casillas con datos, se aplica lo siguiente: X1 𝑥1̅̅̅ = 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 𝑦 8 X2 𝑥2̅̅ ̅ = 6, 7, 8, 9, 10, 5, 𝑦 4 25.4 26.2 27.8 25.1 21.2 24.6 25.3 29 Caso 3. 7 X1 X2 X3 X4 1 2 3 4 5 6Para el caso, donde se tienen 4 datos faltantes, y al menos se tiene uno en los extremos de X1 o X4 se comienza a partir del lado que contenga más información en este caso, comenzaremos con X4 y así sucesivamente hasta llegar a X1, como se muestra a continuación: X4 𝑥4̅̅ ̅ = 1, 2, 3, 4, 5, 6, 𝑦 7 X3 𝑥3̅̅ ̅ = 𝑋4, 1, 2, 3, 4, 5 𝑦 7 X2 𝑥2̅̅ ̅ = 𝑋3 , 𝑋4, 1, 2, 3, 4 𝑦 7 X1 𝑥1̅̅̅ = 𝑋2, 𝑋3,𝑋4,1, 2, 3 y 7 Caso 4. 5 X 1 2 3 4 Para el último caso (dentro de los datos faltantes hay más casos, pero los anteriores, descritos son los más comunes), similar al anterior, pero solamente con un dato faltante, se aplica lo siguiente: X �̅� = 1, 2, 3, 4 𝑦 5 30 3.2 Análisis de la Información. 3.2.1 Clasificación climática en los subperiodos. En este apartado veremos los climas que componen a cada una de las 26 ECE, así mismo un ejemplo de cómo se calculan dichos climas. Con el objetivo de comprender de una forma más visual los posibles cambios, se realizaron mapas de climas, de temperatura y precipitación respectivamente (figs. 10-12), estos se detallan más adelante, ya que puede ser confuso el solo analizar fórmulas. Como se explicaba en capítulos anteriores, el sistema más utilizado para poder determinar los climas es el de Köppen, pero para fines de obtención de climas de la República Mexicana este es inadecuado, por eso García (1988) propuso modificar el sistema de Köppen para poder adaptarlo a las condiciones de la República Mexicana. A continuación, se muestran los pasos (como un ejemplo) para poder obtener cada uno de los climas, de forma manual; existe un software que en efecto puede calcular los climas, igual basado en las modificaciones de García (1988), pero se hicieron pruebas de comparación entre las obtenidas por el software y las manuales, y diferían en sus resultados, así que se optó por hacerlo de forma manual y usar solamente el software como herramienta comparativa. La guía para calcular los climas está más detallada en el libro de Modificaciones al sistema de clasificación climática de Köppen, pero aquí se mostrarán con el objetivo de apreciar cómo se obtuvieron los climas. Primero se necesita tener los datos mensuales y anuales de Temperatura en °C (T, t) y de Precipitación (Pcpn) en mm, de la estación a clasificar, en el periodo deseado, en este caso son los datos de la estación 24026 perteneciente al estado de San Luis Potosí en el periodo 1961-1985. Entonces como ejemplo para la estación 24026, se tiene la siguiente tabla: Estación Var. Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Agos Sept Oct Nov Dic Anual 24026 T 18.3 19.8 23.5 27.2 29.0 29.3 28.5 28.7 27.6 25.4 22.1 19.7 24.9 Pcpn 60.4 53.7 68.2 97.0 204.5 316.2 278.4 267.6 433.3 183.2 108.1 61.6 2132.1 Tabla 3.1. Valores de T y Pcpn para la estación 24026. Estos valores se representan en la figura 10. Los datos de Pcpn se muestran como histograma y los de T como línea funicular. Después llenaremos los siguientes puntos con la información que se nos pide a partir de la tabla con la información de la estación 24026: 1) Temperatura anual en °C: 24.9 2) Temperatura del mes más frío y mes en que se presenta: 18.3 – Enero. 3) Temperatura del mes más caliente y mes en que se presenta: 29.3 – Junio. 4) Precipitación total anual en mm: 2132.1 5) Precipitación del mes más seco y mes en que se presenta: 53.7 – Febrero. 6) Precipitación del mes más lluvioso y mes en que se presenta: 433.3 – Septiembre. 7) Porcentaje de lluvia invernal, que es, 𝐸+𝐹+𝑀 𝑎𝑛𝑢𝑎𝑙 x 100: 8.5 31 8) Determinar el régimen de lluvias, para ello necesitamos observar cuadro 1, (Anexo 1): Régimen de Lluvias de Verano. 9) Anotar las fórmulas (rh y rs) del cuadro 1 (Anexo 1) que corresponden al porcentaje de lluvia invernal calculado: Nuestro Porcentaje de lluvia invernal es: 8.5, por lo tanto, las fórmulas son; rh=2t + 28 y rs= (2t + 28)/2. 10) Aplicar las fórmulas adecuadas del cuadro 1 (Anexo 1), para separar para el régimen calculado: En este caso es de verano, por lo tanto. a) Húmedo y subhúmedo: rh= 2(24.9)+28 = 77.8. b) Secos BS, muy secos BW: rs = (2(24.9)+28)/2 = 38.9 c) Decidir si el clima es seco: Para este punto y solamente para este punto, transformaremos la precipitación a cm, con el fin de compararlos con las fórmulas del punto a y b, en este caso se tiene 213.21 cm. Como el valor de la precipitación en cm es mayor al valor de la fórmula rh, el clima es húmedo o subhúmedo, para que fuera seco el valor de la precipitación deberá ser menor al valor de la fórmula rh. 11) Anotar el grupo y subgrupo de climas: Grupo de climas A; Subgrupo A. 12) Determinar el tipo de clima: si es de los grupos y subgrupos de los A o C consultar las gráficas del cuadro 2 (Anexo 1) y anotar si es húmedo o subhúmedo: Am/Cálido húmedo. 13) Para determinar el subtipo climático, según el grado de humedad: a) Calcular el cociente de la precipitación anual expresada en mm entre la temperatura media anual en °C (P/T): 2132.1 24.9 = 86. b) Determinar los símbolos adecuados según el cociente P/T y el % de lluvia invernal (ver cuadro 1, Anexo 1): Debido a que el P/T salió 85.6, este sobrepasa las condiciones de los subhúmedos, por lo tanto, se debe utilizar los gráficos del cuadro 2 (Anexo 1) para determinar el símbolo correspondiente, en este caso es m. c) Anotar la presencia de canícula: Sí tiene Canícula. Fig. 10 Climograma de la estación 24026. Canícula 32 14) Anotar el símbolo que se usa para describir las condiciones de temperatura tomando en cuenta la temperatura media anual y la de los meses más frío y caliente (ver cuadro 3, Anexo1): El símbolo es A. 15) Calcular la Oscilación térmica anual (diferencia en temperatura entre el mes más frío y el mes más caliente): En este caso es 11. 16) Anotar la letra que se emplea para la oscilación (ver cuadro 4, Anexo 1): La letra es (e). 17) Determinar la Marcha Anual de temperatura (MAT) para ello: a) Indicar el número de máximos y determinar cuando ocurre el mayor: 3 máximos y ocurre el máximo en junio. b) Anotar la letra que se emplea para la MAT: g 18) Localizar la estación por la marcha anual en zona intertropical o extratropical: Intertropical. 19) Apuntar el tipo de clima con todas las letras anotadas: Am(e)w”. 20) Tipo de clima en palabras: Cálido húmedo con régimen de lluvias de verano, oscilación extremosa y canícula. Las siguientes tablas 3.2 y 3.3, contienen las fórmulas climáticas, así como su respectiva descripción; son de las ECE en los subperiodos de tiempo mencionados. Subperiodo 1961-1985 Estación Clima Descripción 24026 Am(e)w" Cálido húmedo con régimen de lluvias de verano, oscilación extremosa y canícula. 24002 Am(e)gw" Cálido húmedo con régimen de lluvias de verano, oscilación extremosa, MAT y canícula. 24015 Aw0(e)w" Cálido subhúmedo con régimen de lluvias de verano, oscilación extremosa y canícula. 24003 Af(m)(e)w" Cálido húmedo con régimen de lluvias Intermedio, oscilación extremosa y canícula. 24085 Aw1(e)gw" Cálido subhúmedo con régimen de lluvias de verano, oscilación extremosa, MAT y canícula. 24009 (A)Caw2(e)w" Semicálido del Grupo C subhúmedo con régimen de lluvias de verano, oscilación extremosa, y canícula. 24025 Aw1(e)w" Cálido subhúmedo con régimen de lluvias de verano, oscilación extremosa, y canícula. 24036 Aw0(e)w" Cálido subhúmedo con régimen de lluvias de verano, oscilación extremosa, y canícula. 24005 Aw2(e)w" Cálido subhúmedo con régimen de lluvias de verano, oscilación extremosa, y canícula. 13145 Af(m)(e)w" Cálido húmedo con régimen de lluvias Intermedio, oscilación extremosa, y canícula. 30176 (A)Caw1(e)w" Semicálido del grupo C subhúmedo con régimen de lluvias de verano, oscilación extremosa, y canícula. 30041(A)Caf(m)(e)w" Semicálido del Grupo C húmedo con régimen de lluvias Intermedios, oscilación extremosa, y canícula. 30285 Aw0(e)w" Cálido subhúmedo con régimen de lluvias de verano, oscilación extremosa, y canícula. 30049 Aw0(e)gw" Cálido subhúmedo con régimen de lluvias de verano, MAT, oscilación extremosa, y canícula. 30130 Aw1(e)w" Cálido subhúmedo con régimen de lluvias de verano, oscilación extremosa, y canícula. 28015 (A)Ca(w0)(e)w" Semicálido del Grupo C subhúmedo con régimen de lluvias de verano, oscilación extremosa, y canícula. 28069 (A)Ca(m)(w)(e)w" Semicálido del Grupo C húmedo con régimen de lluvias de verano, oscilación extremosa, y canícula. 28032 (A)Ca(m)(w)(e)gw" Semicálido del Grupo C húmedo con régimen de lluvias de verano, oscilación extremosa, MAT y canícula. 28008 Aw1(e)w" Cálido subhúmedo con régimen de lluvias de verano, oscilación extremosa y canícula. 28035 Aw0(e)w" Cálido subhúmedo con régimen de lluvias de verano, oscilación extremosa y canícula. 28111 Aw1(e)w" Cálido subhúmedo con régimen de lluvias de verano, oscilación extremosa y canícula. 28002 (A)Ca(m)(e)w" Semicálido del Grupo C húmedo con régimen de lluvias de verano, oscilación extremosa y canícula. 28087 (A)Ca(w0)(e)w" Semicálido del Grupo C subhúmedo con régimen de lluvias de verano, oscilación extremosa y canícula. 28055 Aw0(e)w" Cálido subhúmedo con régimen de lluvias de verano, oscilación extremosa y canícula. 22057 Bs0(h')hw(e)gw" Seco cálido árido con régimen de lluvias de verano, oscilación extremosa, MAT y canícula. 22007 Aw0(w)(e)gw" Cálido subhúmedo con régimen de lluvias de verano, oscilación extremosa, MAT y canícula. Tabla 3.2 Climas de las ECE subperiodo 1961-1985. 33 Subperiodo 1986-2010 Estación Clima Descripción 24026 Am(e)w" 24002 Aw2(e)w" Cálido subhúmedo con régimen de lluvias de verano, oscilación extremosa y canícula. 24015 Aw0(e)w" 24003 Am(e)w" Cálido húmedo con régimen de lluvias de verano, oscilación extremosa y canícula. 24085 Aw1(e)w" Cálido subhúmedo con régimen de lluvias de verano, oscilación extremosa, y canícula 24009 (A)Caw2(e)w" 24025 Aw1(e)w" 24036 Aw0(e)w" 24005 Aw2(e)w" 13145 Am(f)(e)w" Cálido húmedo con régimen de lluvias de verano, oscilación extremosa y canícula. 30176 Aw1(e)w" Cálido subhúmedo con régimen de lluvias de verano, oscilación extremosa y canícula. 30041 (A)Caf(m)(e)w" 30285 Aw0(e)w" 30049 Aw1(e)w" Cálido subhúmedo con régimen de lluvias de verano, oscilación extremosa y canícula. 30130 Aw1(e)w" 28015 Bs1(h')(e) Semiseco semiárido con régimen de lluvias de verano, oscilación extremosa y canícula. 28069 (A)Ca(m)(w)(e)w" 28032 Aw1(w)(e) Cálido subhúmedo con régimen de lluvias de verano, oscilación extremosa y canícula. 28008 Aw1(e)w" 28035 Aw0(e)w" 28111 Aw1(e) 28002 Aw2(e)w" Cálido subhúmedo con régimen de lluvias de verano, oscilación extremosa y canícula. 28087 Aw0(e) Cálido subhúmedo con régimen de lluvias de verano y oscilación extremosa. 28055 Aw0(e) 22057 Bs0(h')hw(e)gw" 22007 Aw0(w)(e)gw" Tabla 3.3 Climas de las ECE subperiodo 1986-2010. En la tabla 3.3, únicamente se colocaron los climas donde cambia su fórmula climática, con el fin de resaltar dicho cambio. Para una mejor comparación entre los climas que se obtuvieron en los subperiodos 1961- 1985 y 1986-2010, se tiene la tabla 3.4, donde los climas con letras rojas son aquellos donde se nota cambios en las fórmulas climáticas. 34 Subperiodo 1961-1985 Subperiodo 1986-2010 Estación Clima Clima 24026 Am(e)w" Am(e)w" 24002 Am(e)gw" Aw2(e)w" 24015 Aw0(e)w" Aw0(e)w" 24003 Af(m)(e)w" Am(e)w" 24085 Aw1(e)gw" Aw1(e)w" 24009 (A)Caw2(e)w" (A)Caw2(e)w" 24025 Aw1(e)w" Aw1(e)w" 24036 Aw0(e)w" Aw0(e)w" 24005 Aw2(e)w" Aw2(e)w" 13145 Af(m)(e)w" Am(f)(e)w" 30176 (A)Caw1(e)w" Aw1(e)w" 30041 (A)Caf(m)(e)w" (A)Caf(m)(e)w" 30285 Aw0(e)w" Aw0(e)w" 30049 Aw0(e)gw" Aw1(e)w" 30130 Aw1(e)w" Aw1(e)w" 28015 (A)Ca(w0)(e)w" Bs1(h')(e) 28069 (A)Ca(m)(w)(e)w" (A)Ca(m)(w)(e)w" 28032 (A)Ca(m)(w)(e)gw" Aw1(w)(e) 28008 Aw1(e)w" Aw1(e)w" 28035 Aw0(e)w" Aw0(e)w" 28111 Aw1(e)w" Aw1(e) 28002 (A)Ca(m)(e)w" Aw2(e)w" 28087 (A)Ca(w0)(e)w" Aw0(e) 28055 Aw0(e)w" Aw0(e) 22057 Bs0(h')hw(e)gw" Bs0(h')hw(e)gw" 22007 Aw0(w)(e)gw" Aw0(w)(e)gw" Tabla 3.4 Comparación de climas en los subperiodos de tiempo. Con cambios no se da a entender que sean necesariamente debidos al cambio climático global; además por cambio se refiere a aquellas fórmulas que se modificaron en las primeras dos letras, que son los que se muestran en la tabla 3.4. En el apartado de fenómenos asociados a la variabilidad climática se explicarán los posibles fenómenos que pudieran desencadenar los diferentes cambios en las fórmulas climáticas, como cambios en el régimen de lluvias, de grupo principal u otros cambios como los del tipo antropogénico. Por otro lado, para tener una representación mejor de los climas, ya que podría ser un poco confuso la clasificación climática, se propuso asignarles valores numéricos a las fórmulas climáticas con el fin de representarlas de forma espacial en un mapa (Sansón, 2018). La forma en la que se escogieron los valores para cada una de las letras fue arbitraria, ya que el objetivo principal de asignar números es el de poder representar de forma espacial los climas. La asignación se realizó de la siguiente manera: Primera letra Valor A 1 (A)Ca 2 B 3 Tabla 3.5 Valores asignados a los grupos y subgrupos de climas. Para los climas B, y únicamente para ellos se considerará lo siguiente: 35 Segunda letra para los climas B Valor s1 1 s0 2 Tabla 3.6 Valores para la segunda letra en los climas B. Se asignan los valores a las letras de los climas B, de la forma anterior, ya que s1 es semiseco, y s0 es seco, entonces es más extremo el seco que el semiseco, y por eso se le asigna un valor más alto, únicamente para este grupo de clima. Segunda letra Valor m 1 w 2 w0 3 w1 4 w2 5 (m) 6 m(f) 7 (m)(w) 8 f(m) 9 (w0) 11 w0(w) 12 w1(w) 13 Tabla 3.7 Valores asignados para los tipos y subtipos. Tercera letra Valor (e) 7 g 8 w" 9 Tabla 3.8 Valores asignados para el tipo de oscilación, MAT y canícula. Como ejemplo para la construcción de un clima de letras a números se tiene: El valor numérico de la fórmula climática se construye con el grupo-subgrupo (tabla 3.5) como entero y los de las tablas 3.6, 3.7 y 3.8, como decimales sucesivos después del punto, como se ve a continuación: Grupo o Subgrupo. Régimen de lluvias/Régimen térmico/Otros fenómenos. Am(e)w” = 1.179. …………………………………………………………. Ec. 1 Nota: Se coloca el punto para separar el grupo principal, del tipo, subtipo, MAT y tipo de oscilación y se pueda leer tal como seria en la fórmula climática, además de evitar tener números altos. 36 Teniendo en cuenta lo anterior tendríamos los siguientes valores para cada uno de los climas. Subperiodo 1961-1985 Subperiodo 1986-2010 Estación Clima Valor Clima Valor 24026 Am(e)w" 1.179 Am(e)w" 1.179 24002 Am(e)gw" 1.1789 Aw2(e)w" 1.579 24015 Aw0(e)w" 1.379 Aw0(e)w" 1.379 24003 Af(m)(e)w" 1.979 Am(e)w" 1.179 24085 Aw1(e)gw" 1.4789 Aw1(e)w" 1.479 24009 (A)Caw2(e)w" 2.579 (A)Caw2(e)w" 2.579 24025 Aw1(e)w" 1.479 Aw1(e)w" 1.479 24036 Aw0(e)w" 1.379 Aw0(e)w" 1.379 24005 Aw2(e)w" 1.579 Aw2(e)w" 1.579 13145 Af(m)(e)w" 1.979 Am(f)(e)w" 1.779 30176 (A)Caw1(e)w" 2.479 Aw1(e)w" 1.479 30041 (A)Caf(m)(e)w" 2.979 (A)Caf(m)(e)w" 2.979 30285 Aw0(e)w" 1.379 Aw0(e)w" 1.379 30049 Aw0(e)gw" 1.3789 Aw1(e)w" 1.479 30130 Aw1(e)w" 1.479 Aw1(e)w" 1.479 28015 (A)Ca(w0)(e)w" 2.1179 Bs1(h')w(e)w” 3.1279 28069 (A)Ca(m)(w)(e)w" 2.879 (A)Ca(m)(w)(e)w" 2.879 28032 (A)Ca(m)(w)(e)gw" 2.8789 Aw1(w)(e) 1.137 28008 Aw1(e)w" 1.479 Aw1(e)w" 1.47928035 Aw0(e)w" 1.379 Aw0(e)w" 1.379 28111 Aw1(e)w" 1.479 Aw1(e) 1.47 28002 (A)Ca(m)(e)w" 2.679 Aw2(e)w" 1.579 28087 (A)Ca(w0)(e)w" 2.1179 Aw0(e) 1.37 28055 Aw0(e)w" 1.379 Aw0(e) 1.37 22057 Bs0(h')hw(e)gw" 3.22789 Bs0(h')hw(e)gw" 3.22789 22007 Aw0(w)(e)gw" 1.12789 Aw0(w)(e)gw" 1.12789 Tabla 3.9 Valores de los climas en ambos subperiodos. Como se mencionó anteriormente el hecho de asignarle valores a los climas es para tener una representación espacial de ellos, no con el fin de darles un valor numérico representativo, en base a estas designaciones se generaron los mapas de climas en la figura 11. Por otra parte, los de temperatura están la figura 12 y los de precipitación en la figura 13. Al analizar los mapas (fig. 11), se puede apreciar que hay una buena distribución de los climas, que es el principal motivo por el cual se les asignaron valores a los climas. En los mapas la línea negra muestra la región de estudio. Los mapas se generaron en el software Surfer 11® con el método de interpolación de Kriging. 37 F ig . 1 1 C li m a s e n l a R H e n e l su b p er io d o 1 9 6 1 -1 9 8 5 ( iz q u ie r d a ) y su b p er io d o 1 9 8 6 -2 0 1 0 ( d er ec h a ). 38 F ig . 1 2 D is tr ib u ci ó n d e la t e m p e ra tu ra e n l a R H ( p r o m e d io a n u a l) e n l a z o n a d e es tu d io , su b p er io d o 1 9 6 1 -1 9 8 5 ( iz q u ie r d a ) y s u b p er io d o 1 9 8 6 -2 0 1 0 ( d er ec h a ). 39 F ig . 1 3 D is tr ib u ci ó n d e la p re ci p it a ci ó n R H ( a c u m u la d a a n u a l) e n l a z o n a d e e st u d io , su b p e ri o d o 1 9 6 1 - 1 9 8 5 ( iz q u ie rd a ) y s u b p er io d o 1 9 8 6 -2 0 1 0 ( d er ec h a ). 40 Como se puede apreciar en el mapa del primer subperiodo (fig. 11, izquierda), en una distribución con tendencia suroeste-noreste; se encuentra la mayoría de los climas cálidos húmedos y cálidos subhúmedos, esto puede ser debido a la distribución de temperatura, ya que en esa zona de climas cálidos, se esperaría ver las zonas con mayor temperatura, y en la porción de los semicálidos de la región, una menor temperatura (fig. 12, izquierda), la distribución de lluvias es en mayor proporción con tendencia sureste a partir de los 99.4° de longitud oeste, esto puede ser debido a la convección que se genera cuando el aire proveniente del Golfo comienza a ascender por las laderas de la Sierra Madre Oriental (fig. 13 izquierda). En el mapa del segundo subperiodo (fig. 11, derecha), en comparación al anterior, se puede apreciar que las zonas con climas cálidos húmedos y subhúmedos se expandieron, cubriendo más territorio, desplazando a los climas semicálidos hacia los bordes de la región, lo que podría decir que la distribución de la temperatura con mayor valor ha aumentado (fig. 12, derecha); la precipitación no se muestra con muchos cambios (fig. 13, derecha) lo más destacable que se aprecia es la disminución de 200 mm en la escala de colores, y la expansión de las zonas con alta precipitación hacia el sur y sureste, lo demás se muestra relativamente uniforme debido al efecto ya mencionado anteriormente, en resumen se puede notar un cambio en la distribución de los climas, en la temperatura es alto y ligero en la precipitación; en el capítulo 5, se describirá cual podría ser la causa de dicho comportamiento. 3.2.2 Series de Tiempo de la Temperatura y la Precipitación. Las siguientes graficas corresponden a las series de tiempo, contienen en la parte superior el subperiodo de 1961-1985 y en la inferior el de 1986-2010. Primero están las 8 gráficas de temperatura (figs. 14-21), luego las de precipitación (figs. 22-29), ordenadas alfabéticamente y por la clave de cada estación. Éstas fueron elaboradas con el Software Origin Lab® 8 Las series de tiempo que se muestran a continuación corresponden a las 8 ECE marcadas con letras rojas de la tabla 3.4, donde se aprecia cambio en algún aspecto de su fórmula climática. La línea negra es la serie de tiempo de los datos y la roja es su ajuste por regresión lineal. 41 Clave Est.: 13145 Estación: S. F. Orizatlan Estado: Hidalgo Subperiodos: 1961-1985/1986-2010 Fig. 14 Series de Tiempo de la variable Temperatura, de la estación San Felipe Orizatlán. Clave Est.: 24002 Estación: Altamira Estado: San Luis Potosí Subperiodos: 1961-1985/1986-2010 Fig. 15 Series de Tiempo de la variable Temperatura, de la estación Altamira. 42 Clave Est.: 24003 Estación: Aquismón Estado: San Luis Potosí Subperiodos: 1961-1985/1986-2010 Fig. 16 Series de Tiempo de la variable Temperatura, de la estación Aquismón. Clave Est.: 28002 Estación: Ahualulco Estado: Tamaulipas Subperiodos: 1961-1985/1986-2010 Fig. 17 Series de Tiempo de la variable Temperatura, de la estación Ahualulco. 43 Clave Est.: 28015 Estación: C. E. Carranza Estado: Tamaulipas Subperiodos: 1961-1985/1986-2010 Fig. 18 Series de Tiempo de la variable Temperatura, de la estación Capitán Emilio Carranza. Clave Est.: 28032 Estación: El Refugio Estado: Tamaulipas Subperiodos: 1961-1985/1986-2010 Fig. 19 Series de Tiempo de la variable Temperatura, de la estación El Refugio. 44 Clave Est.: 28087 Estación: San Gabriel Estado: Tamaulipas Subperiodos: 1961-1985/1986-2010 Fig. 20 Series de Tiempo de la variable Temperatura, de la estación San Gabriel. Clave Est.: 30176 Estación: T. de Sánchez Estado: Veracruz Subperiodos: 1961-1985/1986-2010 Fig. 21 Series de Tiempo de la variable Temperatura, de la estación Tempoal de Sánchez. 45 Clave Est.: 13145 Estación: S. F. Orizatlán Estado: Hidalgo Subperiodos: 1961-1985/1986-2010 Fig. 22 Series de Tiempo de la variable Precipitación, de la estación San Felipe Orizatlán. Clave Est.: 24002 Estación: Altamira Estado: San Luis Potosí Subperiodos: 1961-1985/1986-2010 Fig. 23 Series de Tiempo de la variable Precipitación, de la estación Altamira. 46 Clave Est.: 24003 Estación: Aquismón Estado: San Luis Potosí Subperiodos: 1961-1985/1986-2010 Fig. 24 Series de Tiempo de la variable Precipitación, de la estación Aquismón. Clave Est.: 28002 Estación: Ahualulco Estado: Tamaulipas Subperiodos: 1961-1985/1986-2010 Fig. 25 Series de Tiempo de la variable Precipitación, de la estación Ahualulco. 47 Clave Est.: 28015 Estación: C. E. Carranza Estado: Tamaulipas Subperiodos: 1961-1985/1986-2010 Fig. 26 Series de Tiempo de la variable Precipitación, de la estación Capitán Emilio Carranza. Clave Est.: 28032 Estación: El Refugio Estado: Tamaulipas Subperiodos: 1961-1985/1986-2010 Fig. 27 Series de Tiempo de la variable Precipitación, de la estación El Refugio. 48 Clave Est.: 28087 Estación: San Gabriel Estado: Tamaulipas Subperiodos: 1961-1985/1986-2010 Fig. 28 Series de Tiempo de la variable Precipitación, de la estación San Gabriel. Clave Est.: 30176 Estación: T. de Sánchez Estado: Veracruz Subperiodos: 1961-1985/1986-2010 Fig. 29 Series de Tiempo de la variable Precipitación, de la estación Tempoal de Sánchez. 49 4. RESULTADOS Y DISCUSIÓN. 4.1 Ciclo Anual. En este apartado se analizará el comportamiento del ciclo anual para examinar fenómenos que tienen comportamiento intraanual,como la sequía intraestival (canícula), y la marcha anual de temperatura. Como se vio en el apartado de clasificación climática, algunas de las ECE tenían canícula y hasta marcha anual de la temperatura, pero únicamente se había puesto en una letra o símbolo (w” y g), a continuación, se explicará el fenómeno y se mostraran algunos ejemplos gráficos de la sequía intraestival (canícula) y de la marcha anual de temperatura (MAT). Marcha Anual de la Temperatura (MAT). La Marcha Anual de la Temperatura (MAT), es un fenómeno que ocurre cuando los meses más cálidos y más fríos no coinciden con los periodos de máxima y mínima radiación solar, que se producen durante el solsticio de verano e invierno, sino antes. (Santillán et al. 2012) No todas las fórmulas climáticas de las ECE cuentan con marcha anual de la temperatura, solamente las estaciones del Estado de Querétaro la tienen en ambos subperiodos, y en poca proporción las de S.L.P, Veracruz y Tamaulipas. Para comprender mejor el fenómeno se tiene el siguiente gráfico (fig. 30), para una estación con MAT y sin, en los distintos subperiodos, respectivamente: 50 Fig. 30 Gráfico de temperatura de un caso con MAT (a) y uno sin MAT (b), la línea roja es T, la cruz de color negro muestra el momento de mayor temperatura, para distintos subperiodos. El ejemplo en la figura 30, es de la estación 28032 de Tamaulipas, donde las cruces negras en ambas imágenes muestran el mes más cálido, en la primera se encuentra en mayo es decir antes del solsticio de verano, por lo tanto, hay MAT, y en la segunda el mes más cálido está en junio, por lo tanto, no hay MAT, porque concuerda con el solsticio de verano. a) b) 1961-1985 1986-2010 51 4.2 Sequía Intraestival (Canícula). La sequía intraestival o canícula es un periodo de déficit de lluvias, durante la mitad lluviosa del año (que para casi toda la República Mexicana es de mayo a octubre), sobre el oriente y sur. Es decir que la lluvia en algunas zonas de la República tiene un carácter bimodal. La sequía intraestival no representa desde luego, una sequía absoluta, sino únicamente una reducción en el número de días con lluvia registradas, lo que se traduce en una merma en las cantidades medias mensuales de precipitación, que en las estadísticas climáticas se marca notablemente (Mosiño y García, 1966). En la figura 31, se muestra una distribución de la sequía intraestival en la República Mexicana, como se puede apreciar la zona de estudio sí se ve afectada por el fenómeno. Fig. 31 Mapa de las áreas afectadas por la sequía intraestival. (Tomado de Mosiño y García, 1966) La sequía intraestival puede deberse a varios factores según distintos autores: - Mosiño y García, 1966 (citados por Magaña et al. 1999), propusieron que cambios en la circulación atmosférica y en algunas condiciones del océano controlan este fenómeno. Ellos sugieren que, durante julio y agosto, un sistema de alta presión situado sobre el sureste de los Estados Unidos, combinado con una circulación ciclónica a niveles medios en la atmósfera situado sobre el Golfo de México, producen vientos secos del norte que llevan a la ocurrencia de la sequía intraestival sobre el sur y centro de México. 52 - Grandoso et al. 1982 (citado por Magaña et al. 1999), encontraron que, como los vientos del este se intensifican durante julio y agosto, la precipitación aumenta en el lado del Caribe y disminuye sobre las costas del Pacífico, tal presencia refleja características de la precipitación y su variabilidad en relación con la sequía intraestival. - Magaña et al. 1999, mencionan que el fenómeno se da a partir de la SST (Sea Surface Temperature), y lo explica de la siguiente manera: En los trópicos la SST es mayor a 29°C, durante mayo y principios de junio, lo que favorece la generación de nubes (debido a la radiación que llega a la superficie del océano y a la evaporación que genera el gasto de dicha energía), a su vez estas nubes generadas bloquean la radiación solar, lo que conlleva a una temperatura atmosférica menor y en consecuencia da paso a la precipitación, llevando así a la temporada de lluvias que tiene lugar durante mayo y principios de junio. A su vez esto causa disminución de temperatura del océano, en consecuencia de la reducción de radiación entrante debido a las nubes y por el enfriamiento causado por la lluvia; la evaporación también disminuye, lo que genera menos nubes, debido a esto la circulación ciclónica que predominaba se debilita, generando ahora una circulación anticiclónica que intensifica los vientos alisios sobre Centro América durante julio a agosto lo que da lugar a la sequía intraestival, es decir disminuyendo la precipitación, repitiendo el proceso descrito al principio, lo que da el segundo máximo de precipitación durante septiembre. El siguiente esquema detalla lo dicho anteriormente (fig. 32) Fig. 32 Diagrama esquemático de la dinámica de la sequía intraestival. (Magaña, 1999) La siguiente imagen (fig. 33), muestra una situación de sequía intraestival y una que no la tiene, para subperiodos de tiempo distintos, respectivamente: 53 Fig. 33 Gráfico de precipitación de un caso con sequía intraestival (a) 1961-1985 y uno sin sequía intraestival (b) 1986-2010, el polígono verde representa el área afectada por la sequía intraestival. El ejemplo anterior es para la estación 28087 del estado de Tamaulipas, como se aprecia en el ejemplo de la imagen (fig. 33 a), el triángulo verde denota la presencia de sequía intraestival, mientras que en otro el gráfico (fig. 33 b) la temporada de lluvias tiene su comportamiento sin canícula. a) b) w" 54 En el capítulo de clasificación climática, la mayoría de las ECE cuentan con sequía intraestival (canícula), la cual esta denotada por la letra w”, esto concuerda con el estudio de Mosiño y García (1966), el cual menciona que en las zonas donde se presenta más la sequía intraestival es en la zona oriental y sur del país (figura 31). Evaluación de la sequía intraestival. Anteriormente se explicó de manera gráfica el efecto de la sequía intraestival (canícula), pero podría resultar muy ambiguo el sólo decir si la hay o no, para ello en este capítulo se expondrá un método (Mosiño y García, 1966), con el cual se le pueda dar un valor cuantificable al déficit de las lluvias durante el periodo de éstas. Para ello, el déficit se estimó tomando como representativa del receso, al área del polígono formado por los puntos extremos de las alturas medias mensuales de la lluvia entre los dos máximos de precipitación y la recta que une los puntos extremos de estos (fig. 33 a). La fracción expresada en porcentaje, que se muestra en la ecuación 6, ha sido elegida cifra indicativa de la intensidad de la sequía intraestival (Mosiño y García, 1966). A continuación, se dan las ecuaciones que se emplean para el cálculo de la sequía intraestival dependiendo de la duración de ésta: Área del polígono 1, 2, 3 (Fig. 34a): A1, 2, 3 = (1/2) Y1 – Y2 + (1/2) Y3. ………………………………………………….. (Ec.2) Área del polígono 1, 2, 3, 4 (Fig. 34b): A1, 2, 3, 4 = Y1 – Y2 – Y3 + Y4. …………………………..……………………….…. (Ec.3) Área del polígono 1, 2, 3, 4, 5 (Fig. 34c): A1, 2, 3, 4, 5 = (3/2) Y1 – Y2 – Y3 – Y4 + (3/2) Y5. …………..………………………. (Ec.4) Área del polígono 1, 2, 3, 4, 5, 6 (Fig. 34d): A1, 2, 3, 4, 5, 6 = 2Y1 – Y2 – Y3 – Y4 – Y5 + 2Y6. …………..…………………………. (Ec.5) En donde Y1, Y2, Y3, …. Yn son las alturas medias mensuales de la lluvia, incluyendo las ordenadas extremas correspondientes a los máximos anuales. Así se tiene: Ec. 6: Sequía Intraestival (%) = Á𝑟𝑒𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑝𝑜𝑙í𝑔𝑜𝑛𝑜 𝑐𝑎𝑙𝑐𝑢𝑙𝑎𝑑𝑜 𝑠𝑒𝑔𝑢𝑛 𝑙𝑎𝑠 𝑓ó𝑟𝑚𝑢𝑙𝑎𝑠 𝐿𝑙𝑢𝑣𝑖𝑎 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙
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