Actualización del Atlas Bioclimático del estado de Jalisco · criterios de confort se orientan hacia un enfoque de adaptación humana. De manera que se estableció una zona neutral

Investigaciones Geográficas, Boletín del Instituto de Geografía, UNAMISSN 0188-4611, Núm. 82, 2013, pp. 66-92

Actualización del Atlas Bioclimático del estado de Jalisco Recibido: 6 de julio de 2012. Aceptado en versión final: 27 de noviembre de 2012.

Hermes Ulises Ramírez Sánchez*Ángel Reinaldo Meulenert Peña*José Antonio Gómez Reyna**

* Departamento de Física, Instituto de Astronomía y Meteorología, Centro Universitario de Ciencias Exactas e Ingenierías, Universidad de Guadalajara, Av. Vallarta 2602, Col. Arcos Vallarta, 44130, Guadalajara, Jalisco. E-mail: [email protected]; [email protected]** Centro Universitario de Tónala, Universidad de Guadalajara, Morelos No. 180, Zona Centro, 45400, Tonalá, Jalisco. E-mail: [email protected]

Resumen. En esta nueva versión del Atlas Bioclimático del estado de Jalisco, se hace una descripción más detallada de las condiciones climáticas por municipios del estado, ob-tenidas a partir de una metodología más actualizada y con una mayor base de datos meteorológicos, que en la versión anterior, realizada por Gómez Amador en SEMADES (2009).

Se utilizaron los datos procesados de las Normales Clima-tológicas de 1971-2000 del Servicio Meteorologico Nacional (SMN) de la Comisión Nacional del Agua (CONAGUA). Los mapas fueron elaborados en el sistema de información geográfica (SIG) ArcGis 9.3, con temporalidad mensual y anual.

Se observa que en los meses de enero a mayo el bioclima predominante en la mayoría del estado es el seco extremoso,

seguido del templado y frío, pero a partir del mes de junio el dominante cambia a cálido, seguido del templado. El mes de julio vuelve a cambiar predominando el templado, seguido de los cálidos, y agosto se caracteriza por tener bioclimas cálidos; posteriormente, de septiembre a octubre se vuelven a presentar los templados seguidos de los cálidos. Finalmente en noviembre y diciembre reaparece el seco extremoso como dominante y resurgen los templados y frío. En cuanto a la distribución anual, dado que los promedios equilibran los valores extremos, la mayoría del estado presenta bioclima templado.

Palabras claves: Atlas bioclimático, clasificación de Köppen, bioclima, oscilación térmica.

Abstract. In this new version of the bioclimatic Atlas of Jalisco State, we present a more detailed description of bioclimate conditions for municipalities in the state, obtained using the most current methodology and larger meteorological database, than used in the previous version, by Amador SEMADES (2009).

Processed data were used from 1971-2000 from the Climatological Normal data of the National weather Service belonging to the National Water Commission. The maps were developed using the ArcGIS Geographic Information System 9.3, with monthly and annual seasonality.

It is observed that in the months of January to May the predominant bioclimate in most of the state is dry extremes,

with lesser occurrence of warm and cold, but from June, the bioclimate changes to warm, with occurrence temperate days. In July temperate bioclimate predominates with lesser occurrence of warm and August is characterized by warm; then from September to October temperate dominates again, followed by warm bioclimate. Finally in November and December extremely dry is dominant again and fo-llowed by temperate and cold. As for the annual distribution, since the average bioclimate is a balance of extremes, most of the state has temperate bioclimate.

Key words: Bioclimatic atlas, Köppen classification, biocli-mate: thermal oscillation.

Update of Bioclimatic Atlas of Jalisco State

Investigaciones Geográficas, Boletín 82, 2013 ][ 67

Actualización del Atlas Bioclimático del estado de Jalisco

INTRODUCCIÓN

Los seres vivos ven influenciada su salud por las condiciones ambientales y meteorológicas del ecosistema que ocupan. En el caso de los humanos las temperaturas altas, por ejemplo, disminuyen el metabolismo y pueden propiciar la aparición de trastornos digestivos, debido a bacterias por la descomposición de alimentos que se ingieren. Las temperaturas bajas, por el contrario, pueden activar el metabolismo, pero acarrean problemas respiratorios agudos. Episodios de alta humedad empeoran los problemas reumáticos en algunas personas y la sequedad ambiental reseca la piel y aumenta las alergias. Los días claros y soleados ayudan a mejorar el estado de ánimo y la exposición adecuada a los rayos solares permite fijar vitaminas importantes para la osteoporosis y el raquitismo. De manera contraria, nublados y fríos propician la aparición de trastornos nerviosos, suicidios, crisis epilépticas, insomnio y embolias. Las olas de calor están vinculadas a enfermedades cardiovasculares y respiratorias, entre otras.

Por otra parte, en las ciudades con altos índices de polución, determinadas situaciones atmosféricas crean inversiones térmicas, las cuales no favorecen la dispersión rápida de la concentración de los contaminantes producidos por los vehículos de motor y las industrias, por lo que sus habitantes se exponen a condiciones de mala calidad del aire por periodos prolongados.

El Atlas Bioclimático del estado de Jalisco se pro-pone como una fuente de información acerca del bioclima del estado, así como un indicador de las condiciones actuales bioclimáticas en diferentes regiones y su evolución en comparación con otros atlas, realizados por SEMADES (Gómez, 2009), INFONAVIT, INEGI (Comunicación personal CANADEVI, Jalisco 2010).

En este trabajo se parte de la base del cono-cimiento de algunos estudios sobre el clima de México, basado en la clasificación de Köppen, con las modificaciones que realizó Enriqueta García en 1964 para la Comisión de Estudios del Territorio Nacional y para el INEGI en 1980 (INEGI, 2003). En el mismo, los climas se dividen en seis grandes grupos, atendiendo a los niveles de temperatura y

aridez. La aridez es expresada, generalmente, como precipitación efectiva, la cual se calcula como el cociente entre precipitación y temperatura (Ibid.). Para la clasificación se utilizan cuatro grupos o uni-dades: clima cálido, clima frío, clima seco y clima templado. Los subgrupos de humedad pueden ser clasificados de forma general en húmedo, subhú-medo, semiseco, y seco.

La combinación de condiciones de temperatura, humedad y régimen de lluvias genera un complejo mosaico de climas en el país. La clasificación de García (1973) tiene un uso principalmente agríco-la, por ello, los parámetros de temperatura no obe-decen necesariamente a requerimientos humanos de confort. Y los de humedad están relacionados con los regímenes de lluvias y no necesariamente con la humedad relativa como la perciben los hu-manos (Gómez en SEMADES, 2009).

Para estos efectos, de acuerdo con INEGI, el estado de Jalisco tiene la siguiente distribución de climas (Tabla 1 y Figura 1).

Adicionalmente se han establecido zonifica-ciones a partir de los requerimientos humanos siguiendo modelos predictivos (Reikosky et al., 1989) que no reflejan necesariamente las condi-ciones de adaptación de la población que habita en las zonas tropicales.

La misma línea de clasificación fue adoptada por el CONAVI para establecer parámetros de sustenta-bilidad en el Código de Edificación de Vivienda. En este documento se establecen, para México, las siguientes categorías climáticas: bioclima cálido seco, cálido semihúmedo, cálido húmedo, tem-plado húmedo, templado, templado seco, semifrío seco, semifrío y semifrío húmedo.

Tipo o subtipo % de la superficie estatal

Cálido subhúmedo 24.46

Semicálido subhúmedo 45.77

Templado subhúmedo 16.29

Semiseco muy cálido y cálido 2.60

Semiseco semicálido 6.74

Semiseco templado 4.14

Tabla 1. Distribución de climas del estado de Jalisco

68 ][ Investigaciones Geográficas, Boletín 82, 2013

Hermes Ulises Ramírez Sánchez, Ángel Reinaldo Meulenert Peña y José Antonio Gómez Reyna

Esta tipología, si bien puede ser útil para el dise-ñador arquitectónico o urbano experimentado, no resulta convincente para establecer las principales estrategias basadas en principios bioclimáticos tales como, ventilación enfriamiento pasivo, calefacción pasiva, amortiguamiento térmico-aislamiento, entre otros (Gómez Amador en SEMADES, 2009).

Con estos antecedentes se planteó una clasifi-cación bioclimática del estado de Jalisco basada en requerimientos humanos, que permitiera estrate-gias de bienestar bioclimático para la población de las diferentes regiones del estado de acuerdo con Gómez Amador en SEMADES, 2009.

MATERIALES Y MÉTODOS

Las bases de este trabajo fueron las variables meteo-rológicas reportadas por 206 estaciones climatoló-gicas del estado de Jalisco, que fueron procesadas por el SMN de la CONAGUA para obtener las normales climatológicas de 30 años del periodo 1971-2000 (CONAGUA, s/f ). Debe señalarse que en la información de las normales climatológicas

solo aparecen mediciones de temperatura máxima y mínima, pero no de temperaturas horarias.

Por esta razón, muchos autores han modelado la variación diurna de la temperatura, como lo mostró Reikosky et al. (1989). En este caso también se tuvo que evaluar la temperatura de bulbo seco y la humedad relativa horaria. En el primer caso se dispone con frecuencia solamente de dos datos mensuales: la máxima media y la mínima media.

Para determinar la evolución horaria a partir de los dos datos mensuales mencionados anterior-mente, se acudía a los nomogramas. Aunque la información base procesada sobre la temperatura y humedad relativa horaria ha sido obtenida indirec-tamente mediante metodología de cálculo (Tejeda, 1991), resulta suficientemente precisa para la ma-yoría de las aplicaciones del diseño bioclimático.

Para establecer la clasificación bioclimática del estado de Jalisco se capturaron y procesaron los da-tos de las normales de temperaturas mínima y máxi-ma mensuales de las 206 estaciones climatológicas. Los datos capturados de cada estación fueron: nú-mero de estación, nombre de la estación o localidad, municipio, latitud, longitud, altitud, temperaturas

Fuente: Carta de climas de INEGI, 2003.

Figura 1. Climas del estado de Jalisco, según la clasificación de Köppen adaptada por García (1973).



máximas y mínimas de cada mes. Con los datos de temperaturas máximas y mínimas se obtuvo un pro-medio mensual de temperaturas, la oscilación anual promedio, la oscilación extrema y la temperatura media anual, se calcularon la oscilación promedio (diferencia entre la temperatura más alta y la pro-medio registrada en un lugar o zona, durante un determinado periodo) y la oscilación extrema (di-ferencia entre la temperatura más alta y la más baja registrada en un lugar o zona, durante un determi-nado periodo) mediante la siguientes ecuaciones:

OpT = TMax - TMed (1)OsT= TMax - TMin (2)

Para determinar el parámetro a utilizar en las evaluaciones de bioclima se decidió trabajar con la oscilación anual extrema. Para estimar si no había una gran variación entre la oscilación promedio (diferencia entre la temperatura más alta y la promedio registrada en un lugar o zona, durante un determinado periodo) y la oscilación extrema, se determinó el coeficiente de correlación entre ellas obteniéndose una r de 0.9999, para las 206 estaciones climatológicas.

Dado que muchas de las estaciones climato-lógicas no reportan humedad relativa se procedió a estimar ésta a través de la siguiente fórmula (SEMADES 2009):

RH = 98.4554 – 2.618 * OsT (3)

RH= Humedad relativaOsT= Oscilación de temperatura

Conviene señalar que originalmente se captu-raron las 206 estaciones disponibles con datos. Sin embargo, la representatividad de los datos se analizó a partir de su distribución espacial y el rango de va-lores. En este sentido, de todas las localidades regis-tradas en el estado de Jalisco, las temperaturas pro-medio anual se encontraban entre 14.2 y 27.8° C, respectivamente, y las humedades relativas entre 38.8 y 68.9%.

Las zonas climáticas se definieron a partir de los requerimientos de confort y las estrategias pasivas para obtenerlo según la metodología utilizada por

Gómez (en SEMADES, 2009). Las zonas de biocli-mas considerados fueron las siguientes:

• Bioclima “Cálido húmedo”.• Bioclima “Cálido”.• Bioclima “Seco extremoso”.• Bioclima “Templado húmedo”.• Bioclima “Templado”.• Bioclima “Frío”.

Estas zonas no están necesariamente relaciona-das con los parámetros internacionales, ya que están definidas por las condiciones climáticas específicas del país en donde la oscilación de temperaturas no es tan extrema como en otras latitudes y los criterios de confort se orientan hacia un enfoque de adaptación humana.

De manera que se estableció una zona neutral denominada clima templado, las condiciones que iban más allá de sus límites de temperatura fueron denominadas frías o calientes y las que pasaban más allá de sus límites de humedad, eran denominadas secas o húmedas.

Los parámetros de la zona neutra o de “biocli-ma templado” son más de 35% y menos de 55% de humedad relativa promedio anual; y rangos de temperatura mayor que 0.014*OsT +15.2 y menor que 0.12*OsT +21 (Ibid.).

Los parámetros que delimitan las zonas bio-climáticas del estado de Jalisco se muestran en la Tabla 2, y en la Figura 2 la clasificación de bioclimas de las 206 estaciones climatológicas a partir de la temperatura y humedad relativa.

Los mapas fueron elaborados en un SIG ArcGis 9.3, utilizando el Mapa General del estado de Jalis-co 2008 a escala 1:500 000 generado por el Institu-to de Información Territorial del Estado de Jalisco (IITEJ, 2008). Se realizaron mapas mensuales y el anual de acuerdo con las normales climatológicas de 1971-2000.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Después del análisis de los mapas se obtuvo el concentrado de los bioclimas mensual y anual de las 206 estaciones climatológicas (Tabla 3).



Hay que recordar que existen municipios que tie-nen más de una estación meteorológica y pueden presentar más de un bioclima y con varias clasifi-caciones bioclimáticas.

Por otra parte, en la Tabla 4 se presentan las localidades del estado de Jalisco con su distribución de bioclimas según cada mes y el anual:

Bioclima % Humedad relativa Rango de Temperaturas

Templado 35 < HR< 55 0.014*OsT +15.2 < T < 0.12*OsT +21

Templado húmedo HR > 55 0.014*OsT +15.2 < T < 0.12*OsT +21

Cálido 35 < HR < 55 T > 0.12*OsT +21

Cálido húmedo HR > 55 T > 0.12*OsT +21

Seco extremoso HR < 55

Frío T < 0.014*OsT +15.2

Fuente: Gómez en SEMADES, 2009.

Tabla 2. Parámetros de humedad y rango de temperaturas que delimitan cada uno de los diferentes bioclimas del estado de Jalisco

Figura 2. Caracterización de bioclima a partir de la temperatura y humedad relativa promedio anual, con los datos de 206 estaciones climatológicas del estado de Jalisco.

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Frío 22 11 3 1 0 0 0 0 0 3 16 27 1

Templado 44 23 34 25 40 56 72 67 77 94 70 52 100

Cálido húmedo 1 1 1 0 1 9 34 33 30 17 4 2 25

Cálido 3 3 7 13 32 73 20 22 25 27 17 11 17

Templado húmedo 3 1 0 0 1 5 43 49 42 7 3 3 51

Tabla 3. Concentrado de los bioclimas mensuales y anual del estado de Jalisco de acuerdo con las normales climatológicas de 1971-2000



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MAPAS BIOCLIMÁTICOS

Los mapas mensuales y anuales resultan suficiente-mente representativos del comportamiento perió-dico de cada época estacional. Los municipios que corresponden a cada uno de los bioclimas según el mes y el anual se presentan en las Figuras 3-15.

Al analizar los mapas se observa que durante los primeros cinco meses del año (enero-mayo) el bioclima predominante en el estado de Jalisco es el seco extremoso, seguido del templado y frío; a partir de junio el bioclima dominante cambia a cálido, seguido del templado. En julio vuelve a cambiar, predominando el templado, seguido de los cálidos; por su parte, agosto se caracteriza por los cálidos, luego a partir de septiembre y octubre se regresa a los templados, seguido de los cálidos. Finalmente en noviembre y diciembre vuelve a reaparecer el seco extremoso como el dominante y resurgen los fríos y templados. En cuanto a la distribución anual, dado que los promedios equi-

Figura 3. Mapa bioclimático de enero para el estado de Jalisco.

libran los valores extremos, la mayoría del estado presenta clima templado.

Si se analiza el comportamiento de manera estacional, básicamente se puede decir que existen tres estaciones características (en este caso se referirá al “temporal” como la estación lluviosa):

Etapa previa al temporal: esta etapa comprende de enero a mayo, el bioclima predominante en la mayoría del estado de Jalisco es el seco extremoso, seguido del templado y frío. Los dos últimos meses (abril y mayo) son la etapa de transición entre el invierno y el verano, que se caracteriza por ser la estación más soleada del año y como consecuencia de ello presenta las condiciones más cálidas del año.

Etapa del temporal: esta etapa abarca de junio a octubre, el bioclima se encuentra alternándose entre cálidos y templados. Las condiciones para los meses de junio, julio y agosto son las siguientes: junio con calor en la mayor parte del estado, julio y agosto calor, solamente en la partes altas y urbanas.



Figura 4. Mapa bioclimático de febrero para el estado de Jalisco.

Figura 5. Mapa bioclimático de marzo para el estado de Jalisco.



Figura 6. Mapa bioclimático de abril para el estado de Jalisco.

Figura 7. Mapa bioclimático de mayo para el estado de Jalisco.



Figura 8. Mapa bioclimático de junio para el estado de Jalisco.

Figura 9. Mapa bioclimático de julio para el estado de Jalisco.



Figura 10. Mapa bioclimático de agosto para el estado de Jalisco.

Figura 11. Mapa bioclimático de septiembre para el estado de Jalisco.



Figura 12. Mapa bioclimático de octubre para el estado de Jalisco.

Figura 13. Mapa bioclimático de noviembre para el estado de Jalisco.



Figura 14. Mapa bioclimático de diciembre para el estado de Jalisco.

Figura 15. Mapa bioclimático anual para el estado de Jalisco.



Etapa posterior al temporal: esta dura los dos últimos meses del año (noviembre-diciembre, el bioclima se caracteriza por ser seco extremoso en la mayoría del estado, presentando zonas de bioclimas templados y fríos.

En la Tabla 5 se muestra un comparativo de los diferentes atlas bioclimáticos elaborados en el estado de Jalisco. En dicha tabla se puede apreciar que se utilizó la misma clasificación que en el atlas elaborado en este trabajo y los de INFONAVIT (Co-municación personal CANADEVI, Jalisco, 2010) y SEMADES (Gómez, 2009). mostrando resultados similares con algunas variaciones, mientras que la clasificación elaborada por INEGI (2003) es muy diferente (semiseco en lugar de seco extremoso, semicálido en lugar de cálido húmedo) y los resul-tados distan mucho de los tres anteriores.

Sin embargo, es importante resaltar que estas son clasificaciones anuales en las cuales se enmas-cara mucha información y no se puede apreciar la marcha mensual de cada bioclima en las diferentes regiones del estado de Jalisco. De hecho, este es el primer atlas que muestra el comportamiento men-sual del bioclima en cada uno de los municipios del estado de Jalisco.

CONCLUSIONES

Se puede concluir que durante los primeros cinco meses del año el bioclima dominante es el seco

extremo y frío, durante los siguientes cinco meses se presenta una alternancia entre templados y cáli-dos, para finalmente durante los últimos dos meses regresar a clima seco extremoso y frío.

Los mapas de este trabajo han permitido identi-ficar que la mayoría del estado de Jalisco durante la mayor parte del año es templado. La comparación con otros Atlas bioclimáticos mostró similitudes con los de INFONAVIT y SEMADES y diferencia muy marcadas con el de INEGI. Asimismo, este es el primer atlas que muestra el comportamiento mensual de los bioclimas.

El clima es demasiado complejo, pues está suje-to a múltiples variables difíciles de predeterminar. La cartografía bioclimática es un limitado retrato del clima. Un mapa o un modelo predictivo del clima nunca sustituirán al diagnóstico del sitio para cualquier uso, ya sea agrícola o bioclimático humano.

Las normas inevitablemente implican una ge-neralización de condiciones y en esa situación, la regionalización bioclimática es necesaria para esta-blecer criterios generales de adaptación y puede ser una herramienta útil en el diseño de las condiciones de confort para los seres humanos.

REFERENCIAS

CANADEVI, Jalisco (2010), Atlas bioclimático del estado de Jalisco, elaborado por INFONAVIT, comunicación personal.

Tabla 5. Comparativo del Atlas bioclimático con las normales 1971-2000 y los obtenidos por INFONAVIT, SEMADES e INEGI (SEMADES 2009, y comunicacion personal CANADEVI Jalisco 2010, INEGI, 2003)

BIOCLIMA NORMALES 1971-2000

INFONAVIT SEMADES INEGI* BIOCLIMA*

Estaciones sin datos 15 3 1 1 Sin datos

Seco extremoso 2 0 7 13 Semiseco

Frío 0 0 0 0 Frío

Templado 66 98 99 20 Templado

Cálido húmedo 7 19 0 73 Semicálido

Cálido 9 5 18 18 Cálido

Templado húmedo 26 0 0 0 * Bioclimas clasificación INEGITOTAL 125 125 125 125



CONAGUA (s/f ), SMN: Normales climatológicas por estación, recuperado el 19 de abril de 2011 [http://smn.cna.gob.mx/productos/normales/estacion/normales.html].

García, E. (1973), Modificaciones al sistema climático de Koppen: para adaptarlo a las condiciones de la República Mexicana, Instituto de Geografía, UNAM, México.

Gómez Amador, A. (2009), “Atlas bioclimático de Jalis-co”, en del Toro Gaytan, M. R. (coord.), Edificación Sustentable en Jalisco, Secretaría de Medio Ambiente para el Desarrollo Sustentable del Gobierno del Esta-do de Jalisco, Guadalajara, Jalisco Mexico, pp. 42-61.

INEGI (2003), “Climatología”, recuperado el 9 de enero de 2003, de Carta de Climas [http://mapserver.inegi.gob.mx/geografia/espanol/prodyserv/cartas/climatol.cfm?c=320].

Reikosky, D. C., L. J. Winkelman, J. M. Baker and D. G. Baker (1989), “Accuracy of hourly air temperatures calculated from daily minima and maxima”, Agric. For Meteorol., no. 46, pp. 193-209.

Tejeda, A. (1991), “Simulación de la marcha diaria del confort higrotérmico en la República Mexicana”, Memorias de I Encuentro nacional de diseño y medio ambiente, Universidad de Colima-CFE, pp. 167-172.

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Actualización del Atlas Bioclimático del estado de Jalisco · criterios de confort se orientan hacia un enfoque de adaptación humana. De manera que se estableció una zona neutral