Tendencias de temperatura media en Jalisco, México: Una primera

aproximación

Valentina Davydova-Belitskaya, Héctor G. Frías Ureña

Sede Regional: CentroFecha: 14 octubre 2015

INTRODUCCIÓN

• A lo largo de los últimos 30 años una considerable atención se enfocaba en análisis de tendencias en serieslargas de temperatura del aire enfocándose en el desarrollo de conjuntos de datos de alta calidad con el finde obtener la información de más alta resolución espacial y para los períodos más largos posibles. Gracias aestos esfuerzos, el día de hoy están disponibles tres principales bases de datos a escala global: de la RedGlobal de Climatología Histórica actualizada en 2011, del Instituto de Estudios Espaciales de Goddard y de laUnidad de Investigaciones de Clima, adscrita al Centro de Hadley de la Oficina Meteorológica de GranBretaña.

• Estas bases de datos comparten los mismos datos originales y difieren en la técnica de control de calidad queles fue aplicado. Usando estas bases de datos actualizadas, el Panel Intergubernamental de Cambio Climáticoresumió los procesos de calentamiento observado a escala global del 1880 al 2010, confirmando losresultados de investigaciones previas ya publicados en los trabajos de investigación originales.

• Otro gran esfuerzo ha sido dedicado a la creación de bases de datos climáticos de alta resolución espacial aescala continental, regional y nacional, así como al análisis de su variabilidad espacial y cambio en losextremos.

• En México, el Instituto Nacional de Ecología y Cambio Climático (INECC) mediante la colaboración con elgrupo internacional de Expertos en Detección e Índices de Cambio Climático y con el propósito de avanzar enmonitoreo del clima nacional así como para desarrollar las bases de datos para futuros estudios del clima.

• No obstante, en México todavía no existe una base de datos de alta resolución que cumpla con estrictocontrol de calidad orientada a cimentar los estudios de variabilidad y tendencias climáticas a escala estatal ylocal.

OBJETIVO

• En el presente trabajo se muestran los primeros resultados dedesarrollo de una base de datos de alta resolución para latemperatura máxima, media y mínima y sus tendencias en elestado de Jalisco para los períodos 1961–1990, 1971–2000 y1981–2010 comenzando con su estricto control de calidad y larevisión de homogeneidad de las series largas.

Área de estudio

• El estado de Jalisco se localiza enla región media occidental del paísentre las siguientes coordenadas:22º 45’ al norte y 18º 55’ al sur delatitud, de longitud al este 101º28’ y al oeste 105º 42’. Posee unaextensión territorial de 77965.88km² la cual representa el 4% de lasuperficie nacional. Colinda con elEstado de Nayarit hacia elnoroeste; Zacatecas yAguascalientes hacia el norte;Guanajuato y San Luis Potosí haciael este y Colima y Michoacán haciael sur; y hacia el poniente unafranja costera de 351 km con elocéano Pacífico. El relieve deJalisco se caracteriza por elpredominio de las sierras, mesetasaltas y la ausencia total deextensas llanuras (INEGI, 2014).

Datos y su fuente

Para realizar el estudio devariabilidad y detectar posiblesseñales de cambio climático enel estado de Jalisco, se utilizó lainformación de las 274estaciones climatológicas delestado de Jalisco. A partir deenero del año 1989 éstas hansido administradas por laGerencia de Aguas Superficialese Ingeniería de Ríos (GASIR)que forma parte de laSubdirección Técnica de laComisión Nacional del Agua(CONAGUA). Sin embargo, losarchivos de informaciónhistórica que cuentan con unregistro diario de precipitación,temperaturas máxima y mínimacontinúa resguardando elServicio MeteorológicoNacional (SMN).

0

10

20

30

40

50

60

70

80

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

220

1921-3

0

1931-4

0

1941-5

0

1951-6

0

1961-7

0

1971-8

0

1981-9

0

1991-0

0

2001-1

0

Nú

mero

de e

sta

cio

nes e

n o

pera

ció

n

Tiempo (años)

Instaladas Suspendidas Total_Operando

Análisis de control de calidad

• Éste análisis es sumamente importante para el cálculo de los índices de cambio climático ya quecualquier dato erróneo puede tener impactos en las tendencias de las variaciones detemperatura o de precipitación. Estos procesos se aplican para detectar e identificar los erroresque ocurren durante la adquisición, manipulación, formato, transmisión y archivado de los datos

• Un control inicial fue hecho en la serie mensual original que busca datos sospechosos e inconsecuentes aplicando los criterios siguientes:

tmax < tmin

Valor absoluto de tmax por arriba de 50°C y por debajo de -25°C

Rango máximo mensual es mayor a 50 °C

• Para analizar la calidad de datos climatológicos, así como para calcular los índices de cambioclimático, en este trabajo se aplicó el programa RClimdex desarrollado en lenguaje R. Es unpaquete computacional fácil de usar, fue desarrollado por Byron Gleason del National ClimateData Centre (NCDC) de NOAA, y ha sido usado en múltiples talleres sobre índices climáticosdesde el 2001

Análisis de control de calidad

• Para los datos de Jalisco se escogió la versión desarrollada porAguilar et al. (2011) denominadas “ExtraQC”. La cual somete lasseries de datos a pruebas estadísticas, que permiten detectarproblemas de continuidad y porosidad que estas puedanpresentar. Con la finalidad de no perder registros para eventosextremos y atípicos, se eligió un umbral de cuatro desviacionesestándar al momento de correr el programa.

Análisis de homogeneidad

33 changepoints in Series C:/RHtests/DATA/qc00014040_tmaxMLY.txt

0 Yes 19360100 ( 1.0000- 1.0000) 0.950 23.5275 ( 13.4729- 16.5850)

0 Yes 19371200 ( 0.9999- 0.9999) 0.950 21.0435 ( 9.9700- 12.0365)

0 YifD 19381000 ( 0.9983- 0.9983) 0.950 11.6119 ( 9.9700- 12.0365)

0 YifD 19391100 ( 0.9905- 0.9928) 0.950 9.8461 ( 9.9700- 12.0365)

0 YifD 19440100 ( 0.9996- 0.9997) 0.950 11.6735 ( 17.3072- 22.1388)

0 YifD 19460300 ( 0.9707- 0.9730) 0.950 4.2856 ( 16.1015- 20.3815)

1 Yes 19470700 ( 1.0000- 1.0000) 0.950 51.5480 ( 16.1759- 20.4919)

0 YifD 19491000 ( 0.9570- 0.9625) 0.950 4.6565 ( 16.7408- 21.3272)

0 YifD 19511000 ( 0.9935- 0.9946) 0.950 8.7564 ( 16.1015- 20.3815)

0 YifD 19530400 ( 0.9861- 0.9881) 0.950 7.0526 ( 15.3200- 19.2216)

0 YifD 19540900 ( 0.9996- 0.9996) 0.950 13.5773 ( 15.4466- 19.4094)

1 No 19560400 ( 0.9890- 0.9909) 0.950 5.6081 ( 15.8262- 19.9729)

0 Yes 19580500 ( 1.0000- 1.0000) 0.950 20.0232 ( 14.6937- 18.3104)

0 YifD 19590600 ( 0.9997- 0.9997) 0.950 14.3978 ( 16.9616- 21.6407)

0 Yes 19630400 ( 1.0000- 1.0000) 0.950 35.8086 ( 17.4419- 22.3331)

0 YifD 19651100 ( 0.9973- 0.9973) 0.950 9.1349 ( 18.1735- 23.3164)

1 No 19731200 ( 0.9446- 0.9531) 0.950 2.8133 ( 18.4046- 23.6281)

0 YifD 19780300 ( 0.9809- 0.9840) 0.950 6.4543 ( 17.5743- 22.5100)

0 Yes 19800900 ( 1.0000- 1.0000) 0.950 36.3655 ( 15.4466- 19.4094)

0 Yes 19810700 ( 0.9963- 0.9978) 0.950 15.2519 ( 12.2680- 14.9079)

0 YifD 19821100 ( 0.9998- 0.9999) 0.950 16.6705 ( 17.4640- 22.3626)

1 Yes 19870800 ( 1.0000- 1.0000) 0.950 26.0180 ( 17.4419- 22.3331)

0 Yes 19881000 ( 1.0000- 1.0000) 0.950 24.6201 ( 16.3991- 20.8230)

0 Yes 19910600 ( 1.0000- 1.0000) 0.950 98.5011 ( 16.1759- 20.4919)

0 YifD 19920500 ( 0.9990- 0.9991) 0.950 12.1313 ( 11.1190- 13.4722)

0 YifD 19930600 ( 0.9805- 0.9826) 0.950 4.9738 ( 13.4729- 16.5850)

0 Yes 19940900 ( 1.0000- 1.0000) 0.950 82.5322 ( 12.2680- 14.9079)

0 Yes 19950700 ( 0.9969- 0.9980) 0.950 14.6329 ( 11.1190- 13.4722)

0 YifD 19960900 ( 0.9548- 0.9675) 0.950 2.9585 ( 16.3991- 20.8230)

0 YifD 19990500 ( 0.9889- 0.9907) 0.950 5.5053 ( 17.6184- 22.5689)

0 YifD 20030500 ( 1.0000- 1.0000) 0.950 18.6416 ( 18.3468- 23.5502)

• La homogeneización de series largas de temperaturas máxima y mínima mensuales en lasestaciones que han cumplido con el proceso de control de calidad se procedió mediante elsoftware RHtest V4 (Wang y Feng, 2013). En la figura se visualizan los casos de serieheterogénea y después del proceso de homogeneización.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

• A partir de los procesos de control de calidad y homogeneización de series largas, así como losmetadatos disponibles, fueron elegidos 22 de las 89 estaciones preseleccionadas. Es importantesubrayar, que algunas estaciones con series largas y registros desde los años 40s fuerondesechadas a causa de la ausencia de registros de temperatura mínima, o máxima, o ambas enlos meses de enero y diciembre, particularmente a partir de los años 90s, es decir durante lasúltimas dos décadas.

• La temperatura media mensual se calculó a partir de los registros de temperatura máxima ymínima mensuales como su media aritmética. Posteriormente se estimaron los valores detemperatura media anual para tres períodos climáticos representativos; 1961-1990, 1971-2000 y1981-2010, también la temperatura media anual para el período 1991-2010.

• Para estimar el cambio de temperatura en las últimas décadas en Jalisco se calculan valores detmd71-00, tmd81-10 y tmd91-10 considerando el período climático 1961-1990 de referencia. Esimportante subrayar, que en todas las estaciones en los tres períodos de análisis se registró uncambio positivo o incremento de temperatura media anual.

Comportamiento espacial de tendencia de temperatura

estimada para el período 1971-2000 con datos de a)

series originales y b) series homogeneizados. Fuente:

Elaboración propia.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Comportamiento espacial de tendencia de temperatura

estimada para el período 1981-2010 con datos de a)

series originales y b) series homogeneizados. Fuente:

Elaboración propia.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Comportamiento espacial de tendencia de temperatura

estimada para el período 1991-2010 con datos de a)

series originales y b) series homogeneizados. Fuente:

Elaboración propia.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

CONCLUSIONES

• Es el primer trabajo de investigación realizado para el estado de Jalisco que aplicó unestricto control de calidad de series climatológicas así como su homogeneización y elcual permitió visualizar las verdaderas tendencias de temperaturas, sus oscilaciones yanomalías, así como asentó el desarrollo de la tesis “Estudio de la Variabilidad yTendencias del Cambio Climático en el estado de Jalisco durante el período 1961-2010” (Navarro, 2015).

• La recopilación, procesamiento y manejo de datos climáticos mostró una calidadinsuficiente para el uso directo en el análisis inferencial sobre variabilidad y cambioclimático de la región. Por lo anterior, se realizó una detallada revisión y modificaciónde datos climatológicos aplicando las técnicas y procedimientos establecidos por laOrganización Meteorológica Mundial (OMM).

• El promedio de la temperatura media calculada para estaciones que han cumplido conel control de calidad muestra un incremento para los tres períodos de estudio.

• La estimación de la tendencia de la temperatura media promedio anual muestra uncomportamiento similar que el de las reportadas para el cambio climático a escalaglobal.

CONCLUSIONES

19.90

20.21

20.5420.71

19.0

19.2

19.4

19.6

19.8

20.0

20.2

20.4

20.6

20.8

21.0

1961-90 1971-00 1981-10 1991-10

Tem

pe

ratu

ra m

ed

ia, °

C

Período

0.31

0.61

0.81

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

0.70

0.80

0.90

1971-00 1981-10 1991-10

t,

°C

Período

CONCLUSIONES

• En sumo, a partir del análisis realizado se observa elcambio climático en el estado de Jalisco. Además, lamagnitud de este cambio es mayor que muestranalgunos estudios previos realizados y publicados por laSecretaría del Medio Ambiente y Desarrollo Territorialdel estado de Jalisco (Universidad Autónoma deGuadalajara, 2014).

GRACIAS

Comentarios:

valentina.davydovabelitskaya@gmail.comDepartamento de Ciencias Ambientales, CUCBA

Universidad de Guadalajara

Cel: 33 3815 6063

Oficina: 33 3777 1150 Ext. 33062