Comportamiento de la sequía meteorológica a partir de registros en un pluviómetro (página 2)

Desarrollo

Origen de los datos de precipitaciones

El análisis de las precipitaciones se realizó a partir de los datos pluviométricos registrados durante 11 años, desde 1994 hasta el 2004 en un pluviómetro perteneciente al municipio Baraguá, provincia Ciego de Ávila.

El análisis de la severidad de la sequía y la de probabilidad, asociado con la interpretación de la ocurrencia de este fenómeno climatológico se basó en la deducción de tres variables principales:

• Periodo de duración de la sequía para cada año t (meses o años).
• Déficit máximo de precipitaciones Dm (mm).
• Déficit de precipitaciones Dp (mm).

La variable que caracteriza la duración de la sequía (), se analizó para cada año hidroeconómicos (mayo-abril), como las diferencias entre la magnitud de la precipitación mensual menos el promedio hiperanual de la serie ().

1

Los resultados de la ecuación (1), se presentan en la tabla 2., donde se reflejan solo los valores negativos de las variables ; pues los valores positivos representan superávit de precipitaciones, lo que significa aucensia de déficit ó sequía.

Tabla 2 Valores de déficit de precipitación mensual (mm)

A partir de la tabla 2. Se definen las restantes variables: Déficit máximo de las precipitaciones y Déficit de precipitaciones.

El déficit máximo de las precipitaciones se analiza en dos sentidos: anual y mensual; esto es:

• Déficit máximo de precipitación anual (DMa)
• Déficit máximo de precipitación mensual (DMm).

El Déficit máximo de precipitación anual se determina según la expresión siguiente:

2

Donde es el Déficit máximo de precipitación en un periodo anual y Es el déficit de precipitación para cada mes dentro de un propio año hidrológico.

La sumatoria solo considera la adición de dos o más meses con déficit consecutivos.

El Déficit máximo de precipitaciones mensual se determina de manera similar al explicado anteriormente para el periodo anual, solo que la escala de tiempo en que se produce la anomalía es mensual; la formula empleada para este caso es:

3

Donde es el déficit de las precipitaciones correspondiente a cada mes, pero para cada año de la serie pluviométrica.

En la tabla 3 aparecen reflejados los valores referentes a la sequía meteorológica para cada año de las variables de severidad de sequía establecidas en el presente trabajo.

Tabla 3.3. Valores de las variables de Severidad de Sequía.

Análisis de frecuencia del periodo de sequía

El análisis de frecuencia para la variable periodo de sequía se realizó teniéndose en cuenta la prolongación en el tiempo de la ocurrencia de sequía en meses consecutivos desde dos, que fue el tiempo de duración mínimo hasta ocho meses que correspondió al duración máxima encontrada. Este análisis se desarrolló considerando la duración de la sequía en los diferentes meses interanuales y en los diferentes años para cada mes. El tratamiento de los datos de esta manera permitió seleccionar en cada caso, el periodo de duración máximo, a los que se le determinó la frecuencia relativa empleando la fórmula siguiente:

4

Donde es la frecuencia absoluta o repetibilidad del periodo de sequía y es el número de datos incluidos en el análisis de duración de la sequía para una escala de tiempo mensual o anual.

Los resultados del análisis de frecuencia se representan en las tablas 4 y 5 en las cuales se observan que para la escala de tiempo mensual las duraciones predominantes de las sequías son tres y cinco años con una repetibilidad de 36% y 27% respectivamente. Este comportamiento resulta perjudicial para el desarrollo agrícola; especialmente en los sistemas de producción basados en aprovechamiento directo de las precipitaciones pluviales. También provoca la reducción progresiva de la reserva de agua superficial y subterránea por afectarse significativamente la formación de escurrimientos que constituyen una de las vías fundamentales de recarga de las cuencas superficiales y subterráneas. El análisis de la duración máxima de la sequía en una escala de tiempo anual demuestra que el periodo dominante es siete años con una repetibilidad de 50%.

Tabla 4 Frecuencia para la duración mensual de la sequía.

Tabla 5 Frecuencia para la duración anual de la sequía.

Cálculo del periodo de retorno de la sequía

La aplicación de medidas de magnitud referentes a los efectos negativos que pueda provocar la sequía sobre, la economía, la sociedad y el ambiente, requiere del del conocimiento del periodo de retorno (T), entendido como el intervalo de tiempo promedio, dentro del cual un evento de magnitud X, puede ser igualado o excedido por lo menos una vez en promedio.

El cálculo del periodo de retorno se basó en las siguientes secuencias de pasos:

1. Calcular el déficit de precipitaciones mensuales para diferentes periodos de duración 1, 2, 3, 4, 5, 6 y 7 meses o más y registrar los valores máximos (tabla 6 y 7).
2. Ordenar decrecientemente e independientemente de la escala temporal los valores de Duración máxima correspondiente a cada periodo de duración, calculando posteriormente el periodo de retorno mediante la fórmula de Weibull (tabla 8 y 9)

5

Donde , es el número de orden y , el número de observaciones (años o

meses).

4. Construir la curva Déficit de Precipitaciones, duración y período de retorno (

), de la forma siguiente:

• En un sistema de ejes coordenados colocar en las abscisas la duración (meses o años) y en las ordenadas valores de Déficit máximo de precipitaciones en (mm)
• Para cada punto definido por ()
• Colocar en el gráfico los puntos definidos por el par () para un período de retorno (años o meses).