A mis profesores les agradezco por todo el apoyo brindado a lo largo de mi carrera, por su tiempo, por los conocimientos que me transmitieron.

Transcripción

1

2 AGRADECIMIENTOS Tu única obligación es estudiar y prepararte bien, porque en esta casa no hay un papá que vea por tu futuro. Recuerdo claramente el miedo que las palabras de mi madre me causaron como primera reacción, pero también recuerdo que al momento de mirarla a los ojos, ese miedo se disipó y me sentí fuerte, con esperanza y sobre todo con un deseo enorme de poder darle lo mismo que ella seguía brindándonos a mis hermanos y a mí: sustento, seguridad, amor y sobre todo el gran ejemplo de volver a empezar de cero. Ésta fue mi primera elección positiva a partir de una experiencia adversa. Si tu mente está clara y tu corazón sereno, nada perturbará el logro de tus sueños para lograr esa vida llena de pasión y de magia cada día, cada momento. Intento aprender de la adversidad cuando ésta se presenta, encontrar el mensaje que en ella viene a mi vida y así retomo el cuidado de mí caminar diario de mi fe. Vivo el presente, siento el significado de la vida en cada pensamiento, en cada acción y en cada instante de mi vida. Intento enfocar mis primeros y últimos pensamientos del día en agradecimiento por lo que tengo, por quien me ama, por quien amo, por lo que hago o por lo que haré. Empiezo por tener pensamientos de abundancia en relación con mi vida espiritual, el amor, la amistad, el bienestar de mi familia, salud, bondad y de forma natural el bienestar llega a mí. Y cuando viajo conscientemente dentro de este camino, lo comparto e invito a todo aquel que conozco a recorrerlo conmigo. Agradezco a Dios por darme la vida, por haberme acompañado y guiado a lo largo de mi carrera, por ser mi fortaleza en los momentos de debilidad y por brindarme una vida llena de aprendizajes, experiencias y sobretodo felicidad. Agradezco a mi madre Alicia por apoyarme en todo momento, por los valores que me ha inculcado, por ser un ejemplo de vida a seguir, por su dedicación y esfuerzo y por hacer de mí una buena persona.

3 A Romy por ser la inspiración de vida. Gracias por todos los momentos que hemos compartido llenos de sentimientos, pensamientos, sueños, anhelos, secretos, risas y lágrimas, cada preciado segundo queda atesorado en mi corazón. Gracias por dedicarme tiempo, tiempo para demostrar tu preocupación por mí, tiempo para escuchar mis problemas y ayudarme a buscarles solución, y sobre todo, tiempo para sonreír y mostrarme tu afecto. Gracias por ser lo que eres, una persona maravillosa. Gracias a ti comencé a conocerme e incluso a apreciar lo que soy. A mis hermanos: Pascual, Héctor, Marina, Oscar, Maribel, Mariana, la pequeña Emma, y Erick ( ), por sus consejos e incondicional apoyo, por ser parte importante de mi vida y representar la unidad familiar. A Carlos Osnaya por ser un gran amigo, por brindarme su amistad, así como en apoyarme para que este proyecto de vida pueda ser posible, así mismo por guiarme en el camino de la ciencia y el conocimiento, de verdad te lo agradezco. A mis sobrinos, a quienes trato especialmente de imitar su felicidad por la vida simple, su sonrisa franca al amanecer y su dulce armonía al dormir, aprendo de su creatividad, de su imaginación y sobre todo de su infinito amor a sus seres queridos. A mis amigos: Emanuel, Esperanza, Miguel por las tareas que juntos realizamos, por confiar y creer en mí, y haber hecho de mí etapa universitaria un proyecto de vivencias que nunca olvidare. A mis profesores les agradezco por todo el apoyo brindado a lo largo de mi carrera, por su tiempo, por los conocimientos que me transmitieron. A Dr. Juan Cervantes y Dr. Uriel Filobello, por asesorar y dirigir este proyecto de tesis. A mis compañeros de La CONAGUA: José Llanos, Máximo Mora, Jesús Alberto, Juan Carlos, y Óscar Gálvez, por su amistad y apoyo, y por invitarme a formar parte del equipo de trabajo.

4 UNIVERSIDAD VERACRUZANA FACULTAD DE INSTRUMENTACIÓN ELECTRÓNICA Y CIENCIAS ATMOSFÉRICAS Análisis del Comportamiento de la Temperatura y la Precipitación Mediante Climogramas y Tendencias en la Zona Central de Veracruz Tesis Para Evaluar la Experiencia Educativa Experiencia Recepcional (MEIF), del P. E. de la Licenciatura en Ciencias Atmosféricas Presenta: CARLOS HERNÁNDEZ LÓPEZ Directores: DR. JUAN CERVANTES PEREZ DR. URIEL ANTONIO FILOBELLO NIÑO Esta Tesis Forma Parte del Proyecto MEX7010 Characterizing the Sources For Water Supply in the Central Region of Veracruz, Apoyado por el Organismo Internacional de Energía Atómica (O. I. E. A.) Xalapa Ver. junio 2012

5 Índice pág. CAPÍTULO I INTRODUCCIÓN 1.1 Clasificación climática de Köppen Modificación de la clasificación climática de Köppen por Enriqueta García Problemática Hipótesis Objetivo Ubicación de la zona estudio Perote Tembladeras Xalapa Veracruz...9 CAPÍTULO II METODOLOGIA 2.1 Antecedentes Definición de Climograma Realización de un Climograma Software RhtestV Test de Tendencia Mann-Kendall...19 CAPÍTULO III RESULTADOS 3.1 Interpretación de los Climogramas Climograma de Perote Climograma de Perote Climograma de Perote Climograma de Tembladeras Climograma de Tembladeras Climograma de Tembladeras Climograma de Xalapa

6 3.1.8 Climograma de Xalapa Climograma de Xalapa Climograma de Xalapa Climograma de Xalapa Climograma de Xalapa Climograma de Xalapa Climograma de Xalapa Climograma de Veracruz de Climograma de Veracruz de Climograma de Veracruz de Climograma de Veracruz de Climograma de Veracruz de Climograma de Veracruz de Climograma de Veracruz de Climograma de Veracruz de Test de homogeneidad Test de Tendencia Mann-Kendall de la temperatura y precipitación Tendencias de temperatura y precipitación para Perote Tendencias de temperatura y precipitación para Tembladeras Tendencias de temperatura y precipitación para Xalapa Tendencias de temperatura y precipitación para Veracruz 69 CAPÍTULO IV CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 4.1 Conclusiones Recomendaciones Anexo Anexo 2 83 Anexo 3 85 Anexo 4 87 Anexo 5 89 BIBLIOGRAFÍA

7 CAPÍTULO I INTRODUCCIÓN La climatología trata de documentar, analizar y explicar las variaciones espaciales de las variables meteorológicas involucrando varias escalas temporales (mensuales, anuales, estacionales ) que dan lugar al clima de una determinada región (Sendiña y Pérez, 2006). El clima es la síntesis del tiempo en una región en particular. Se puede definir cuantitativamente utilizando los valores de los elementos meteorológicos de un lugar en un determinando mes o temporada. Los elementos meteorológicos también pueden ser llamados elementos climáticos que incluyen variables tales como: la temperatura media, precipitación, viento, presión, la nubosidad y la humedad (Hartmann, 1994). En México el clima está determinado por varios factores, entre los que se encuentran la altitud sobre el nivel del mar, la latitud geográfica, las diversas condiciones atmosféricas y la distribución existente de tierra y agua. Por lo anterior, el país cuenta con una gran diversidad de climas, los cuales de manera muy general pueden clasificarse, según su temperatura en: cálido, templado y frio; y de acuerdo con la humedad existente en el medio en: húmedo, subhúmedo y seco (Mosiño y García, 1974). El Estado de Veracruz se localiza en la franja intertropical, pero cuenta con una gran diversidad de climas debido a que su territorio posee varias diferencias de altitud, las cuales abarcan desde el nivel del mar hasta la altura máxima de 5700 msnm, que corresponde al volcán Pico de Orizaba. Si bien por su ubicación geográfica cuenta con características tropicales, la influencia de sus serranías las modifican, sobre todo en la porción de su región central; lo cual da como resultado que los climas se distribuyan paralelos a la costa de la siguiente manera: cálidos, semiáridos, templados, fríos y semisecos (consultada en 12/2011) 1

8 En la parte Central del Estado de Veracruz entre a de longitud Oeste y de a de latitud Norte, la temperaturas máximas en la estación lluviosa (junio-octubre), alcanzan los 30 C en la costa Veracruzana descendiendo a razón de 3.4 C/km hasta Xalapa, donde alcanza los 25 C, después descendiende a razón de 1.7 C/km, hasta la cima del escarpe montañoso en Perote donde alcanza los 20 C (Jáuregui, 2004). En estos dos últimos lugares las máximas temperaturas se observan de marzo a mayo antes de la llegada de las lluvias. Mientras que en la costa las máximas temperaturas ocurren en el verano. Mientras que las temperaturas mínimas son del orden de 26 C en la costa, éstas descienden razón de 7.5 C/km donde alcanza los 15 C hasta Xalapa, después descendiende a razón de 1.7 C/km hasta Perote donde alcanza menos de 10 C de acuerdo a los registrados de (Jáuregui, 2004). La precipitación pluvial abastece de agua dulce al planeta y es una de las variables fundamentales del ciclo hidrológico. Sin embargo, la cantidad, duración, frecuencia e intensidad con que ocurre, origina que sea uno de los fenómenos atmosféricos más difícil de modelar y predecir. En México el 80% de la lluvia precipitada en un año hidrológico ocurre de mayo a octubre (Díaz et al., 2011). Para el Centro del Estado de Veracruz las precipitaciones son más abundantes en la región costera y van decreciendo con la altitud hasta alcanzar un mínimo en Perote que se ubica en la sombra pluviométrica de las montañas Pico de Orizaba y el volcán llamado El Cofre, y recibe 447 mm/año de acuerdo a los registrados (Jáuregui, 2004). En el presente trabajo se hace un análisis de los Climogramas, Homogeneidad y Tendencia de temperatura y precipitación de cuatro localidades ubicadas en la escalera altitudinal en la porción Central del Estado de Veracruz entre a de longitud Oeste y de a de latitud Norte, entre la costa y el borde oriental del altiplano Mexicano. 2

9 1.1 Clasificación climática de Köppen A comienzos del siglo XX el climatólogo y botánico alemán Wladimir Köppen presentó una clasificación empírica de las distintas zonas climáticas del mundo, dada a conocer por primera vez en Esta clasificación del clima ha sido mejorada continuamente y, aunque ha sido criticada, sigue siendo hasta hoy uno de los métodos más conocidos y usados de clasificación climática. Su punto de partida consiste en que la vegetación natural constituye un indicador del clima, y algunas de sus categorías se apoyan en los límites climáticos de ciertas formas de vegetales. Los climas son definidos principalmente por los valores medios anuales y mensuales de la temperatura y de la precipitación (Inzunza, 2005). 1.2 Modificación de la clasificación climática de Köppen por Enriqueta García En México, Enriqueta García realizó, desde 1964 una serie de modificaciones y adaptaciones a la clasificación climatológica de Köppen a las condiciones particulares del país. Köppen en su obra original menciona que es necesario estudiar a profundidad los climas de las montañas tropicales, como sería el caso de gran parte del territorio nacional, con lo que se justifica la necesidad de realizar dichas modificaciones. Este sistema ha sido adoptado de manera oficial en el país y a partir de este se ha generado la cartografía que se usa de base en planes de desarrollo (Bautista et al., 2004). 3

10 1.3 Problemática Debido a que la zona Central del Estado de Veracruz presenta un gradiente altitudinal intenso, que va desde el nivel del mar hasta los 5,700 m de altitud, se tiene una variedad de climas en un espacio relativamente pequeño (menos de 100 km desde la costa hasta la parte alta del Pico de Orizaba) (Barradas et al., 2004). El clima de un sitio es dinámico, por lo que aún cuando se han hecho propuestas por Bartholomew en 1896, Köppen en 1918, De Martonne en 1926, Thornthwaite en 1948, Miller en 1950 de estandarizar a través de las clasificaciones climáticas éste puede cambiar (Miller, 1982). Dicho cambio puede ser influido por el crecimiento urbano, cambio del uso del suelo y otros factores tanto antropogenicos como naturales. La parte Central del Estado, como muchas otras zonas del estado, ha sufrido este tipo de cambios, los cuales pueden estar afectando la distribución de la precipitación y el comportamiento de la temperatura (Tejeda et al., 1986). 1.4 Hipótesis Es posible que el análisis de Climogramas junto con el Test de homogeneidad del programa RhtestV2 y el test de tendencia de Mann-Kendall de las variables de precipitación y temperatura en la zona centro del estado de Veracruz, puedan indicar los cambios en el clima en las localidades de Perote, Tembladeras, Xalapa y Veracruz. 1.5 Objetivo Analizar los Climogramas de las localidades de Perote, Tembladeras, Xalapa y Veracruz, ubicadas en centro del Estado de Veracruz, tomando como base las Normales Climatológicas para diversos periodos (1910 al 2010); para poder identificar los cambios que ha sufrido el clima de estos lugares; y las tendencias de la precipitación y la temperatura de dichas localidades, para identificar cambios en estas variables climatológicas. 4

11 1.6 Ubicación de la zona de estudio La zona de estudio se encuentra sobre la vertiente oriental del país y al Centro del Estado de Veracruz entre a de longitud Oeste y a de latitud Norte. Se ubica dentro de las cuencas hidrológicas de Actopan, La Antigua y parte de la Jamapa-Cotaxtla, como se muestra en la Fig. 1 (SRH, 1970). Fig. 1. Zona Central del Estado de Veracruz (Fuente: Departamento de Programación. OCGC-CNA). Para hacer el análisis de este trabajo se escogieron las localidades: Perote, Tembladeras Xalapa y Veracruz, las cuales están distribuidas de manera horizontal dentro de la zona Central del estado de Veracruz, que comprende desde la costa hasta la zona montaña (SRH, 1970). 5

12 1.6.1 Perote Está ubicado en la zona Central del Estado de Veracruz a una latitud Norte de y una longitud oeste de , con una altura de 2400 msnm y una superficie de 73.5 km 2, aunque la mayor parte del terreno es plano la zona oriente de la cabecera se encuentra en una montaña, la más importante en esta zona es el Cofre de Perote, ver la Fig. 2 (Vázquez, 2008). El clima de Perote es seco semiárido, cuenta con una temperatura promedio de 12 C, las heladas son frecuentes. Las lluvias escasas, con una precipitación media anual de mm (Soto y García 1989). Fig. 2. Perote, Veracruz, (Fuente: Google Earth). 6

13 1.6.2 Tembladeras Se encuentra ubicado en la zona Centro del Estado, en las coordenadas latitud norte y longitud oeste a una altura de 1,320 metros sobre el nivel del mar. Limita al norte con Coatepec, al sur con Ayahualulco y Perote al Oeste. Tiene una superficie de Km 2, ver la Fig. 3 (S. G., 1988). El clima de la localidad de Tembladeras, es de tipo templado húmedo, con temperatura media 10 C y con una precipitación media anual de mm (Soto y García, 1989) Fig. 3 Tembladeras, Veracruz (Fuente: Google Earth). 7

14 1.6.3 Xalapa Ubicada en la zona Central del Estado a de latitud Norte y de longitud oeste a una altura de 1460 msnm, Tiene una superficie de Km 2. Limita al norte con Banderilla, Jilotepec y Naolinco, al este con Actopan y Zapata, al sur con Coatepec y al oeste con Tlalnelhuacoyan, ver la Fig. 4 (Vázquez, 2008). Su clima en gran parte es templado húmedo y con una temperatura media anual de entre 18 C descendiendo notablemente durante invierno debido a los vientos del norte, la presencia de lluvia abundante es en verano y principios del otoño, con una precipitación media anual de mm (Pereyra et al., 2000) Fig. 4 Xalapa, Veracruz (Fuente: Google Earth). 8

15 1.6.4 Veracruz La ciudad de Veracruz se ubica en la zona Centro del Estado, en las coordenadas de latitud Norte y de longitud oeste, a una altura de 10 metros sobre el nivel del mar. Sus límites físicos al norte con Granja de Rio Medio, al oeste con las Bajadas y al sur con Boca del Rio. Tiene una extensión superficial de km 2, ver la Fig. 5, su suelo es de pequeñas alturas y valles (Castillo, 2008). El clima de la ciudad de Veracruz, es de tipo cálido húmedo, con temperatura media 25 C y con una precipitación media anual de mm (Soto y García, 1989) Fig. 5 Veracruz, Veracruz (Fuente: Google Earth). 9

16 CAPÍTULO II METODOLOGÍA Para la realización de los Climogramas y las series de tiempo se requirió de la base de datos climatológica histórica de cada localidad (anexo 1), la cual fue proporcionada por el Organismo de Cuenca Golfo Centro (OCGC) y Centro de Previsión del Golfo de México (CPGM) pertenecientes a la Comisión Nacional del Agua (CONAGUA). 2.1 Antecedentes Entre los métodos empleados para describir los cambios del clima en la zona Central de Veracruz, Jáuregui (2004) realizo el análisis de Climogramas de Veracruz, Xalapa y Perote utilizado los datos de las normales climatológicas de la red automática en medio magnético ( ) así como los publicados por el Servicio Meteorológico Nacional para el periodo , para ilustrar la influencia altitudinal en el clima/bioclima de la ladera oriental Veracruzana de la Sierra Madre Oriental en México, en donde en una distancia de 120 km la orografía cambia de unos cuantos metros sobre el nivel del mar a algo más de 2000 m en el filo del altiplano mexicano. Correspondiendo a estos cambios bruscos altitudinales, se describen los contrastes en el bioclima que se observan a medida que se asciende. En la costa y planicie adyacente prevalecen los ambientes de tibio a caluroso en el verano y condiciones de neutralidad en el invierno y finalmente en la cima del escarpe o ladera montañosa el ambiente bioclimático es marcadamente frío y seco (Jáuregui, 2004) En el volcán La Malinche, Llaguno et al, 2005 evaluaron los Climogramas de 7 estaciones climatológicas de la CNA correspondientes a los estados de Puebla y Tlaxcala, para establecer los balances hídricos y el régimen de humedad del suelo para los periodos y La lluvia captada por los suelos de la zona boscosa del volcán La Malinche, es muy importante en la recarga de los mantos freáticos y en el abastecimiento de agua para la ciudad de Puebla; esta recarga es afectada por la deforestación, la disminución de la precipitación media anual y el aumento de la demanda de servicios de agua potable. Los resultados indican que en 10

17 algunas zonas la precipitación media anual disminuyó hasta en 80.0 mm, mientras que en otras menos afectadas hay una disminución menor a 20.0 mm. Las zonas más afectadas son las más urbanizadas e industrializadas y las menos afectadas presentan aún relictos de bosque (Llaguno et al, 2005). En estudios realizados en el Norestes del país, sobre tendencias mensuales de temperatura máxima y mínima procedentes de 166 estaciones climatológicas de seis regiones biogeográficas, mediante el uso de la prueba no paramétrica de Mann-Kendall, el uso sistemas de información geográfica y análisis de componentes principales, se generaron líneas para separar los patrones geográficos de las tendencias de temperatura. Los resultados indican que alrededor del 40% del total de las estaciones analizadas muestran cambios significativos en sus tendencias, lo que se traduce en un cambio en el clima de esta región, principalmente en la temperatura máxima (Ruiz, 2006). En otras investigaciones se utilizó la prueba no paramétrica de Mann-Kendall para detectar la tendencia de la precipitación registrada en México. Un total de 789 estaciones climatológicas distribuidas sobre la mayor parte del territorio Mexicano fueron analizadas: varían desde y proporcionan información espacial razonable. Los resultados revelan la existencia de cambios significativos en la tendencia de precipitación especialmente durante el verano. Geográficamente, la lluvia incrementa en las regiones áridas y semiáridas en un 1.8% en promedio, y la precipitación total anual en regiones húmedas aumenta 0.9%; mientras que las disminuciones promedio de 1.2% se presentan tanto en regiones secas como húmedas. El mayor número de estaciones climatológicas con tendencias anuales estadísticamente significativas de incremento de lluvia (p > 0.1) se ubican en las regiones áridas y semiáridas del país (Méndez et al., 2008). 11

18 2.2 Definición de Climograma Un Climograma es un gráfico de doble entrada en el que se presentan los valores de precipitación y temperatura de una estación meteorológica. Se presentan los datos medios de cada mes del año, teniendo en cuenta la precipitación y la temperatura media a lo largo de todos los años observados Cómo se construye un Climograma Antes de elaborar un Climograma se procede a contestar un cuestionario sencillo acerca de los valores de temperatura media y precipitación (Tabla 1), ejemplificando a Perote ( ). Tabla 1. Precipitación y Temperatura media de Perote ( ). Cuestionario para realizar un Climograma (García, 1981). 1) Temperatura media anual en C 12.7 C 2) Temperatura media del mes más frio y mes en el que se presenta 10.4 C en diciembre 3) Temperatura media del mes más cálido y mes en el que se presenta 15.3 C en mayo 4) Precipitación total anual en mm mm 5) Precipitación del mes más seco y mes en que se presenta 10.4 mm en enero 2 (consultada en 01/2012) 12

19 6) Precipitación del mes más lluvioso y mes en que se presenta mm en septiembre 7) Porcentaje de lluvia invernal Porcentaje de lluvia invernal = 8.1 % 8) Determinación del régimen de lluvias Si enero siendo el mes más seco con una lluvia de 10.2 mm se multiplica por 10, da mm y se compara con la de septiembre que es el mes más lluvioso con mm, por lo que mm > mm se determina que es lluvioso de verano (García, 1981). 9) Anotar las Formulas de la tabla 2 r h y r s corresponden al porcentaje de lluvia invernal calculado Tabla 2 Régimen de lluvias (García, 1981). (Ec. 1) 13 (Ec. 2)

20 r h cantidad mínima necesaria de precipitación anual (expresada en cm), para que el clima sea húmedo o subhúmedo; si la estación cuyo clima se clasifica tiene una precipitación anual menor que el valor calculado de r h, el clima es seco; r h es el límite entre los climas secos y los húmedos y subhúmedos (García, 1981). r s es la cantidad mínima necesaria de precipitación anual (expresada en cm), para que el clima sea BS (seco) en cualquiera de sus dos modalidades, si la estación cuyo clima se clasifica tiene una precipitación anual menor que el valor calculado para r s, el clima es muy árido (García, 1981). t es la temperatura promedio anual 10) Aplicar las fórmulas de la tabla 2 para separar el régimen calculado a) Húmedo y subhúmedos de secos (Ec. 1) r h = 2t + 28 = 2(12.7 C) + 28 = 53.4 cm b) Secos de BS de muy secos BW (Ec. 2) c) Decidir si el clima es seco o no lo es Puesto que 53.4 cm > cm, el clima es seco. Para realizar el Climograma, se construye una caja y se realizan los siguientes pasos: En primer lugar, se indican las escalas para precipitación y temperatura. Como en este ejemplo el mayor valor de precipitación es mm, se traza la escala en el eje vertical izquierdo desde 0 a mm, con cortes de 28.0 mm. La escala para la temperatura se traza en el eje vertical derecho, desde -14 C hasta 56ºC con cortes de 14 C (Fig. 6). A continuación, se marcan los puntos que corresponden a las temperaturas medias mensuales y se los une con una línea roja. Luego se construyen las barras azules de las precipitaciones medias mensuales. Después el eje horizontal, se divide en 12 partes 14

21 iguales, conforme a los meses del año, debajo de cada segmento se escribe cada mes. Dando como resultado el Climograma o Diagrama Ombrotermico de Gaussen (Fig. 6). El Diagrama ombrotérmico de Gaussen permite identificar el período seco en el cual la precipitación es inferior a dos veces la temperatura media. Si P 2 tm la curva de precipitaciones estará por debajo de la curva de temperaturas y el área comprendida entre las dos curvas indican la duración e intensidad del período de sequía 3. Fig. 6 Estructura de un Climograma o Diagrama Ombrotermico de Gaussen (ejemplificando a Perote ( )). 3 (consultada en 10/2011) 15

22 2.4 Software RhtestV2 La función RhTest es una aplicación del Proyecto R para cómputo estadístico, que es un software hecho para cálculos estadísticos. La función es un paquete computacional diseñado para detectar puntos de cambios en series de tiempo, Rhtest puede encontrar puntos de cambio referidos a una serie normal o no (Hernández, 2006). Una serie de tiempo es un conjunto de observaciones de medición de forma secuencial a través del tiempo. Estas mediciones pueden efectuarse de manera continua a través del tiempo, o tomarse en un conjunto discreto de puntos de tiempo. Esta serie de tiempo presentan las característica de: variación estacional (patrones de comportamiento similares) tendencia (crecimiento o disminución), variación cíclicas (las variación cíclica regular en otros periodo de un año) y fluctuaciones (Chatfield, 2000). La homogeneidad de las series climáticas es factor determinante al momento de interpretar cambios climáticos, al tiempo donde ocurre alguna no-homogeneidad se le denomina puntos de cambio, éstos pueden ser documentados y los puntos de cambio sin documentar (PCSD), que en algunos casos pueden ser atribuibles a cambios climáticos (Hernández, 2006). El programa RhtestV2 fue desarrollado por Wang y Yang (2007), con el fin de encontrar inhomogeneidades en las series, y consiste en la aplicación del modelo de regresión de dos fases (Ec. 3) esto es para identificar cambios en la media (Bonifacio, 2011). El modelo de regresión de dos fases se puede describir como: (Ec. 3) Donde εt es el error aleatorio independiente con media cero y varianza constante. Esto permite para ambos pasos (μ 1 μ 2 ) y la tendencia (α 1 α 2 ) ser puntos de cambio, el tiempo c es llamado punto de cambio. 16

23 En el software R se corrió la aplicación RhtestV2, para lo que se tuvo que generar una base de datos conformada por 6 columnas: el año, el mes, el día y las 3 variables climatológicas: temperatura máxima, mínima y precipitación, los datos faltantes fueron sustituidos por la cifra (Bonifacio, 2011). Después se depuró la base de datos, eliminando todo los errores, los cuales son identificados como aquellos datos distintos a un número como: letras, puntos, comas etc., Una vez terminado este paso se procedió a pasar la base de datos desde Excel a un Bloc de notas, sin los encabezados de año, mes, día, T máxima, T mínima, y Precipitación (Fig. 7) en este caso se ejemplifican los datos de Perote Ver. Fig. 7. Estructura de la base de datos en bloc de notas de Perote, Ver. Una vez organizada la base datos como lo requiere Rhtest, se cargó al software R para poder trabajar con Rhtest, con este programa los datos son ingresados y transformados de bloc de notas a shp file con la opción transfer data, después se presiona la opción Start GUI () en el que aparece la aplicación de RhtestV2, que convierte los datos diarios a promedios mensuales (Fig. 8). 17

24 Fig. 8. Opción que transformar los datos diarios a promedios mensuales. Después con la opción FindU (Fig. 9), el programa genera graficas que se analizan y en las que se observa si existe homogeneidad o no homogeneidad. El programa también arroja la información que señalan el año y mes en que no hubo homogeneidad. Fig. 9. Opción FindU para la detección de la no-homogeneidad. 18

25 2.5 Tendencia Mann-Kendall Las series temporales de algunas variables aleatorias presentan una tendencia de tal manera que hay un cambio significativo a lo largo del tiempo. El propósito de las pruebas de tendencia es determinar si los valores de una variable aleatoria incrementan o disminuyen respecto a un cierto período de tiempo en términos estadísticos. Se pueden utilizar pruebas paramétricas o pruebas estadísticas no paramétricas para deducir si existe una tendencia estadísticamente significativa 4. El Test de Mann-Kendall es un método no paramétrico para el analisis de tendencia, la aplicación del test de Mann-Kendall para una serie de n datos independientes e idénticamente distribuidos, supone la aceptación previa de la hipótesis nula H0, que supone la no existencia de tendencia y la hipótesis alternativa Ha: hay una tendencia en la serie. Al ser no paramétrico detecta la presencia de cualquier forma de tendencia (Urrutia, 2010). El análisis de tendencia Mann-Kendall consiste en calcular el parámetro significativo (Г) mediante la siguiente expresión (Ec. 4): (Ec. 4) Donde N es el tamaño de la muestra y n i es el número de elementos subsecuentes de la serie mayores a x i, siendo x i los elementos de la serie. Y el parámetro Г O (Ec. 5) (Ec. 5) Donde Г g es el área bajo la curva de la función normal al nivel de significancia fijado. 4 Kendall/ htm (consultada en 03/2012) 19

26 Se obtiene los resultados y se consideran los siguientes criterios: Si Г 0 y Г < Г O la tendencia al decremento. Si Г 0 y Г > Г O ó Г < Г O no existe tendencia. Si Г > 0 y Г > Г O la tendencia es al incremento. Lo que permite determinar si la tendencia es significativa o no. La pendiente de la recta ajustada es el parámetro que indica qué tan intenso es el cambio registrado en caso de tendencia. El criterio que se consideró para saber si hay o no significancia estadística fue que la diferencia entre Г y Г g no rebasara el nivel 0.05 de significancia (95%) (Martínez, 1999). Con la base de datos promedio mensual de las variables, tanto las ajustadas por el programa RhtestV2 como las no ajustadas de las bases originales, con la aplicación XLSTAT del programa Excel, se procedió a obtener el test de tendencia de Mann- Kendall, de las variables temperatura máxima, mínima, media (ajustada como no ajustada), precipitación acumulada mensual y máxima mensual. En el programa Excel se cargaron los datos de cada variable en columna, se elige la opción de complementos y se cargan las macros de XLSTAT que permiten usar el comando MK (prueba de tendencia de Mann- Kendall), en la que se selecciona el rango de datos que se pusieron a prueba, una vez que no se encuentra ningún error, el programa arroja la prueba de tendencia, en este caso se ejemplifica el test de tendencia Mann- Kendall para la variable de temperatura máxima de Perote, Ver (Fig. 10). 20

27 Fig. 10 Test de tendencia Mann- Kendall para la temperatura máxima (no ajustada) de Perote, Ver. 21

28 CAPÍTULO III RESULTADOS 3.1 Interpretación de los Climogramas Climograma de Perote En el análisis de precipitación para Perote del periodo 1961 a 1990 se presenta una precipitación anual de mm, se considera como un sitio de escasa lluvia. La lluvia durante este periodo se distribuye de forma bimodal, los meses menos abundantes de precipitación son de octubre a mayo por debajo de los 40.0 mm, el mes menos lluvioso es enero con 10.2 mm, los meses más lluviosos son junio y septiembre con precipitaciones de 71.0 y mm, en los meses de julio y agosto se presentan descensos de lluvia del orden de 50.6 y 45.4 mm, (Fig. 11 a). Para la temperatura media de Perote del periodo 1961 a 1990 se presenta una temperatura media anual de 12.7 C. El mes más frio es enero con una temperatura media de 10.4 C, el mes más cálido es mayo con una temperatura media de 15.3 C. Existe una amplitud térmica de 4.9 C (Fig. 11 a). Con este análisis y de acuerdo a la modificación de García a la clasificación de Köppen a Perote se considera como un lugar con clima seco semiárido Climograma de Perote En el análisis de precipitación para Perote del periodo 1971 al 2000 se presenta una precipitación anual de mm se considera como un sitio de escasa lluvia. La lluvia durante este periodo se distribuye de forma bimodal, los meses menos abundantes de precipitación son de octubre a mayo por debajo de los 50.0 mm, el mes menos lluvioso es enero con 9.7 mm, los meses más lluviosos son junio y septiembre con precipitaciones de 71.7 y mm, en los meses de julio y agosto se presentan descensos de lluvia del orden de 51.4 y 39.3 mm (Fig. 11 b). 22

29 Para la temperatura media de Perote del periodo 1971 al 2000 se presenta una temperatura media anual de 12.7 C. Los meses más fríos son enero y diciembre con una temperatura media de 10.2 C, el mes más cálido es mayo con una temperatura media de 15.1 C. Existe una amplitud térmica de 4.9 C (Fig. 11 b). Con este análisis y de acuerdo a la modificación de García a la clasificación de Köppen a Perote se considera como un lugar con clima seco semiárido Climograma de Perote En el análisis de precipitación para Perote del periodo 1981 al 2010 se presenta una precipitación anual de mm se considera como un sitio de escasa lluvia. La lluvia durante este periodo se distribuye de forma bimodal, los meses menos abundantes de precipitación son de noviembre a mayo por debajo de los 35.0 mm, el mes menos lluvioso es marzo con 10.9 mm, los meses más lluviosos son junio y septiembre con precipitaciones de 62.1 y mm, en los meses de julio y agosto se presentan descensos de lluvia del orden de los 58.0 mm (Fig. 11 c). Para la temperatura media de Perote del periodo 1971 al 2000 se presenta una temperatura media anual de 12.4 C. El mes más frío es enero con una temperatura media de 9.6 C, el mes más cálido es mayo con una temperatura media de 14.9 C. Existe una amplitud térmica de 5.3 C (Fig. 11 c). Con este análisis y de acuerdo a la modificación de García a la clasificación de Köppen a Perote se considera como un lugar con clima seco semiárido En general, la precipitación anual en Perote presenta un incremento de 74.8 mm. La distribución de la lluvia era de forma bimodal, ahora esta tendiendo a ser de forma normal, posiblemente esto se deba a que la canícula se presenta cada vez con menor intensidad. Los meses con menos precipitación eran de octubre a mayo, ahora han pasado a ser de noviembre a mayo los meses con menos precipitación, con una disminución de 5.0 mm; el mes menos lluvioso fue enero, pero ahora es marzo con un aumento de 0.7 mm, junio y septiembre continúan siendo los meses más lluviosos, 23

30 aunque han tenido una disminución de 8.9 mm en junio y un aumento de 9.9 mm en septiembre; el descenso de lluvia que se presenta en los meses de julio y agosto, ha aumento 12.6 mm. La temperatura media anual de Perote presenta una disminución de 0.3 C. El mes más frío sigue siendo enero con una disminución de 0.8 C, el mes más cálido continua siendo mayo con una disminución de 0.4 C. La amplitud térmica se incrementó 0.4 C. a) 24

31 b) c) Fig. 11 Climogramas de Perote: a) , b) , c)

32 3.1.4 Climograma de Tembladeras En el análisis de precipitación para Tembladeras del periodo 1961 a 1990 se presenta una precipitación anual de mm se considera como un sitio de lluvia abundante. La lluvia durante este periodo se distribuye de forma bimodal, los meses menos abundantes de precipitación son de diciembre a marzo por debajo de los 42.0 mm, el mes menos lluvioso es marzo de 36.0 mm. Los meses de julio a septiembre son los meses más lluviosos, con precipitaciones del orden de los y mm. Existe un descenso de lluvia en el mes de agosto del orden de mm (Fig. 12 a). En el análisis de temperatura para Tembladeras del periodo 1961 a 1990 se presenta una temperatura media anual de 9.3 C. El mes más frío es enero con una temperatura media de 7.4 C, el mes más cálido es mayo con una temperatura media de 11.3 C. Existe una amplitud térmica de 3.9 C (Fig. 12 a). Con este análisis y de acuerdo a la modificación de García a la clasificación de Köppen a Tembladeras se considera como un lugar con clima templado húmedo con lluvias todo el año Climograma de Tembladeras En el análisis de precipitación para Tembladeras del periodo 1971 al 2000 se presenta una precipitación anual de mm se considera como un sitio de lluvia abundante. La lluvia durante este periodo se distribuye de forma normal, los meses menos abundantes de precipitación son de diciembre a marzo por debajo de los 42.0 mm, el mes menos lluvioso es febrero de 32.3 mm el mes de julio es el mes más lluvioso, con precipitaciones del orden de mm. (Fig. 12 b). En el análisis de temperatura para Tembladeras del periodo 1971 al 2000 se presenta una temperatura media anual de 9.5 C. El mes más frío es enero con una temperatura media de 7.7 C, el mes más cálido es mayo con una temperatura media de 11.4 C. Existe una amplitud térmica de 3.7 C (Fig. 12 b) Con este análisis y de acuerdo a la 26

33 modificación de García a la clasificación de Köppen a Tembladeras se considera como un lugar con clima templado húmedo con lluvias todo el año Climograma de Tembladeras En el análisis de precipitación para Tembladeras del periodo 1981 al 2010 se presenta una precipitación anual de mm se considera como un sitio de lluvia abundante. La lluvia durante este periodo se distribuye de forma normal, los meses menos abundantes de precipitación son de diciembre a marzo por debajo de los 44.0 mm de precipitación, el mes con menos lluvia es marzo de 33.2 mm. El mes de julio es el mes con mayor abundancia en lluvia, con precipitaciones del orden de mm (Fig. 12 c). En el análisis de temperatura para Tembladeras del periodo 1981 al 2010 se presenta una temperatura media anual de 9.6 C. El mes más frío es enero con una temperatura media de 7.6 C, el mes más cálido es mayo con una temperatura media de 11.5 C. Existe una amplitud térmica de 3.9 C (Fig. 12 c). Con este análisis y de acuerdo a la modificación de García a la clasificación de Köppen a Tembladeras se considera a este lugar con clima templado húmedo con lluvias todo el año. En general, la precipitación anual en Tembladeras presenta un incremento de 44.4 mm. La distribución de la lluvia era de forma bimodal, ahora es de forma normal, posiblemente esto se deba a que la canícula se presenta cada vez con menor intensidad. Los meses con menos precipitación, continúan siendo de diciembre a marzo con un aumento de 2.0 mm, el mes menos lluvioso sigue siendo marzo con una disminución de 2.8 mm, los meses más lluviosos eran julio y septiembre, ahora solo es julio con un aumento de 16.5 mm. La temperatura media anual de Tembladeras presenta una disminución de 0.3 C. El mes más frío sigue siendo enero con un aumento de 0.2 C, el mes más cálido continua siendo mayo con un aumento de 0.2 C. La amplitud térmica sigue manteniéndose igual. 27

34 a) b) 28

35 c) Fig. 12 Climogramas de Tembladeras: a) , b) , c)

36 3.1.7 Climograma de Xalapa En el análisis de precipitación para Xalapa del periodo 1911 a 1940 se presenta una precipitación anual de mm, se considera como un sitio de lluvia abundante. La lluvia durante este periodo se distribuye de forma bimodal, los meses menos abundantes de precipitación son de diciembre a abril por debajo de los 65.0 mm de precipitación, el mes febrero es el mes con menor lluvia de 45.9 mm, así mismo los meses más lluviosos son de junio y septiembre de y mm de precipitación, con un descenso de lluvia en julio y agosto de y mm (Fig. 13 a). En el análisis de temperatura para Xalapa del periodo 1911 a 1940 se presenta una temperatura media anual de 17.9 C. El mes más frío es enero con una temperatura media de 14.5 C, el mes más cálido es mayo con una temperatura media de 19.9 C. Existe una amplitud térmica de 5.4 C (Fig. 13 a). Con este análisis y de acuerdo a la modificación de García a la clasificación de Köppen a Xalapa se considera como un lugar con clima templado húmedo con lluvias en verano Climograma de Xalapa En el análisis de precipitación para Xalapa del periodo 1921 a 1950 se presenta una precipitación anual de mm, se considera como un sitio de lluvia abundante. La lluvia durante este periodo se distribuye de forma bimodal, los meses menos abundantes de precipitación son de diciembre a abril por debajo de los 62.5 mm de precipitación, el mes diciembre es el mes con menor lluvia de 42.9 mm, así mismo los meses más lluviosos son de junio y septiembre de y mm de precipitación, con un descenso de lluvia en julio y agosto de y mm (Fig. 13 b). En el análisis de temperatura para Xalapa del periodo 1921 a 1950 se presenta una temperatura media anual de 17.7 C. El mes más frío es enero con una temperatura media de 14.7 C, el mes más cálido es mayo con una temperatura media de 20.1 C. Existe una amplitud térmica de 5.4 C (Fig. 13 b). Con este análisis y de acuerdo a la 30

37 modificación de García a la clasificación de Köppen a Xalapa se considera como un lugar con clima templado húmedo con lluvias en verano Climograma de Xalapa En el análisis de precipitación para Xalapa del periodo 1931 a 1960 se presenta una precipitación anual de mm, se considera como un sitio de lluvia abundante. La lluvia durante este periodo se distribuye de forma bimodal, los meses menos abundantes de precipitación son de diciembre a marzo por debajo de los 60.0 mm de precipitación, el mes diciembre es el mes con menor lluvia de 38.4 mm, así mismo los meses más lluviosos son de junio y septiembre de y mm de precipitación, con un descenso de lluvia en julio y agosto de y mm (Fig. 13 c). En el análisis de temperatura para Xalapa del periodo 1931 a 1960 se presenta una temperatura media anual de 17.9 C. El mes más frío es enero con una temperatura media de 15.0 C, el mes más cálido es mayo con una temperatura media de 20.1 C. Existe una amplitud térmica de 5.1 C (Fig. 13 c). Con este análisis y de acuerdo a la modificación de García a la clasificación de Köppen a Xalapa se considera como un lugar con clima templado húmedo con lluvias en verano Climograma de Xalapa En el análisis de precipitación para Xalapa del periodo 1941 a 1970 se presenta una precipitación anual de mm, se considera como un sitio de lluvia abundante. La lluvia durante este periodo se distribuye de forma bimodal, los meses menos abundantes de precipitación son de noviembre a abril por debajo de los 60.3 mm de precipitación, el mes diciembre es el mes con menor lluvia de 41.3 mm, así mismo los meses más lluviosos son de junio y septiembre de y 261.3mm de precipitación, con un descenso de lluvia en julio y agosto de y mm (Fig. 13 d). 31

38 En el análisis de temperatura para Xalapa del periodo 1941 a 1970 se presenta una temperatura media anual de 18.1 C. El mes más frío es enero con una temperatura media de 14.8 C, el mes más cálido es mayo con una temperatura media de 20.5 C. Existe una amplitud térmica de 5.7 C (Fig. 13 d). Con este análisis y de acuerdo a la modificación de García a la clasificación de Köppen a Xalapa se considera como un lugar con clima templado húmedo con lluvias en verano Climograma de Xalapa En el análisis de precipitación para Xalapa del periodo 1951 a 1980 se presenta una precipitación anual de mm, se considera como un sitio de lluvia abundante. La lluvia durante este periodo se distribuye de forma bimodal, los meses menos abundantes de precipitación son de diciembre a abril por debajo de los 60.0 mm de precipitación, el mes enero es el mes con menor lluvia de 44.6 mm, así mismo los meses más lluviosos son de junio y septiembre de y mm de precipitación, con un descenso de lluvia en julio y agosto de y mm (Fig. 13 e). En el análisis de temperatura para Xalapa del periodo 1951 a 1980 se presenta una temperatura media anual de 18.1 C. El mes más frío es enero con una temperatura media de 14.8 C, el mes más cálido es mayo con una temperatura media de 20.7 C. Existe una amplitud térmica de 5.9 C (Fig. 13 e). Con este análisis y de acuerdo a la modificación de García a la clasificación de Köppen a Xalapa se considera como un lugar con clima templado húmedo con lluvias en verano Climograma de Xalapa En el análisis de precipitación para Xalapa del periodo 1961 a 1990 se presenta una precipitación anual de mm, se considera como un sitio de lluvia abundante. La lluvia durante este periodo se distribuye de forma bimodal, los meses menos abundantes de precipitación son de noviembre a abril por debajo de los 60.0 mm de precipitación, el mes marzo es el mes con menor lluvia de 43.5 mm, así mismo los meses más lluviosos 32

39 son de junio y septiembre de y mm de precipitación, con un descenso de lluvia en julio y agosto de y mm (Fig. 13 f). En el análisis de temperatura para Xalapa del periodo 1961 a 1990 se presenta una temperatura media anual de 18.1 C. El mes más frío es enero con una temperatura media de 14.5 C, el mes más cálido es mayo con una temperatura media de 20.8 C. Existe una amplitud térmica de 6.3 C (Fig. 13 f). Con este análisis y de acuerdo a la modificación de García a la clasificación de Köppen a Xalapa se considera como un lugar con un clima templado húmedo con lluvias en verano Climograma de Xalapa En el análisis de precipitación para Xalapa del periodo 1971 al 2000 se presenta una precipitación anual de mm, se considera como un sitio de lluvia abundante. La lluvia durante este periodo se distribuye de forma bimodal, los meses menos abundantes de precipitación son de noviembre a abril por debajo de los 65.2 mm de precipitación, el mes marzo es el mes con menor lluvia de 44.2 mm, así mismo los meses más lluviosos son de junio y septiembre de y mm de precipitación, con un descenso de lluvia en julio y agosto de y mm (Fig. 13 g). En el análisis de temperatura para Xalapa del periodo 1971 al 2000 se presenta una temperatura media anual de 18.3 C. El mes más frío es enero con una temperatura media de 14.9 C, el mes más cálido es mayo con una temperatura media de 21.1 C. Existe una amplitud térmica de 6.2 C (Fig. 13 g). Con este análisis y de acuerdo a la modificación de García a la clasificación de Köppen a Xalapa se considera a este lugar con un clima templado húmedo con lluvias en verano. 33

40 Climograma de Xalapa En el análisis de precipitación para Xalapa del periodo 1981 al 2010 se presenta una precipitación anual de mm se considera como un sitio de lluvia abundante. La lluvia durante este periodo se distribuye de forma bimodal, los meses menos abundantes de precipitación son de noviembre a abril por debajo de los 51.0 mm de precipitación, el mes marzo es el mes con menor lluvia de 43.7 mm, así mismo los meses más lluviosos son de junio y septiembre de y mm de precipitación, con un descenso de lluvia en julio y agosto de y mm (Fig. 13 h). En el análisis de temperatura para Xalapa del periodo 1981 al 2010 se presenta una temperatura media anual de 18.3 C. El mes más frío es enero con una temperatura media de 14.7 C, el mes más cálido es mayo con una temperatura media de 20.9 C. Existe una amplitud térmica de 6.2 C (Fig. 13 h). Con este análisis y de acuerdo a la modificación de García a la clasificación de Köppen a Xalapa se considera como un lugar con un templado húmedo con lluvias en verano. En general, la precipitación anual en Xalapa en las décadas de los 30s y 40s presenta una disminución de hasta 72.2 mm, y después de la década de los 50s se incrementa 52.0 mm, que es cuando la canícula se presentó con mayor intensidad. A finales del siglo XX e inicio del siglo XXI ha disminuido mm. La distribución de la lluvia continua siendo de forma bimodal. Los meses con menos lluvia eran de diciembre a abril hasta mediados del siglo XX con una disminución de 5.0 mm, actualmente los meses menos lluviosos son de noviembre a abril con una disminución de 9.0 mm, el mes menos lluvioso es ahora marzo con una disminución de 2.2 mm. Los meses más lluviosos continúan siendo julio y septiembre, después de la década los 50s aumentan 40.4 mm y 2.4 mm respectivamente. Actualmente julio y septiembre aún son los meses más lluviosos, los cuales han disminuido 62.2 mm para julio y 36.1 mm en septiembre. 34

41 La temperatura media anual de Xalapa presenta un aumento de 0.4 C. El mes más frío sigue siendo enero con un aumento de 0.4 C, asimismo el mes más cálido continua siendo mayo con un aumento de 1.0 C. La amplitud térmica aumento 0.8 C. a) 35

42 b) c) 36

43 d) e) 37

44 f) g) 38

45 h) Fig. 13 Climogramas de Xalapa: a) , b) , c) , d) , e) , f) , g) , h) 1981 al

46 Climograma de Veracruz de En el análisis de precipitación para Veracruz del periodo 1911 a 1940 se presenta una precipitación anual de mm, se considera como un sitio de lluvia abundante. La lluvia durante este periodo se distribuye de forma bimodal, con los meses menos abundantes de precipitación de diciembre a mayo por debajo de los 60.0 mm, así mismo los meses más lluviosos son de julio y septiembre de y mm, con un descenso de lluvia en agosto de hasta mm (Fig. 14 a). En el análisis de temperatura para Veracruz del periodo 1911 a 1940 se presenta una temperatura media anual de 24.7 C. El mes más frío es enero con una temperatura media de 21.2 C, el mes más cálido es junio con una temperatura media de 26.9 C. Existe una amplitud térmica de 5.7 C (Fig. 14 a). Con este análisis y de acuerdo a la modificación de García a la clasificación de Köppen a Veracruz se considera como un lugar con clima cálido húmedo con lluvia en verano Climograma de Veracruz de En el análisis de precipitación para Veracruz del periodo 1921 a 1950 se presenta una precipitación promedio anual de mm, se considera como un sitio de lluvia abundante. La lluvia durante este periodo se distribuye de forma bimodal, con los meses menos abundantes de precipitación de diciembre a mayo por debajo de los 60.0 mm, así mismo los meses más lluviosos son de julio y septiembre de a mm, con un descenso de lluvia en agosto de hasta mm (Fig. 14 b). En el análisis de temperatura para Veracruz del periodo 1921 a 1950 se presenta una temperatura media anual de 24.9 C. El mes más frío es enero con una temperatura media de 21.4 C, el mes más cálido es junio con una temperatura media de 27.2 C. Existe una amplitud térmica de 5.8 C (Fig. 14 b). Con este análisis y de acuerdo a la modificación de García a la clasificación de Köppen a Veracruz se considera como un lugar con clima cálido húmedo con lluvia en verano. 40

47 Climograma de Veracruz de En el análisis de precipitación para Veracruz del periodo 1931 a 1960 se presenta una precipitación promedio anual de mm, se considera como un sitio de lluvia abundante. La lluvia durante este periodo se distribuye de forma bimodal, con los meses menos abundantes de precipitación de noviembre a mayo por debajo de 73.2 mm, así mismo los meses más lluviosos son de julio y septiembre de a mm, con un descenso de lluvia en agosto de hasta mm (Fig. 14 c). En el análisis de temperatura para Veracruz del periodo 1931 a 1960 se presenta una temperatura media anual de 25.2 C. El mes más frío es enero con una temperatura media de 21.8 C, los meses más cálido son junio y agosto con una temperatura media de 27.5 C. Existe una amplitud térmica de 5.7 C (Fig. 14 c). Con este análisis y de acuerdo a la modificación de García a la clasificación de Köppen a Veracruz se considera como un lugar con clima cálido húmedo con lluvia en verano Climograma de Veracruz de En el análisis de precipitación para Veracruz del periodo 1941 a 1970 se presenta una precipitación promedio anual de mm, se considera como un sitio de lluvia abundante. La lluvia durante este periodo se distribuye de forma bimodal, con los meses menos abundantes de precipitación de noviembre a mayo por debajo de los 65.3 mm, así mismo los meses más lluviosos son de julio y septiembre de y mm, con un descenso de lluvia en agosto de hasta mm (Fig. 14 d). En el análisis de temperatura para Veracruz del periodo 1941 a 1970 se presenta una temperatura media anual de 25.3 C. El mes más frío es enero con una temperatura media de 21.5 C, los meses más cálido son junio y agosto con una temperatura media de 27.8 C. Existe una amplitud térmica de 6.3 C (Fig. 14 d). Con este análisis y de acuerdo a la modificación de García a la clasificación de Köppen a Veracruz se considera como un lugar con clima cálido húmedo con lluvia en verano. 41

48 Climograma de Veracruz de En el análisis de precipitación para Veracruz del periodo 1951 a 1980 se presenta una precipitación promedio anual de mm, se considera como un sitio de lluvia abundante. La lluvia durante este periodo se distribuye de forma bimodal, con los meses menos abundantes de precipitación de noviembre a mayo por debajo de los 59.6 mm, así mismo los meses más lluviosos son de julio y septiembre de y mm, con un descenso de lluvia en agosto de hasta mm (Fig. 14 e). En el análisis de temperatura para Veracruz del periodo 1951 a 1980 se presenta una temperatura media anual de 25.3 C. El mes más frío es enero con una temperatura media de 21.5 C, los meses más cálido son junio y agosto con una temperatura media de 27.8 C. Existe una amplitud térmica de 6.3 C (Fig. 14 e). Con este análisis y de acuerdo a la modificación de García a la clasificación de Köppen a Veracruz se considera como un lugar con clima cálido húmedo con lluvia en verano Climograma de Veracruz de En el análisis de precipitación para Veracruz del periodo 1961 a 1990 se presenta una precipitación promedio anual de mm, se considera como un sitio de lluvia abundante. La lluvia durante este periodo se distribuye de forma bimodal, con los meses menos abundantes de precipitación de noviembre a mayo por debajo de los 54.3 mm, así mismo los meses más lluviosos son de julio y septiembre de a mm, con un descenso de lluvia en agosto de hasta mm (Fig. 14 f). En el análisis de temperatura para Veracruz del periodo 1961 a 1960 se presenta una temperatura media anual de 25.1 C. El mes más frío es enero con una temperatura media de 21.2 C, los meses más cálido son mayo, junio y agosto con una temperatura media de 27.5 C. Existe una amplitud térmica de 6.3 C (Fig. 14 f). Con este análisis y de acuerdo a la modificación de García 1981 a la clasificación de Köppen a Veracruz se considera como un lugar con clima cálido húmedo con lluvia en verano. 42

49 Climograma de Veracruz de En el análisis de precipitación para Veracruz del periodo 1971 a 2000 se presenta una precipitación promedio anual de mm, se considera como un sitio de lluvia abundante. La lluvia durante este periodo se distribuye de forma normal, con los meses menos abundantes de precipitación de noviembre a mayo por debajo de los 59.8 mm, así mismo el mes más lluvioso es julio de mm (Fig. 14 g). En el análisis de temperatura para Veracruz del periodo 1971 a 2000 se presenta una temperatura media anual de 25.3 C. El mes más frío es enero con una temperatura media de 21.4 C, el mes más cálido son mayo, junio y agosto con una temperatura media de 27.8 C. Existe una amplitud térmica de 6.4 C (Fig. 14 g). Con este análisis y de acuerdo a la modificación de García a la clasificación de Köppen a Veracruz se considera como un lugar con clima cálido húmedo con lluvia en verano Climograma de Veracruz de En el análisis de precipitación para Veracruz del periodo 1981 al 2010 se presenta una precipitación promedio anual de mm, se considera como un sitio de lluvia abundante. La lluvia durante este periodo se distribuye de forma normal, los meses menos abundantes de precipitación son de noviembre a mayo por debajo de los 60.0 mm. El mes más lluvioso es julio de mm (Fig. 14 h). En el análisis de temperatura para Veracruz del periodo 1981 al 2010 se presenta una temperatura media anual de 25.6 C. El mes más frío es enero con temperaturas medias de 21.7 C, los meses más cálido son mayo y junio con una temperatura media de 28.1 C. Existe una amplitud térmica de 6.4 C (Fig. 14 h). Con este análisis y de acuerdo a la modificación de García a la clasificación de Köppen a Veracruz se considera como un lugar con clima cálido húmedo con lluvia en verano. 43

50 En general, la precipitación anual en Veracruz después de la década de los 50s se incrementara mm, que es cuando la canícula se presentó con mayor intensidad, en las década de los 60s presenta una disminución de hasta 17.0 mm. A finales del siglo XX y comienzo del siglo XXI ha incrementado 45.9 mm. La distribución de la lluvia continuo siendo de forma bimodal hasta los década de los 60s y posteriormente comenzó a distribuirse de forma normal, posiblemente esto se deba a que la canícula se presenta cada vez con menor intensidad. Los meses con menos precipitación eran de diciembre a mayo, y hasta mediados del siglo XX fueron de noviembre a mayo con una disminución de 0.4 mm; actualmente estos meses continúan siendo los menos lluviosos con un aumento de 0.4 mm. Los meses más lluviosos continuaron siendo julio y septiembre, hasta la década de los 50s aumentaron 79.2 mm y 36.1 mm respectivamente. Actualmente julio es el mes más lluvioso, el cual han disminuido 69.5 mm. La temperatura media anual de Veracruz presenta un aumento de 0.9 C. El mes más frío sigue siendo enero con un aumento de 0.5 C, el mes más cálido continua siendo mayo con un aumento de 1.2 C. La amplitud térmica aumento 0.7 C. 44

51 a) b) 45

52 c) d) 46

53 e) f) 47

54 g) h) Fig. 14 Climogramas de Veracruz: a) , b) , c) , d) , e) , f) , g) , h) 1981 al

55 3.2. Test de homogeneidad En Perote Ver., la prueba de homogeneidad para la variable de temperatura máxima muestra dos cambios en la media en la serie de tiempo (Fig. 15 a), esto significa que es una serie no homogénea, el primer cambio es el más intenso, se presenta en septiembre de 1981 y el segundo cambio se da en julio de Asimismo en la prueba de homogeneidad para la variable de temperatura mínima muestra un cambio en la media en la serie de tiempo (Fig. 15 b), esto significa que es una serie no homogénea, el cambio se presenta en julio de También la prueba de homogeneidad para la variable de temperatura media no muestra cambios en la media en la serie de tiempo (Fig. 15 c), esto significa que es una serie homogénea, por lo que se usan las medias de la base de datos original. El primer cambio en la media de la temperatura máxima y mínima se debe a un emplazamiento de la estación, del 1 al 21 de agosto de 1981, escrito en la hoja de asentamiento diario (código ) de agosto de 1981, también durante este periodo no se tomaron datos climatológicos (Anexo 2 proporcionado por el Departamento de Hidrometeorología, OCGC-CNA). a) 49

56 b) c) Fig. 15 Serie de tiempo no homogénea: a) Temperatura máxima, b) Temperatura mínima, c) Serie de tiempo homogénea Temperatura media de Perote Ver Para Tembladeras Ver., la prueba de homogeneidad para la variable de temperatura máxima no muestra cambios en la media en la serie de tiempo (Fig. 16 a), esto significa que es una serie homogénea, por lo que se usan las medias de la base de datos original. Asimismo en la prueba de homogeneidad para la variable de temperatura mínima muestra dos cambios en la media en la serie de tiempo (Fig. 16 b), esto significa que es una serie no homogénea, el primer cambio se presenta en febrero de 1981, el segundo cambio es el más intenso y se presenta en diciembre de

57 También la prueba de homogeneidad para la variable de temperatura media no muestra cambios en la media en la serie de tiempo (Fig. 16 c), esto significa que es una serie homogénea, por lo que se usan las medias de la base de datos original El primer cambio en la media de la temperatura mínima se debe a un emplazamiento de la estación, a principios del año 1981, donde en las hojas de asentamiento diario (código ) se observa cambios en su referencia geográfica en los primeros meses de febrero a junio (Anexos 3 proporcionado por el Departamento de Hidrometeorología, OCGC-CNA). a) b) 51

58 c) Fig. 16 a) Serie de tiempo homogénea Temperatura máxima, b) Serie de tiempo no homogénea Temperatura mínima, c) Serie de tiempo homogénea Temperatura media de Tembladeras Ver En Xalapa Ver., la prueba de homogeneidad para la variable de temperatura máxima no muestra cambios en la media en la serie de tiempo (Fig. 17 a), esto significa que es una serie homogénea, por lo que se usan las medias de la base de datos original. Asimismo en la prueba de homogeneidad para la variable de temperatura mínima muestra dos cambios en la media en la serie de tiempo (Fig. 17 b), esto significa que es una serie no homogénea, el primer cambio se presenta en noviembre de 1983, el segundo cambio es el más intenso, se presenta en noviembre del También la prueba de homogeneidad para la variable de temperatura media muestra un cambio en la media en la serie de tiempo (Fig. 17 c), esto significa que es una serie no homogénea, este cambio se presenta en noviembre del El segundo cambio en la media de la temperatura mínima y el cambio que se presenta en la temperatura media se debe a un emplazamiento de la del observatorio de Xalapa, de noviembre a diciembre del 2000, donde en los resúmenes mensuales (Formato No 5) se observa un cambios en su referencia geográfica en los meses de diciembre a febrero (Anexos 4 proporcionado por el Departamento de Hidrometeorología, OCGC-CNA). 52

59 a) b) c) Fig. 17 a) Serie de tiempo homogénea Temperatura máxima, Serie de tiempo no homogénea b) Temperatura mínima, c) Temperatura media de Xalapa Ver

60 Para Veracruz Ver., la prueba de homogeneidad para la variable de temperatura máxima muestra dos cambios en la media en la serie de tiempo (Fig. 18 a), esto significa que es una serie no homogénea, el primer cambio es el más intenso se presenta en enero de 1926, el segundo cambio se presenta en septiembre de Asimismo en la prueba de homogeneidad para la variable de temperatura mínima muestra dos cambios en la media en la serie de tiempo (Fig. 18 b), esto significa que es una serie no homogénea, el primer cambio es el más intenso se presenta en febrero de 1923, el segundo cambio se presenta en junio de También la prueba de homogeneidad para la variable de temperatura media muestra dos cambios en la media en la serie de tiempo (Fig. 18 c), esto significa que es una serie no homogénea, el primer cambio es el más intenso, se presenta en noviembre del 1958, el segundo cambio se presenta en junio de Los cambios en la media de la temperatura máxima, mínima y media no concuerdan con las fechas en las que se movió de lugar el observatorio Veracruz, por lo que es posible descartar que estos cambios fueron provocados por un emplazamiento del observatorio (Zapata, 2012) (Anexos 5 proporcionado por el Departamento de Hidrometeorologia, OCGC-CNA). a) 54

61 b) c) Fig. 18 Serie de tiempo no homogénea: a) Temperatura máxima, b) Temperatura mínima, c) Temperatura media, de Veracruz Ver En base a este análisis y a los cambios en la media encontrados en la temperatura máxima, mínima y media de las cuatro localidades de acuerdo a la prueba de homogeneidad, se buscaron contrato y oficios que justificaran el cambio del lugar de observación, de instrumentos, de observador o mantenimiento que se le haya dado a las estaciones por la Comisión Nacional del Agua (CONAGUA) (Torres et al., 2010). Buscando en los archivos de la CONAGUA, solo se encontró información de Perote (agosto de 1981), Tembladeras (febrero a junio de 1981) y del Observatorio de Xalapa (diciembre del 2000 a febrero del 2001); aun cuando los emplazamientos del Observatorio de Veracruz no afectan a la media de estas variables, también se anexa esta información. De las demás fechas la información no fue encontrada. Por lo que se decidió utilizarla la base datos ya modificada por la regresión de dos fases, hecha por el programa RhtestV2 (Fig. 19). 55

62 a) b) c) 56

63 d) e) f) g) 57

64 h) Fig. 19 Serie de tiempo homogénea: a) Temperatura máxima de Perote Ver , b) Temperatura mínima de Perote Ver , c) Temperatura mínima de Tembladeras Ver , d) Temperatura mínima de Xalapa Ver , e) Temperatura media de Xalapa Ver , f) Temperatura máxima de Veracruz Ver , g) Temperatura mínima de Veracruz Ver , h) Temperatura media de Veracruz Ver

65 3.3 Test de Tendencia Mann-Kendall de la temperatura y precipitación Con la aplicación XLSTAT del programa Excel se ingresaron los datos promedio de temperatura máxima, mínima y media, así como la precipitación acumulada mensual y lluvia máxima mensual, para obtener el test de Mann-Kendall de cada localidad (Tabla 3). Tabla 3. Test de Mann-Kendall de tendencia por variable para cada localidad. S/D = sin dato Tendencias de temperatura y precipitación para Perote Para el análisis de temperatura de Perote Ver., se presenta la tendencia de temperatura máxima promedio mensual de datos observados dúrate este periodo ( ), en él se aprecia que la tendencia es positiva y significativa, la cual se va incrementado C/mes (Fig. 20 a). También se presenta la tendencia de temperatura máxima promedio mensual ajustada por el programa RhtestV2, que muestra que la tendencia es negativa significativa, la cual decrece C/mes (Fig. 20 b). En el análisis de temperatura mínima se aprecia como la tendencia es negativa significativa, la cual se va decreciendo C/mes (Fig. 20 c). También se presenta la tendencia de temperatura mínima promedio mensual ajustada por el programa 59

66 RhtestV2, que muestra que la tendencia es negativa y significativa, la cual decrece C/mes (Fig. 20 d). La tendencia de temperatura media mensual muestra que la tendencia es negativa y significativa, la cual decrece C/mes (Fig. 20 e). Para la tendencia de precipitación acumulada mensual, se aprecia como la tendencia es positiva y significativa, la cual se va incrementando 0.03mm/mes (Fig. 20 f). También se presenta la tendencia de precipitación máxima mensual donde la tendencia es positiva y significativa, la cual se va incrementado 0.01mm/mes (Fig. 20 g). a) b) 60

67 c) d) e) 61

68 f) g) Fig. 20 Tendencia de: a) temperatura máxima (no ajustada), b) temperatura máxima (ajustada), c) temperatura mínima (no ajustada), d) temperatura mínima (ajustada), e) temperatura media (no ajustada), f) precipitación mensual, g) precipitación máxima mensual de Perote Ver Tendencias de temperatura y precipitación para Tembladeras Para el análisis de temperatura máxima de Tembladeras Ver., se presenta la tendencia de temperatura máxima promedio mensual de datos observados dúrate este periodo ( ), en él se aprecia como la tendencia es positiva y significativa, la cual se va incrementado C/mes (Fig. 21 a). 62

69 Para el análisis en la tendencia de temperatura mínima promedio mensual, se aprecia como la tendencia es negativa y no significativa, la cual decrece C/mes (Fig. 21 b). También se presenta la tendencia de temperatura máxima promedio mensual ajustada por el programa RhtestV2, que muestra que la tendencia es negativa y significativa, la cual decrece C/mes (Fig. 21 c). La tendencia de temperatura media mensual muestra que la tendencia es positiva y significativa, la cual decrece C/mes (Fig. 21 d). Al observar la tendencia de precipitación acumulada mensual, se aprecia como la tendencia es positiva y significativa, la cual se va incrementado 0.03mm/mes (Fig. 21 e). También se presenta la tendencia de precipitación máxima mensual donde la tendencia es positiva y significativa, la cual se va incrementado 0.01mm/mes (Fig. 21 f). a) 63

70 b) c) d) 64

71 e) f) Fig. 21 Tendencia de: a) temperatura máxima (no ajustada), b) temperatura mínima (no ajustada), c) temperatura mínima (ajustada), d) temperatura media (no ajustada), e) precipitación media mensual, f) precipitación máxima mensual de Tembladeras Ver Tendencias de temperatura y precipitación para Xalapa Para el análisis de temperatura máxima de Xalapa Ver., se presenta la tendencia de temperatura máxima promedio mensual de datos observados dúrate este periodo ( ), en él se aprecia como la tendencia es positiva y significativa, la cual se va incrementado C/mes (Fig. 22 a). Al analizar la tendencia de temperatura mínima promedio mensual se aprecia como la tendencia es negativa y significativa, la cual se va incrementado C/mes (Fig

72 b). También se presenta la tendencia de temperatura mínima promedio mensual ajustada por el programa RhtestV2, que muestra que la tendencia es negativa y significativa, la cual decrece C/mes (Fig. 22 c). La tendencia de temperatura media mensual se aprecia como la tendencia es positiva y no significativa, la cual se va incrementada C/mes (Fig. 22 d). También se presenta la tendencia de temperatura media mensual ajustada por el programa RhtestV2, que muestra que la tendencia es positiva y significativa, la cual incrementa C/mes (Fig. 22 e). Para la tendencia de precipitación acumulada mensual de los datos observados de , se aprecia como la tendencia es negativa y no es significativa, la cual se va decreciendo 0.01mm/mes (Fig. 22 f). También se presenta la tendencia de precipitación máxima mensual donde la tendencia es negativa y no es significativa, la cual se va decreciendo 0.002mm/mes (Fig. 22 g). a) 66

73 b) c) d) 67

74 e) f) g) Fig. 22 Tendencia de: a) temperatura máxima (no ajustada), b) temperatura mínima (no ajustada), c) temperatura mínima (ajustada), d) temperatura media (no ajustada), e) temperatura media (ajustada) de 68

75 Xalapa Ver , f) precipitación mensual, g) precipitación máxima mensual de Xalapa Ver Tendencias de temperatura y precipitación para Veracruz Para el análisis de temperatura máxima de Veracruz Ver., se presenta la tendencia de temperatura máxima promedio mensual de datos observados dúrate este periodo ( ), en él se aprecia como la tendencia es positiva y significativa, la cual se va incrementado C/mes (Fig. 23 a). También se presenta la tendencia de temperatura máxima promedio mensual ajustada por el programa RhtestV2, que muestra que la tendencia es positiva y significativa, la cual incrementa C/mes (Fig. 23 b). Para el análisis de la tendencia de temperatura mínima promedio mensual, se aprecia como la tendencia es positiva y no es significativa, la cual se va incrementado C/mes (Fig. 23 c). También se presenta la tendencia de temperatura mínima promedio mensual ajustada por el programa RhtestV2, que muestra que la tendencia es positiva y significativa, la cual decrece C/mes (Fig. 23 d). La tendencia de temperatura media mensual se aprecia como la tendencia es positiva y significativa, la cual se va incrementada C/mes (Fig. 23 e). También se presenta la tendencia de temperatura media mensual ajustada por el programa RhtestV2, que muestra que la tendencia es positiva y significativa, la cual incrementa C/mes (Fig. 23 f). Al hacer el análisis de la tendencia de precipitación media mensual, se aprecia como la tendencia es positiva y no significativa, la cual se va incrementado 0.01 mm/mes (Fig. 23 g). También se presenta la tendencia de precipitación máxima mensual donde la tendencia es positiva y ni significativa, la cual se va incrementado mm/mes (Fig. 23 h). 69

76 a) b) c) 70

77 d) e) f) 71

78 g) h) Fig. 23 Tendencia de a) temperatura máxima (no ajustada), b) temperatura máxima (ajustada), c) temperatura mínima (no ajustada), d) temperatura mínima (ajustada), e) precipitación media mensual, f) precipitación máxima mensual de Veracruz Ver

79 CAPÍTULO IV CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 4.1 Conclusiones El análisis de los Climogramas de los cuatro sitios muestra cambios importantes en el clima a lo largo de la zona Central de Veracruz, en la costa y montaña la lluvia ha cambiado de ser una distribución bimodal a una distribución normal, posiblemente se deba a que la canícula se presenta año con año con menor intensidad, mientras que en media montaña, la distribución de la lluvia continua siendo de forma bimodal. Así mismo la lluvia ha tenido un incremento significativo, principalmente en la parte alta de la zona montañosa central. Con respecto a la temperatura, en la zona montañosa en el análisis de datos observados de la temperatura máxima, se ha ido incrementando de manera significativa; la temperatura mínima también decrece de forma significativa, mientras que en la costa ambas temperaturas tanto máxima como mínima incrementan, pero solo el incremento en la máxima es significativa. Con el test de homogeneidad, aplicado a las cuatro localidades, se presentan cambios intensos en las variables de estos lugares. En la búsqueda de documentos que establecieran cambios en las estaciones, tales como: emplazamiento de la estación, cambio de instrumentos, de observador etc., se encontró que en dichos documentos, las fechas de emplazamiento coinciden con las fechas de no homogeneidad de la temperatura en la zona montañosa, mientras que en la costa es posible que la inhomogeidad se deba a algún otro factor. 73

80 4.2 Recomendaciones: Se recomienda ampliar el estudio considerando ahora un mayor número de estaciones que se encuentren dentro de la zona de estudio, de esta manera se tendrá una mayor noción de espacio y tiempo que ha tenido los cambio del clima en la zona Central del Estado de Veracruz. También es recomendable el análisis de otras variables climatológicas, como evaporación, humedad, dirección e intensidad del viento, nubosidad y heladas para ampliar más aún la descripción de los climas, que se distribuyen de forma paralela a lo largo de la zona Central del Estado de Veracruz. Se recomienda hacer los siguientes análisis para conocer por cuanto y de que forma están afectando a los valores de la temperatura, el comportamiento y la forma de la distribución de la lluvia: Análisis de cómo ha cambiado la urbanización, para generar escenarios de como seria el comportamiento de la temperatura y la precipitación, con los efectos que estos cambios generen sobre estas variables. Analizar la deforestación y el cambio del uso del suelo de esta zona, puesto que los bosques son una fuente de agua. Como los análisis realizados en este trabajo indican una perdida de lluvia, este análisis puede indicar como la deforestación y el uso del suelo, ha contribuido a estos cambios. Una propuesta es hacer un análisis de la duración, frecuencia e intensidad con que ocurren y se presentan la canícula, así como los frentes fríos, efectos de Norte y Ciclones Tropicales que afectan a la zona montañosa Central del Estado de Veracruz. 74

81 Anexos 1. Datos históricos observados de precipitación mensual acumulada y temperatura media de las cuatro localidades de la zona de estudio. a) Precipitación de Perote Ver. ( ) 75

82 b) Temperatura media de Perote Ver. ( ) 76

83 c) Precipitación de Tembladeras Ver ( ) 77

84 d) Temperatura media de Tembladeras Ver. ( ) 78