UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE TAMAULIPAS SISTEMA DE INFORMACIÓN N CLIMATOLÓGICO Y DE RIESGOS PARA EL ESTADO DE TAMAULIPAS (SICRET).

Transcripción

1 UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE TAMAULIPAS UNIDAD ACADÉMICA MULTIDISCIPLINARIA AGRONOMÍA A Y CIENCIAS SISTEMA DE INFORMACIÓN N CLIMATOLÓGICO Y DE RIESGOS PARA EL ESTADO DE TAMAULIPAS (SICRET). Virginia Vargas-Trist Tristán, Manuel de Jesús s Aguirre-Bortoni, Joel Gutiérrez rrez-lozano, José Manuel Plácido de la Cruz, Wilver Enrique Salinas-Castillo, Christopher John Watts Thorp, Miguel Cortéz Vázquez, Anabel Jiménez Córdova, C Sergio Bernardo Jiménez Hernández ndez y Eustogio Meza Conde

2 OBJETIVOS 1.CREAR UNA BASE DE DATOS DE LOS ELEMENTOS CLIMÁTICOS QUE SE MIDEN EN LAS ESTACIONES METEOROLÓGICAS Y OBSERVATORIOS DEL ESTADO DE TAMAULIPAS, ADEMÁS DE SU HOMOGENIZACIÓN N Y ESTANDARIZACIÓN. N. 2.GENERAR LA CARTOGRAFÍA A DE LAS VARIABLES CLIMÁTICAS INCLUIDAS EN EL SISTEMA (CARACTERIZACIÓN N Y DIAGNÓSTICO), ASÍ CLIMÁTICA ESTATAL. COMO EL ANÁLISIS DE LA VARIABILIDAD 3.GENERAR LA CARTOGRAFÍA A DE LOS TIPOS DE CLIMA DEL ESTADO DE TAMAULIPAS CON INFORMACIÓN N ACTUALIZADA. 4.ELABORAR LA CARTOGRAFÍA A DEL RIESGO POR SEQUÍA, HURACANES, HELADAS Y LLUVIAS TORRENCIALES, ASÍ COMO EL ANÁLISIS ESTADÍSTICO STICO DE CADA UNO DE LOS RIESGOS.

3 OBJETIVOS 5.ELABORAR EL SISTEMA DE DETECCIÓN N Y ALERTA POR SEQUÍA A METEOROLÓGICA MEDIANTE INFORMACIÓN N DE ESTACIONES METEOROLÓGICAS CONVENCIONALES E IMÁGENES DE SATÉLITE. 6.ESTIMAR LA CANTIDAD DE AGUA DISPONIBLE EN EL COMPLEJO SUELO-AMBIENTE, MEDIANTE LA TÉCNICA T DEL BALANCE HÍDRICO H PARA EL ESTADO DE TAMAULIPAS. 7.ANALIZAR EL FENÓMENO DE ISLA DE CALOR EN EL ESTADO DE TAMAULIPAS. 8.ELABORAR EL SISTEMA DE INFORMACIÓN N CLIMATOLÓGICO Y DE RIESGOS PARA EL ESTADO DE TAMAULIPAS (SICRET). 9.REALIZAR LA TRANSFERENCIA DEL SICRET A LA SECRETARÍA A DE MEDIO AMBIENTE Y RECURSOS NATURALES (SEMARNAT).

4 CREACIÓN N DE LA BASE DE DATOS SE GENERÓ LA BASE DE DATOS, LA CUAL ESTUVO CONSTITUIDA POR UN TOTAL DE 156 ESTACIONES METEOROLÓGICAS (3 OBSERVATORIOS, CD. VICTORIA, TAMPICO Y SOTO LA MARINA). SE CONSTITUYÓ LA BASE DE DATOS DEL ESTADO EN LOS NIVELES DE RIESGO METEOROLÓGICO (HURACANES, SEQUÍA, HELADAS, LLUVIAS TORRENCIALES). SE HIZO CONTACTO CON EL NATIONAL HURRICANE CENTER (MIAMI, FLORIDA, USA) Y CON EL NATIONAL OCEANIC ATMOSPHERIC ADMINISTRATION (NOAA, USA), DE DONDE SE OBTUVO LA BASE DE DATOS DE LA FORMACIÓN N Y TRAYECTORIA DE TODOS LOS HURACANES QUE SE HAN FORMADO EN EL OCÉANO ATLÁNTICO Y MAR CARIBE EN EL PERÍODO DE 1854 AL 2005, Y QUE HAN PENETRADO AL GOLFO DE MÉXICO M Y ESPECÍFICAMENTE AL ESTADO DE TAMAULIPAS.

5 CARACTERIZACIÓN N Y DIAGNÓSTICO CLIMÁTICO SE APLICARON LOS MODELOS DE INTERPOLACIÓN N PARA GENERAR LA CARTOGRAFÍA A DE LAS VARIABLES QUE CONFORMARON LA CARACTERIZACIÓN N Y EL DIAGNÓSTICO CLIMÁTICO PARA EL ESTADO DE TAMAULIPAS. LOS MAPAS TEMÁTICOS TICOS SE ELABORARON A UNA ESCALA 1: (ANUALES) Y 1: (MENSUALES). PARA EL ANÁLISIS DE LA VARIABILIDAD CLIMÁTICA ESTATAL, SE GENERARON SERIES DE TIEMPO DE LAS VARIABLES MENCIONADAS, POSTERIORMENTE SE CALCULARON N LOS PERÍODOS DE RETORNO UTILIZANDO LA METODOLOGÍA A DE GUMBEL DENOMINADA TAMBIÉN N DOBLE EXPONENCIAL, PRIMERA ASÍNTOTA DE FISHER-TIPPER O FUNCIÓN N DE DISTRIBUCIÓN N BIPARAMÉTRICA, DE LA VARIABLE DE RIESGO, LLUVIAS TORRENCIALES (MÁXIMAS EN 24 HORAS), A DIFERENTES PERÍODOS DE RETORNO (10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 50 Y 100). SE APLICÓ LA FUNCIÓN N DE DISTRIBUCIÓN N NORMAL PARA DETERMINAR LAS PROBABILIDADES DE LAS TEMPERATURAS MÁXIMAS M Y MÍNIMAS M EXTREMAS EN CADA UNA DE LAS ESTACIONES METEOROLÓGICAS A LOS NIVELES DE 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90 Y 100

6 TIPO DE CLIMA DEL ESTADO DE TAMAULIPAS A PARTIR DE LA BASE DE DATOS DEL PROYECTO SICRET, SE GENERARON LAS L NORMALES CLIMATOLÓGICAS (30 AÑOS) A DE LAS VARIABLES TEMPERATURA Y PRECIPITACIÓN N A NIVEL MENSUAL Y ANUAL. SE APLICARON LOS MODELOS DE INTERPOLACIÓN N PARA PREPARAR LAS CAPAS TEMÁTICAS TICAS DE LAS VARIABLES QUE CONFORMARON LA CARTOGRAFÍA A CLIMÁTICA DEL ESTADO (ESCALA 1: ). SE GENERARON LOS GRUPOS, SUBGRUPOS, TIPOS Y SUBTIPOS DE CLIMAS DEL D ESTADO EN FORMA ESPACIAL, APLICANDO LA METODOLOGÍA A DE KÖPPEN K MODIFICADA POR GARCÍA (INEGI 1981).

7 CARTOGRAFÍA A DE LOS FACTORES DE RIESGO SE REALIZÓ LA CARTOGRAFÍA A DE LOS FACTORES DE RIESGO: HELADAS, LLUVIAS TORRENCIALES, HURACANES, SEQUÍA A (AJUSTE PROBABILÍSTICA Y PERÍODOS DE RETORNO). PARA EL ANÁLISIS DE HURACANES QUE HAN IMPACTADO AL ESTADO DE TAMAULIPAS, COMO PRIMER PUNTO SE PROCESÓ LA INFORMACIÓN N DE LA BASE DE DATOS DEL NATIONAL HURRICANE CENTER EN MIAMI DESDE 1854 A SE TRANSFIRIERON LOS S ARCHIVOS DE LA BASE DE DATOS AL SISTEMA DE INFORMACIÓN N GEOGRÁFICA ARC-MAP 9.2, DONDE SE GEOREFERENCIARON SUS TRAYECTORIAS Y SE GENERÓ LA BASE DE DATOS DE LOS HURACANES Y TORMENTAS TROPICALES QUE IMPACTARON EN EL ESTADO DE TAMAULIPAS. SE REALIZÓ EL ANÁLISIS ESTADÍSTICO STICO PARA LA DETERMINACIÓN N DE LAS FECHAS PROBABLES DE PRIMER Y ÚLTIMO HURACÁN N AL 80% DE PROBABILIDAD, MEDIANTE LA DISTRIBUCIÓN N NORMAL.

8 CARTOGRAFÍA A DE LOS FACTORES DE RIESGO SE APLICARON LAS FUNCIONES DE DISTRIBUCIÓN N NORMAL, LOG-NORMAL, RAÍZ Z CÚBICA C Y GAMMA INCOMPLETA A LOS DATOS DE VELOCIDADES DE VIENTO DE LOS 56 HURACANES QUE HAN IMPACTADO AL ESTADO. SE APLICÓ LA PRUEBA DE BONDAD DE AJUSTE DE SMIRNOV PARA SELECCIONAR LA FUNCIÓN N DE DISTRIBUCIÓN N DE MAYOR AJUSTE. PARA LAS DETERMINACIONES DE PERÍODOS DE RETORNO DE LOS NIVELES DE RIESGO SE UTILIZÓ LA DISTRIBUCIÓN N DE GUMBEL (DOBLE EXPONENCIAL, PRIMERA ASÍNTOTA DE FISHER-TIPPET O FUNCIÓN N DE DISTRIBUCIÓN BIPARAMÉTRICA), TAMBIÉN N CON SUS RESPECTIVAS PRUEBAS DE AJUSTE (KOLMOGOROV- SMIRNOV Y COEFICIENTES DE DETERMINACIÓN). N). EN EL CASO DE LAS VARIABLES DE RIESGO POR HELADAS Y LLUVIAS TORRENCIALES, SE GENERÓ LA BASE DE DATOS DE ESTAS VARIABLES Y SE DETERMINARON TAMBIÉN N LOS PERÍODOS DE RETORNO MEDIANTE LAS FUNCIONES DESCRITAS ANTERIORMENTE.

9 SISTEMA DE DETECCIÓN N Y ALERTA POR SEQUÍA A METEOROLÓGICA SE GENERÓ EL SISTEMA DE INFORMACIÓN N GEOGRÁFICA DE LA SEQUÍA A EN TAMAULIPAS (DETECCIÓN N Y ALERTA), CON PERÍODOS DE RETORNO A 5 Y 10 AÑOS A EN FORMA ESPACIAL Y A 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90 Y 100 AÑOS A A NIVEL TABULAR, ADEMÁS S DE LA CARTOGRAFÍA A DE LOS ÍNDICES DE ARIDEZ Y LA CORRESPONDIENTE AL NDVI DE LAS IMÁGENES LANDSAT 7 Y LOS MODELOS DE REGRESIÓN N (NDVI-PRECIPITACI PRECIPITACIÓN). COMO PRODUCTO ADICIONAL SE GENERÓ LA CARTOGRAFÍA A DEL ÍNDICE DE ARIDEZ, QUE ES UN ÍNDICE ACTUALMENTE UTILIZADO POR LA CONVENCIÓN N INTERNACIONAL DE LUCHA CONTRA LA DESERTIFICACIÓN N Y LA SEQUÍA. ESTE ÍNDICE PERMITIÓ VALIDAR LAS ZONAS DETECTADAS CON SEQUÍA A POR EL ISS.

10 DISPONIBILIDAD DE AGUA EN TAMAULIPAS SE HIZO EL LEVANTAMIENTO EN CAMPO DE LA UBICACIÓN N GEOGRÁFICA DE 156 ESTACIONES METEOROLÓGICAS, UTILIZANDO UN GPS DE CALIDAD SUBMÉTRICA. SE REALIZÓ LA CAPTURA DE LAS VARIABLES PRECIPITACIÓN N Y TEMPERATURA DE LAS ESTACIONES METEOROLÓGICAS. SE ESTIMÓ LA EVAPOTRANSPIRACIÓN N POTENCIAL MEDIANTE EL MÉTODO M DE THORTHWAITE. SE DIGITALIZARON LOS MAPAS DEL INEGI ESCALA 1:250,000 EN LOS TEMAS DE REGIONES, CUENCAS Y SUBCUENCAS DEL ESTADO DE TAMAULIPAS. SE APLICÓ LA TÉCNICA T DEL BALANCE HÍDRICO H MEDIANTE LA NORMA OFICIAL MEXICANA NOM CNA CONSERVACIÓN N DEL RECURSO AGUA.

11 FENÓMENO DE LA ISLA DE CALOR SE REALIZÓ EL ANÁLISIS DEL FENÓMENO DE ISLA DE CALOR,, PARA LO CUAL SE HIZO LA CAPTURA DE SERIES HISTÓRICAS DE LA TEMPERATURA MEDIA, MÁXIMA M EXTREMA Y PRECIPITACIÓN N DE LAS 156 ESTACIONES METEOROLÓGICAS DEL ESTADO DE TAMAULIPAS. SE EFECTUÓ LA ESTIMACIÓN N DE LA HUMEDAD RELATIVA, PARA LO CUAL SE DETERMINARON PREVIAMENTE LAS VARIABLES DE PRESIÓN N DE VAPOR (E) Y LA PRESIÓN N DE VAPOR A SATURACIÓN N (ES). SE REALIZÓ LA ESTIMACIÓN N DE LA TEMPERATURA EFECTIVA (TE), EL CUAL ES UN ÍNDICE DE RESPUESTA TÉRMICA T PARA LOS SERES VIVOS. SE GENERÓ EL ÍNDICE DE SENSACIÓN N TÉRMICA T (ST), EL CUAL TAMBIÉN N ES UN ÍNDICE DE RESPUESTA TÉRMICA T PARA LOS SERES VIVOS. SE UTILIZÓ EL PERÍMETRO DE TAMAULIPAS Y CADA UNO DE LOS MUNICIPIOS QUE LO INTEGRAN.

12 FENÓMENO DE LA ISLA DE CALOR SE CREARON ARCHIVOS CONTENIENDO LAS COORDENADAS UTM DE LAS ESTACIONES METEOROLÓGICAS, LAS TEMPERATURAS EFECTIVAS Y EL ÍNDICE DE SENSACIÓN N TÉRMICA T (FORMA TABULAR). PARA LA GENERACIÓN N DE LA CARTOGRAFÍA A TEMÁTICA TICA SE UTILIZARON TÉCNICAS T ESTADÍSTICAS STICAS DE INTERPOLACIÓN N DE KRIGING UNIVERSAL, INCLUIDAS EN EL PROGRAMA ARC-MAP 9.2.

13 RESULTADOS 1.SE CREÓ UNA BASE DE DATOS DEL PROYECTO, LA CUAL ESTUVO CONSTITUIDA POR UN TOTAL DE 156 ESTACIONES METEOROLÓGICAS. ADEMÁS S SE CONSTITUYÓ LA BASE DE DATOS DEL ESTADO EN LOS NIVELES DE RIESGO METEOROLÓGICO (HURACANES, SEQUÍA, HELADAS, LLUVIAS TORRENCIALES). SE GENERARON 236 MODELOS ESTADÍSTICOS STICOS DE REGRESIÓN, CON LA FINALIDAD DE ESTIMAR DATOS QUE ESTUVIERAN ERRÓNEOS Y SERIES INCOMPLETAS EN CADA UNA DE LAS ESTACIONES METEOROLÓGICAS DEL ESTADO DE TAMAULIPAS. PARA LA ESTIMACIÓN N DE DATOS DE PRECIPITACIÓN N Y EVAPORACIÓN, SE UTILIZÓ EL MODELO DEL NATIONAL WEATHER SERVICE DE EEUU. 2.SE GENERÓ LA CARTOGRAFÍA A DE LAS VARIABLES CLIMÁTICAS TICAS INCLUIDAS EN EL SISTEMA (CARACTERIZACIÓN N Y DIAGNÓSTICO), ASÍ COMO EL ANÁLISIS DE LA VARIABILIDAD CLIMÁTICA ESTATAL. ESTA ETAPA ESTUVO CONSTITUIDA POR UN TOTAL DE 107 MAPAS, ESCALA 1: (ANUALES) Y 1: (MENSUALES). DENTRO DEL ANÁLISIS DE LA VARIABILIDAD CLIMÁTICA ESTATAL SE PRESENTA LA CARTOGRAFÍA A DE LA VARIABLE LLUVIAS TORRENCIALES (MÁXIMA EN 24 HORAS) A DIFERENTES PERÍODOS DE RETORNO (10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 50 Y 100); Y DE LAS PROBABILIDADES DE LAS S TEMPERATURAS MÁXIMAS M Y MÍNIMAS EXTREMAS.

14 RESULTADOS 3.SE GENERÓ LA CARTOGRAFÍA A DE LOS TIPOS DE CLIMA DEL ESTADO DE TAMAULIPAS (ESCALA 1: ). SE GENERARON LOS GRUPOS, SUBGRUPOS, TIPOS Y SUBTIPOS DE CLIMAS DEL ESTADO EN FORMA ESPACIAL, APLICANDO LA METODOLOGÍA A DE KÖPPEN K MODIFICADA POR GARCÍA A POR GARCÍA A (INEGI 1981). (FIGURA 1). 4.SE REALIZÓ LA CARTOGRAFÍA A DE LOS FACTORES DE RIESGO: HELADAS, LLUVIAS TORRENCIALES, HURACANES Y SEQUÍA. SE GENERARON EN TOTAL 66 MAPAS TEMÁTICOS TICOS EN LOS FACTORES DE RIESGO METEOROLÓGICO PARA EL ESTADO DE TAMAULIPAS. SE HIZO EL ANÁLISIS PROBABILÍSTICO DE LAS TEMPERATURAS MÁXIMAS M Y MÍNIMAS M EXTREMAS AL 80% DE PROBABILIDAD. SE HIZO LA CARTOGRAFÍA A DE LOS ÍNDICES DE SEVERIDAD DE LA SEQUÍA (ISS) Y EL DE ARIDEZ (MENSUAL Y ANUAL), ESCALA 1:1 000,000. SE GENERARON G LAS FRECUENCIAS ESTADÍSTICAS STICAS Y LOS PERÍODOS DE RETORNO DE LOS HURACANES, ASÍ COMO EL ANÁLISIS ESTADÍSTICO STICO DE CADA UNO DE LOS RIESGOS.

15 RESULTADOS 5.SE GENERÓ EL SISTEMA DE INFORMACIÓN N GEOGRÁFICA DE LA SEQUÍA A EN TAMAULIPAS (DETECCIÓN N Y ALERTA), CON PERÍODOS DE RETORNO A 5 Y 10 AÑOS A EN FORMA ESPACIAL Y A 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90 Y 100 AÑOS A A NIVEL TABULAR, ADEMÁS S DE LA CARTOGRAFÍA A DE LOS ÍNDICES DE ARIDEZ Y LA CORRESPONDIENTE AL NDVI (ÍNDICE( DIFERENCIAL DE VEGETACIÓN N NORMALIZADO, POR SUS SIGLAS EN INGLÉS) DE LAS IMÁGENES LANDSAT 7 Y LOS MODELOS DE REGRESIÓN N (NDVI-PRECIPITACI PRECIPITACIÓN). COMO PRODUCTO ADICIONAL SE GENERÓ LA CARTOGRAFÍA A DEL ÍNDICE DE ARIDEZ, QUE ES UN ÍNDICE ACTUALMENTE UTILIZADO POR LA CONVENCIÓN N INTERNACIONAL DE LUCHA CONTRA LA DESERTIFICACIÓN Y LA SEQUÍA. ESTE ÍNDICE PERMITIÓ VALIDAR LAS ZONAS DETECTADAS CON SEQUÍA A POR EL ISS. 6.SE REALIZÓ LA CARTOGRAFÍA A DE LA DISPONIBILIDAD DE AGUA EN TAMAULIPAS, DONDE LOS PRINCIPALES PARÁMETROS FUERON LOS COMPONENTES DEL BALANCE HIDROLÓGICO: PRECIPITACIÓN, EVAPOTRANSPIRACIÓN N POTENCIAL, COEFICIENTES DE ESCURRIMIENTO Y DISPONIBILIDAD DE AGUA. ESTA CARTOGRAFÍA A SE GENERÓ SUBCUENCA Y REGIÓN N HIDROLÓGICA (FIGURA 2). A NIVEL DE CUENCA,

16 RESULTADOS 7.SE GENERÓ LA CARTOGRAFÍA A DE LOS ÍNDICES DE TEMPERATURAS EFECTIVAS Y DE LOS ÍNDICES DE SENSACIÓN N TÉRMICA T (MENSUAL Y ANUAL), UTILIZADOS PARA LA DETERMINACIÓN N DE LAS ISLAS DE CALOR EN EL ESTADO, ESCALA 1:1000, SE DISEÑÓ EL SISTEMA DE INFORMACIÓN N CLIMATOLÓGICO Y DE RIESGOS PARA EL ESTADO DE TAMAULIPAS, CON TODOS SUS MÓDULOS, M UTILIZANDO LA HERRAMIENTA ARCMAP 9.2. EL SISTEMA CONTIENE LA INFORMACIÓN N TABULAR DE TODOS LOS CÁLCULOS C ESTADÍSTICOS STICOS (FUNCIONES DE DISTRIBUCIÓN, PRUEBAS DE GUMBEL PARA VARIABLES EXTREMAS, ETC.), YA MENCIONADAS EN LA METODOLOGÍA A DE CADA ETAPA DEL SICRET. EN EL SISTEMA SE PUEDEN REALIZAR CONSULTAS DE EVENTOS EXTREMOS O DE LA CARACTERIZACI ACIÓN N Y VARIABILIDAD CLIMÁTICA DE CADA ESTACIÓN N METEOROLÓGICA DEL ESTADO DE TAMAULIPAS. EN TOTAL SE GENERARON 211 MAPAS, LOS CUALES CONFORMAN N EL SICRET. EL PROYECTO SE PRESENTÓ EN MEMORIA ESCRITA Y EN FORMATO DIGITAL (CD).

17 Figura 1. Tipos de Clima del Estado de Tam. SICRET Figura 2. Disponibilidad de Agua en Tam. SICRET 2007.