Evaluación de tendencias de extremos climáticos y su relación con factores climáticos en la superficie continental del Ecuador
En este trabajo se identificaron correlaciones entre los eventos extremos climáticos y los índices que caracterizan los procesos océano-atmósfera utilizando el método de coherencia wavelet. Los datos climáticos de precipitación y temperatura máxima y mínima a escala diaria del periodo 1985 hasta...
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| Published: |
Universidad de Cuenca
2023
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| author | Loaiza Loayza, María Belen Cedillo Cobos, Paola Cristina |
| author2 | Avilés Añazco, Alex Manuel |
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| description | En este trabajo se identificaron correlaciones entre los eventos extremos climáticos y
los índices que caracterizan los procesos océano-atmósfera utilizando el método de
coherencia wavelet. Los datos climáticos de precipitación y temperatura máxima y
mínima a escala diaria del periodo 1985 hasta 2015 fueron proporcionados por el
Instituto Nacional de Meteorología e Hidrología (INAMHI), un total de 177 estaciones
de precipitación y 53 estaciones de temperatura máxima y mínima fueron sometidas
a un control de calidad, homogeneización de datos y llenado de datos faltantes
utilizando el paquete computacional Climatol. Después del tratamiento de datos, se
realizó la interpolación de los valores de las variables de estudio, empleando para ello
dos métodos: Ponderación de la Distancia Inversa (IDW) para la precipitación y cokriging para la temperatura, con los resultados obtenidos de este proceso se
calcularon los diez índices de extremos climáticos (cinco relacionados con la
precipitación y cinco relacionados con la temperatura). Posteriormente, mediante el
empleo del software TREND que contiene la prueba estadística de Mann-Kendall se
calcularon las tendencias de los extremos para los nueve diferentes tipos de clima
que coexisten en el Ecuador. Como resultado se obtuvieron tendencias estacionarias
para los índices CDD, PRCTOT, R99pTOT; es decir, que presentan un
comportamiento oscilatorio, para los índices CWD y R95pTOT se obtuvieron
tendencias crecientes para ciertos tipos de clima. Mientras que, para el caso de la
temperatura las tendencias obtenidas fueron estadísticamente significativas
mostrando un aumento o disminución de acuerdo al extremo climático y tipo de clima
analizado. Finalmente, se realizaron correlaciones cruzadas entre los extremos
climáticos y los índices a gran escala empleando para ello RStudio que contiene el
paquete WaveletComp para generar los espectros de potencia de wavelet de Morlet
y análisis bivariado con wavelet cruzado. Los resultados muestran la relación de fase
entre las series temporales analizadas y los ciclos predominantes observados
mostrando la interacción entre los extremos y los índices climáticos. Las correlaciones
más altas se observaron entre los índices relacionados con el fenómeno ENOS
(BEST, SOI, Niño 1+2, Niño 4, Niño 3.4, PDO y ONI) con correlacionas superiores a
0.8 en diferentes lapsos de tiempo para periodos de retorno superiores a 1.5 años y
los extremos climáticos relacionados con la precipitación y temperatura. Referente al
resultado de las correlaciones cruzadas con los extremos de temperatura se evidenció
que las correlaciones más altas son entre los índices a gran escala relacionados con
el ENOS al igual que para la precipitación. Finalmente, las correlaciones obtenidas
con los otros índices de análisis fueron bajas o negativas. |
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| spelling | oai:dspace.ucuenca.edu.ec:123456789-406552023-05-11T17:30:17Z Evaluación de tendencias de extremos climáticos y su relación con factores climáticos en la superficie continental del Ecuador Loaiza Loayza, María Belen Cedillo Cobos, Paola Cristina Avilés Añazco, Alex Manuel Ingeniería Ambiental Meteorología Cambios climáticos Precipitación Climatología En este trabajo se identificaron correlaciones entre los eventos extremos climáticos y los índices que caracterizan los procesos océano-atmósfera utilizando el método de coherencia wavelet. Los datos climáticos de precipitación y temperatura máxima y mínima a escala diaria del periodo 1985 hasta 2015 fueron proporcionados por el Instituto Nacional de Meteorología e Hidrología (INAMHI), un total de 177 estaciones de precipitación y 53 estaciones de temperatura máxima y mínima fueron sometidas a un control de calidad, homogeneización de datos y llenado de datos faltantes utilizando el paquete computacional Climatol. Después del tratamiento de datos, se realizó la interpolación de los valores de las variables de estudio, empleando para ello dos métodos: Ponderación de la Distancia Inversa (IDW) para la precipitación y cokriging para la temperatura, con los resultados obtenidos de este proceso se calcularon los diez índices de extremos climáticos (cinco relacionados con la precipitación y cinco relacionados con la temperatura). Posteriormente, mediante el empleo del software TREND que contiene la prueba estadística de Mann-Kendall se calcularon las tendencias de los extremos para los nueve diferentes tipos de clima que coexisten en el Ecuador. Como resultado se obtuvieron tendencias estacionarias para los índices CDD, PRCTOT, R99pTOT; es decir, que presentan un comportamiento oscilatorio, para los índices CWD y R95pTOT se obtuvieron tendencias crecientes para ciertos tipos de clima. Mientras que, para el caso de la temperatura las tendencias obtenidas fueron estadísticamente significativas mostrando un aumento o disminución de acuerdo al extremo climático y tipo de clima analizado. Finalmente, se realizaron correlaciones cruzadas entre los extremos climáticos y los índices a gran escala empleando para ello RStudio que contiene el paquete WaveletComp para generar los espectros de potencia de wavelet de Morlet y análisis bivariado con wavelet cruzado. Los resultados muestran la relación de fase entre las series temporales analizadas y los ciclos predominantes observados mostrando la interacción entre los extremos y los índices climáticos. Las correlaciones más altas se observaron entre los índices relacionados con el fenómeno ENOS (BEST, SOI, Niño 1+2, Niño 4, Niño 3.4, PDO y ONI) con correlacionas superiores a 0.8 en diferentes lapsos de tiempo para periodos de retorno superiores a 1.5 años y los extremos climáticos relacionados con la precipitación y temperatura. Referente al resultado de las correlaciones cruzadas con los extremos de temperatura se evidenció que las correlaciones más altas son entre los índices a gran escala relacionados con el ENOS al igual que para la precipitación. Finalmente, las correlaciones obtenidas con los otros índices de análisis fueron bajas o negativas. This research identified correlations between extreme weather events and indices that characterize the ocean-atmosphere processes using the wavelet coherence method. The climatic daily data of precipitation and maximum and minimum temperature for the period 1985 to 2015 were provided by the National Institute of Meteorology and Hydrology (INAMHI). A total of 177 precipitation stations and 53 temperature stations were subjected to quality control, data homogenization and filling of missing data using the Climatol computational package. After data processing, the values of the study variables were interpolated using two methods: Inverse Distance Weighting (IDW) for precipitation and co-kriging for temperature. The results obtained from this process were used to calculate ten climate extreme indices (five related to precipitation and five related to temperature). Subsequently, using the TREND software, which contains the Mann-Kendall statistical test, the trends of the extremes were calculated according to the nine types of climate that coexist in Ecuador. As a result, stationary trends were obtained for the CDD, PRCTOT and R99pTOT indices, i.e., they show oscillatory behavior; for the CWD and R95pTOT indices, increasing trends were obtained for certain types of climate. In the case of temperature, the trends obtained were statistically significant, showing an increase or decrease according to the climatic extreme and type of climate analyzed. Finally, cross-correlations between climate extremes and large-scale indices were performed using the WaveletComp package (within R) to generate Morlet wavelet power spectra and bivariate analysis with crossed wavelet. The results show the phase relationship between the analyzed time series and the observed predominant cycles showing the interaction between extremes and climatic indices. The highest correlations were observed between the indices related to the ENSO phenomenon (BEST, SOI, Niño 1+2, Niño 4, Niño 3.4, PDO and ONI) with correlations higher than 0.8 in different time lapses for return periods higher than 1.5 years and the climatic extremes related to precipitation and temperature. Regarding the results of the cross-correlations with temperature extremes, it is evident that the best correlations are between the large-scale indices related to ENSO and precipitation. Finally, the correlations obtained with the other analysis indices were low or negative. Ingeniero Ambiental Cuenca 2023-01-10T19:20:30Z 2023-01-10T19:20:30Z 2023-01-10 bachelorThesis http://dspace.ucuenca.edu.ec/handle/123456789/40655 spa TIA;228 Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internacional http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ openAccess application/pdf 156 páginas application/pdf Universidad de Cuenca |
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