Conceptos sobre Sequía

5.1. Marco Conceptual sobre la Sequía.

 

La cuestión capital para quienes han estado investigando el comportamiento de la sequía y su formación espacio temporal es ¿como definirla? y ¿como seguir su evolución?. Se sabe que se trata de un fenómeno de desarrollo gradual, que comienza y termina de maneras no bien definidas. Que  su impacto es variado y que están involucradas diferentes variables, además de una deficiencia de precipitación; situación que ha llevado a desarrollar mas de una concepción relacionada con este fenómeno, de las causas que la originan y del impacto que tiene en diferentes ámbitos.

 

La Organización Meteorológica Mundial (OMM, 1992), en su Vocabulario Meteorológico Internacional, define a la sequía como: “Un periodo de tiempo con condiciones meteorológicas anormalmente secas, suficientemente prolongado como para que la falta de precipitación cause un grave desequilibrio hidrológico”.

 

La Organización de las Naciones Unidas, en su documento de la Convención de Lucha Contra la Desertificación (ONU, 1994) define la sequía como: “fenómeno que se produce naturalmente cuando las lluvias han sido considerablemente inferiores a los niveles normales registrados, causando un agudo desequilibrio hídrico que perjudica los sistemas de producción de recursos de tierras”

 

En las definiciones se observan algunos aspectos comunes y otros diferentes; un denominador común en ellas es la “escasez de precipitación”, con respecto a un comportamiento “normal” de la misma, considerando “comportamiento normal” a valores promedio de una serie de tiempo histórica.

 

Las diferencias en el concepto de sequía estriban en la forma e intensidad como impacta y sus efectos en diferentes ambientes naturales, lo que ha llevado a desarrollar otras definiciones más de sequía, algunas de ellas enfatizan  la identificación de los límites de inicio y fin del fenómeno, su severidad y frecuencia; otras se enfocan más a la búsqueda y claridad del concepto sequía. Las primeras se han clasificado como definiciones operacionales y las segundas como conceptuales (Wilhite y Glantz, 1985).

 

Wilhite y Glantz, (1985), en su trabajo “Understanding and Defining Drought” definen cuatro tipos de sequía, atendiendo a su origen y sus efectos, y son:

 

Meteorológica: está referida al grado de desviación de la precipitación en comparación a un comportamiento “normal”, de una serie de tiempo preestablecida. Sin embargo la magnitud de la desviación y del tiempo no son fijos, mas bien dependen de la forma como regionalmente evalúan el fenómeno,  por ejemplo: para los Estados Unidos en 1942 se consideró sequía si la precipitación es menor que 2.5 milímetros en 48 horas; para Gran Bretaña en 1936 se propuso el criterio de sequía  15 días consecutivos con una precipitación total acumulada menor que 0.25 mm.; Libia en 1964, cuando un precipitación anual sea menor que 180 mm.; y para la India  cuando la precipitación estacional sea menor del doble de la desviación media.

 

Sin embargo, hay coincidencia al señalar a la sequía meteorológica como la primera indicadora del fenómeno de sequía.

 

Agrícola: está muy relacionada con la sequía meteorológica y su impacto en los cultivos, considera el proceso en términos de balance de humedad, es decir evalúa la evapotranspiración real, potencial, el déficit de agua en el suelo que a su vez depende de características físicas del mismo, los niveles de reserva de agua, y considera la especificidad del cultivo en cuanto a sus requerimientos de humedad, en función de la etapa de crecimiento y la biología de la planta, y plantea que este tipo de sequía puede presentarse posterior a la presencia de una sequía de tipo meteorológica.

 

Hidrológica: Está referida a los efectos de periodos de precipitación relativamente cortos, es decir a los escurrimientos a nivel de superficie y subsuelo, su impacto se ve reflejado en la recarga de acuíferos, lagos, presas y su impacto es de largo plazo, es decir, en tanto la sequía agrícola presenta un efecto inmediato en los cultivos, la sequía hidrológica puede afectar la producción agrícola de varios años, la producción hidroeléctrica o la extracción de agua del subsuelo.

 

Socioeconómica: Se plantea en términos de suministro de agua y demanda por grupos humanos, por lo tanto está muy relacionada con los efectos de corto y largo plazo de los otros tipos de sequía.  La sequía ocurre cuando la demanda de agua de un grupo social, en un lugar determinado excede el suministro, es decir: es una combinación entre disminución de la precipitación y el crecimiento de las necesidades de la población o de las actividades productivas, de la eficiencia en el uso del agua y de la tecnología disponible.

 

Para los propósitos del presente estudio se adopta el uso de la definición de sequía meteorológica en los términos expuestos por Wilhite y Glantz, (1985), la cual es:

 

 

 

 

La sequía es un proceso natural errático, que se origina como resultado de una deficiencia de precipitación durante un período de tiempo extenso, generalmente de una estación o más, provocando en consecuencia un desbalance hídrico, afectando con ello las actividades humanas y ambientales; se trata de un situación deficiente de precipitación en relación a un comportamiento promedio considerado como normal

 

En la figura 5.1 se muestra la secuencia del impacto evolutivo de la sequía, destacando que es la agricultura la primera en resentir los efectos de esta.

 

Figura 5.1. Marco conceptual, tipos de sequías

5.2. La sequía y sus causas.

 

Entre las causas más relevantes, para que se produzca la sequía Magaña et al (1997), Estrada (2001) y Contreras (2003), mencionan las siguientes: Las manchas solares que alteran la cantidad de energía que llega a la superficie de la Tierra; las alteraciones en la circulación de los vientos generados por modificación en el albedo superficial o por cambios en la temperatura superficial de los océanos.

 

Se ha dado particular énfasis al denominado fenómeno de “El niño”, caracterizado por debilitamiento a gran escala de los vientos Alisios y por el calentamiento de las capas superficiales del Océano Pacífico Ecuatorial en sus porciones Este (frente a las costas de América) y central. Los eventos "El Niño" ocurren irregularmente a intervalos de 2 a 7 años, aunque en promedio puede presentarse uno cada 3 ó 4 años. Duran entre 12 y 18 meses y son acompañados por cambios en el Índice de  Oscilación del Sur (ENOS);  este índice refleja una variación interanual de la presión atmosférica al nivel del mar en el Océano Pacífico entre su lado oriental y occidental (CICESE, 1999).

 

Durante el verano de “El Niño”, las lluvias en la mayor parte de México disminuyen, por lo que la sequía comienza a aparecer. En este periodo, la zona intertropical de convergencia, donde existe gran cantidad de nubes profundas y lluvia, tiende a permanecer más cercana del ecuador, por lo que la fuente de humedad para las lluvias en la costa oeste de México, durante los meses de junio, julio y agosto, permanece alejada y con ello las lluvias de verano son bajas. Por el contrario, en años con presencia de “La Niña”, las lluvias parecen estar por encima de lo normal en la mayor parte de México, pero especialmente en la costa del Pacífico (Magaña et al., 1997).

 

Jáuregui (1979), explica la presencia de sequías en el mundo y en México particularmente, a partir de la influencia del movimiento de los anticiclones tanto del pacífico como del atlántico. Se sabe ahora la correspondencia entre las lluvias deficitarias de finales del siglo XIX y principios del XX con posiciones australes extremas de los anticiclones; a medida  que éstos se desplazan hacia el Norte, las precipitaciones tienden a aumentar y viceversa. El anticiclón de los Azores alcanzó su posición más al norte en los años 1935-45 y a partir de ahí inicio su movimiento hacia el sur-sureste, tal movimiento fue relacionado con la sequía al Sur del Sahara; para México los movimientos de los anticiclones Bermuda-Azores y Azores son determinantes para el comportamiento de la precipitación, ya que se ubica en medio de tales; el movimiento de las azores hacia el Sur ha significado menores posibilidades de tormentas, debido a la escasa formación de ciclones en el atlántico, en tanto que el movimiento hacia el Norte propicia el corrimiento de la Zona Intertropical de Convergencia, dando como resultado mayor actividad ciclónica en Centroamérica y las costas del Pacífico.

 

Contreras (2003), menciona que otra causa posible de sequía en México es la penetración de vientos templados del oeste, pues dicha circulación ayuda a inhibir el desarrollo de tormentas tropicales.

5.3. La sequía y sus efectos.

 

Si bien la sequía tiene un desarrollo no tan rápido y dramático que otros desastres naturales como los huracanes, sus efectos suelen ser de mayor amplitud y  más devastadores. Sus efectos directos e indirectos están fuertemente relacionados con la producción de alimentos, la reserva de agua en el suelo, la manutención de ganado, la vida silvestre y en general con la posibilidad de cualquier forma de vida en un lugar determinado (National Drought Policy Commission, 2000).

 

El National Drought Mitigation Center, de los Estados unidos (1996), considera que los efectos de la sequía pueden ser analizados desde diferentes perspectivas, a saber:

 

 En lo económico, la sequía se relaciona con pérdidas en la producción de alimentos, pérdidas en la producción ganadera, en la producción de maderables y no maderables, repercute en el incremento de costos de energía, pérdidas en actividades industriales y la consecuente alza de precios en el mercado, incremento de los costos de suministro de agua, entre otros.

 

En lo ambiental, se presentan daños, frecuentemente irreversible en la flora y fauna silvestre, se incrementa la vulnerabilidad de los ecosistemas, se intensifican los procesos de erosión hídrica y eólica, se reduce la calidad del agua, se promueve la contaminación del aire, se afecta el ciclo hidrológico en general, entre otros.

 

En lo social, hay escasez de alimentos, malnutrición, disminución del nivel de vida, conflictos sociales por el uso del agua o de mejores tierras, incremento de la pobreza, migración, hacinamiento en las ciudades, abandono de tierras agrícolas.

 

5.4. La sequía y sus efectos en México.

 

En el México prehispánico, Tláloc, Dios de las lluvias, es muestra de la importancia que tenía para los antiguos pobladores de México la precipitación, la cual en años buenos daba por resultado abundantes cosechas y en otros, cuando el Dios mostraba su descontento, las cosechas no se lograban por la escasez de lluvia  (Jáuregui, 1979).

 

Florescano (1980) señala que una vez establecida la administración colonial, la secuencia de años buenos y años malos de cosechas, quedó registrada en las actas de cabildo y a partir de tales se ha documentado que los desastres más sobresalientes en el valle de México están espaciados aproximadamente cada 30 años, en los períodos 1597-98, 1624-25, 1661 y 1692.

 

Jáuregui (1979), en su trabajo sobre las Sequías de Fin de Siglo en México, refiere las investigaciones del Ing. Rómulo Escobar (1903), considerado primer meteorólogo que intenta hacer un análisis de las tendencias de la precipitación en México y menciona que existe una tendencia general decreciente de la precipitación en el último tercio del siglo XIX, siendo mayor en el quinquenio 1892-96. Lo anterior se puede apreciar en la figura 5.2.

Florescano (1980) reporta que, de 1910 a 1977 se presentaron 38 sequías, de las cuales 17 estuvieron correlacionadas con sequías mundiales y 15 con sequías en el continente Americano. Los efectos que provocaron en la producción de varios cultivos como algodón, jitomate, café, con reducciones de 12.21%, 9.2%, 6.41%, respectivamente.

Figura 5.2. Variación de la precipitación media quinquenal (en % de la normal),  durante el último cuarto del siglo XIX, adaptado de Jáuregui (1979).

 

Los efectos en otros aspectos como en el incremento en los precios de mercado, la necesidad de importaciones de granos, y la muerte de grandes cantidades de ganado, entre otros.

 

Sancho (1983), citado por Vásquez (1999), hace referencia a las sequías de 1979 y 1980, cuyos efectos se reflejaron en una dramática disminución de almacenamiento de agua en las principales presas, tales como la presa “Infiernillo”, en Michoacán, “La Angostura” en Chiapas, “Temascal” en Veracruz, y en general las presas del Norte y Noreste del País. Se afectaron aproximadamente un millón de hectáreas de cultivo, y las pérdidas económicas fueron del orden de los cinco mil millones de pesos.

 

Magaña et al (1997), mencionó que en los años 1982-1983 se produjo un evento ENOS muy severo, que provocó sequías, incendios y pérdidas estimadas en cerca de 600 millones de dólares en las economías de México y Centro América. Durante el periodo 1991-1995 se estableció un evento  “El Niño” que coincidió con una de las sequías más prolongadas en el norte de México; tal sequía produjo problemas internos y externos por el uso de aguas en las presas. Las noticias de los reclamos de agua en la Presa de El Cuchillo, o los conflictos por aguas en el Río Bravo con los Estados Unidos fueron noticia de primera plana durante varios días.

 

5.5. Métodos para la evaluación de la sequía

 

Las diversas concepciones acerca de la sequía, sus causas y efectos y los diferentes niveles de disponibilidad de información para cada región o país ha dado en resultado, diversas herramientas para evaluar el citado fenómeno natural. Las variables que comúnmente están involucradas en los métodos de estimación van desde precipitación, considerando diferentes períodos de tiempo, temperatura, evaporación, evapotranspiración, humedad del suelo, capacidad de almacenamiento del suelo, corrientes superficiales, niveles de agua almacenada, entre otros.

 

Se han desarrollado métodos simplificados que emplean una sola variable hasta aquellos que emplean diversos parámetros, dando una mayor confiabilidad en los resultados pero requieren de complicados cálculos y con frecuencia no se dispone de datos suficientes para tal fin.

 

Castillo (1988), presenta una detallada descripción de los diversos índices y criterios que se han empleado para evaluar la sequía, en diferentes lugares y tiempos: coeficiente pluviométrico, índice de Visotskii, índice de Martone, índice de Salianinov, relaciones de Thornthwaite, índice de aridez de Koopen, índice de Emberger, índice de Ivanov, índice de Popov, índice de rendimiento de maíz, índice de Lang, índice de Budyko, índice de Foley, índice de esfuerzo de humedad diaria, índice de Sly, índice de Subrahmanyam, índice de HIMAT, índice de severidad, índice de control de incendios, índice de los deciles de precipitación, porcentaje de precipitación normal, índice de suministro de agua superficial, índice estandarizado de precipitación e índice de severidad de sequía de Palmer.

En el Fondo Nacional de Desastres Naturales (FONDEN) (1999), en México, los criterios para definir la presencia de una sequía son: en la actividad pecuaria, cuando la precipitación media mensual de mayo a noviembre en una cuenca hidrológica durante dos meses consecutivos, es menor en un 50% a su media mensual; en la agricultura, cuando los efectos de las bajas precipitaciones afectan a cultivos de ciclo corto, dependiendo de la etapa fenológica en que se encuentren los cultivos, por lo que la disminución en la cantidad de lluvia, con respecto a su media histórica,  puede ocurrir en un mes o menos.

A continuación se hará una descripción ampliada de los métodos: Índice de Severidad de Sequía de Palmer (ISSP) e Índice Estandarizado de Precipitación (SPI), motivo de la presente investigación.

 

5.5.1. Índice de Severidad de Sequía de Palmer

 

El ISSP, propuesto por Palmer (1965), ha sido utilizado en diferentes partes del mundo, sin embargo la investigación de sus cualidades, para evaluar la presencia e intensidad de sequías, se sigue haciendo.

 

Hamidi (1979), citado por Decker (1983), para el Estado de Missouri, analizó las frecuencias de valores de ISSP y períodos de retorno para cada valor de índice; el autor concluye que este método es una herramienta adecuada en la valoración del impacto de deficiencias de agua en el suelo.

 

Lohani y Loganathan (1982), en el Estado de Virginia aplicó el método ISSP para caracterizar el comportamiento de sequías, como resultado de la investigación proponen un sistema de alerta temprana y planes para la mitigación de sequías.

 

Alley (1984), analizó las limitaciones y supuestos del método ISSP, señaló que éste usa reglas bastante arbitrarias en la cuantificación de algunas propiedades de la sequía, tales como: intensidad, inicio y fin; concluye que el método ISSP, en tanto no se superen las deficiencias del mismo, seguirá siendo uno de los mejores métodos de evaluación.

 

Rao (1991), revisó la relación entre la ocurrencia de eventos de sequía en la India con la producción de arroz,  por los métodos de los deciles e ISSP, y obtuvo la mejor correlación con este último.

 

El ISSP parte de un balance de humedad mensual, emplea para ello los registros de precipitación y temperatura además considera la capacidad de almacenamiento de agua en el suelo de la siguiente manera:

 

  1. Establece dos capas de suelo sin definir su profundidad y sólo las propiedades hídricas; es decir, Palmer asume que la capa superficial del suelo es capaz de almacenar hasta una pulgada de agua (25 mm) y lo considera como valor constante para todos los casos, en tanto que la segunda capa sub-superficial puede almacenar toda la capacidad potencial del suelo, menos 25 mm.

 

  1. La humedad no puede ser removida de (o recargada a) la capa sub-superficial, hasta que la humedad de la capa superficial haya sido removida (o recargada) por completo; es decir no hay remoción de humedad de la segunda capa si no se a agotado la humedad en la primera y no hay recarga de humedad en la capa dos si no se ha recargado completamente la capa uno.

 

El proceso de obtención del índice inicia con la estimación de la evapotranspiración potencial (ETP), para ello se emplea el método de Thornthwaite,  La fórmula es:

 

Donde: ETP es la evapotranspiración potencial en un mes de 30 días en cm.

              T es la temperatura media del aire, en °C

            I es un índice de calor = suma de los valores de i de los 12 meses del año

 

; i = (T/5)1.514 ;  

a es una constante del lugar = 0.000000675 I3 – 0.0000771 I2 +0.01792 I + 0.49239

Fc es un factor de corrección por latitud y se obtiene: Fc = N * (dmes)/357;  donde: dmes = número de días del mes; N el fotoperiodo promedio del mes.

 

 

A partir de los valores de ETP, el ISSP establece dos condiciones iniciales del balance de humedad:

Para la primera situación, se considera que la humedad existente no es suficiente para satisfacer la demanda de la ETP, generando un déficit de humedad, por tanto no hay posibilidades de escurrimiento ni de recarga de humedad. Para la segunda situación se pueden generar a su vez dos condiciones: que el superávit de humedad solo cubra las necesidades de ETP y recarga de humedad de una o dos capas del suelo por lo que no habría escurrimiento ó que el superávit de humedad sea suficiente para cubrir las necesidades de ETP, de recarga de humedad hasta llevar a capacidad de campo a todo el suelo y exista un remanente para escurrimiento.

 

El algoritmo de cálculo del ISSP se muestra en el cuadro 5.1., y las variables involucradas en la obtención de los índices son:

AWC:    Capacidad total de almacenamiento de agua en el suelo

AWCs:  Capacidad máxima de almacenamiento de humedad en la capa superficial, se asume que es igual a 25 mm.

AWCu: Capacidad máxima de almacenamiento de humedad en la capa sub-superficial, se asume que es AWC-25

P:         Precipitación total mensual

ETP:    Evapotranspiración potencial, estimada por el método Thornthwaite

ET:      Evapotranspiración real o efectiva

Ss:      Humedad contenida en la capa superficial (capa uno), al final del mes

DSs:    Cambio de humedad registrado al final del mes, en la capa uno

Su:      Humedad contenida en la capa sub-superficial (capa dos), al final del mes

DSu:    Cambio de humedad registrada al final del mes en la capa dos

S:        Contenido total de humedad en el suelo, para un mes dado.

Ls:       Cantidad de humedad perdida por la capa uno, para un mes

Lu:      Cantidad de humedad perdida por la capa dos, para un mes

L:        Cantidad total de humedad perdida por el suelo, para un mes dado.

Ru:     Cantidad de humedad recargada en la capa uno, para un mes

Rs:     Cantidad de humedad recargada en la capa dos, para un mes

R:       Cantidad total de humedad recargada en el suelo, para un mes dado

RO:    Cantidad de agua escurrida superficialmente, para un mes dado

ETP    Evapotranspiración potencial

PR      Recarga potencial

PL       Pérdida potencial

PRO    Escurrimiento potencial

 


 

Cuadro 5.1. Índice de Severidad de Sequía de Palmer (ISSP, 1965)

 


Cuadro 5.1. Continuación

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Cuadro 5.1. Continuación

 



 

Hounam (1974), citado por Castillo (1988), partió del hecho de que, para climas secos es normal que el valor de la evapotranspiración potencial exceda al valor de la evapotranspiración efectiva o actual y propuso que a partir de los cuatro valores potenciales (ETP, PR, PL y PRO) antes definidos, se obtengan los coeficientes alfa,  beta, gama, delta, dependientes del clima del área en cuestión, cada coeficiente representa una razón de proporción entre valores actuales respecto a valores potenciales:

 

a)    Coeficiente de evapotranspiración, alfa;  α i = ETi / ETP i  …….………..….…(2)

                  Donde:

                  ET i = Evapotranspiración media mensual actual, del mes i

                  ETPi = Evapotranspiración media mensual potencial, de mes i

 

b)   Coeficiente de recarga, beta;    β i = R i / PR i …………………………….…..…(3)

                  Donde:

                  R i = Promedio de recarga actual, del mes i  

                  PR i  = Promedio de recarga potencial, del mes i

 

Este último valor se define como la cantidad de humedad para llevar al suelo a la capacidad de campo.

 

c)    Coeficiente de escurrimiento, gama;  γ i = RO i / PRO i ……………………......(4)

                  Donde:

                  RO i = Promedio de escurrimiento actual, del mes i

                  PRO i = Promedio de escurrimiento potencial, del mes i

                 

Para este caso ISSP define a PRO como la capacidad de agua aprovechable (AWC), menos la recarga potencial media del mes i

 

d)   Coeficiente de pérdidas, delta; δ i = L i / PL i ………………………………….…(5)

                  Donde:

                  L i = Promedio de pérdida de humedad actual, del mes i

                  PL i = Promedio de pérdida de humedad potencial, del mes i

 

PL se define como la cantidad de evapotranspiración que puede ocurrir considerando que la precipitación no escasea durante el mes.

 

Para todos los casos: i = 1 (enero), 2 (febrero),… 12 (diciembre).

 

Con los valores alfa, beta, gama y delta se calcula la precipitación ajustada (p^):

 

p^ α ETP + β PR + γ PRO + δ PL

(6)

 

p^  se entiende como una aproximación climática de las condiciones existentes, surge de la consideración de que  p^ ocurre durante un mes en el cual no hay variaciones “anormales” de evapotranspiración, escurrimiento y humedad almacenada en el suelo, acorde a las condiciones climáticas del área en cuestión.

Con los valores de precipitación ajustada (p^) y precipitación observada (p) se calcula el parámetro d:

d =  p - p^

 (7)

 

Esta diferencia de precipitación es la que tendría que ocurrir en un mes en particular para satisfacer la ETP, escurrimiento y humedad almacenada consideradas como “normales” para el área en cuestión. Si se consideran las  condiciones de humedad específicas del lugar; el valor de d proporciona una medida del grado al cual el mes fue anormalmente seco o anormalmente húmedo

Con el valor de d, se obtuvo el promedio de los valores absolutos de tal valor, para el mes i de todos los años n de registro:

………………………………..…….………………... (8)

Una vez que obtenido el valor de Dij se realizaron los cálculos siguientes para  obtener el parámetro K’ :

 

k’ = 1.5 log10 [ (((ETP + R + RO) / P + L) + 2.8) * 25.4/ Dij] + 0.50 ……(9)

Con los resultados de k’ y Dij se calcula el factor K:

 

K = [(448.8/Dj * k’)/ k’]……………………….…(10)

El factor K es una expresión empírica deducida a partir del valor ponderado que se da a las medidas de las fuentes de humedad y a las características del clima en cuestión.

Obtenido el valor de K, se calculó el índice de humedad anormal “Z”

Z = K * d………………………………….(11)

Este índice de anomalía de humedad expresa una desviación relativa del tiempo,  de un mes en particular y localidad, respecto a las condiciones de humedad promedio para dicho mes, con este índice es posible hacer comparaciones de espacio y tiempo, entre localidades y entre meses.

 

El siguiente paso consistió en calcular los valores del índice final de sequía (Xi), para tal caso se consideró que para un período de meses consecutivamente secos, el grado de severidad de la sequía va en aumento de manera gradual, y en función del valor de la “anomalía de humedad” (Z).

 

Es muy importante reconocer si la secuencia de los valores de Z,  para una serie de meses, hasta llegar a un valor dado, fue de manera ascendente o descendente, pues de ello dependerá el valor final de Xi. Los valores de Z se integran a partir de la ecuación empírica:

Xi = Xi-1 + (1/3) (Zi) – 0.103 (Xi-1)………………………..(12)

Evidentemente para un mes inicial, en un período seco o húmedo no hay mes anterior es decir: Xi = (1/3)(Zi)

 

Xi es el valor del Índice de Severidad de Sequía de Palmer, los valores se distribuyen dentro de la escala de valores expuesta en la tabla 5.2

 

Cuadro 5.2. Índice de Severidad de Sequía de Palmer

Valor del Índice

 

Clasificación

4.0 o mayor

 

Extremadamente húmedo

3.00 a 3.99

 

Muy húmedo

2.00 a 2.99

 

Moderadamente húmedo

1.00 a 1.99

 

Ligeramente húmedo

0.5 a 0.99

 

Humedad incipiente

0.49 a -0.49

 

Normal o cercano a lo normal

-0.5 a -0.99

 

Sequía incipiente

-1.00 a 1.99

 

Sequía ligera

-2.00 a 2.99

 

Sequía moderada

-3.00 a 3.99

 

Sequía severa

-4.00 o menor

 

Sequía extrema

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Palmer (1965), propuso separar el valor de Xi en tres Índices, como una forma de considerar la evolución (ascendente o descendente) de los valores de Z (ver figura 5.3) :

 

X1 = índice de severidad de un período húmedo que se está estableciendo ó probabilidad de que inicie o se establezca un período húmedo; está restringida a tomar valores positivos

 

X2 = índice de severidad de un período de sequía que se está estableciendo ó probabilidad de que inicie o se establezca una sequía; está restringida a tomar valores negativos

X3 = índice de severidad de cualquier periodo seco o húmedo que se ha establecido definitivamente;

 

sequía                         etapa de establecimiento de…                    humedad

 

Cuadro de texto: Valores de X3            (-1) valores de X2                     valores de X1   (+1)        valores de X3
Cuadro de texto:  -
Cuadro de texto:  +

  

 

 

 


 

Fig 5.3. Esquema que muestra el sentido y magnitud de cambio de X1 y X2

 

Cuadro de texto: Se considera que un sequía se ha establecido definitivamente cuando por primera vez X2 ≤ -1.0; entonces X2=X3
 
Se considera que un período húmedo se ha establecido definitivamente cuando por primera vez X1 ≥ 1.0; entones X1=X3
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


 

Se asume que:

      X3 = X2 cuando se ha establecido una sequía

      X3 = X1 cuando se ha establecido un período húmedo

      X3 = 0 cuando alcanza la categoría de “ cercano a lo normal”

                  (0.50 a -0.50).

 

Una sequía ha terminado cuando:

Zi = Zew(i);     donde:  Zew(i) = -2.691 * X3 (i-1) – 1.5……………….(13)

Donde: Zew(i) es la humedad necesaria para reducir la severidad de una sequía a -0.50 en un solo mes.

 

Un período húmedo ha finalizado cuando:

Zi ≤ Zed(i);    donde:      Zed(i) = -2.691 * X3(i-1) +1.5………………….(14)

Donde: Zed(i) es la sequedad necesaria para reducir la severidad de un período húmedo a +0.50 en un solo mes.

 

Es necesario destacar que las ecuaciones para estimar a Zew y Zed se generan considerando valores predeterminados de Xi-1 de -0.50 y 0.50 respectivamente y sustituyendo dichos valores en la ecuación de estimación de Xi.

 

Para el cálculo de probabilidad de que una sequía establecida definitivamente finalice se emplea la ecuación:

Ped(i) = Vwi(100) / Qw(i)………………………………………..(15)

Donde:

Ped es la probabilidad de que termine una sequía, en el mes i

si Ped>100 entonces Ped =100

Vwi  = Vw(i-1) + (Zi + 0.15);…………………………………………………………(16)

si Vwi < 0 entonces se asume Vwi = 0 y Ped = 0

Qw(i) = Zew(i) + Vw(i-1)………………………………………………………………(17)

 

Para el cálculo de probabilidad de que un período húmedo que se ha establecido definitivamente finalice es:

 

Pew(i) = Vdi * (100) / Qd(i)……………………………………(18)

Donde:

Pew es la probabilidad de que un período húmedo termine, en el mes i

Si Pew > 100 entonces se asume que Pew = 100

Vdi = Vd(i-1) + (Zi – 0.15);……………………………………………………..……..(19)

si Vdi < entonces se asume Vd(i) = 0 y Pew = 0

Qd(i) = Zed(i) + Vd(i)…………….…………………………………………………....(20)

 

Las ecuaciones  Ped(i) y Pew(i)  se aplican, según sea el caso:

·         Después de que se ha establecido un período de sequía, es decir cuando X2 <= -1.0 y Zi >= -0.15, se aplica la ecuación 15.

·         Después de que se ha establecido un período de humedad, es decir cuando X1 >= +1.0 y Zi<= +0.15, se aplica la ecuación 18.

 

Se continúa el cálculo de Ped(i) y Pew(i) hasta el mes en que el resultado alcance valores de cien por ciento. Es necesario hacer notar que el término de probabilidad empleado por Palmer es más bien una relación de proporcionalidad entre la cantidad de humedad o sequedad necesaria para terminar con un período seco o húmedo y la humedad o sequedad realmente recibida.

 

Palmer estableció que un valor de Zi con valor de -0.15 puede mantener o conservar un índice de -0.50 de un mes a otro, por lo que cualquier valor de Zi >= -0.15 tiende ha finalizar una sequía. De igual forma, un valor de Zi con valor de +0.15 puede mantener o conservar un índice de +0.50 de un mes a otro y por lo tanto cualquier valor de Zi<= +0.15 tiende ha finalizar un período húmedo.

 

Mientras no se establezca definitivamente ningún período, Palmer asigna el valor de X1 o X2 a X, dependiendo de los valores de cada uno para un mes en particular, generalmente asigna el mayor valor de los dos, en otros casos analiza la tendencia del tiempo y en función de tal asigna los valores.

 

Alley (1984), menciona que el Weekly Weather and Crop Bulletin de los Estados Unidos, resuelve tal situación con el siguiente procedimiento:

·   asignando     X3 = X     siempre que Pew(i) > 0    o    Ped(i) <=50,  y

·   asignando X1 = X o X2 = X, el que tenga el signo opuesto a X3 siempre que Pew(i) > 50    o    Ped(i) < 100;

·   cuando X3 = 0     asigna el mayor valor absoluto de X1 y X2 a X

 

 

M.C. GUILLERMO CRESPO PICHARDO
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