Características Climatológicas de la Precipitación Diaria en Puerto Rico

248 Pages·2014·7.22 MB·Spanish

Características Climatológicas
de la Precipitación Diaria en Puerto Rico

Amílcar Vélez Flores

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Programa de Doctorado
Geografía, Planificación Territorial y Gestión Ambiental

Tesis Doctoral

Características Climatológicas de la Precipitación Diaria en
Puerto Rico

Autor
Amílcar Vélez Flores

Director
Dr. Javier Martín Vide

Septiembre-2013
2
A Norma y José.

3
4
Agradecimientos

Quiero agradecer la ayuda inestimable del Dr. Javier Martín Vida, sin cuyas
aportaciones y dedicación este trabajo no hubiera sido posible.

Debo además agradecer al Servicio Nacional de Meteorología de Puerto Rico y, en
especial a su ex director Israel Matos y al meteorólogo Ernesto Morales, que me
cedieron los datos climáticos sobre los cuales se ha hecho este estudio. Asimismo,
quiero agradecer al Dr. Rafael Méndez Tejeda, por colaborar en mi estancia en SNM de
Puerto Rico mediante una beca del programa Sea Grants de la NASA.

5
6
Índice

Introducción .................................................................................................................... 27

1. Objetivos generales..................................................................................................... 27
2. Metodología ................................................................................................................ 28
3. Plan de trabajo ............................................................................................................ 28

Primera Parte: Marco geográficos, fuentes y metodología general ................................ 35

1. Capítulo: Marco geográfico, circulación atmosférica general y precipitación ........... 35

1.1 Área de estudio ......................................................................................................... 35
1.2 Circulación atmosférica general ............................................................................... 37
1.3 Rasgos generales de la circulación atmosférica regional en relación con la
precipitación ................................................................................................................... 39
1.4 Tipos genéticos de precipitación .............................................................................. 41

2. Capítulo: Fuente de datos y red de estaciones meteorológicas................................... 45

2.1 Fuente de datos ......................................................................................................... 45
2.2 Selección de la red de estaciones meteorológicas .................................................... 45
2.3 Periodo de estudio..................................................................................................... 46
2.4 Situación y distribución altitudinal de las estaciones meteorológicas ...................... 47

3. Capítulo: Metodología general: Homogenización, análisis de correlaciones y
representación cartográfica ............................................................................................. 53

3.1 Porcentaje de datos registrados................................................................................. 53
3.2 Control de calidad de las medias mensuales............................................................. 55
3.3 Análisis de correlaciones según la posición geográfica ........................................... 56
3.4 Representación espacial de los resultados a través de la cartografía ........................ 57

Segunda Parte: Pluviometría del área de estudio............................................................ 61

4. Capítulo: Precipitación mensual, estacional y anual .................................................. 61

4.1 Introducción .............................................................................................................. 61
4.2 Metodología .............................................................................................................. 61
4.3 Resultados ................................................................................................................. 63
4.3.1 Medias mensuales .............................................................................................. 63
4.3.2 Régimen estacional ............................................................................................ 65
4.3.2.1 Valores absolutos de precipitación estacional ........................................ 66
4.3.2.2 Valores relativos de precipitación estacional ......................................... 71
4.3.2.3 Regímenes estacionales .......................................................................... 74
4.3.3 Media anual ....................................................................................................... 77
4.3.4 Análisis de correlación entre la precipitación media estacional y anual, y la
posición geográfica ..................................................................................................... 79
4.5 Epílogo...................................................................................................................... 80
7
Tercera Parte: Análisis de la estructura diaria de la precipitación.................................. 83

5. Capítulo: Frecuencia de la precipitación diaria .......................................................... 83

5.1 Introducción .............................................................................................................. 83
5.2 Metodología .............................................................................................................. 83
5.3 Resultados ................................................................................................................. 84
5.3.1 Media anual del número de días de precipitación ............................................. 84
5.3.2 Media estacional del número de días de precipitación ...................................... 86
5.3.3 Análisis de correlación entre los promedios de días de precipitación anual y
estacional, y la posición geográfica ............................................................................ 90
5.4 Epílogo...................................................................................................................... 91

6. Capítulo: Intensidad de la precipitación diaria ........................................................... 95

6.1 Introducción .............................................................................................................. 95
6.2 Metodología .............................................................................................................. 96
6.3 Resultados ............................................................................................................... 100
6.3.1 Distribución espacial de intensidad diaria de la precipitación......................... 100
6.3.2 Análisis de correlación entre la intensidad de la precipitación diaria y la
posición geográfica ................................................................................................... 105
6.4 Discusión ................................................................................................................ 106

7. Capítulo: Concentración de la precipitación diaria .................................................. 109

7.1 Introducción ............................................................................................................ 109
7.2 Metodología ............................................................................................................ 110
7.2.1 Definición del índice de concentración de la precipitación diaria................... 110
7.3 Hipótesis ................................................................................................................. 118
7.4 Resultados ............................................................................................................... 119
7.4.1 Índice CI .......................................................................................................... 119
7.4.2 Índice CI estacional ......................................................................................... 121
7.4.3 Análisis de correlación entre el índice de concentración de la precipitación
diaria (CI y CI estacional) y la posición geográfica ................................................. 124
7.5 Discusión ................................................................................................................ 125

8. Capítulo: Persistencia de la precipitación diaria....................................................... 129

8.1 Introducción ............................................................................................................ 129
8.2 Metodología ............................................................................................................ 130
8.3 Hipótesis ................................................................................................................. 131
8.4 Resultados ............................................................................................................... 132
8.4.1 Duración media de las secuencias lluviosas .................................................... 132
8.4.2 Duración máxima de las secuencias lluviosas ................................................. 132
8.4.3 Distribución de casos respecto a la duración de secuencias lluviosas ............. 136
8.4.3.1 Secuencias lluviosas iguales o superiores a 7 días de duración............ 136
8.4.3.1 Secuencias lluviosas iguales o superiores a 10 días de duración.......... 136
8.4.4 Probabilidad empírica de secuencias lluviosas de 2, 5, 7, 10 y 15 días........... 139
8
8.4.5 Análisis de correlación entre las secuencias de precipitación diaria y la posición
geográfica ................................................................................................................. 144
8.5 Discusión ................................................................................................................ 146

9. Capítulo: Calendarios de precipitación diaria........................................................... 149

9.1 Introducción ............................................................................................................ 149
9.2 Metodología ............................................................................................................ 149
9.3 Hipótesis ................................................................................................................. 152
9.4 Resultados……………………………………………….…………………..….153
9.4.1 Calendarios pluviométricos ............................................................................. 153
9.4.2 Periodos frecuentemente secos y frecuentemente lluviosos y periodos de lluvia
seca y de lluvia abundante ........................................................................................ 154
9.4.2.1 Periodos frecuentemente secos y frecuentemente lluviosos ................. 154
9.4.2.2 Periodos de lluvia escasa y de lluvia abuntante .................................... 158
9.4.3 Análisis de correlación entre el primer y el tercer cuartil de la frecuencia y de
las cantidades medias de precipitación por fecha, y la posición geográfica............. 161
9.4.4 Periodos secos y lluviosos ............................................................................... 163
9.4.5 Análisis de correlación entre las duraciones totales de los periodos secos y
lluviosos y la posición geográfica............................................................................. 176
9.5 Discusión ................................................................................................................ 177
9.6 Singularidades e irregularidades ............................................................................. 178

10. Conclusiones ........................................................................................................... 185

11. Apéndice ................................................................................................................. 193

11.1 Gráficos de precipitación media mensual (mm) ................................................... 193
11.2 Gráficos de regímenes estacionales de precipitación (mm) ................................. 201
11.3 Gráficos de regímenes estacionales de precipitación (%) .................................... 209
11.4 Gráficos de regímenes estacionales de días de precipitación (mm) ..................... 217
11.5 Figuras de calendarios pluviométricos ................................................................. 225

12. Bibliografía ............................................................................................................. 241

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