3. Mapas climáticos Las fuentes de mapas y gráficos aparecen referidas en la sección de notas...
-
Upload
pepe-salazar -
Category
Documents
-
view
216 -
download
0
Transcript of 3. Mapas climáticos Las fuentes de mapas y gráficos aparecen referidas en la sección de notas...
3. Mapas climáticos
Las fuentes de mapas y gráficos aparecen referidas en la sección de notas
Antonio Vázquez HoehneEnero 2003
1.Diferenciación entre los mapas climatológicos y meteorológicos
Los mapas meteorológicos o mapas sinópticos del tiempo reflejan una situación momentánea de la atmósfera
Los mapas climatológicos reflejan variables estables y características de un área y son los empleados en el análisis natural del territorio
1. Mapas meteorológicos
1. De todas formas los mapas meteorológicos también pueden aparecer como cartografía temática en atlas, presentando los valores medios
(1. Mapas meteorológicos)
Otra posibilidad es la consideración de una serie de valores-tipo de
situaciones sinópticas, que pueden servir de base explicativa a las
consecuencias meteorológicas sobre los distintos lugares
(1. Mapas meteorológicos)
Los mapas climáticos son peculiares ya que la mayor parte de los datos son de naturaleza estadística. La realidad a representar es sustituida, filtrada por series estadísticas
Instituto Nacional de Meteorología
La confección de las series estadísticas exige una organización potente capaz de recoger información dispersa en el espacio y continua en el tiempo, que en España está encomendada al Instituto Nacional de Meteorología
Esta labor es la realmente compleja, mientras que la explotación cartográfica de los datos resulta relativamente sencilla
Realidad Series estadísticas Mapas
Tarea compleja Tarea sencilla
2. Generación de un mapa climático
Labor fundamentalmente objetiva Componente subjetivo importante en la confección
La labor de generación de los mapas climáticos resulta con frecuencia relativamente subjetiva,ya que sólo existen unos puntos determinados con datos de información y el resto de la superficie seinterpola entre ellos. Por ello rara vez los mapas obtenidos a partir de los mismos puntos son iguales.
Objetividad y subjetividad en los mapas climáticos
Realidad Series estadísticas Mapas
Instituto Nacional de Meteorología
+
+
+
+
+
+
== = =
_
_ _
_
En los mapas
conviene señalar los puntos de
información
(2. Generación de un mapa climático)
Posibles curvados
Categorías de las estaciones meteorológicas
Estaciones pluviométricas: sólo registran pluviometríaEstaciones termopluviométricas: registran pluviometría y temperaturasEstaciones completas: todos los datos climáticosEstaciones de registro continuo (SAIH) Servicio Automatizado de Información Hidrológica
(2. Generación de un mapa climático)
Carencia temporal de los datos climatológicos
Estaciones
Años
La confección de mapas climáticos presenta el gran problema de la carencia de datos temporales de las estaciones y de la distribución no homogénea de los datos en el espacio
(2. Generación de un mapa climático)
Problema de la falta de datos disponibles en zonas elevadas
Existe un grave problema, pues por una parte el mapa requiere los valores máximos para poder acotar los valores de las posiciones culminantes, que suelen ser los extremos
y por otra parte faltan con frecuencias datos climatológicos de estas estaciones.
Para solucionar el problema se interpolan valores de gradientes climáticos/altitud. Los cálculos deben hacerse a nivel regional pues las variaciones de resultados pueden ser notorias
(2. Generación de un mapa climático)
(2) Sistema de reconstrucción mediante interpolación
Establecimiento de las rectas de regresión y del coeficiente de correlación entre 2 estaciones.Reconstrucción de las series con carencias
Establecimiento de las rectas de regresión y del coeficiente de correlación múltiple con estaciones vecinas.
Reconstrucción de las series en proporción inversa al cuadrado de la distancia
Ejemplo
(2. Generación de un mapa climático)
(2) Sistema de confección de un patrón de tendencias de datos en una comarca homogénea
Tiempo
Aparte se pondera el porcentaje de años con datos disponibles para cada estación
Se calculan por primera vez las medias generales de las estaciones con los datos disponibles y con ellos la media regional
Relleno de los datos de la estación de acuerdo al patrón de tendencia regional, que exige su confección
Se determina el carácter de la estación según el carácter más lluvioso ( o térmico) respecto a la media
MEi
MR=( MEi )/ Número de estaciones
CD= proporción de años con datos/ total de años considerados
CE= MEi /MR
(2. Generación de un mapa climático)
Se confecciona el patrón de tendencia regional de cada año neutralizando el carácter especial de la estación al dividir por el coeficiente de la estación y ponderando su importancia al multiplicar por el coeficiente de datos disponibles
Para rellenar los datos incompletos se multiplica la media de la estación por los datos del patrón correspondientes a cada año.
Si la disponibilidad lo aconseja, con los nuevos datos se pueden volver a recalcular las referencias iniciales
PTRa = ( (Datoi/CEi ) x CDi)
Dato incompleto = MEi x PTRa
(2. Generación de un mapa climático)
3. Mapas pluviométricos
Isocoropletas, asignación de rellenos de color entre isolíneas
(isoyetas)
Unidades de medición
mm al año o litros/m3
Gama adecuada de ordenación de valores
Rojo-naranja-amarillo-verde-azulcon valores crecientes
Sistema de representación de las precipitaciones
Sistema empleado
Isocoropletas mediante sistema de tramas
Ordenación de trama adecuada
Trama de intensidad creciente según va creciendo el valor
(3. Mapas pluviométricos)
Isoyetas significativas en el territorio español
100 mm límite de referencia para la zona de desiertos
300 mm límite superior de la aridez
600 mm límite entre el ámbito mediterráneo y de transición
800 mm límite entre los ámbitos húmedo y de transición
1500 mm límite entre las zonas húmedas e hiperhúmedas
100 mm
300 mm
600 mm
800 mm
1500 mm
Hiperhúmeda
Húmeda
Transición
Seco
Subárido
Hiperárido, desértico
(3. Mapas pluviométricos)
21Mar 21Jun 21 Sep 21 Dic
E F Mr Ab My Jn Jl Ag S O N D
Invierno Primavera Verano Otoño
Adaptación de los datos a la organización estacional
La adaptación de los datos mensuales a las estaciones presentan pequeños problemas
(3. Mapas pluviométricos)
Aparte de esta referencia media, interesa conocer las
referencias de años extremos, especialmente
húmedos o secos. Para eso se pueden considera los meses consecutivos de
precipitaciones mayores y menores
Sobre un mapa de isoyetas se
han superpuesto
las líneas con precipitaciones
de años extremos
secos (en rojo) y años
extremos húmedos (en
azu)
(3. Mapas pluviométricos)
Además de la cantidad total interesa conocer la cantidad de precipitación en un intervalo corto de tiempo, siendo una medida significativa en 24 horas ( 7h a 7h del día siguiente)
En estos mapas
aparecen muchos isleos
de observaciones
puntuales. Es necesario
precisar el intervalo de observación
(3. Mapas pluviométricos)
Cuando la innivación es abundante se especifica la cantidad de precipitación en forma de nieve
(3. Mapas pluviométricos)
Los mapas de evapotranspiración indican el agua que vuelve a la atmósfera tanto directamente a través de la evaporación como indirectamente a través de la transpiración de la vegetación
Diferenciación entre los tipos de evapotranspiración
Evapotranspiración real, la existente
Evapotranspiración potencial, la que habría si se garantizase el suministro de agua continuo. La dependencia con la evapotranspiración es grande
4. Mapas de evapotranspiración
Los métodos más frecuentes para el cálculo de la evapotranspiración son el de Turc y el de Thorntwaite
Fórmula de Thornthwaite
La fórmula empírica fundamental es
Etp mensual= cdd 16 ( 10 t/ICA)a
t=Temperatura media del mes
ICA= Índice de calor anual, suma de los 12 índices de calor mensual ICM
ICM= (t/5)1.514
a constituye una expresión empírica, a= 0.492+(0.0179 ICA)- (0.0000771 ICA2) + (0.000000675 ICA3)
cdd= coeficiente de duración del día, cuyo valor varía según el mes y la latitud, siendo los valores los correspondientes a la duración del día (ver tabla) dividido entre 12 horas medias de sol
La etp anual se obtiene como suma de las 12 mensuales
(4. Mapas de evapotranspiración)
(4) A partir del dato de la pluviometría y de la evapotranspiración potencial es posible determinar un índice de pluviosidad útil, por simple diferencia. Los valores pueden ser negativos, determinando situaciones de aridez
(4. Mapas de evapotranspiración)
(4) Índice de evapotranspiración de Turc
Radiación teórica vertical en la atmósfera superior,
RTA, 1,94 cal / cm2
Radiación teórica en función de la latitud RT = 1.94 x sen
(Altura del sol)Por otra parte se calcula la máxima insolación térmica
teórica de duración de la insolación, teniendo en cuenta la latitud y la estación del año ( la declinación solar)
IT= 0.1333 arcos (-tan Lat x tan Decl)
La radiación incidente se obtiene mediante unos coeficientes que contemplan el efecto de la atmósfera, además de contar con el dato efectivo del número de horas de insolación, de la
siguiente forma
RI= RTx ( 0.29 cos Lat + 0.52 Número de horas efectivas diarias/ IT)
Con este valor de radiación y con el de la temperatura media se obtiene un índice mensual de evapotranspiración según la siguiente fórmula
ETP= 0.4 ( RI + 50) ( t/ (t+15))
En los casos en los que la humedad relativa sea pequeña, menos del 50%, se multiplican los valores obtenidos por un coeficiente, que
corresponde a 1+ (50-HR)/70
Temperatura media mensual
Humedad relativa
Insolación diaria efectiva
Latitud Declinación solar
Altura del sol
Datos necesarios
ETP= 0.4 ( RI + 50) ( t/ (t+15) x 1+ (50-HR)/70
Los datos de partida para los mapas termométricos son los registros térmicos de la máxima y la mínima del día. A partir de estos datos se obtienen otros muchos valores importantes según tres procedimientos fundamentales:
Si se procede a realizar el promedio diario (máxima- mínima/2) se establece en definitiva la media diaria, que dará lugar a su vez a la media mensual respectiva .
A partir de las referencias medias mensuales se calculan los correspondientes valores anuales por promedio, que se puede afinar ponderando en función de la diferente duración de los meses (n/365,25 días, siendo n el número de días del mes).
Media diaria Media mensual Media anual
Máxima diaria
Mínima diaria
Las referencia cromáticas suelen ser lógicamente colores
cálidos para el calor y fríos para las bajas temperaturas
(5) Mapas termométricos.
(5 Mapas termométricos). Los valores medios anuales resultan en cualquier caso menos expresivos que la información muy significativa de las medias del mes más frío o del mes más cálido.
Estos valores son muy reveladores, aunque poco conocidos al tratarse de medias, por lo que resulta recomendable conocer el contexto de valores que se producen en la Península Ibérica. Así para el mes más frío de invierno:12º I señalan los inviernos suaves de la costa10º I señalan inviernos templados de todo el litoral5º I corresponden a inviernos fríos del interior de la Depresión del Tajo y del Ebro3ºI los inviernos muy fríos de la Depresión del Duero
y para el mes más caluroso, en verano
20º los veranos suaves del litoral Norte peninsular
25º los veranos cálidos del interior de la Meseta y de las costas mediterráneas
28º los veranos tórridos de la Depresión del Guadalquivir
(5 Mapas termométricos).
Un segundo proceso de tratamiento de los valores diarios iniciales consiste en determinar los valores medios de la máxima por mes y los valores medios de la mínima por mes y con ello establecer los valores de máximas medias mensuales y de mínimas medias mensuales.Como en el caso anterior resultan más relevantes los datos correspondientes a los valores del mes más frío y del mes más cálido.
(5 Mapas termométricos).
Por último, si en lugar de establecer las medias se seleccionan los valores extremos se obtienen los mapas de temperaturas mínimas o máximas absolutas, las máximas absolutas mensuales y las mínimas absolutas mensuales.
(5 Mapas termométricos).
En cualquier caso, y en líneas generales en cuanto a las temperaturas conviene tanto resaltar las diferencias específicas entre los distintos ámbitos como indicar temperaturas y valores críticos.
Temperaturas de junio a agosto, importantes para la maduración de frutos o para el veraneo junto al mar
(5 Mapas termométricos).
La expresión de la continentalidad se expresa mediante las isoamplitudes térmicas entre las medias del mes de verano y de invierno
(5 Mapas termométricos).
Otro tipo de oscilaciones son las diarias entre el día y la noche
(5 Mapas termométricos).
Un gran número de mapas contabilizan el número de días en que se produce un determinado fenómeno a lo largo de un determinado periodo, un año o una estación. Los problemas de representación son sencillos, pues se trata de mapas de hasta 366/4 o 365,25 días, con intensidad creciente en cuanto a su representación.
La lógica plantea una distribución equitativa de isovalores entre 5 a 10 intervalos homogéneos destacándose los valores absolutos (máximos o mínimos) de alguna forma especial.
Lo significativo en cuanto a la interpretación es el conocimiento de las referencias del contexto espacial, para poder evaluar si los valores son grandes o pequeños.
- número de días de granizo, valores ya muy altos son 25 días al año para España;
6. Mapas de número de días
-número de días con tormenta, valores máximos de 45 días al año en España. Hay que desconfiar de aquellas estaciones que no registran ningún día de granizo o de tormenta, que hace sospechar que lo que realmente ha ocurrido es que no se ha registrado.
La referencia es más precisa por horas acumuladas
(6. Mapas de número de días)
Para la expresión de los elementos climáticos la expresión coroplética es
menos expresiva y natural que la isocoroplética
Según este patrón se plantean los mapas de fenómenos excepcionales:- la nieve presenta dos tratamientos distintos:- el de los días en los que existen fenómenos de nieve, nevadas
-número de días de nieve que llegue a cubrir el suelo, para lo que conviene especificar una referencia de recubrimiento, (al menos en la mitad de la superficie). Los datos se extienden desde los valores nulos hasta la nieve perpetua de los reductos glaciares de los Pirineos; normalmente en España las zonas muy innivadas son las que superan valores por encima de 60 días, dos meses con nieve.
(6. Mapas de número de días)
- Número de días con hielo, crucial para las plantas. Aunque los valores más importantes para las plantas corresponden a las heladas tempanas y a las heladas tardías
(6. Mapas de número de días)
- Número de días de huracanes o tornados
(6. Mapas de número de días)
- el término de número de días con niebla está operativizado como no visibilidad a 1Km, y la neblina como no visibilidad a 2 Km; el término de calima se plantea como turbiedad de ambiente a 1Km de distancia
(6. Mapas de número de días)
- el número de días de rocío es una caso en que están desatendidas las referencias, lo que se traduce normalmente en disparidades que se sabe que no corresponden a la realidad.
- el número de días de escarcha tiene la propiedad de indicar la situación de la superficie del aire a ras del suelo, lo cual no siempre coincide con la observada a la preceptiva altura de las estaciones meteorológicas de 1,5 m.
(6. Mapas de número de días)
- número de días con lluvia viene a ser una expresión sintética de los días en los que se ha producido un fenómeno lluvioso, aunque sea inapreciable. Una consideración importante es que según instrucciones de relleno de datos, los días que se contabilicen como de nieve o de granizo no se consideran como días de lluvia. (De Nicolás)
- número de días con lluvia apreciable (>0,1 mm) e inapreciable (<0,1 mm);
- número de días con lluvia superior a 1 mm de precipitación, incluye la lluvia débil;
- número de días con lluvia superior a 10 mm de precipitación corresponde a la lluvia ya copiosa;
- número de días con lluvia superior a 30 mm de precipitación, corresponde ya a lluvias abundantes,
(6. Mapas de número de días)
Lo mismo que ocurre con las precipitaciones resultan interesantes las referencias al número de días no alcanzan o superan determinados umbrales de temperatura. Así se diferencian número de días si consideramos las temperaturas mínimas:
- con temperaturas absolutas inferiores a -5º
- con temperaturas absolutas inferiores a 0ºC, lo que implica una helada en definitiva. Aunque los valores no sean los correspondientes a las heladas, que precisan temperaturas más bajas, sin embargo también es verdad que las temperaturas se miden a 1,5 m del suelo y que la temperatura correspondiente a la superficie del suelo alcanza valores más bajos.
- es también interesante el que la temperatura mínima sea menor de 20ºC pues implica en definitiva un índice de soportabilidad nocturna
(6. Mapas de número de días)
a partir de las referencias de las máximas se plantean el número de días con calor, establecido en dos niveles:- días con valores de 30ºC- días con valores de 25ºC
(6. Mapas de número de días)
Otra referencia relativa al número de días contabiliza el tiempo transcurrido entre acontecimiento climáticos clave, como la última y la primera helada del año que determinan el periodo de crecimiento
para muchas especies
(6. Mapas de número de días)
Otra modalidad de mapas en cuanto a los valores representados lo constituyen los mapas de coeficientes. Estos tratan de expresar de una forma directa un concepto climático más complejo. Por ello los mapas resultan variados y la categoría del coeficiente condiciona ya las modalidades de representación.
Una serie de coeficientes muy empleados son los referidos a las irregularidades. Es importante diferenciar la expresión de la irregularidad interanual de la intraanual.
La irregularidad interanual expresa las variaciones de precipitaciones en los distintos años de un periodo de observación determinado.
La irregularidad intraanual expresa las variaciones mensuales dentro de los distintos períodos de un año.
En este tipo de mapas se plantea un importante problema en la determinación de los intervalos, que generalmente no pueden seguir un crecimiento progresivo, lo que obliga a plantear intervalos cada vez más amplios según aumenta la irregularidad. Así por ejemplo se presentan grandes problemas en sectores áridos e hiperáridos, porque los valores nulos o casi pueden disparar los coeficientes.
7) Mapas de coeficientes.
El índice de aridez de Dantín y Revenga considera el cociente entre temperaturas y precipitaciones multiplicado por 100
(7. Mapas de coeficientes).
La humedad relativa es la expresión de la humedad absoluta por la que teórica de saturación que crece según la temperaturas. Los valores de media anual en el territorio español se mueven en un margen del 45% al 90%, pudiendo ser más extremados para intervalos temporales menores.
8. Mapas de humedad
Los parámetros de insolación se expresan en horas al año o periodo de cómputo. En España las referencias se establecen entre los 1600 horas y las 2800 horas anuales . Este dato es importante para las necesidades de la vegetación, pero suele dejar algo indiferente a la persona que no tenga estas referencias asumidas. Por ello resulta aclarador, aunque no es normal, expresar estos valores o bien en horas/día o en % respecto al valor posible, que es de 4383 horas al año, o bien 12 horas al día.
9. Mapas de insolación
La radiación se expresa en Kwh/m2 y los valores son de 2,8 a 5,8 en nuestro territorio
10. Mapas de radiación
Las presiones se expresan en mb, siendo 1013 a 1024 el rango habitual anual, que alcanza valores más extremos cuando la consideración se realiza por períodos estacionales.
11. Mapas de presiones
Se consideran mapas de presiones a su cota y mapas de presiones reducidas a nivel del mar según gradientes de presión/altitud
Los mapas de isobaras medias sirven de base para la representación de los mapas de vientos dominantes
12. Mapas de vientos
La representación de los vientos se basa en un alargamiento según direcciones
(12. Mapas de vientos)
La cartografía de los vientos es de difícil representación de un modo continuo, por lo que lo más habitual es la inclusión de una serie de gráficos en los que se adjunta este fenómeno, en definitiva, la inclusión de una cartograma.
En los gráficos de vientos se pretende conjugar la representación de tres características, la dirección de los vientos, la frecuencia de su acción y la velocidad del viento.
a) las direcciones cardinales se expresan directamente a través de la rosa de los vientos,en base a 8 o a 16 indicaciones cardinales. Se plantea el problema de la consideración de los ejes
- de forma individualizada (lo que altera la realidad continua en cuanto a la incidencia de direcciones)
- o por la unión de los ejes mediante un polígono (que es de lectura menos fácil).
b) la frecuencia se presenta por la longitud de los diferentes ejes radiales
(12. Mapas de vientos)
Es especialmente interesante la referencia que se proporciona en los mapas de los vientos dominantes en los días de lluvia (vientos en definitiva portadores de lluvias) y en los períodos de máxima precipitación.
12. Mapas de vientos c) la velocidad se estandariza de distintas formas: -en primer lugar individualizando las situaciones de calma, normalmente en la zona central del diagrama.
- la adición de colores diferenciadores o de signos añadidos, como laserie de flechas (barbas) que marcan la velocidad en intervalos normalmente de Km/h o de nudos (millas/hora). Así podemos encontrara flecha corta para 5 nudos, la flecha larga para 10 y un triángulo para indicar 50 nudos
(12. Mapas de vientos)
Resulta expresivo señalar, especialmente en áreas litorales la diferenciación de vientos entre mañana y tarde
Representación de las brisas (12. Mapas de vientos)
Los mapas de localización temporal a lo largo del año de los fenómenos climáticos significativos como los máximos de lluvias
13. Mapas de localización temporal
Resultan significativos los mapas que indican fechas de inicio de una actividad significativa, como la de de migraciones de aves o la dela floración de las plantas
(13. Mapas de localización temporal)
También se puede referir a la entrada de un periodo climático, como el verano o invierno climático
(13. Mapas de localización temporal)
14. Mapas de clasificaciones climáticas Los mapas de clasificaciones climáticas presentan dos tipos de problemas fundamentales:
- Uno deriva del propio sistema de clasificación, cuyo mecanismo y funcionamiento conviene conocer, no sólo para poder establecer la correspondiente clasificación, sino también para poder darse cuenta de problemas de nomenclatura, errores, etc.
- un segundo tipo de problema es de tipo cartográfico, ya que se pretende realizar un mapa a partir de una serie de puntos, entre los que normalmente la clasificación establece una ordenación cualitativa y no cuantitativa, por lo que resulta difícil establecer una interpolación. Siendo cualitativa faltan además las referencias espaciales concretas, como las de un afloramiento geológico que se pueda detectar cartográficamente.
Por ello se establece una interpolación aproximada, donde el límite de la unidad está situado a mitad de segmento entre las diversas estaciones, salvo que el cartógrafo conozca las referencias de continuidad climática y prefiera seguir otro límite a su juicio más sensato (como por ejemplo una cadena montañosa, una determinada cota de altitud, etc...).
A nivel mundial el sistema más empleado de clasificación climática es el de Köppen
(14. Mapas de clasificaciones climáticas)
Como adaptación del sistema de Köppen se ha realizado una versión española por A. López Gómez
(14. Mapas de clasificaciones climáticas)