Parametros acroclimáticos y su distribución espacial
- Autores: Angel Martínez Romero
- Directores de la Tesis: José Arturo de Juan Valero (dir. tes.), Miguel Ángel Moreno Hidalgo (codir. tes.), José Fernando Ortega Álvarez (codir. tes.)
- Lectura: En la Universidad de Castilla-La Mancha ( España ) en 2010
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: José María Tarjuelo Martín-Benito (presid.), Horacio López Córcoles (secret.), Pedro Carrión Pérez (voc.), José María Faci González (voc.), Juan Vera Muñoz (voc.)
- Materias:
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- Resumen
El clima condiciona la vida en la Tierra; es el factor básico de la existencia y composición de un ecosistema, y siempre ha tenido un gran impacto en la salud y en la cultura del hombre. Actualmente, es uno de los principales referentes que determinan la distribución de las especies, la localización de la producción agraria, las áreas recreativas y el desarrollo urbano e industrial.
El clima varía constantemente y la disponibilidad de datos meteorológicos representativos y trabajos que interpreten los mismos es de gran importancia en campos muy diversos: geobotánica, producción agraria, urbanismo, turismo, ingeniería y en la ordenación del territorio, entre otros.
Castilla-La Mancha (C-LM) es una región semiárida, que, por su extensión (79462 km2), requiere un análisis climatológico dentro de las situaciones típicas de los climas que afectan a España. Está situada en el centro de la geografía nacional peninsular, en cuya periferia hay una serie de sistemas montañosos que ejercen una gran influencia sobre el clima de la misma. Por todo ello, es una región climatológicamente variada, con contrastes acusados sobre todo entre la zona de llanura y perillanura manchega y las montañosas de la periferia. La región acusa la influencia atlántica en el Oeste (O) y Sudoeste (SO), y, de modo más suave, la mediterránea en el Este (E) y Sudeste (SE), y, con marcados contrastes típicos del clima continental. Para el ámbito geográfico de C-LM, no se dispone de estudios, precisos y recientes, con cartografía climática generada mediante métodos de análisis global de los parámetros de mayor interés en la definición de los climas locales.
En este escenario, la presente Tesis Doctoral plantea como objetivo general analizar la variabilidad espacial y temporal de los principales parámetros climáticos (temperatura ambiental: máxima, Tmax; media, Tmed; y mínima, Tmin), precipitación (P), humedad relativa (HR) (máxima, Hrmax; media, Hrmed; y mínima, Hrmin), radiación solar global (Rsg) y evapotranspiración de referencia (ET0), que caracterizan los climas locales de la Comunidad Autónoma de C-LM, y representar esta información de modo gráfico mediante mapas de isovalores.
La información de partida es la proporcionada por las series climáticas históricas de las estaciones termopluviométricas ubicadas en la región y zonas próximas de afección de las provincias limítrofes (133, en C-LM, y 79, en zonas limítrofes). Se han caracterizado las series disponibles y se han detectado y eliminado los datos anómalos mediante la aplicación de un análisis de estadística descriptiva, eligiendo, finalmente, la serie climática básica de referencia, homogénea y con el suficiente número de años que permite caracterizar adecuadamente los climas que representan esas series. Mediante Redes Neuronales Artificiales (RNAs), en los casos que ha sido necesario, se realizó el completado de lagunas o registros faltantes. En los procesos de aprendizaje, para la determinación de una estructura adecuada y validación de la RNA aplicada al completado de lagunas, se han utilizado las series de datos completos (serie 1981-2000) de cinco estaciones representativas de cada una de las zonas climáticas diferenciadas en la región.
Para ofrecer una caracterización más completa, se ha desarrollado, basado también en el uso de RNAs, una metodología que ha permitido modelizar las variables HR, Rsg y ET0 partiendo de la información termopluviométrica homogeneizada (serie 1981-2000). La determinación de la arquitectura de la RNA, y posterior validación espacial y temporal de los resultados, se ha realizado con los datos procedentes de las 44 estaciones agroclimáticas completas de la red del Servicio de Información Agroclimática para el Regadío (SIAR) ubicadas en C-LM, cuya puesta en funcionamiento, con 9 estaciones, se data en el mes de septiembre del año 1999.
Se han empleado técnicas de geoestadística (kriging), que aplican funciones matemáticas de interpolación, se apoyan en métodos estadísticos que pueden ser usados para crear superficies, y evalúan la incertidumbre de las predicciones para describir la continuidad espacial en C-LM de los parámetros climáticos obtenidos a partir de los datos puntuales de las estaciones termopluviométricas seleccionadas.
Tras realizar el completado y revisión de los registros climáticos, se dispone de series completas y homogéneas con datos de temperaturas medias mensuales de 20 años (1981-2000) ofrecidos por 160 estaciones climáticas (97, en C-LM, y 63, en zonas limítrofes). La aplicación de las RNAs al completado de datos ha permitido regenerar entre un 25% y un 30% de valores dentro de las series de referencia que definían las lagunas. Por su parte, las series de precipitaciones mensuales acumuladas, con un 35% de huecos, no han podido ser completadas con suficiente nivel de precisión.
Las RNAs han sido aplicadas en las series de referencia para la estimación de los valores de HRs medias mensuales (máxima, Hrmax; media, Hrmed; y mínima, Hrmin), Rsg sobre una superficie horizontal (MJ/m2 y día en períodos mensuales) y ET0 (mm/día en períodos mensuales) a partir de datos de temperaturas medias mensuales con resultados que manifiestan mayor bondad en los ajustes que otras metodologías (regresiones lineales u otros modelos generalizados; p.e., ecuación de Hargreaves para la estimación de la ET0).
La aplicación de una de las técnicas de geoestadística (Kriging Simple) ha permitido la elaboración de una cartografía continua y georreferenciada que caracteriza los climas locales de C-LM, recogida gráficamente en 17 mapas para cada variable, 1 con datos del promedio anual de la serie, 4 con el promedio estacional (primavera, verano, otoño e invierno) y 12 con el promedio mensual.
La información, procedimiento y herramientas generadas en la presente Tesis Doctoral, y su posible aplicación en diversos campos, permitiría complementar y contrastar distintos modelos relacionados con las Ciencias de la Tierra y el Medio Ambiente, sirviendo, todo ello, de apoyo en la toma de decisiones y como herramientas de gestión de los recursos naturales.
