Índices de sequía meteorológica

Los indicadores de sequía están relacionados con cientos de datos de precipitación, nieve, caudales de los ríos e indicadores de suministro de agua. En general, no se utiliza un único indicador para caracterizar la sequía en una zona.

A continuación se presenta algunos indicadores de sequía:

a. Porcentaje de precipitación normal (PPN)

Es una de las simples medidas de precipitación y son efectivos para una estación o sitio en estudio (región). Este índice es calculado para distintos periodos de discretización. De esta manera, se puede estudiar la precipitación mensual, o agrupando precipitaciones por trimestre, se tendrá un índice estacional y por años, anual.

Una de las desventajas de este método es que el promedio de la precipitación no es igual a la mediana, puesto que la precipitación mensual o estacional generalmente no tiene una distribución normal.

Pese a sus limitaciones es uno de los índices más utilizados debido a su simplicidad y puede ser calculado incluso en zonas con poca disponibilidad de información meteorológica.

b. Precipitación tendencia anual

Con este método se puede calcular las anomalías con respecto a lo normal y en segundo lugar el valor de las precipitaciones anuales.

La anomalía permite identificar tendencias de déficit y superávit de precipitación anual en la cuenca. El indicador compara la precipitación observada con la precipitación normalmente observada en la cuenca. Valores positivos de la anomalía indican una precipitación mayor a lo normal, es decir un superávit. Valores negativos de la anomalía indican una precipitación menor que lo normal, es decir un déficit en la pluviometría.

c. Índice de precipitación estandarizado (SPI)

El Índice Estandarizado de Precipitación (SPI, por sus siglas en inglés o IPE en español) es un índice de normalización de la precipitación histórica que permite identificar condiciones de déficit y exceso de precipitación a corto y largo plazo. El índice es calculado en base a la suposición de que la distribución probabilística de la precipitación es Gamma, por lo que al utilizar estos índices para ajustarlos a una distribución de probabilidad normal se le nombra como estandarización o normalización de la precipitación. Los valores son representativos de la variabilidad de la precipitación con respecto a su historial, en donde los valores negativos indican déficit y los positivos superávit (McKee et. al., 1993).

Las sequías de importancia para la agricultura resultan en déficits de la humedad del suelo y las sequías de tres a seis meses pueden causar un gran impacto. Las sequías más prolongadas (de meses a años) pueden tener impactos significativos sobre las reservas de agua superficial y subterránea.

El Índice de Precipitación Estandarizada (SPI) es una herramienta que fue desarrollada principalmente para definición y seguimiento de la sequía. Permite al analista determinar la rareza de una sequía a una escala dada de tiempo (resolución temporal) de interés para cualquier estación de la precipitación con histórico datos.

En forma operacional los valores de SPI se calculan a través de un programa de cómputo, el cual requiere como datos de entrada, las precipitaciones mensuales del registro histórico de interés, obteniéndose datos de salida en un archivo con extensión, siendo necesario tal vez cambiar el formato. El SPI indica que valores por debajo de un valor -1 indican

condiciones de déficit significativos, mientras que valores mayores que +1 indican condiciones más húmedos que lo normal, y los valores entre -1 y +1 caracterizan un periodo como normal. El rango de los valores de SPI se encuentra comprendidos entre +3 y -3.

El SPI está disponible para diferentes periodos de acumulación: 1, 3, 6, 9 o 12meses, lo cual permite evaluar la duración de las condiciones de sequía y superávit para diferentes escalas de tiempo.

El SPI se calcula a partir de una serie de datos de precipitaciones mensuales para un periodo seleccionado de por lo menos 30 años, ordenando meses y precipitaciones mensuales correspondientes, a partir del primer mes en forma continua. Hay que seleccionar las escalas temporales de 1, 3, 6, 12, 24 ó 48 meses, para comparar los valores de precipitaciones de los meses correspondientes con el promedio de periodos idénticos de toda la serie.

El cálculo del SPI tiene su fundamento en el ajuste de una serie de registros históricos de precipitación total mensual, a la función de distribución tipo Gamma para definir la relación de probabilidad a precipitación, si bien ésta distribución ofrece algunas dificultades en las zonas de muy poca precipitación, debido a que no se encuentra definida para valores de la variable iguales a 0. La función es luego transformada a una distribución normal estandarizada (con media igual a 0 y varianza igual a 1), siendo el SPI el valor resultante de esta transformación. Es decir, el SPI representa el número de desviaciones estándar que cada registro de precipitación se desvía del promedio histórico, siendo, además, independiente de la localización de la estación meteorológica y del rango de valores de tal manera que diferentes estaciones y áreas climáticas se representan a través de una misma base.

d. Índices de deciles de precipitación

Desarrollado por (Gibbs&Maher, 1967) para obtener la distribución espacial de las sequías en Australia, se determina a partir de la agrupación de las precipitaciones mensuales en función a su magnitud en diez intervalos, permitiendo realizar una evaluación de las desviaciones con respecto a un comportamiento normal. Cada intervalo está compuesto por un 10% de la población de acuerdo a su distribución estadística.

El primer décimo corresponde a la cantidad de precipitación que no es excedida por el 10% de la precipitación ocurrida. El segundo décimo corresponde a la precipitación que no excede al 20% más bajo de las ocurrencias. Los décimos continúan hasta el décimo 10 que corresponde a la precipitación de mayor magnitud registrada. Por definición el quinto décimo coincide con la mediana.

Los límites de cada décimo se establecen ordenando la muestra de tamaño n y asignando a la variable P(10) el valor de mayor magnitud y a la variable P(1)al menor. Luego el valor de

cada décimo se obtiene de la siguiente forma:D(1) = P(1) + C, D(i) = P(i) + C, para i= 2 a 10 y C

(P(10) P(1)) /10.

La clasificación de la precipitación de acuerdo a este criterio se indica en la

Tabla 3. Clasificación de Deciles de Precipitación. Fuente: Gibbs & Maher. 1967

Clasificación Límite de Frecuencia Décimo

Muy muy arriba del Promedio 90-100 1

Muy arriba del Promedio 80-90 2

Arriba del Promedio 70-80 3

Ligeramente arriba del promedio 60-70 4

Normal 50-60 5

Normal 40-50 6

Ligeramente abajo del Promedio 30-40 7

Abajo del promedio 20-30 8

Muy abajo del promedio 10-20 9