1. INTRODUCCIÓN
Una sequía en un lugar o región determinada es un período de tiempo, que dura semanas, meses o años, durante el cual el suministro de humedad (precipitación) es consistentemente inferior al suministro de humedad esperado normalmente.
Las sequías están mejor documentadas en las regiones semiáridas y subhúmedas, en donde el ser humano tiende a concentrarse.
Los datos
Asimismo, las sequías en regiones muy húmedas pasan en gran parte desapercibidas, ya que el suministro de agua suele superar con creces
la demanda.
Aquí se relacionan las características de sequías con los parámetros climáticos a través de todo el espectro climático.
Este último se define en términos de precipitación media anual,
haciendo también referencia a la evapotranspiración potencial anual.
Es posible hacer frente
a las sequías mediante una previsión y planificación adecuadas.
Para reducir Intensidad (¿Qué tan severa será?),
Duración (¿Cuánto durará?), y
Frecuencia, es decir,
intervalo de recurrencia (¿Con qué frecuencia se repetirá?).
2. EL ESPECTRO CLIMÁTICO
Las sequías son de naturaleza cíclica y regional; su ocurrencia está relacionada con las variables climáticas predominantes. Un
parámetro climático fácilmente disponible es la precipitación media anual, que depende de:
latitud;
factores orográficos;
corrientes oceánicas de mesoescala;
circulación del viento atmosférico;
proximidad a océanos y grandes lagos;
presión atmosférica;
carácter de la superficie terrestre,
incluidos el color y la textura; y
presencia de partículas atmosféricas, tanto naturales como inducidas por el hombre. La precipitación media anual está estrechamente relacionada con la evapotranspiración potencial anual,
la cual es principalmente una función de:
radiación solar neta; y
déficit de presión de vapor.
Para el presente propósito, el espectro climático se define únicamente en términos de precipitación media anual, un enfoque que es particularmente útil para las regiones subtropicales y de latitud media.
El espectro climático se caracteriza en términos de la relación entre la precipitación media anual Pma y la precipitación terrestre anual global Ptag.
La cantidad de humedad almacenada en la atmósfera es función de la latitud y el clima, y varía típicamente de 2 a 15 mm en las regiones polares y áridas, y de 45 a 50 mm en las regiones húmedas.
Se supone un valor medio terrestre global de 25 mm con el fin de estimar la precipitación terrestre anual global.
La humedad atmosférica se recicla cada once (11) días en promedio, dando un total de 365/11 = 33 ciclos por año, lo que da como resultado una precipitación terrestre anual global de:
Por simplicidad, aquí se asume un número redondo de
Globalmente, la mitad del espectro climático, es decir, la división entre climas semiáridos y subhúmedos, corresponde a
Las regiones con Pma /Ptag < 1 tienen una humedad inferior al promedio; por el contrario, las regiones con Pma /Ptag > 1 tienen una humedad superior al promedio.
La precipitación terrestre media anual varía típicamente en el rango de 100-6400 mm, con algunos casos aislados que caen fuera de este rango.
Esto permite la división del espectro climático en regiones subtropicales y de latitud media en los siguientes ocho (8) tipos:
La Tabla 1 muestra los tipos de clima con precipitación media anual Pma y las correspondientes relaciones Pma /Ptag . Para determinar las relaciones apropiadas de Epa /Pma, se ha estimado aproximadamente la evapotranspiración potencial a través del espectro climático, para las regiones subtropicales y de latitud media. Por ejemplo, se estima Epa = 3000 mm en el límite entre las regiones superárida e hiperárida. Las estimaciones correspondientes para otras regiones llevaron a las relaciones Epa /Pma mostradas en la Tabla 1.
3. DATOS MUNDIALES SOBRE SEQUÍAS En los Estados Unidos, las sequías tienden a ser más persistentes en el interior del país que en las áreas más al este o al oeste, con duraciones de sequías moderadas y severas que varían entre 3 y 5 años (Karl 1983). La mayor persistencia de la sequía en las grandes llanuras del centro de América del Norte que en cualquier otra parte de los Estados Unidos ha sido documentada por Karl et al. (1987) y Laird et al. (1996). Johnson y Kohne (1993) han demostrado que la persistencia de sequía es mayor en el interior de los Estados Unidos, incluidos los estados de Wyoming, Colorado, Dakota del Norte y Montana. Horn (1989) estudió la variabilidad espacial de las sequías en Idaho, estado en el cual la precipitación media anual varía entre 250 y 1500 mm, con un promedio de unos 800 mm. Concluyó que la duración media de las sequías varió entre 5.6 y 6.4 años en todo el estado. Klugman (1978) ha estudiado las sequías en el Medio Oeste superior de los Estados Unidos desde 1931 hasta 1969. Este análisis mostró mientras que las décadas de los años 1930 y 1950 fueron décadas de sequía, las de los años 1940 y 1960 fueron períodos húmedos. Esto indica un intervalo de recurrencia de 20 años para esta región subhúmeda, con una precipitación media anual de 1500 mm. Karl y Young (1987) han informado de intervalos de recurrencia de sequías que oscilan entre 20 y 60 años en el sureste de los Estados Unidos. Esta ubicación incluye Carolina del Norte, Georgia y Tennessee, que tienen climas húmedos. El subcontinente de la India, cuya mitad norte se encuentra sobre el trópico de Cáncer, tiene una amplia variabilidad de regímenes climáticos, desde superáridos hasta superhúmedos. Las altas tasas de evapotranspiración (potencial) prevalecen sobre el hiperárido Rajastán, en el oeste de la India, con una tasa anual que supera los 2500 mm y alcanza los 3500 mm en algunas regiones del noroeste de Rajastán. Por el contrario, las tasas bajas de evapotranspiración prevalecen sobre el Assam hiperhúmedo y el Himalaya de Bengala, en el noreste de la India, con tasas anuales en el rango de 1200 a 1500 mm. En el centro de la India, que es semiárido, las tasas de evapotranspiración varían en el rango de 1400 a 1800 mm (Abbi 1974). Gregory (1989) ha informado que las sequías en regiones hiperhúmedas de la India, como Assam, son muy poco frecuentes, y la última sequía documentada en la región data de 1900. El continente australiano, más de la mitad del cual se encuentra debajo del trópico de Capricornio, tiene una amplia variabilidad en los regímenes climáticos. Por ejemplo, en el hiperárido William Creek, en el sur de Australia, la precipitación es de 127 mm y la evapotranspiración potencial es de 2460 mm. En el Perth semiárido/subhúmedo, de la Australia Occidental, la precipitación es de En la zona subhúmeda de Sydney, en Nueva Gales del Sur, la precipitación es de 1200 mm y la evapotranspiración supera los 1020 mm (Kendrew 1961). French (1987) ha analizado series de precipitaciones anuales a largo plazo para el semiárido Georgetown, en el centro norte de Australia Meridional, donde la precipitación media anual es de 475 mm. Los registros de 1874 a 1985 muestran veinte (20) eventos de sequía, es decir, un intervalo de recurrencia promedio de 5.6 años.
La experiencia rusa muestra que durante los últimos 1000 años, se han producido sequías catastróficas con una frecuencia de 8 a 12 veces por siglo (cada 10 años en promedio). En Kazajstán, que es en su mayoría hiperárida y árida En Ucrania, Ponce (1995a) ha documentado los eventos de sequía en el polígono de sequías del noreste del Brasil durante el siglo XX. El polígono contiene una diversidad de regiones biogeográficas, que van desde áridas a semiáridas a subhúmedas y húmedas. Los datos sugieren un intervalo de recurrencia de 4 a 12 años, con un valor medio de alrededor de 10 años. La duración de la sequía varió entre 1 y 5 años.
Ponce (1995b) ha documentado que las sequías hidrológicas en la cuenca del río Alto Paraguay, en el centro occidental de Brasil, se repiten cada 28-30 años en promedio y duran La precipitación 4. MODELO CONCEPTUAL DE SEQUÍAS El modelo conceptual desarrollado aquí se ocupa específicamente de las sequías meteorológicas que duran al menos un año, con énfasis en las regiones subtropicales y de latitud media. La persistencia es la propiedad de un evento de sequía de persistir, o durar, más de un año. Para un evento de sequía dado, la intensidad se refiere al tamaño del déficit de precipitación. Para determinar la intensidad de la sequía, la deficiencia de humedad se acumula durante la duración de la sequía. Por lo tanto, cuanto mayor sea la duración, mayor será la intensidad. Dado que los períodos secos son generalmente seguidos por los correspondientes períodos húmedos, se deduce que el intervalo de recurrencia es siempre mayor que la duración. Por lo tanto, para las sequías meteorológicas que duran al menos un año, el intervalo de recurrencia es de por lo menos dos años. Un modelo conceptual funciona en el promedio; es decir, describe tendencias generales y no necesariamente eventos específicos. El valor del modelo es que proporciona un marco conceptual para interpretar la variabilidad regional. Dado un año de sequía con precipitación P en el cual P < Pma, la deficiencia de precipitación puede clasificarse en tres tipos:
La intensidad de la sequía se define como la relación entre el déficit (Pma - P ) y la media (Pma). Para una sequía que dura más de un año, la intensidad se define como la suma de las intensidades anuales:
en la cual I = intensidad total del evento de sequía. Por lo tanto, la intensidad media anual de sequía es la intensidad total de la sequía dividida por la duración. El presente modelo conceptual de caracterización de la sequía está basado en las siguientes premisas, las cuales han sido ampliamente respaldadas por observaciones:
La Tabla 1 resume el modelo conceptual de caracterización de sequías. Para la duración de una sequía, los valores esperados varían entre 1 y 6 años, con valores mayores hacia la mitad del espectro climático (6 años), disminuyendo hacia cualquier extremo (1 año). Las duraciones más largas hacia la mitad del espectro climático se deben a una mayor variabilidad de precipitación en las regiones semiáridas y subhúmedas. Dentro de estas regiones, es probable que la duración de sequía sea la más larga, acercándose a los 4-6 años. Las duraciones más cortas hacia ambos extremos del espectro climático se justifican debido a la menor variabilidad de precipitación. En regiones superáridas, la variabilidad se reduce porque las cantidades de precipitación son pequeñas; en regiones superhúmedas, la variabilidad se reduce debido a la duración de la temporada de lluvia, la cual se acerca a los 12 meses. El intervalo de recurrencia de sequía varía entre 2 años en el extremo muy seco y alrededor de 100 años en el extremo muy húmedo, aumentando aproximadamente en una progresión geométrica. Dado que el intervalo de recurrencia disminuye de climas húmedos a secos, y dado que siempre debe exceder la duración, se deduce que la duración debe disminuir hacia el lado seco del espectro climático (Tabla 1). Así, en las regiones hiperáridas, las sequías son breves y se repiten una vez cada 2-3 años; en las regiones semiáridas y subhúmedas, las sequías son largas y se repiten una vez cada 6 a 25 años; en las regiones hiperhúmedas, las sequías son breves y se repiten una vez cada 50-100 años.
5. RESUMEN Se ha formulado un modelo conceptual de caracterización de sequías a través del espectro climático, principalmente adecuado para regiones subtropicales y de latitud media. El modelo estima los valores esperados de intensidad, duración, y frecuencia de sequía en función de la relación entre la precipitación media anual y la precipitación terrestre anual global. La duración de la sequía varía entre 1 y 6 años en todo el espectro climático y alcanza un máximo hacia la mitad de éste. La intensidad varía directamente con la duración, y el intervalo de recurrencia aumenta aproximadamente en una progresión geométrica, desde 2 años en el lado extremadamente seco hasta aproximadamente 100 años en el lado extremadamente húmedo. La comparación
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