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Homogeneización de datos climáticos y análisis de eventos extremos de precipitación en la zona del monzón de América del Norte
Homogenization of climate data and analysis of extreme precipitation events in the North American Monsoon region
BRENDA YUTZINY MENDOZA AGUILAR
MARIA TERESA CAVAZOS PEREZ
Acceso Abierto
Atribución
monzón de América del Norte, precipitación extrema, distribución de Pareto generalizada, homogeneización
North American monsoon, precipitation extremes, generalized Pareto distribution, homogenization
El objetivo principal de este trabajo fue analizar eventos extremos de precipitación diaria en la región del monzón de América del Norte (MAN) mediante el enfoque de la Teoría de Valor Extremo (EVT) usando la Distribución Generalizada de Pareto (GPD). Para esto se utilizó la precipitación diaria de 41 estaciones meteorológicas y datos en malla de la región durante el periodo 1980-2015. Debido a las diferencias de precipitación, la región se dividió en dos sub-regiones, el Noroeste de México (NW-MEX) y Arizona-Nuevo México (AZ-NM). Como herramienta previa se hizo un control de calidad (QC) a los datos diarios mediante el software RClimdex-ExtraQC y posteriormente los datos se homogeneizaron a escala mensual y diaria mediante HOMER 2.6 y Climatol 3.0, respectivamente. La homogeneización mensual de precipitación generó resultados similares a los obtenidos tras el QC, manteniendo la estructura característica de la precipitación mensual del MAN, mientras que la homogeneización diaria con Climatol 3.0 la modificó drásticamente, por lo que los datos derivados de esta homogeneización no se utilizaron en los análisis posteriores. Las distribuciones de densidad de probabilidad (PDF) empíricas de la precipitación diaria en las tres regiones se ajustó muy bien a las PDF teóricas de la GPD. Aunque las PDF de la precipitación en malla subestimaron las PDF observadas hasta en un 10 %, aún podrían ser muy útiles para hacer comparaciones y evaluaciones de eventos extremos de modelos regionales o globales. Las tendencias de la precipitación anual mostraron una reducción significativa de 30 mm/década en el NW-MEX y de 35 mm/década en AZ-NM; similarmente, la tendencia de la frecuencia de eventos de invierno que sobrepasaron el umbral del percentil 95 (P95) también disminuyó significativamente en ambas regiones (-2 eventos/década), así como la precipitación acumulada anual de los eventos por arriba del umbral P95 (R95p) (-10 mm/década en el invierno). Los periodos de retorno (Z 50 ) de 50 años sugieren la ocurrencia de precipitaciones diarias extremas superiores a los 200 mm/d en las zonas costeras del NW-MEX, mientras que en AZ-NM éstas podrían llegar a valores cercanos a los 100 mm/d en zonas de media montaña. De forma estacional, en el NW-MEX las precipitaciones extremas diarias se reducen alrededor de 70 mm/d de verano a invierno, mientras que en AZ-NM, la diferencia estacional es prácticamente nula. En general, las tendencias negativas de la precipitación observadas en...
The objective of this work was to analyze extreme events of daily precipitation in the North American monsoon (MAN) region using the Extreme Value Theory (EVT) approach with the Generalized Pareto Distribution (GPD). For this, daily precipitation from 41 meteorological stations and gridded precipitation in the region were used for the 1980-2015 period. Due to the differences in precipitation, the region was divided into two sub-regions, Northwest Mexico (NW-MEX) and Arizona-New Mexico (AZ-NM). A quality control (QC) was made to the daily data using the RClimdex-ExtraQC software and subsequently the data was homogenized at monthly and daily timescales using HOMER 2.6 and Climatol 3.0, respectively. The monthly homogenization of precipitation generated results similar to those obtained after the QC, maintaining the characteristic structure of the monthly precipitation of the MAN, while the daily homogenization with Climatol 3.0 modified it drastically, so the data derived from this homogenization was not used in the extreme event analysis. The empirical probability density functions (PDF) of the daily precipitation in the three regions fitted very well to the theoretical PDF of the GPD. Although the gridded PDFs underestimated the observed distributions by up to 10 %, they could still be useful for future comparisons and evaluations of extreme events from regional or global models. Trends in anual precipitation showed a significant reduction of 30 mm/decade in the NW-MEX and 35 mm/decade in the AZ-NM. Similarly, the trend of the frequency of winter events that exceeded the 95th percentile threshold (P95) in both regions showed a significant decrease (-2 events/decade), as well as the annual cumulative precipitation of events above the P95 threshold (R95p) (-10 mm/decade in winter). The 50-year return periods (Z50) suggest that extreme daily rainfall exceeding 200 mm/d could occur in the coastal areas of the NW-MEX, while in AZ-NM it could reach to 100 mm/d in mountain areas. Seasonally, daily extreme rainfall in NW-MEX decreases around 70 mm/d from summer to winter, while in AZ-NM the seasonal difference is practically null. In general, the negative precipitation trends observed in the region appear to be more related to changes during winter than during the summer monsoon season...
CICESE
2019
Tesis de maestría
Español
Mendoza Aguilar, B.Y. 2019. Homogeneización de datos climáticos y análisis de eventos extremos de precipitación en la zona del monzón de América del Norte. Tesis de Maestría en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 59pp.
CLIMATOLOGÍA REGIONAL
Aparece en las colecciones: Tesis - Oceanografía Física

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