Análisis de los factores principales sobre las variables climáticas del Departamento de Tarija 1964 - 2023

Abstract

Se propone elaborar un proyecto de investigación científica cuyo fin es analizar bajo los conceptos de series de tiempo, los datos de la variable hidrometeorológica de precipitación mensual, temperatura máxima mensual y temperatura mínima mensual de las estaciones meteorológicas regentadas por el Servicio Nacional de Meteorología e Hidrología (SENMAHI) en el departamento de Tarija y que bajos los criterios de la Organización Meteorológica Mundial (OMM) cumple criterios de periodos de registros extensos y pertinentes. La justificación radica en la observación de fenómenos extremos de mayor recurrencia, que necesitan ser descritos a través de algunas herramientas de cálculo para comprenderlas competentemente y dar pie a planificación de soluciones sostenibles. Este trabajo se estructura en dos cuerpos fundamentales. El primero proporciona una sinopsis necesaria sobre hidrometeorología, abordando conceptos como el sistema climático, dinámica atmosférica, variables hidrometeorológicas y sistemas sinópticos regionales. Se profundiza en la importancia estratégica de las variables de estudio, Precipitación y Temperatura, al relacionarlas con la fisiografía y climatología de la región de estudio y su impacto en los eventos meteorológicos extremos como el granizo, helada, sequia e inundación de gran impacto en la actividad productiva local. El segundo cuerpo se orienta en el análisis cuantitativo de las variables temperatura y precipitación. Seleccionando datos de SENAMHI, y en respaldo algunos del Servicio Meteorológico Nacional - Argentina (SMN), se realizan tratamientos de consistencia y homogeneidad a las series temporales, realizando ajustes como curva de doble acumulada, test de T-Student y vector regional en precipitación y anomalías estandarizadas en temperatura. La técnica del Bootstrapping aborda datos faltantes. El análisis de las series temporales se orienta en la descripción a través del dominio del tiempo mediante un modelo ARIMA, y del dominio de frecuencias a través de una transformación de Fourier. En ambas metodologías exploraremos propiedades como ciclos, tendencia, estacionariedad y ruido, extraeremos datos de periodos armónicos (ciclos/mes) para determinar periodos encerrados en armónicos de estacionariedad, validando ciclos al observar altas frecuencias (dominio del tiempo) y tendencias al observar bajas frecuencias (dominio de frecuencia). Los resultados encontrados nos permiten establecer que ambas metodologías son necesarias y complementarias para la exploración adecuada de las series temporales hidrometeorológicas; que es posible realizar pronósticos de corto plazo (2 meses) con algunas observaciones particulares por variable hidrometeorológica, y que la series contienen tendencia con periodos de recurrencia interanuales e inter decadales (3,5,7,12 años), que deben ser consideradas para operar con las herramientas tradicionales para el cálculo del régimen hidrológico. Se realiza un sumario de estas periodicidades estacionarias por pisos ecológicos de acuerdo a las estaciones disponibles en el departamento de Tarija. Se observa una aceleración en las tasas de cambio de fases positivas y negativas en precipitación y temperatura en gran parte de las estaciones, algo a tomar en cuenta.