Persistencia de la precipitación en la Comunidad Autónoma del País Vasco a partir de modelos markovianos. Regionalización mediante sistemas de información geográficos

Abstract

[spa] El principal objeto de esta tesis está relacionado con la idea que la persistencia es una característica importante de la lluvia diaria en el País Vasco. El área de estudio está situado en la zona norte de España, en la misma frontera entre las regiones biogeográficas eurosiberiana y mediterránea. Para demostrar esta hipótesis, se han recogido datos diarios de 41 estaciones meteorológicas del País Vasco del período comprendido entre 1965 y 1994. Dichas estaciones se hallan distribuidas de una manera homogénea. Las tecnologías de información geográfica (GIS) han desempeñado un importante papel en esta tesis; se han usado para desarrollar grandes series de mapas climáticos. Igualmente han sido empleados métodos avanzados de geoestadística. Los resultados obtenidos han sido los siguientes: - En primer lugar, se ha definido el contexto climático de la región utilizando varios indicadores numéricos de precipitación. - En segundo lugar se ha definido la estructura de las precipitaciones para cada ubicación particular. La frecuencia absoluta de secuencias húmedas de "n" días se ha identificado en cada estación meteorológica concreta para el periodo estudiado, así como su probabilidad empírica bajo tres parámetros de lluvia (1, 5 y 10 mm. diarios). Por otra parte, las secuencias húmedas se han analizado interiormente considerado la manera en que se encuentran relacionadas secuencias distintas de días húmedos y secos. - Tercero, se han usado cinco órdenes markovianos para calcular las probabilidades teoréticas de tener una cadena húmeda de "n" días bajo los tres parámetros definidos anteriormente. Los modelos markovianos estiman la probabilidad teorética de tener un día lluvioso después de tener uno, dos, tres o "n" días lluviosos antes. Los valores probabilísticas teóricos y empíricos se han comparado con la significación estadística de los modelos teóricos producidos basándose en el indicador estadístico "X2". Finalmente, la persistencia se ha regionalizado de acuerdo con los modelos markovianos que mejor encajan con la realidad física de la lluvia en el área de estudio.

[eng] RAINFALL PERSISTENCE ANALYSIS AT THE BASQUE AUTONOMOUS COMMUNITY BASED ON MARKOVIAN MODELS AND GEOGRAPHIC INFORMATION SYSTEMS The main aim of this work is related to the idea that persistence is an important characteristic of the daily rainfall in the Basque Country. The study area is located in the North of Spain, just in the border between the Eurosiberian and the Mediterranean biogeographical regions. In order to demonstrate the mentioned hypothesis, daily data have been collected at 41 weather stations over the Basque autonomous territory for the period 1,965-1,994. These stations are homogeneously distributed on space. Geographic information system technologies (GIS) have played an important role in this thesis. They have been used to develop large series of climatic maps and advanced geostatistical methods have also been applied. Firstly, it is defined the climatic context of the region using several precipitation numeric indicators. Spatial and temporal distribution of rainfall are also analysed for the study period. Secondly is defined the rainfall structure on each particular location. The absolute frequency of wet chains of n days is identified in each weather station for the study period and its empirical probability under three different rainfall cut points (1, 5 and 10 mm/day) Moreover, wet chains are analysed internally considering the way in which different sequences of wet and dry days are linked. Conditioned probabilities have been estimated and empirical persistence curves have been graphically represented for each weather station datasets. Thirdly, five markovian orders are used to calculate the theoretical probabilities of having a wet chain of "n" days under the three cut points defined before. The markovian models estimate the theoretical probability of having a rainy day after having one, two, three or "n" rainy days before. Empirical and theoretical probabilities values are compared and the statistical significance of theoretical models is produce based on the X2 statistical indicator. Finally persistence is regionalised according to the markovian models that better fit the physical reality of the rainfall in the study area.