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Caracterización de Heladas Agrometeorológicas en Paraguay
Introducción
La helada es un fenómeno periódico y forma parte de la variabilidad climática en Paraguay, si bien no es frecuente,
se manifiestan cada año a medida que los sistemas polares avanzan, tras su paso se manifiestan con bajas temperaturas y de
acuerdo a la zona provocan impactos a distintos sectores.
El más propenso a este fenómeno es el agropecuario, ya que existen diversos rubros agrícolas que son afectados por las heladas,
aunque últimamente el sector pecuario también fue afectado con la mortandad de animales.
El presente trabajo pretende realizar un estudio conciso para establecer una base de datos climática de los datos de temperatura
mínima, el cual sea confiable y accesible, con productos referentes a dos tipos de heladas en Paraguay, la helada meteorológica,
donde se considera 0°C y helada agrometeorológica con 3°C en la casilla meteorológica, ambas a 1.5mts. de altura.
TÉCNICAS A EMPLEAR
Heladas meteorológicas y agrometeorológicas
Desde el punto de vista meteorológico se considera helada a todo descenso térmico igual o inferior a cero grado medido en abrigo meteorológico. Sin embargo, este concepto varía ampliamente desde el punto de vista agrícola, que considera helada a todo descenso térmico, capaz de causar daño a los tejidos vegetales, de acuerdo con la especie, la variedad, el estado fenológico y sanitario, etc. En niveles cercanos a la superficie del suelo, la temperatura mínima, suele diferir considerablemente de la observada en el abrigo.
Burgos (1963), define helada agrometeorológica a todo descenso térmico igual o inferior a 3 ºC medido en el abrigo, lo que equivaldría a 0 ºC o menos a la intemperie en superficie.
Fechas de primeras y últimas heladas
Teniendo en cuenta que la helada meteorológica; temperatura igual o inferior a cero grados, y la helada agrometeorológica; temperatura igual o menor a dos grados centígrados, ambas medidas en el abrigo meteorológico. Para calcular las fechas de primera (FPH) y última helada (FUH) de acuerdo con el criterio ya utilizado por Pascale y Damario (2004), el cual considera primeras heladas o heladas tempranas a aquellas ocurridas antes del 15 de julio, y últimas o tardías a las ocurridas después de esa fecha, de manera que puede haber años en los cuales no se tendrán primeras heladas y sí últimas, y viceversa. Se obtendrá el porcentaje de años en los cuales se registraron primeras y últimas heladas. Las series de FPH y FUH se ajustarán a una función de distribución teórica.
Reseñas
- Helada meteorológica: Descenso de la temperatura del aire al nivel del punto de congelamiento 0°C o menor, registrada en abrigo meteorológico, a 1,50 metros de altura, con termómetro de mínima.
- Helada agrometeorológica: Descenso de la temperatura del aire capaz de causar daños parciales o destrucción de los tejidos vegetales en la superficie, considerada en 3°C o menor, registrada en abrigo meteorológico, a 1,50 m con termómetro de mínima.
- Fechas de primera (FPH): Es la fechas de la primera helada o helada temprana ocurrida antes del 15 de julio. Puede existir FPH pero no FUH y viceversa.
- Fechas de última (FUH): Es la de la última helada o helada tardía ocurrida después del 15 de julio. Puede existir FUH pero no FPH y viceversa.
- Temperatura mínima absoluta (Tabs): Es la temperatura más baja que se registra a lo largo de un año determinad.
- Frecuencia de días con heladas (FH): Se refiere al número de casos de heladas producidos en un año determinado.
- Período con heladas (PER): Es el número de días que existe entre la primera y la última helada.
- Número de años utilizado: es el período de análisis, para el este trabajo será desde el inicio de cada registro hasta 2014, no todas las estaciones meteorológicas comenzaron a funcionar al mismo tiempo, ni todas terminaron en el 2014; sumado a que en muchas, por diversos motivos, existen datos faltantes haciendo que no se pueda calcular las variables.
Conclusión
En este trabajo se presentaron y analizaron los resultados obtenidos de fechas medias de primeras y últimas heladas.
Además, se generó una base de datos con información agroclimática de heladas para dos umbrales (0°C y 3°C) en 22 estaciones meteorológicas distribuidas en
todo el territorio de la República del Paraguay.
El análisis de las metodologías pone de manifiesto importantes diferencias de los resultados, principalmente cuando se realiza en
localidades ubicadas en climas más cálidos en los que no todos los años se presentan heladas. En estos casos es fundamental aclarar la
metodología utilizada para que el análisis de los resultados no lleve a decisiones incorrectas. Es de suma importancia recordar que
las fechas de primera y últimas heladas suelen condicionar los calendarios agrícolas y determinar en muchos caso la elección en las
fechas de siembra de muchos de los cultivos de grano que se realizan en nuestro país.
Es por esto que la probabilidad de ocurrencia de las primeras y últimas heladas debe ser calculada para toda la serie de años y no
sólo para los años en que ocurrió el evento.
Por último, el análisis espacial de los resultados pone de manifiesto la gran influencia de los principales factores determinantes
del clima en la distribución espacial de las isolíneas, generando una gran variabilidad en los resultados, con períodos de heladas
meteorológicas que van desde los 61 días para Encarnación a cero días en el norte de Paraguay. Tampoco hay áreas suficientemente
extensas en las cuales el período medio libre de heladas agrometeorológicas permita la explotación, sin riesgos, de especies que no
resisten los 3 °C en abrigo.
Datos
El dato a ser controlado es la temperatura mínima registrada en la estación meteorológica convencional, las densidades de los datos corresponden a los años de inicio de las 22 estaciones convencionales activas, que posee la Dirección de Meteorología e Hidrología hasta el 2014
Implementación de los controles de calidad
Todos los tests de control de calidad se implementaron en el lenguaje R (R Core Team, 2013), un entorno de programación diseñado para realizar análisis estadísticos y visualizar datos. El R es software abierto y sin costo, y está disponible para varias plataformas (Windows, Mac OS, Linux) bajo los términos de la Licencia Pública General GNU (GNU-GPL, por sus siglas en inglés; ver http://www.r-project.org/Licenses/GPL-3).
Una ventaja del lenguaje R es la existencia de una gran variedad de paquetes contribuidos por la comunidad de usuarios a nivel mundial que expanden la funcionalidad del lenguaje (ver, por ejemplo http://crantastic.org/ o http://dirk.eddelbuettel.com/cranberries/).
Estos paquetes ahorran tener que programar todos los cálculos deseados. Por ejemplo, existen al menos dos paquetes que permiten calcular el largo teórico del día (o sea, el número máximo de horas de sol), en función de la latitud y día del año.
Procedimientos para Identificación de Datos Climáticos Sospechosos
El siguiente paso corresponde a la realización de un conjunto de controles de calidad a toda la serie de datos de temperatura mínimas de cada estación meteorológica. Siguiendo el manual de instrucciones de la metodología de cada tipo de control de calidad a ser utilizado.
Familias de controles de calidad
Según el Centro Regional del Clima (CRC), los controles de calidad de datos meteorológicos diarios se organizaron en seis grandes grupos o “familias”:
- a. Controles generales. Estos controles verifican la integridad general de los datos.
- b. Controles de rango fijo. Estos controles aseguran que no existan valores físicamente no realistas
- c. Controles de rango variable. En esta familia de controles, los rangos o umbrales usados para “marcar” valores sospechosos varían a lo largo del año, por lo que son más finos que en los tests de rango fijo.
- d. Controles de continuidad temporal. Estos controles detectan la presencia de saltos o picos inusuales en las series de datos.
- e. Controles de consistencia entre variables. Una serie de controles en esta familia o grupo, evalúan la consistencia entre valores de variables que deben guardar cierta consistencia.
- f. Controles de consistencia espacial. Todos los controles descritos anteriormente se realizan sobre los datos de una única estación meteorológica, (aunque en algunos controles se use más de una variable). En este grupo de test, sin embargo, los valores de una variable para una estación determinada (que generalmente se denomina la “estación central”), se comparan con los valores de esa variable para estaciones geográficamente cercanas (o “estaciones vecinas”).
Verificación Manual de Datos Sospechosos
Debido a que la finalidad del control de la calidad no es la de corregir los datos, como ya lo habíamos mencionado anteriormente, el siguiente paso es la verificación de estos datos que a simple vista ya son errores o de categoría dudosa.
Es por ello, que estos datos deben ser almacenados y clasificados nuevamente, para generar un paquete de datos que serán controlados manualmente con la base de datos central, que sería nuestra la fuente, en este caso la Dirección de Meteorología e Hidrología; el encargado del departamento de la gestión almacenamiento de los datos, nos ayudará a la verificación manual, lo cual implica el criterio mismo del que realiza el control, y además de ello tener en cuenta el comportamiento sinóptico, así también las demás variables, como temperatura máxima y precipitación.
Valores correspondientes al 50% de probabilidad de fecha de primera helada (FPH), fecha de ultima helada (FUH), periodo de heladas (PER), temperatura mínima absoluta (Tabs), frecuencia de heladas (FH) para las heladas meteorológicas y agrometeorológicas.
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