Geografía física
Actualización del Atlas Bioclimático del estado de Jalisco
Update of Bioclimatic Atlas of Jalisco State
Hermes Ulises Ramírez Sánchez* Ángel Reinaldo Meulenert Peña* y José Antonio Gómez Reyna**
* Departamento de Física, Instituto de Astronomía y Meteorología, Centro Universitario de Ciencias Exactas e Ingenierías, Universidad de Guadalajara, Av. Vallarta 2602, Col. Arcos Vallarta, 44130, Guadalajara, Jalisco. E–mail: ramirez@astro. iam.udg.mx; ameulene@astro.iam.udg.mx
** Centro Universitario de Tónala, Universidad de Guadalajara, Morelos No. 180, Zona Centro, 45400, Tonalá, Jalisco. E–mail: gomezrey@yahoo.com
Recibido: 6 de julio de 2012.
Aceptado en versión final: 27 de noviembre de 2012.
Resumen
En esta nueva versión del Atlas Bioclimático del estado de Jalisco, se hace una descripción más detallada de las condiciones climáticas por municipios del estado, obtenidas a partir de una metodología más actualizada y con una mayor base de datos meteorológicos, que en la versión anterior, realizada por Gómez Amador en SEMADES (2009). Se utilizaron los datos procesados de las Normales Climatológicas de 1971–2000 del Servicio Meteorologico Nacional (SMN) de la Comisión Nacional del Agua (CONAGUA). Los mapas fueron elaborados en el sistema de información geográfica (SIG) ArcGis 9.3, con temporalidad mensual y anual.
Se observa que en los meses de enero a mayo el bioclima predominante en la mayoría del estado es el seco extremoso, seguido del templado y frío, pero a partir del mes de junio el dominante cambia a cálido, seguido del templado. El mes de julio vuelve a cambiar predominando el templado, seguido de los cálidos, y agosto se caracteriza por tener bioclimas cálidos; posteriormente, de septiembre a octubre se vuelven a presentar los templados seguidos de los cálidos. Finalmente en noviembre y diciembre reaparece el seco extremoso como dominante y resurgen los templados y frío. En cuanto a la distribución anual, dado que los promedios equilibran los valores extremos, la mayoría del estado presenta bioclima templado.
Palabras claves: Atlas bioclimático, clasificación de Köppen, bioclima, oscilación térmica.
Abstract
In this new version of the bioclimatic Atlas of Jalisco State, we present a more detailed description of bioclimate conditions for municipalities in the state, obtained using the most current methodology and larger meteorological database, than used in the previous version, by Amador SEMADES (2009). Processed data were used from 1971–2000 from the Climatological Normal data of the National weather Service belonging to the National Water Commission. The maps were developed using the ArcGIS Geographic Information System 9.3, with monthly and annual seasonality. It is observed that in the months of January to May the predominant bioclimate in most of the state is dry extremes, with lesser occurrence of warm and cold, but from June, the bioclimate changes to warm, with occurrence temperate days. In July temperate bioclimate predominates with lesser occurrence of warm and August is characterized by warm; then from September to October temperate dominates again, followed by warm bioclimate. Finally in November and December extremely dry is dominant again and followed by temperate and cold. As for the annual distribution, since the average bioclimate is a balance of extremes, most of the state has temperate bioclimate.
Key words: Bioclimatic atlas, Köppen classification, bioclimate: thermal oscillation.
INTRODUCCIÓN
Los seres vivos ven influenciada su salud por las condiciones ambientales y meteorológicas del ecosistema que ocupan. En el caso de los humanos las temperaturas altas, por ejemplo, disminuyen el metabolismo y pueden propiciar la aparición de trastornos digestivos, debido a bacterias por la descomposición de alimentos que se ingieren. Las temperaturas bajas, por el contrario, pueden activar el metabolismo, pero acarrean problemas respiratorios agudos. Episodios de alta humedad empeoran los problemas reumáticos en algunas personas y la sequedad ambiental reseca la piel y aumenta las alergias. Los días claros y soleados ayudan a mejorar el estado de ánimo y la exposición adecuada a los rayos solares permite fijar vitaminas importantes para la osteoporosis y el raquitismo. De manera contraria, nublados y fríos propician la aparición de trastornos nerviosos, suicidios, crisis epilépticas, insomnio y embolias. Las olas de calor están vinculadas a enfermedades cardiovasculares y respiratorias, entre otras.
Por otra parte, en las ciudades con altos índices de polución, determinadas situaciones atmosféricas crean inversiones térmicas, las cuales no favorecen la dispersión rápida de la concentración de los contaminantes producidos por los vehículos de motor y las industrias, por lo que sus habitantes se exponen a condiciones de mala calidad del aire por periodos prolongados.
El Atlas Bioclimático del estado de Jalisco se propone como una fuente de información acerca del bioclima del estado, así como un indicador de las condiciones actuales bioclimáticas en diferentes regiones y su evolución en comparación con otros atlas, realizados por SEMADES (Gómez, 2009), INFONAVIT, INEGI (Comunicación personal CANADEVI, Jalisco 2010).
En este trabajo se parte de la base del conocimiento de algunos estudios sobre el clima de México, basado en la clasificación de Köppen, con las modificaciones que realizó Enriqueta García en 1964 para la Comisión de Estudios del Territorio Nacional y para el INEGI en 1980 (INEGI, 2003). En el mismo, los climas se dividen en seis grandes grupos, atendiendo a los niveles de temperatura y aridez. La aridez es expresada, generalmente, como precipitación efectiva, la cual se calcula como el cociente entre precipitación y temperatura (Ibid.). Para la clasificación se utilizan cuatro grupos o unidades: clima cálido, clima frío, clima seco y clima templado. Los subgrupos de humedad pueden ser clasificados de forma general en húmedo, subhúmedo, semiseco, y seco.
La combinación de condiciones de temperatura, humedad y régimen de lluvias genera un complejo mosaico de climas en el país. La clasificación de García (1973) tiene un uso principalmente agrícola, por ello, los parámetros de temperatura no obedecen necesariamente a requerimientos humanos de confort. Y los de humedad están relacionados con los regímenes de lluvias y no necesariamente con la humedad relativa como la perciben los humanos (Gómez en SEMADES, 2009).
Para estos efectos, de acuerdo con INEGI, el estado de Jalisco tiene la siguiente distribución de climas (Tabla 1 y Figura 1).
Adicionalmente se han establecido zonificaciones a partir de los requerimientos humanos siguiendo modelos predictivos (Reikosky et al., 1989) que no reflejan necesariamente las condiciones de adaptación de la población que habita en las zonas tropicales.
La misma línea de clasificación fue adoptada por el CONAVI para establecer parámetros de sustentabilidad en el Código de Edificación de Vivienda. En este documento se establecen, para México, las siguientes categorías climáticas: bioclima cálido seco, cálido semihúmedo, cálido húmedo, templado húmedo, templado, templado seco, semifrío seco, semifrío y semifrío húmedo.
Esta tipología, si bien puede ser útil para el diseñador arquitectónico o urbano experimentado, no resulta convincente para establecer las principales estrategias basadas en principios bioclimáticos tales como, ventilación enfriamiento pasivo, calefacción pasiva, amortiguamiento térmico–aislamiento, entre otros (Gómez Amador en SEMADES, 2009).
Con estos antecedentes se planteó una clasificación bioclimática del estado de Jalisco basada en requerimientos humanos, que permitiera estrategias de bienestar bioclimático para la población de las diferentes regiones del estado de acuerdo con Gómez Amador en SEMADES, 2009.
Materiales y Métodos
Las bases de este trabajo fueron las variables meteorológicas reportadas por 206 estaciones climatológicas del estado de Jalisco, que fueron procesadas por el SMN de la CONAGUA para obtener las normales climatológicas de 30 años del periodo 1971–2000 (CONAGUA, s/f). Debe señalarse que en la información de las normales climatológicas solo aparecen mediciones de temperatura máxima y mínima, pero no de temperaturas horarias.
Por esta razón, muchos autores han modelado la variación diurna de la temperatura, como lo mostró Reikosky et al. (1989). En este caso también se tuvo que evaluar la temperatura de bulbo seco y la humedad relativa horaria. En el primer caso se dispone con frecuencia solamente de dos datos mensuales: la máxima media y la mínima media.
Para determinar la evolución horaria a partir de los dos datos mensuales mencionados anteriormente, se acudía a los nomogramas. Aunque la información base procesada sobre la temperatura y humedad relativa horaria ha sido obtenida indirectamente mediante metodología de cálculo (Tejeda, 1991), resulta suficientemente precisa para la mayoría de las aplicaciones del diseño bioclimático.
Para establecer la clasificación bioclimática del estado de Jalisco se capturaron y procesaron los datos de las normales de temperaturas mínima y máxima mensuales de las 206 estaciones climatológicas. Los datos capturados de cada estación fueron: número de estación, nombre de la estación o localidad, municipio, latitud, longitud, altitud, temperaturas máximas y mínimas de cada mes. Con los datos de temperaturas máximas y mínimas se obtuvo un promedio mensual de temperaturas, la oscilación anual promedio, la oscilación extrema y la temperatura media anual, se calcularon la oscilación promedio (diferencia entre la temperatura más alta y la promedio registrada en un lugar o zona, durante un determinado periodo) y la oscilación extrema (diferencia entre la temperatura más alta y la más baja registrada en un lugar o zona, durante un determinado periodo) mediante la siguientes ecuaciones:
OpT = TMax – TMed (1)
OsT= TMax – TMin (2)
Para determinar el parámetro a utilizar en las evaluaciones de bioclima se decidió trabajar con la oscilación anual extrema. Para estimar si no había una gran variación entre la oscilación promedio (diferencia entre la temperatura más alta y la promedio registrada en un lugar o zona, durante un determinado periodo) y la oscilación extrema, se determinó el coeficiente de correlación entre ellas obteniéndose una r de 0.9999, para las 206 estaciones climatológicas.
Dado que muchas de las estaciones climatológicas no reportan humedad relativa se procedió a estimar ésta a través de la siguiente fórmula (SEMADES 2009):
RH = 98.4554 – 2.618 * OsT (3)
RH= Humedad relativa
OsT= Oscilación de temperatura
Conviene señalar que originalmente se capturaron las 206 estaciones disponibles con datos. Sin embargo, la representatividad de los datos se analizó a partir de su distribución espacial y el rango de valores. En este sentido, de todas las localidades registradas en el estado de Jalisco, las temperaturas promedio anual se encontraban entre 14.2 y 27.8º C, respectivamente, y las humedades relativas entre 38.8 y 68.9%.
Las zonas climáticas se definieron a partir de los requerimientos de confort y las estrategias pasivas para obtenerlo según la metodología utilizada por Gómez (en SEMADES, 2009). Las zonas de bioclimas considerados fueron las siguientes:
Estas zonas no están necesariamente relacionadas con los parámetros internacionales, ya que están definidas por las condiciones climáticas específicas del país en donde la oscilación de temperaturas no es tan extrema como en otras latitudes y los criterios de confort se orientan hacia un enfoque de adaptación humana.
De manera que se estableció una zona neutral denominada clima templado, las condiciones que iban más allá de sus límites de temperatura fueron denominadas frías o calientes y las que pasaban más allá de sus límites de humedad, eran denominadas secas o húmedas.
Los parámetros de la zona neutra o de "bioclima templado" son más de 35% y menos de 55% de humedad relativa promedio anual; y rangos de temperatura mayor que 0.014*OsT +15.2 y menor que 0.12*OsT +21 (Ibid.).
Los parámetros que delimitan las zonas bioclimáticas del estado de Jalisco se muestran en la Tabla 2, y en la Figura 2 la clasificación de bioclimas de las 206 estaciones climatológicas a partir de la temperatura y humedad relativa.
Los mapas fueron elaborados en un SIG ArcGis 9.3, utilizando el Mapa General del estado de Jalisco 2008 a escala 1:500 000 generado por el Instituto de Información Territorial del Estado de Jalisco (IITEJ, 2008). Se realizaron mapas mensuales y el anual de acuerdo con las normales climatológicas de 1971–2000.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Después del análisis de los mapas se obtuvo el concentrado de los bioclimas mensual y anual de las 206 estaciones climatológicas (Tabla 3).
Hay que recordar que existen municipios que tienen más de una estación meteorológica y pueden presentar más de un bioclima y con varias clasificaciones bioclimáticas.
Por otra parte, en la Tabla 4 se presentan las localidades del estado de Jalisco con su distribución de bioclimas según cada mes y el anual:
Mapas bioclimáticos
Los mapas mensuales y anuales resultan suficientemente representativos del comportamiento periódico de cada época estacional. Los municipios que corresponden a cada uno de los bioclimas según el mes y el anual se presentan en las Figuras 3–15.
Al analizar los mapas se observa que durante los primeros cinco meses del año (enero–mayo) el bioclima predominante en el estado de Jalisco es el seco extremoso, seguido del templado y frío; a partir de junio el bioclima dominante cambia a cálido, seguido del templado. En julio vuelve a cambiar, predominando el templado, seguido de los cálidos; por su parte, agosto se caracteriza por los cálidos, luego a partir de septiembre y octubre se regresa a los templados, seguido de los cálidos. Finalmente en noviembre y diciembre vuelve a reaparecer el seco extremoso como el dominante y resurgen los fríos y templados. En cuanto a la distribución anual, dado que los promedios equilibran los valores extremos, la mayoría del estado presenta clima templado.
Si se analiza el comportamiento de manera estacional, básicamente se puede decir que existen tres estaciones características (en este caso se referirá al "temporal" como la estación lluviosa):
Etapa previa al temporal: esta etapa comprende de enero a mayo, el bioclima predominante en la mayoría del estado de Jalisco es el seco extremoso, seguido del templado y frío. Los dos últimos meses (abril y mayo) son la etapa de transición entre el invierno y el verano, que se caracteriza por ser la estación más soleada del año y como consecuencia de ello presenta las condiciones más cálidas del año.
Etapa del temporal: esta etapa abarca de junio a octubre, el bioclima se encuentra alternándose entre cálidos y templados. Las condiciones para los meses de junio, julio y agosto son las siguientes: junio con calor en la mayor parte del estado, julio y agosto calor, solamente en la partes altas y urbanas.
Etapa posterior al temporal: esta dura los dos últimos meses del año (noviembre–diciembre, el bioclima se caracteriza por ser seco extremoso en la mayoría del estado, presentando zonas de bioclimas templados y fríos.
En la Tabla 5 se muestra un comparativo de los diferentes atlas bioclimáticos elaborados en el estado de Jalisco. En dicha tabla se puede apreciar que se utilizó la misma clasificación que en el atlas elaborado en este trabajo y los de INFONAVIT (Comunicación personal CANADEVI, Jalisco, 2010) y SEMADES (Gómez, 2009). mostrando resultados similares con algunas variaciones, mientras que la clasificación elaborada por INEGI (2003) es muy diferente (semiseco en lugar de seco extremoso, semicálido en lugar de cálido húmedo) y los resultados distan mucho de los tres anteriores.
Sin embargo, es importante resaltar que estas son clasificaciones anuales en las cuales se enmascara mucha información y no se puede apreciar la marcha mensual de cada bioclima en las diferentes regiones del estado de Jalisco. De hecho, este es el primer atlas que muestra el comportamiento mensual del bioclima en cada uno de los municipios del estado de Jalisco.
Conclusiones
Se puede concluir que durante los primeros cinco meses del año el bioclima dominante es el seco extremo y frío, durante los siguientes cinco meses se presenta una alternancia entre templados y cálidos, para finalmente durante los últimos dos meses regresar a clima seco extremoso y frío.
Los mapas de este trabajo han permitido identificar que la mayoría del estado de Jalisco durante la mayor parte del año es templado. La comparación con otros Atlas bioclimáticos mostró similitudes con los de INFONAVIT y SEMADES y diferencia muy marcadas con el de INEGI. Asimismo, este es el primer atlas que muestra el comportamiento mensual de los bioclimas.
El clima es demasiado complejo, pues está sujeto a múltiples variables difíciles de predeterminar. La cartografía bioclimática es un limitado retrato del clima. Un mapa o un modelo predictivo del clima nunca sustituirán al diagnóstico del sitio para cualquier uso, ya sea agrícola o bioclimático humano.
Las normas inevitablemente implican una generalización de condiciones y en esa situación, la regionalización bioclimática es necesaria para establecer criterios generales de adaptación y puede ser una herramienta útil en el diseño de las condiciones de confort para los seres humanos.
REFERENCIAS
CANADEVI, Jalisco (2010), Atlas bioclimático del estado de Jalisco, elaborado por INFONAVIT, comunicación personal.
CONAGUA (s/f ), SMN: Normales climatológicas por estación, recuperado el 19 de abril de 2011 [http:// smn.cna.gob.mx/productos/normales/estacion/ normales.html].
García, E. (1973), Modificaciones al sistema climático de Koppen: para adaptarlo a las condiciones de la República Mexicana, Instituto de Geografía, UNAM, México.
Gómez Amador, A. (2009), "Atlas bioclimático de Jalisco", en del Toro Gaytan, M. R. (coord.), Edificación Sustentable en Jalisco, Secretaría de Medio Ambiente para el Desarrollo Sustentable del Gobierno del Estado de Jalisco, Guadalajara, Jalisco Mexico, pp. 42–61.
INEGI (2003), "Climatología", recuperado el 9 de enero de 2003, de Carta de Climas [http://mapserver.inegi. gob.mx/geografia/espanol/prodyserv/cartas/climatol. cfm?c=320].
Reikosky, D. C., L. J. Winkelman, J. M. Baker and D. G. Baker (1989), "Accuracy of hourly air temperatures calculated from daily minima and maxima", Agric. For Meteorol., no. 46, pp. 193–209.
Tejeda, A. (1991), "Simulación de la marcha diaria del confort higrotérmico en la República Mexicana", Memorias de I Encuentro nacional de diseño y medio ambiente, Universidad de Colima–CFE, pp. 167–172.