mapas temÁticos de la variable clima gore …
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“AÑO DE LA INTEGRACIÓN NACIONAL Y EL RECONOCIMIENTO DE
NUESTRA DIVERSIDAD”
MAPAS TEMÁTICOS DE LA VARIABLE CLIMA
GORE-CAJAMARCA
POR
MET. ADELMA BERSEBHA SERPA LÓPEZ
CON LA ASESORIA TECNICA DEL
SERVICIO NACIONAL DE METEOROLOGÍA E HIDROLOGÍA DEL PERU-SENAMHI
LIMA, ENERO 2012.
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PROCESO DE ZONIFICACIÓN ECOLÓGICA ECONÓMICA (ZEE)
ORDENAMIENTO TERRITORIAL (OT)-REGION CAJAMARCA
MAPAS TEMÁTICOS CLIMÁTICOS
I. INTRODUCCIÓN
En el marco de las acciones de supervisión que la Dirección General de
Ordenamiento Territorial del MINAM realiza a los Gobiernos Regionales
en la elaboración de sus Zonificaciones Ecológicas Económicas, la
Viceministra De Desarrollo Estratégico de los Recursos Naturales del
MINAM, Rosario Gómez Gamarra, convoca al SENAMHI para una
reunión de trabajo el 14 de abril del 2011 a fin de establecer los
mecanismos para contar con información climatológica del departamento
de Cajamarca. En ese sentido la Viceministra Rosario Gómez
considerando los temas relevantes expuestos, ve por conveniente que el
SENAMHI se reúna con representantes del GORE-Cajamarca a fin de
viabilizar las acciones.
El 27 de mayo, se lleva a cabo en el SENAMHI una reunión técnica
entre el SENAMHI y el GORE Cajamarca, en el cual participó el Dr.
Cesar Aliaga, en su calidad de Vicepresidente GORE-Cajamarca
conjuntamente con la Ing. Alicia Quispe, coordinadora del ZEE de
Cajamarca. El propósito fue de evaluar la posibilidad de que los
productos a elaborar conlleven al mejor cumplimiento del Reglamento de
la ZEE. Se consideró entre otras cosas, que la elaboración de los mapas
climáticos deben ser los necesarios para el cumplimiento del Decreto
del Consejo Directivo del CONAM (2006), para generación de variables
climáticas en el proceso de ZEE.
En coordinaciones posteriores se estableció el compromiso del GORE
Cajamarca para la contratación de un personal meteorólogo a fin de
apoyar las actividades a desarrollarse en la elaboración de 11 mapas
climáticos comprometidos bajo el asesoramiento de la Dirección General
de Meteorología -Dirección de Climatología y el apoyo de la Oficina de
Estadística e Informática (OGEI) del SENAMHI.
La elaboración de los mapas temáticos, en referencia al clima, que le
sirve de apoyo en la realización del ZEE de la Región de Cajamarca,
tiene como finalidad determinar el comportamiento general de las
principales variables meteorológicas que resultan de la interacción entre
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los elementos meteorológicos y los factores meteorológicos
(permanentes y variables) y que finalmente determinan el clima de una
región específica.
Por lo que los mapas temáticos de la Región Cajamarca expresaran el
comportamiento de los valores promedios de las variables
meteorológicas de: precipitación, temperatura, etc.
II. OBJETIVOS:
2.1 Objetivo General:
- Elaboración de Mapas Temáticos de la Variable Clima para la Región
Cajamarca, periodo 1981-2010.
2.2 Objetivos Específicos:
- Elaboración del mapa de precipitación a nivel multianual y trimestral de
la Región Cajamarca para el periodo 1981-2010.
- Elaboración del mapa promedio de precipitación, de los eventos El
Niño 1982-1983 y El Niño 1997-1998, de la Región Cajamarca.
- Elaboración del mapa promedio de precipitación, de los eventos La
Niña 1988-1989 y la Niña 2007-2008, de la Región Cajamarca.
- Elaboración de mapas de temperaturas máximas promedios
multianuales para los trimestres enero-marzo y julio-setiembre, del
periodo 1981-2010, para la Región Cajamarca.
- Elaboración de mapas de temperaturas mínimas promedios multianual,
para los trimestres enero-marzo y julio-setiembre, del periodo 1981-
2010, para la Región Cajamarca.
- Elaboración de mapas de Sequia Meteorológica para la región
Cajamarca
- Elaboración del mapa de zonas afectadas por heladas meteorológicas
en la Región Cajamarca, periodo 1981-2010.
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- Elaboración del mapa de evaporación promedio multianual, en la
Región Cajamarca, periodo 1981-2010.
- Elaboración de mapas de excesos, escorrentía y déficits de
precipitación, de la Región Cajamarca, periodo 1981-2010.
III. GENERALIDADES:
EL CLIMA
Definiremos el clima como la condición o estado físico de la atmósfera,
resultante de la interacción o interrelación de los elementos y factores
climáticos en un cierto periodo de tiempo cronológico y cierta área
geográfica; o sea, el clima es la síntesis de todos los elementos y
factores en una combinación única.
El territorio de Cajamarca comprende, en términos generales dos
regiones climáticas distintas: una hacia el norte, caracterizada por un
sistema semitropical (San Ignacio, zonas altas de Jaén, Cutervo y
Chota) y otra al sur, que podríamos llamar quechua, dentro de la cual,
no obstante, encontramos también “islas” con un ecosistema
semitropical. Su baja latitud y proximidad al ecuador geográfico le
otorgan características de tiempo y clima relativamente diferentes a las
del resto de los departamentos.
Geografía de Cajamarca:
Cajamarca es uno de las regiones que cuenta con una geografía
erosionada y numerosas variedades climáticas. Se encuentra en la
región más baja de la Cordillera de los Andes, destacando el Paso de
Porculla, punto de encuentro entre la costa y sierra cajamarquina. En
ésta región se presentan montañas no tan abruptas, orientadas hacia
la Amazonía. Especialmente atractivos son los bosques de neblinas,
lugares paradisíacos para el turismo ecológico. Sobre los 3500 msnm
se encuentran extensos pajonales siempre verdes, hábitat del tapir
llamado “pichaqui”.
La sierra de Cajamarca, pródiga en flora y fauna, es considerada como
un jardín botánico natural. En la vertiente oriental, entre los 3500 msnm
y 2000 msnm se encuentran los bosques de neblinas, con un
microclima adecuado para el desarrollo de palmeras, orquídeas,
helechos y musgos.
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Según la clasificación climática de Thornthwaite, la región Cajamarca
presenta los siguientes tipos de clima:
- Clima del tipo árido, semicálido, con ausencia de lluvias durante todas
las estaciones del año, corresponden a este tipo climático a las
localidades de Contumazá, San Miguel y Santa Cruz.
- Clima del tipo semiseco, templado y semifrío, con ausencia de lluvias
en las estaciones de otoño, invierno y primavera; corresponden a este
tipo climático Cajamarca.
- Clima del tipo lluvioso, semifrío y húmedo, con ausencia de lluvias en
otoño e invierno; corresponden a este tipo climático Cajabamba, San
Marcos, Celendin, Chota y Hualgayoc.
- Clima del tipo semiseco, cálido y húmedo, con ausencia de
precipitaciones en otoño, invierno y primavera; corresponden a este tipo
climático San Ignacio, Jaén y Cutervo.
Según el Dr. J. Pulgar Vidal en la Región de Cajamarca encontramos
4 de las 8 Regiones Naturales:
a. Región Yunga; la cual se extiende entre los 500 y 2300 m en la yunga
marítima y entre los 1000 y 2300m en la yunga fluvial, en la vertiente
oriental. Su relieve está caracterizado por valles y vertientes aptos para
la agricultura y cañones fluviales. En la yunga marítima el clima el
clima es desértico y en la fluvial tienen lugar abundantes lluvias
estacionales. Molle, cabuya blanca, pitajaya y chuná representan la
flora típica, además de cultivarse lúcumo, chirimoyo, guayabo, palto,
cítricos y caña de azúcar. La fauna tiene el chaucato y el taurigaray sus
aves más características.
El clima de la Yunga: La Yunga Marítima se caracteriza por ser la
región de sol dominante durante casi todo el año. Las nubes y nieblas
se esfuman cada día al aparecer el sol que, por más de nueve meses
al año, ilumina un cielo celeste y brinda más de 3 mil horas de
insolación anual; únicamente los aguaceros veraniegos (enero, febrero
y marzo) logran ocultar al sol. La humedad es relativamente baja
durante el día y aumenta en la noche. La temperatura fluctúa entre los
20 y 27°C durante el día; las noches son frescas, a causa de los
vientos que bajan de las regiones más altas.
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El clima de la Yunga Fluvial, menos caluroso que el imperante en la
Yunga Marítima, es más agradable y saludable para la vida del hombre,
por cuanto sus mínimas son más intensas y más escasos los agentes
transmisores de enfermedades.
Las precipitaciones son más elevadas, llegando a fluctuar entre 400 y
1000 mm durante el verano.
Pertenecen a esta región: Chilete, Chancay Baños, El Limón,
Magdalena, etc.
b. Región Quechua; se extiende en ambas vertientes entre los 2300 y
3500 m y presenta un clima templado, con lluvias estivales, y un relieve
con valles alternados con divisorias de aguas que separan thalwegs de
una misma cuenca. Aliso, lambrán o rambash, gongapa, maíz,
arracacha, calabaza, granadilla, papaya de olor, etc. Integran la flora
típica y trigo y melocotonero la límite. El zorzal gris o chihuanco y el
rupche o hupcho son las aves regionales.
En general, el clima dominante de la Región Quechua es templado y
agradable; con notable diferencia de temperatura entre el día y la noche,
el sol y la sombra. La temperatura media anual fluctúa entre 11 y 16°C;
las máximas entre 22 y 29°C; y las mínimas entre 7 y -4°C durante el
invierno, es decir, de mayo a agosto. Los días son calurosos al sol y
templados a la sombra, con temperaturas superiores a 20°C; pero las
noches son frescas, con menos de 10°C. El aire es transparente y puro.
La humedad atmosférica es poco sensible, aun cuando el suelo es
normalmente húmedo, como consecuencia de las lluvias que caen con
regularidad durante el verano (diciembre a marzo).
En la región Quechua que corresponde al declive occidental de los
Andes, se presentan durante el verano abundantes neblinas, garúas y
lluvias, que provienen de la evaporación del agua del Océano Pacífico,
pues las brumas que de él se levantan, empujadas por el viento cálido,
suben hasta los 2500 msnm , en donde , al modificarse la inversión
térmica imperante en las regiones más bajas, la humedad atmosférica
se condensa formando compactos paquetes de nubes, semejantes a las
que cubren el cielo en el invierno. En algunos casos, estos mantos de
vapor de agua se resuelven como aguaceros al pasar por la Yunga
Marítima; pero lo regular es que, en forma de lluvia muy fina,
humedezcan el suelo y las capas profundas del subsuelo de la Quechua.
A veces estas nubes densas del tipo stratus, chocan con las nubes
provenientes del declive oriental que logran transmontar las cumbres
andinas; se producen entonces grandes tempestades eléctricas y lluvias
torrenciales. Conviene destacar el hecho importantísimo de que gracias
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a la normal suavidad de las lluvias en esta parte de la Quechua, la
acción erosiva de las aguas es menos sensible que otras regiones.
En las zonas altas de esta región (sobre los 3200 msnm) se encuentra el
límite inferior de las heladas invernales con fuerte insolación y noches
serenas de cielo transparente pero con temperatura por debajo de 0°C.
Pertenecen a esta región: Chota, Contumazá, La Enacañada, Victoria,
Quebrada Shugar, Quilcate, San Miguel, Celendin, Cajamarca, etc.
c. Región Suni; se sitúa entre los 3500 y 4100 m. Presenta un relieve con
valles glaciares y fondos ligeramente ondulados. Su clima es frío y seco,
con marcadas diferencias diurnas y entre sol y sombra, y abundantes
lluvias estivales. La vegetación típica es de gramíneas y arbustos, como
la taya-taya, el quinuar, la queñoa y el quishuar, y la cantuta, cuya flor es
sagrada para los incas. Se cultiva quinua, cañigua, haba, olluco, etc. El
zorzal negro y el cuy, pequeño roedor domesticable, representan la
fauna regional.
El clima de la Suni es frío debido a la elevación y a los vientos locales,
que no son sino la modificación del alisio que, a causa de los altos
cerros, corre siguiendo las encañadas y aberturas que dejamos
descritas, es un frío seco. La temperatura media anual fluctúa entre 7 y
10°C, máximas superiores a 20°C y mínimas invernales de -1 a -16°C
(mayo-agosto). Hay marcada diferencia de temperatura entre el sol y la
sombra, entre el día y la noche: esto es, que hay una oscilación muy
sensible. El suelo es caliente mientras recibe los rayos directos del sol y
se enfría rápidamente cuando recibe la sombra de los montes cercanos
o al anochecer.
El aire es muy transparente, por lo que deja ver un domo azul intenso,
dando la impresión de un cielo altísimo en el cual algunas veces se
pueden ver las estrellas en pleno día. Las nubes se presentan en
grandes cúmulos aborregados, simulando nítidas y caprichosas
esculturas, muy blancas y brillantes, a veces iridiscentes, a guisa de
astros de gran luminosidad que completan la luz cristalina de las alturas,
otorgándole prístina blancura que la torna deslumbrante. La precipitación
promedio es de 800 mm por año.
Pertenecen a esta región: Sayapullo.
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d. Región Rupa.Rupa o Selva Alta, se sitúa en los piedemontes
orientales de los Andes, entre los 400 y 1000 m. Ofrece un relieve
accidentado con valles estrechos y de gran longitud y cañones fluviales
o pongos.
El clima es cálido, húmedo y lluvioso, con temperaturas nocturnas algo
frescas. La flora es tropical y la fauna muy variada (sachavaca o vaca
del monte o tapir, huanganas, otorongo).
La selva alta es cálida y húmeda, con temperaturas medias entre 22 y
25°C, máximas superiores a 33°C pero inferiores a 36°C, mínimas entre
8 y 15°C. El calor es intenso en el día y disminuye en la noche hasta
refrescar tanto que se percibe la sensación de frío. Las precipitaciones
pluviales pasan de 3000 mm y casi no hay un solo mes al año sin lluvias.
No obstante, se puede notar dos épocas marcadas: la etapa
comprendida entre noviembre y mayo de abundantes lluvias; y la
comprendida entre junio y octubre, que es de lluvias escasas. La
frecuencia de las lluvias y la condensación de humedad atmosférica es
la determinante del intenso rocío mañanero que cubre las plantas
herbáceas hasta regular altura sobre el suelo.
Pertenecen a esta región: Jaén, San Ignacio, etc.
LAS ECORREGIONES DEL PERU
El Dr. Antonio Brack postula la existencia de 11 ecorregiones, donde
trata de integrar los diversos criterios de clasificación y presentar así una
regionalización ecológica del Perú. Se entiende por ecorregión el área
geográfica caracterizada por condiciones homogéneas en lo referente a
climas, suelos, hidrología, flora, fauna, existiendo interdependencias.
En el presente informe encontramos una zona de páramo, considerada
dentro de la clasificación del Dr. Brack, única en nuestro país, en el
departamento de Cajamarca en las localidades de Tabaconas y
Namballe, considerada y reconocida como Reserva Nacional, un área
protegida por la riqueza de fauna, flora, clima, relieve, etc. singular; ésta
área comprende las partes altas de Piura y Cajamarca (cuencas de los
ríos Chinchipe, Huancabamba y Quiroz, por encima de los 3500 msnm)
El clima es frío, húmedo, nublado y con descenso de temperatura por
debajo de los 0°C. Relieve escarpado y algunas mesetas (Jalca de
Cutervo). La fauna típica es de origen amazónico.
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IV. MATERIALES Y METODOS
4.1 MATERIALES:
Datos diarios de temperatura máxima, temperatura mínima y
precipitación, del periodo 1981 al 2010, de la región Cajamarca.
Datos mensuales de evaporación en mm, periodo 1981-2010, de la
Región Cajamarca.
Datos de propiedades físicas y químicas del suelo, proporcionados por
el Ministerio de Agricultura a través del Instituto Nacional de Innovación
Agraria (Estación Experimental Baños del Inca)-Cajamarca.
Mapa de relieve de la Región Cajamarca y alrededores.
Mapa de Clasificación Climática según Thornthwaite.
Mapa de las Regiones Naturales de Javier Pulgar Vidal.
Mapa de Ecorregiones de Antonio Brack Egg.
Mapa Político de Cajamarca.
Mapa de curvas de nivel.
Mapa de imagen satelital de la Región Cajamarca.
Atlas Geográfico del Perú.
Software estadístico SPSS.
Software SIG ( ARCGIS 9.2)
Software SIG (ARCVIEW 3.3)
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4.2 METODOS
OBTENCIÓN DE DATOS:
Realizar un inventario de la red de estaciones meteorológicas, con
data diaria, proporcionada por el Sistema Estadísticos de la Oficina
General de Estadística e Informática – SENAMHI, de la región
Cajamarca y de zonas adyacentes. Realizar un inventario de las
estaciones meteorológicas, por variable (precipitación, temperaturas
extremas del aire, evaporación, horas de sol y frecuencia de
heladas meteorológicas) considerando: record de información diaria,
categoría, coordenadas geográficas y variable meteorológica.
Selección de estaciones meteorológicas con mayor record de
información, buena distribución espacial; también se considero las
estaciones meteorológicas de las zonas adyacentes que ayudaron
al proceso de interpolación.
Selección de las estaciones meteorológicas, por variables, que
contengan información del periodo 1981-2010.
CONTROL DE CALIDAD DE DATOS:
Elaboración de gráficas de las series temporales de de
precipitación total diaria, y multianual de las estaciones
seleccionadas para la región de Cajamarca y alrededores para el
periodo de 1981 - 2010.
Elaboración de gráficas de las series temporales de temperatura
máxima y temperatura mínima diaria y multianual de las estaciones
seleccionadas para la región de Cajamarca y alrededores para el
periodo de 1981 - 2010.
Elaboración de gráficas de las series temporales de evaporación a
nivel diario de las estaciones seleccionadas para la región de
Cajamarca y alrededores para el periodo de 1981 – 2010.
Análisis de las series temporales de precipitación, temperatura
máxima, temperatura mínima, evaporación a nivel diario y
multianual, determinando datos extremos (outliers), saltos y
tendencias para las estaciones seleccionadas para el periodo 1981
- 2010.
Análisis de la continuidad, periodo y frecuencia de las series
climáticas de las variables de precipitación, temperaturas máximas y
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temperaturas mínimas, temperatura del aire y evaporación a nivel
diario y multianual, para el periodo 1981 – 2010 de las estaciones
seleccionadas.
Identificación de los datos extremos, saltos y tendencias señalando
la fecha de ocurrencia para ser revisados en las planillas de
registros meteorológicos del SENAMHI.
Ubicación de los datos dudosos para ser revisados en las planillas
para que sean validados y corroborados dichos registros.
Comparación de datos dudosos de una estación con datos de la
misma variable de otra estación cercana, considerando además la
altitud, relieve, etc.
Relación entre datos dudosos y la ocurrencia de eventos extremos:
(Niños, Niñas, olas de frío o calor y sequías ocurridas dentro del
periodo 1981 – 2010.
Realizar un diagnóstico preliminar de la calidad de la información
para cada variable meteorológica, en base a características
generales cualitativas que permitan seleccionar las estaciones con
mejor calidad de información y buena distribución espacial.
CALCULOS PARA ELABORAR MAPAS:
Elaboración de archivos en EXCEL considerando formatos
específicos para cada variable meteorológica señalada
anteriormente a nivel diario.
Estimación de los promedios mensuales multianuales, y trimestrales
multianuales (enero-febrero-marzo) y (julio-agosto-setiembre) de
las variables precipitación acumulada para el periodo 1981 – 2010.
Estimación de los promedios multianuales de precipitación total
acumulada para el periodo de 1981-2010.
Estimación de la precipitación acumulada promedio de los eventos
Niños de intensidad extrema “Niño 1982-1983” y el Evento “Niño
1997-1998”.
Estimación de la precipitación acumulada promedio de los eventos
Niña de intensidad extrema “Niña 1988-1989” “Niña 2007-2008”.
Estimación de las variancias, desviaciones estándar y coeficientes
de variabilidad para las variables meteorológicas señaladas
anteriormente para el periodo 1981-2010.
Realización del análisis de homogeneidad de las series climáticas
(temperaturas) para estaciones que así lo requieran (saltos).
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Realización de la prueba t estadística para verificar la igualdad de
medias entre dos series definidas dentro de la serie total (series
con saltos).
Estimación de los límites superiores de confianza (L.S.C.) para
datos de precipitación considerando el promedio y 3 veces la
desviación estándar de la serie total, esto para el caso de datos
extremos.
Utilización de la herramienta estadística Box-Plot, para la variable
precipitación a fin de determinar la distribución temporal de los
datos, periodo lluvioso, máximas precipitaciones, mediana,
dispersión y asimetría.
Comparación del análisis de Box-Plot para la precipitación
considerando la ocurrencia o no ocurrencia de eventos extremos
(Niño o Niña) dentro del periodo 1981-2010.
Utilización del Box-Plot para las variables de temperatura máxima y
temperatura mínima, para observar el comportamiento de la serie
temporal.
Elaboración del diagnóstico general cualitativo de la información
meteorológica de precipitación, temperatura máxima y temperatura
mínima a nivel diario.
Revisión bibliográfica general de la Climatología de la Región
Cajamarca y alrededores, referida a estudios sobre clasificación
climática según el Método de Thornthwaite, Köppen, Pulgar Vidal,
Zonas de Vida, Brack,etc.
REVISIÓN BIBLIOGRAFICA:
Revisión bibliográfica de Climatología General.
Revisión bibliográfica de Atlas Geográficos del Perú.
ELABORACIÓN DE PLANTILLAS PARA EL SIG:
Elaboración de plantillas con una un formato especial de la
información estimadas de las variables meteorológicas
consideradas para la elaboración de los mapas temáticos, para ser
enviados al Laboratorio del SIG del SENAMHI.
Trazado de isoyetas (curvas que unen puntos de igual precipitación
usando el método de interpolación espacial,
Para la realización de la interpolación espacial se utilizaron diversos
softwares estadísticos: (SPSS) que calculan los
coeficientes de correlación múltiple, el coeficiente de determinación,
coeficiente de regresión y el error típico; el ARCGIS mejorado que
considera la altitud y tablas en EXCEL.
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Trazado de isotermas para la temperatura máxima (°C) y
temperatura mínima (°C) utilizando también la interpolación
espacial ya descrita en el párrafo anterior.
Interpolación espacial y trazado de isoyetas, isotermas con el
método tradicional y clásico (a mano alzada) para realizar las
comparaciones respectivas con otros métodos de interpolación.
Corrección y verificación de los diferentes mapas elaborados por el
SIG, de precipitación, temperatura máxima, temperatura mínima,
evaporación, índice de severidad, zonas de ocurrencia de heladas
meteorológicas, excesos, escorrentía, con los mapas elaborados
manualmente considerando diferentes criterios y metodologías.
ELABORACIÓN DE MAPAS TEMÁTICOS:
Generación de mapas climáticos de precipitación acumulada
trimestral (enero-marzo) y (julio-setiembre) y multianual para el
periodo 1981-2010.
Generación de mapas climáticos promedio acumulado de
precipitación los Niños de intensidad extrema Niño 1982-1983 y
Niño 1997-1998.
Generación de mapas climáticos promedio acumulado de
precipitación de las Niña de intensidad extrema Niña 1988-1989 y
Niña 2007-2008.
Generación del mapa promedio acumulado de evaporación (mm)
para el periodo 1981-2010.
Generación del mapa de índice de severidad (sequía meteorológica)
utilizando datos de precipitación promedio mensual, periodo 1981-
2010.
Generación del mapa de zonas de ocurrencia de heladas,
considerando los datos de temperatura mínima mensual del periodo
1981-2010 de la Región Cajamarca.
ANÁLISIS DE MAPAS:
Análisis espacial y temporal a nivel trimestral (enero-marzo) y (julio-
setiembre) de la precipitación acumulada (mm).
Análisis espacial y temporal a nivel multianual de la precipitación
acumulada (mm).
Análisis espacial y temporal de la precipitación promedio acumulada
durante la ocurrencia de los eventos extremos El Niño 1982-1983 y
El Niño 1997-1998.
Análisis espacial y temporal de la precipitación promedio acumulada
durante la ocurrencia de los eventos extremos La Niña 1988-1989 y
La Niña 2007-2008.
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Análisis espacial y temporal a nivel trimestral (enero-marzo) y (julio-
setiembre) de la temperatura máxima y temperatura mínima.
Análisis de la evaporación promedio multianual, periodo 1981-2010
para la Región Cajamarca.
Análisis del índice de severidad (sequía meteorológica) en la Región
Cajamarca.
Análisis de la zona de ocurrencia de heladas meteorológicas en la
Región Cajamarca.
CALCULOS ADICIONALES:
Realización del Balance Hídrico para la Región Cajamarca.
Análisis del exceso acumulado de precipitación, periodo 1981-2010.
Análisis de la escorrentía acumulada, periodo 1981-2010.
Trabajo de campo para validación de información y reconocimiento
de un área específica de estudio.
Balance Hídrico (1981-2010)
En este tema se utilizo el método de estimación del balance hídrico directo
y exponencial. En el método directo el agua del suelo se va perdiendo mes
a mes hasta agotar la reserva para poder cubrir las necesidades de agua
(evapotranspiración). En el método exponencial, la reserva de humedad del
suelo se va agotando exponencialmente, la pérdida de agua durante el
periodo seco se ajusta a una exponencial negativa de manera que cuanto
más seco está el suelo más difícil es extraer el agua y, por tanto, más difícil
es llegar a la evapotranspiración.
Para la estimación de la evapotranspiración potencial (ET) se utilizo el
Método de Thornthwaite. ,. Respecto a los déficits se obtuvieron en todas
las estaciones señaladas el valor de cero (0 mm), razón por la cual se vio
conveniente realizar el mapa de escorrentía.
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Para realizar el balance hídrico se utilizó la profundidad del suelo, volumen
total (VT), densidad aparente (DA), capacidad de campo, punto de
marchitez y área, para así calcular el agua disponible (AD).
Para calcular el agua disponible se utilizó la ecuación:
AD= R= [ ( (VT x DA) x (CC-PM) ) / 10000] (mm)
1000 100
Sequía Meteorológica (Indice de Severidad) periodo 1981-2010
El efecto devastador que recurrentemente causan las sequías en diferentes
partes del mundo es motivo de alarma y preocupación entre la población y
el desarrollo de las naciones.
El análisis de los efectos de la sequía se lleva a cabo a partir de diferentes
enfoques: agrícola, hidrológica, meteorológica, biológica, ambiental, urbana
y social. Cada enfoque o campo de estudio, proporciona distinta definición
y caracterización.
El presente estudio analiza la sequía desde el punto de vista
meteorológico, y la define como función del déficit de precipitación,
expresado en porcentaje respecto a la precipitación media anual o
estacional de largo periodo y su duración en una determinada región.
Para el cálculo del índice de severidad se utilizaron datos de precipitación
media mensual anual para el periodo 1981-2010, estos datos de
precipitación fueron comparados con sus respectivas medias mensuales
multianuales.
La fórmula utilizada es:
I. S. = (SUM Y – SUMX) / SUM X ,donde SUMY< SUMX
Y = precipitación mensual registrada
X = precipitación mensual normal (periodo 1981-2010)
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Según el los valores de los índices de severidad o sequía meteorológica se
determinan la intensidad de la sequía meteorológica en 7 grados, a
continuación los valores:
Extremadamente severo (mayor a 0.8)
Muy severo (0.6 – 0.8)
Severo (0.5 – 0.6)
Muy fuerte (0.4 – 0.5)
Fuerte (0.35 – 0.4)
Leve (0.2 - 0.35)
Ausente (menor a 0.2)
V. RESULTADOS:
1. Mapa de Temperatura Máxima Trimestre: Enero-Marzo (1981-2010)
La distribución espacial de la temperatura máxima en la Región Cajamarca
sigue un comportamiento decreciente a medida que aumenta la altitud. Los
valores mayores se localizan en la parte sur-oeste y este de Cajamarca y
en la zona de ceja de selva. El máximo valor (31.1°C) se registra en Jaen.
Los valores menores se localizan en las zonas de mayor altitud, en las
zonas de cordillera y valles interandinos. El mínimo valor (16.8°C) se
presenta en Granja Porcón.
El rango mínimo alcanzado fluctúa entre 12°C y 16 °C y el rango máximo
alcanza valores comprendidos entre 28°C y 32 °C.
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2. Mapa de Temperatura Máxima Trimestre: Julio-Setiembre (1981-
2010)
La distribución espacial de la temperatura máxima para el trimestre enero-
marzo para la Región Cajamarca muestra que sigue el mismo
comportamiento normal, en el cual las temperaturas decrecen con la
altitud. El máximo valor (31.9°C) se localiza en la zona de Namballe que es
una zona de páramo y en la cual se encuentra una zona de protección
natural. El mínimo valor (17.2°C) se localiza en Granja Porcón.
El rango mínimo alcanzado en este trimestre fluctúa entre 16°C y 20 °C
pero con una distribución espacial muy pequeña comparada con el anterior
trimestre. El rango máximo alcanza valores entre 28°C y 32°C pero
también con una menor distribución espacial con respecto al trimestre
anterior.
3. Mapa de Temperatura Mínima Trimestre: Enero-Marzo (1981-2010)
La temperatura mínima tiene una distribución espacial similar a la
temperatura máxima, es decir disminuye con la altitud. Los máximos
valores se localizan en la región Este de Cajamarca en El Limón y en la
zona de Jaén con 20.6°C y 20.3 °C respectivamente. Los valores mínimos
se localizan en la zonas más altas, específicamente en Granja Porcón
(4°C). El mínimo rango alcanzado se encuentra entre 4°C y 8°C y el
máximo rango alcanzado se encuentra entre 20°C y 24°C.
4. Mapa de Temperatura Mínima Trimestre: Julio-Setiembre (1981-
2010)
La temperatura mínima tiene una distribución espacial normal de acuerdo a
la altitud. El valor máximo de 20.9°C se localiza en la zona este en El
Limón que es una zona colindante con Lambayeque y Piura y el valor
mínimo de 2.1 °C se localiza en Granja Porcón la cual se encuentra a 3276
msnm. Los valores mayores se encuentran cercanos a la costa y en la ceja
de selva, con una distribución menor con respecto al trimestre enero-
marzo. Los valores menores se encuentran hacia las zonas de mayor
altitud y poseen una mayor distribución espacial con respecto al trimestre
de enero-marzo. Este comportamiento sigue el patrón normal a nivel anual,
según el cual los valores más bajos de temperatura se registran en
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invierno. El mínimo rango alcanzado se encuentra entre 0°C y 4°C. El
máximo rango alcanzado está comprendido entre 20°C y 24°C.
5. Mapa de Evaporación (1981-2010)
En la Región Cajamarca las zonas de mayor evaporación se ubican en la
región sur-oeste, este, en la zona colindante con La Libertad, Lambayeque,
Piura y en la ceja de selva, alcanzando rangos entre 1500 y 2000 mm
acumulados. Las menores evaporaciones acumuladas se localizan a
mayores altitudes alcanzando rangos entre 0 y 500 mm.
En general, la evaporación promedio multianual tiene un comportamiento
normal, es decir que disminuye con la altitud.
6. Mapa de Indice de Severidad Sequía Meteorológica (1981-2010)
El mapa de índice de severidad o sequía meteorológica para la Región
Cajamarca muestra que las zonas más vulnerables a la presencia de
sequías meteorológicas son las zonas cercanas a La Libertad,
Lambayeque, en las cuales los índices poseen mayores valores. Los
índices de sequías disminuyen con la altitud, donde existen menores
posibilidades de ocurrencia de sequías debido a diferentes factores
climáticos (relieve, altitud, latitud, patrones de circulación atmosférica, zona
de convergencia intertropical, vientos alisios, etc.)
7. Mapa de Precipitación Multianual (1981-2010)
La precipitación promedio multianual en la Región Cajamarca para el
periodo 1981-2010 alcanza mayores valores en la zona norte o
septentrional cercana a la selva y en la zona andina en las zonas de mayor
altitud o más accidentada de la región. Encontramos una zona de máximas
precipitaciones en la zona de Namballe con valores entre 2000 mm y
3000mm. Encontramos otros núcleos de altas precipitaciones hacia la parte
sur en Granja Porcón y Sayapullo valores entre 1400mm y 1600mm
promedio acumulado multianual. También encontramos altas
precipitaciones en las zonas que están en la ceja de selva, tales como
Celendín, Sondor Matara, con valores entre 1000mm y 1200mm. Hacia la
zona costera de toda la región encontramos valores menores de
precipitación promedio multianual, siendo la zona más seca la que colinda
con La Libertad, Lambayeque y Piura, con valores entre 100mm y 200mm.
Es necesario resaltar que la zona de Jaén también posee valores bajos
entre 600mm y 800mm en promedio multianual debido a la presencia de la
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cordillera que alcanza bajas altitudes con respecto a los andes del centro y
sur del Perú. Encontramos un núcleo de bajas precipitaciones en
Bambamarca con valores entre 600mm y 800mm, cuya altitud está
alrededor de los 2587msnm. La zona de Cajamarca, ubicada alrededor de
los 2684 msnm, capital de la provincia del mismo nombre alcanza valores
de precipitación entre 800mm y 1000mm promedio multianual.
8. Mapa de Precipitación Enero-Marzo (1981-2010)
Durante el trimestre enero-febrero-marzo encontramos las mayores
precipitaciones en Namballe (722 msnm), Tocmoche (1478 msnm), Granja
Porcón (3276 msnm) y Sayapullo (3478 msnm), 4 zonas ubicados a
distintas altitudes, diferentes relieves y regiones naturales, pero que
poseen rangos de precipitación similares entre 800mm y 1000mm; esto
debido a que la región Cajamarca por sus condiciones geográficas,
atmosféricas y locales es favorecida por la presencia de lluvias Los valores
más bajos se encuentran en el límite con La Libertad con rangos entre
0mm y 50 mm en promedio multianual. Las precipitaciones aumentan a
medida que aumenta la altitud. Los valores más altos se encuentran entre
los 800mm y 1000mm, los cuales ya fueron indicados anteriormente. Con
respecto al mapa multianual los rangos de precipitación alcanzados son menores
Es necesario mencionar que el trimestre enero-febrero-marzo son los
meses más lluviosos, aunque el periodo de lluvias se inicia en octubre en
casi toda la región de Cajamarca.
9. Mapa de Precipitación Julio-Setiembre (1981-2010)
Durante el trimestre julio-agosto-setiembre la distribución de las
precipitaciones alcanza valores mayores en la zona norte de Cajamarca,
en Namballe específicamente, con rangos entre 200 mm y 400 mm. Los
valores más bajos se localizan en la zona costera de la región Cajamarca,
con valores entre 0mm y 50 mm. Las zonas de mayores precipitaciones
coinciden con las zonas de mayor altitud, dentro de la cual encontramos un
núcleo en Granja Porcón (3276 msnm) con rangos entre 100mm y 200mm.
Con respecto al mapa multianual las precipitaciones son más bajas aún
que el trimestre enero-marzo.
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10. Mapa Precipitación Promedio Niños 1982-1983 y 1997-1998
La distribución espacial de la precipitación promedio durante la ocurrencia
de los Niño de intensidad extrema caso Niño 1982-1983 y Niño 1997-1998,
muestra mayores precipitaciones en la zona sur y sur-oeste de la región
con núcleos bien diferenciados en la zona de Tocmoche con 3739 mm de
precipitación promedio acumulada durante los evento Niños 1982-1983 y
1997-1998; igualmente encontramos núcleos con mayores precipitaciones
alrededor de los 5210.3 mm en Sayapullo. Por otro lado cabe mencionar
que las precipitaciones muestran una diminución hacia la zona norte y la
zona oriental de la región Cajamarca llegando a valores entre 400 y 600
mm promedio acumulado de precipitación. Es necesario resaltar además
que en la zona de Cajamarca en la estación Weberbauer y Magdalena se
forman núcleos de bajas precipitaciones con valores entre 800 y 1000 mm.
En general las mayores precipitaciones se localizan hacia la zona sur y
sur-oeste y las menores precipitaciones en la zona norte, centro y oriental
de la cadena de los andes que atraviesa la región de Cajamarca.
11. Mapa Precipitación Promedio Niñas 1988-1989 y 2007-2008
Durante la ocurrencia de los eventos extremos Niñas, eventos fríos,
condiciones diferentes y opuestas al Niño, la región Cajamarca presenta
una distribución espacial más homogénea en casi toda la región con
valores entre 1000 y 1600 mm, siendo las zonas de mayor altitud las que
presentan los mayores rangos entre 1400 y 1600 mm. Mientras entre en la
zona de Chilete, Magadalena, Lives, Santa Cruz, Contumazá, San Benito
se localiza las áreas con menores con rangos entre 100 y 200 mm En la
zona del Santuario Nacional de Namballe, en promedio para los las Niñas
extremos, muestra un incremento con una mayor distribución espacial con
valores entre los 1400 y 1600 mm, en cambio durante la ocurrencia de El
Niño las precipitaciones alcanzan valores sólo hasta los 1200 y 1400 mm.
En San Ignacio las precipitaciones alcanzan valores entre 800 y 1000 mm,
mientras que en años Niño sólo alcanzan valores entre 600 y 800 mm.
En general las precipitaciones tienen una mayor distribución espacial en
casi toda la región, excepto en la zona de Magdalena, Chilete, el valle de
Jequetepeque propiamente dicho.
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12. Mapa de Escorrentía (1981-2010)
En la Región Cajamarca se observa que para el periodo 1981-2010 la
escorrentía tiene un comportamiento directamente proporcional con la
altitud, es decir a mayores altitudes la escorrentía aumenta y a menores
altitudes la escorrentía disminuye. La escorrentía es la cantidad de agua
que discurre superficialmente y subsuperficialmente después de que se
haya suministrado agua para la evapotranspiración y la saturación del
suelo. El rango más bajo de escorrentía alcanza valores entre 400 y 600
mm y el rango más bajo alcanza valores entre 900 y 1000 mm. Es claro
señalar que la escorrentía es mayor en la sierra y menor en la costa,
debido justamente a las bajas precipitaciones que ocurren en ésta última
zona.
13. Mapa Zona de Heladas (1981-2010)
En la región de Cajamarca para el periodo 1981-2010, encontramos una
zona de ocurrencia de heladas meteorológicas, es decir una zona donde la
temperatura del aire es igual o menor a los 0°C, esta zona comprende las
localidades de Granja Porcón, Cajamarca, Namora y Magdalena, también
la estación Augusto Weberbauer registra heladas. Las heladas
meteorológicas suelen ocurrir en los meses de otoño e invierno, cuando
las temperaturas del aire disminuyen y el cielo no presenta cobertura
nubosa, es decir cielos despejados, lo que favorece la ocurrencia de
heladas.
En la Región de Cajamarca ubicamos una zona de ocurrencia de heladas
(temperaturas menores o iguales a 0 °C) que se dan en la parte sur de la
región coincidiendo con la zona de mayor altitud de la cordillera que
atraviesa Cajamarca y que corresponden a las zonas de Granja Porcón
(3276 msnm), Cajamarca (2684 msnm), Augusto Weberbauer (2662 msnm)
y Namora (2786 msnm). Encontramos un caso singular de ocurrencia de
heladas en Magdalena (1249 msnm) que se encuentra a menor altitud y en
la zona costera mientras que las zonas anteriormente mencionadas se
localizan en la parte andina de la región.
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14. Mapa de Excesos de Precipitación (1981-2010)
En la región Cajamarca los excesos de precipitación ocurren en las
zonas de mayor altitud alcanzando rangos entre 900 y 1000 mm, los
rangos menores se encuentran en las zonas de menor altitud y
alcanzan valores entre 400 y 600 mm, principalmente en las zonas
costeras (Chilete, Magdalena) y en la zona de Jaen que está en la
selva.
VI. DISCUSIÓN
Primero, respecto a las técnicas estadísticas de box-plot utilizadas para
analizar la dispersión, medidas de tendencia central (mediana), datos
extremos; distribución de los datos; podemos verificar que para la
variable precipitación a nivel multianual, el periodo lluvioso se inicia
generalmente en el mes de setiembre y termina en el mes de abril,
siendo los meses más lluviosos el trimestre enero-febrero-marzo. Esta
técnica se utilizó para analizar los datos de precipitación mensual
multianual para el periodo 1981-2010 considerando la ocurrencia de
eventos extremos El Niño 1982-1983 y El Niño 1997-1998 (eventos
fuertes) y la Niña 1988-1989 y la Niña 2007-2008 (eventos fuertes) y
sin la ocurrencia de eventos extremos señalados líneas arriba. Se llegó
a verificar que, el inicio del periodo lluvioso comienza en el mes de
setiembre y termina en el mes abril; también existe una semejanza
respecto a los meses más lluviosos que son el trimestre enero-febrero-
marzo; sin embargo los valores estimados de la precipitación promedio
mensual multianual con eventos extremos incrementan los valores de
precipitación promedio mensual de manera significativa.
También se llegó a determinar que la precipitación promedio mensual
considerando eventos extremos y sin eventos extremos (Niño 1982-
1983, Niño 1997-1998 y Niña 1988-1989, Niña 2007-2008) señalan
que el mes más lluvioso es marzo.
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VII. CONCLUSIONES
Para la variable precipitación se utilizaron registros de 77 estaciones
meteorológicas, de las cuales 46 son de Cajamarca y 31 son de
alrededores.
Para la variable de temperatura máxima se utilizaron registros de 45
estaciones meteorológicas, de las cuales 26 son de Cajamarca y 19 de
alrededores.
Para la variable de temperatura mínima se utilizaron 42 estaciones
meteorológicas, de las cuales 24 son de Cajamarca y 18 de
alrededores.
Antes de hacer las estimaciones se realizó un control de calidad de la
información meteorológica, encontrando casos singulares como datos
extremos, saltos, data faltante, eventos extremos, etc.
Para realizar las estimaciones sólo te consideraron las estaciones con
series homogéneas, largas y continuas.
Para estimar la precipitación acumulada promedio trimestral (enero-
febrero-marzo) y (julio-agosto-setiembre) se trabajó con estaciones con
registros mayores o iguales a 30 años de información, también se
agregó información de estaciones auxiliares.
La distribución de la precipitación a nivel multianual señala mayores
precipitaciones hacia el norte (zona de la selva) Namballe con 2712.9
mm, otros núcleos en la zona de Granja Porcón (1455.8 mm) y
Sayapullo (1434.5 mm).
Las precipitaciones a nivel multianual disminuyen hacia la costa y se
incrementan hacia la sierra y aumentan aún más hacia la selva.
El trimestre enero-marzo las precipitaciones alcanzan el máximo rango
entre 800 y 1000 mm en Namballe, Granja Porcón, Sayapullo y
Tocmoche, y el mínimo entre 0 y 50 mm en el valle del río
Jequetepeque.
El trimestre julio-setiembre las precipitaciones disminuyen, el máximo
rango alcanzado está entre 200 y 400 mm en Namballe y el mínimo se
encuentra entre 0 y 50 mm.
Las precipitaciones durante la ocurrencia de eventos extremos (El Niño
1982-1983 y el Niño 1997-1998) muestran núcleos bien diferenciados
de máximas precipitaciones en Sayapullo (5210.3 mm) y Tocmoche
(3739.0 mm). Asimismo las precipitaciones aumentan hacia el sur y
sur-oeste de Cajamarca y disminuyen hacia la zona central, norte, este
y nor-este.
Durante la ocurrencia de La Niña 1988-1989 y La Niña 2007-2008 la
precipitación no muestra una distribución marcada, pues las
precipitaciones se dan de manera más homogénea a nivel de casi toda
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la región. Los rangos máximos alcanzados están entre 1751.2 mm en
Niepos, las precipitaciones disminuyen a lo largo del valle de
Jequetepeque, mientras que durante la ocurrencia de El Niño
aumentan las precipitaciones.
Las temperaturas máximas durante el trimestre enero-marzo alcanzan
el máximo rango entre 28 y 32 °C y el mínimo rango entre 12 y 16°C.
Las temperaturas máximas para el trimestre julio-setiembre alcanzan el
máximo rango entre 28 y 32°C y el mínimo entre 18 y 20°C.
Las temperaturas mínimas durante el trimestre enero-marzo alcanzan
el máximo rango entre 20 y 24 °C y el mínimo rango entre 0 y 4°C.
Las temperaturas mínimas durante el trimestre julio-setiembre alcanzan
el máximo rango entre 20 y 24 °C y el mínimo rango entre 0 y 4°C.
En general las temperaturas disminuyen con la altitud, quiere decir que
a mayor altitud las temperaturas son menores. Las temperaturas
máximas y mínimas en general presentan una baja estacionalidad.
Respecto al índice de sequía éstos desde la zona más oriental hacia la
zona occidental de la región de Cajamarca, el mayor valor alcanzado
es mayor a 0.8 (extremadamente severo) y el menor rango está
comprendido entre 0.35 y 0.4 (fuerte)
Los excesos de precipitación se concentran a mayores altitudes y son
menores a menores altitudes, el rango máximo alcanzado se encuentra
entre 900 y 1000 mm y el mínimo entre 400 y 600 mm.
La evaporación sigue el comportamiento normal, es decir disminuye
con la altitud, el máximo rango alcanzado se encuentra entre 1500 y
2000 mm/cm3 y el mínimo entre 0 y 500 mm/cm3.
La escorrentía aumenta con la altitud, el rango máximo alcanzado está
entre los 900 y 1000 mm y el mínimo entre 400 y 600 mm.
La zona de ocurrencia de heladas se encuentra en la zona
comprendida entre Granja Porcón, Cajamarca, Namora y Magdalena,
es decir es la zona donde se han registrado temperaturas iguales o
menores a 0°C.
24
VIII. BIBLIOGRAFÍA
García Villanueva, Jerónimo.” Principios Físicos de Climatología”.edit.
UNALM (Universidad Nacional Agraria La Molina), Lima 1994, 244 pág.
Pulgar Vidal, Javier. Geografía del Perú “Las Ocho Regiones Naturales del
Perú, la Regionalización Transversal” edit. Inca S.A. Lima 1996, 297 pág.
Ita Maguiña, Nicéforo; Cubas Saucedo, Felix. “Guía Climática Turística-
SENAMHI” Lima 2008, 216 pág.
Alva, Walter. “Geografía del Perú”. Edit. San Marcos. Lima 2003, 522 pág.
Urbiola del Carpio, Julio. “Cambio Climático en Cajamarca y La Libertad”.
SENAMHI Dirección Regional de Cajamarca. Cajamarca 1998, 23 pág.
Atlas del Perú: Geográfico, Económico y Cultural. Tomo 3. Edit.
Producciones Cantabria S.A.C. Empresa Editora El Comercio S.A. Lima
2009.
Hernández Cerda, María; Torres Tapia, Laura; Valdez Madero, Gonzalo.
Instituto de Geografía, UNAM.
APENDICES:
Apéndice 1:
1. Mapa de Red de Estaciones Hidrometeorológicas
2. Mapa de Precipitación Multianual (1981-2010)
3. Mapa de Precipitación ENE - MAR (1981-2010)
4. Mapa de Precipitación JUL - SET (1981-2010)
5. Mapa de Precipitación Promedio Niña (1988-1989 y 2007-2008)
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6. Mapa de Precipitación Promedio Niño (1982-1983 y 1997-1998)
7. Mapa Indice de Severidad (1981-2010)
8. Mapa de Zona de Heladas Meteorológicas.
9. Mapa de Excesos de Precipitación (1981-2010)
10. Mapa de Evaporación (1981-2010)
11. Mapa de Escorrentía (1981-2010)
12. Mapa de Temperatura Máxima ENE-MAR (1981-2010)
13. Mapa de Temperatura Máxima JUL-SET (1981-2010)
14. Mapa de Temperatura Mínima ENE-MAR (1981-2010)
15. Mapa de Temperatura Mínima JUL-SET (1981-2010)