4.8 NORMALES El uso de las normales climáticas tiene dos

4.8 NORMALES
El uso de las normales climáticas tiene dos finalidades principales. Sirven de referencia para poder
comparar las observaciones recientes o presentes y, en particular, para fundamentar muchos conjuntos
de datos basados en anomalías (por ejemplo, las temperaturas medias mundiales). También tienen un
uso generalizado, implícito o explícito, para predecir las condiciones que muy probablemente se
experimentarán en un lugar dado.
Las prácticas históricas referentes a las normales climáticas (indicadas en ediciones anteriores de la
presente Guía, el Reglamento Técnico (OMM-N° 49) y el Manual sobre la preparación de informes
CLIMAT y CLIMAT TEMP 1 (OMM/DT-N° 1188)) se remontan a la primera mitad del siglo XX.
La recomendación que generalmente se hacía era tomar como referencia períodos de 30 años. La
referencia de un período de 30 años se estableció como norma sobre todo porque la primera vez que se
hizo la recomendación, solo se disponía de datos correspondientes a 30 años que pudieran resumirse.
En un principio, el objetivo de las normales consistía en permitir comparar las observaciones de todo el
mundo. El uso de las normales para la predicción fue cobrando impulso lentamente en el transcurso del
siglo XX.
Tradicionalmente, las normales climatológicas se han centrado en el valor medio de un elemento
climático durante un período de tiempo. Como se indica en la sección 4.4.2, la media ofrece una
descripción incompleta del clima y en muchas aplicaciones se requiere información sobre otros aspectos
de la distribución de frecuencias y el comportamiento estadístico de ese elemento, tales como la
frecuencia de períodos extensos en los que el valor supera un umbral. Los valores extremos de un
elemento observado durante un período dado, así como otros descriptores estadísticos de la
distribución de frecuencias de un elemento (como la desviación típica de los valores diarios o
mensuales), son descriptores útiles del clima de un lugar y deberían incorporarse a los conjuntos de
datos de las normales.
Muchos SMHN calculan normales diarias, cada cinco días o cada diez días junto con normales mensuales
y anuales. Aunque no sean un requisito de la OMM, las normales de corta duración ilustran las
variaciones no aleatorias de un elemento que no pueden ser captadas mediante normales mensuales.
Se calculan promediando los valores de un elemento de una o varias fechas específicas del calendario
durante cierto período de tiempo. Para algunos elementos, tales como la temperatura, los valores
observados suelen ser objeto de un suavizamiento con promedios móviles, por ejemplo, de tres a siete
días o un suavizamiento binomial para así reducir los efectos de la variabilidad temporal aleatoria de alta
frecuencia de los sistemas meteorológicos. Otro método de suavizamiento consiste en ajustar las series
de promedios diarios o de corta duración calculados a partir de las observaciones con funciones de
suavizamiento de spline, trigonométricas o polinómicas y, una vez suavizadas, dichas series se
convierten en las normales diarias o de corta duración (véase la sección 5.8).
1
En 2010 se suspendió la elaboración de informes CLIMAT TEMP (véase la Resolución 3 (CCI-XV), suspensión de los
informes CLIMAT TEMP de observación en altitud mensuales).
4.8.1
Período de cálculo
En virtud del Reglamento Técnico (OMM-N° 49) de la OMM vigente, en reconocimiento de la realidad de
un clima cambiante, las normales climatológicas reglamentarias se definen como las medias de los
datos climatológicos calculadas para períodos consecutivos de 30 años, que abarcan desde un año que
termina en 1 hasta un año que termina 0, actualizadas cada diez años. Es decir, las normales de períodos
consecutivos de 30 años incluyen del 1 de enero de 1981 al 31 de diciembre de 2010, del 1 de enero de
1991 al 31 de diciembre de 2020, y así sucesivamente. Los países deberían calcular las normales
climatológicas reglamentarias lo más pronto posible, una vez finalizado el decenio. Los períodos de las
normales climatológicas reglamentarias deben cumplirse siempre que sea posible a fin de ofrecer una
base uniforme para las comparaciones internacionales.
También en virtud del Reglamento Técnico de la OMM, en reconocimiento de la necesidad de establecer
una base estable para la evaluación a largo plazo del cambio climático y de la variabilidad del clima, se
define un período de referencia fijo como el período de 30 años que abarca del 1 de enero de 1961 al
31 de diciembre 1990. Este período de referencia reglamentario debería utilizarse para comparar el
cambio climático y la variabilidad del clima en todos los países. Permanecerá fijo para siempre o hasta
que exista un motivo científico convincente para cambiarlo.
Las tendencias seculares reducen la representatividad de los datos históricos como indicadores del clima
del presente, y probablemente del futuro, en un determinado lugar. Además, la existencia de una
variabilidad multidecenal en el sistema climático causa diferencias en las normales climáticas entre un
período de 30 años y el que le sigue, de tal manera que se reduce la representatividad de cualquier
normal dada con respecto al clima reinante. Los períodos de menos de 30 años permiten calcular los
promedios de una gama mucho más amplia de estaciones que la que suele ser posible para un período
de normales reglamentarias. En el caso de los elementos que muestran una importante tendencia
subyacente (como la temperatura media), la precisión de predicción mejora al actualizar
frecuentemente los promedios y las medias de un período.
Según varios estudios, 30 años no suelen constituir un período de promediación óptimo para el uso
predictivo de las normales. La duración óptima del registro varía en función del elemento, la geografía y
la tendencia secular. Por ejemplo, el período óptimo para las temperaturas suele ser mucho más corto
que 30 años, pero el período óptimo para la precipitación suele exceder ampliamente los 30 años.
En ese sentido, el período de promediación de 30 años representa un compromiso en aras de la
coherencia. El documento Función de las normales climatológicas en un clima cambiante
(OMM/DT N° 1377) y otras referencias que figuran al final del presente capítulo ofrecen mucha
información detallada sobre el uso predictivo de las normales de varios elementos.
Por estas razones, pueden calcularse en cualquier momento períodos de promediación más cortos
(también conocidos como normales provisionales), especialmente para las estaciones que carecen de
datos disponibles correspondientes a un período de 30 años (véase la sección 4.8.4). Las medias de un
período corresponden a cualquier período de al menos diez años a partir del 1 de enero de un año que
termina en 1 (por ejemplo, 1 de enero de 1991 a 31 de diciembre de 2004). Aunque la OMM no lo exija,
en algunos países se calculan las medias de un período cada decenio. Sin embargo, se recomienda
encarecidamente que no se empleen normales provisionales como base para la evaluación del cambio
climático y de la variabilidad del clima.
En cualquier publicación sobre normales y promedios, así como en cualquier publicación en que se
utilicen normales y promedios para el análisis y la presentación de la variabilidad del clima, es
importante documentar el período considerado para efectuar el cálculo y los métodos de cálculo. Las
claves CLIMAT y CLIMAT SHIP estipulan que en las normales difundidas mediante esos mensajes se
indique un año inicial y un año final.
4.8.2
Estaciones empleadas en los cálculos
Las normales y los promedios del clima deberían calcularse en una gama de estaciones tan amplia como
sea posible, a condición de que las estaciones dispongan de datos completos y en cantidad suficiente.
Como mínimo, deberían calcularse, si es posible, en todas las estaciones cuyos datos se distribuyen por
el Sistema Mundial de Telecomunicación (SMT) (Reglamento Técnico (OMM-N° 49), sección B.1.3.1.2).
4.8.3
Homogeneidad de los datos
En la medida de lo posible, los datos utilizados para calcular las normales y los promedios climáticos
deberían ser homogéneos. El tema de la homogeneidad se aborda más detalladamente en la sección
5.2. En el contexto de las normales y los promedios del clima, los aspectos sobre la homogeneidad que
requieren especial atención son los cambios de emplazamiento; los cambios en el procedimiento de
observación, en particular, en la hora de observación; los cambios en los tipos de instrumentos; los
cambios en la exposición de los instrumentos a lo largo del tiempo; y los cambios en el proceso de datos.
En la práctica, son muchos los lugares en los que será imposible establecer un conjunto de datos con la
homogeneidad adecuada. En lugar de ello, será necesario elaborar normales a partir de una
combinación de dos o más partes de un registro desprovisto de homogeneidad. Una opción posible
consiste en introducir ajustes en la parte más antigua de un registro para hacerlo lo más homogéneo
posible con los datos más recientes.
4.8.4
Datos faltantes
Las normales que se calculan sobre la base de conjuntos de datos incompletos pueden estar
distorsionadas. Por ejemplo, si durante un determinado período, un año fue particularmente frío, una
normal calculada sin datos de ese año sería superior a una normal en la que sí se tomó en cuenta ese
año. Como suele haber mucha correlación entre los datos climatológicos, la falta de observaciones
consecutivas puede tener una mayor repercusión en las normales que la falta del mismo número de
observaciones repartidas aleatoriamente durante el período en cuestión.
A modo de orientación, las normales o medias de un período deberían calcularse solo cuando estén
disponibles los valores de al menos un 80 por ciento de los años registrados y no falten los valores de
más de tres años consecutivos. Como alternativa, si tras un período prolongado sin datos se llega a
disponer de datos suficientes, puede calcularse una media del período utilizando solo datos
correspondientes a los años posteriores a la interrupción del registro.
Las normales o promedios anuales deberían calcularse como la media o la suma (según proceda) de las
12 normales o promedios mensuales, sin tener en cuenta la diferente duración de los meses
(Reglamento Técnico (OMM-N° 49), sección B.1.4.2.4). En el cálculo de las normales anuales no es
posible incluir las normales mensuales faltantes.
Se recomienda no calcular un valor mensual si faltan más de diez valores diarios o cinco o más valores
diarios consecutivos. En el caso de elementos en los que el valor mensual es la suma de los valores
diarios en lugar de un valor medio (por ejemplo, lluvia o insolación), un valor mensual solo debería
calcularse si se dispone de todas las observaciones diarias o si se incorporan todos los días de los que
falten datos en una observación que incluya el período de los datos faltantes en el día en el que se
reinician las observaciones. En el documento Calculation of Monthly and Annual 30-Year Standard
Normals (WMO/TD-N° 341) se recomiendan criterios más estrictos para calcular los promedios,
estableciendo los límites en más de cinco días con datos faltantes o en más de tres días consecutivos.
4.8.5
Temperatura media diaria
Existen muchos métodos para calcular la temperatura media diaria. Entre ellos, cabe citar los que
emplean una máxima y una mínima diarias, observaciones efectuadas cada hora durante un período de
24 horas, observaciones sinópticas y observaciones a determinadas horas del día. La mejor
aproximación estadística de una media se consigue mediante la integración de observaciones continuas
realizadas durante un período de tiempo; cuanto más frecuentes sean las observaciones, más precisa
será la media obtenida. Por lo general, las consideraciones prácticas imposibilitan el cálculo de una
media diaria de numerosas observaciones distribuidas uniformemente durante un período de 24 horas
debido a que muchos emplazamientos de observación no miden un elemento continuamente. Para
efectuar las comparaciones conviene utilizar un método de proceso normalizado para todas las
estaciones del mundo y en el máximo número de estaciones.
Todas las estaciones climatológicas ordinarias observan una temperatura máxima y mínima diaria (véase
la sección 2.2.1). Por lo tanto, el método que se recomienda para calcular la temperatura media diaria es
utilizar la media de las temperaturas máxima y mínima diarias. Si bien este método no constituye la
mejor aproximación estadística, su uso sistemático permite lograr el objetivo comparativo de las
normales. Un SMHN debería también calcular las medias diarias utilizando otros métodos si ello permite
comprender mejor el clima del país.
4.8.6
Quintiles de precipitación
Los quintiles de precipitación se utilizan para establecer una relación entre un total de precipitación
mensual observada y la distribución de frecuencias de valores observada durante el período
considerado para calcular las normales. No existe un método aceptado universalmente para calcular los
límites de los quintiles y la elección del método puede influir notablemente en los valores calculados. Sin
embargo, el procedimiento que se recomienda para calcular los límites es el que se especifica a
continuación.
Para cada mes, los 30 valores mensuales de la precipitación registrados durante el período normal de 30
años se indican en una lista en orden ascendente. Posteriormente, la lista se divide en cinco grupos de
quintiles de seis valores cada uno. El primer quintil contiene los seis valores menores del mes en
cuestión que se han observado durante un período de 30 años, el segundo quintil los seis valores
menores siguientes, y así sucesivamente hasta el quinto quintil, que contiene los seis valores más altos.
El límite entre dos quintiles adyacentes se calcula como el promedio entre el valor máximo de un quintil
y el valor mínimo del siguiente. El índice de quintiles es el número del quintil más bajo que contiene la
precipitación mensual en el mes considerado en el informe que se prepara, con las siguientes reglas
especiales:
a) si la precipitación es 0: utilícese el índice 0 si tal caso no ha ocurrido durante el período de
referencia; utilícese 1 si ha ocurrido menos de 6 veces; utilícese 2 si ha ocurrido entre 7 y 12
veces; utilícese 3 si ha ocurrido entre 13 y 18 veces, y así sucesivamente;
b) si la precipitación es menor que cualquier valor registrado durante el período de referencia:
utilícese el índice 0 (independientemente de si la precipitación es 0), y
c) si la precipitación es mayor que cualquier valor registrado durante el período de referencia:
utilícese el índice 6.
4.8.7
Difusión de normales
Los mensajes codificados CLIMAT (estaciones de superficie terrestres) y CLIMAT SHIP (observaciones de
superficie desde barcos) que se envían a través del SMT constituyen uno de los principales medios para
la difusión internacional de las normales climáticas. Los procedimientos de codificación y presentación
de informes se especifican en el Manual sobre la preparación de informes CLIMAT Y CLIMAT SHIP
(OMM DT-N° 1188).