1. - introducción. - Concello de Monfero

Subanejo 1.2: Estudio climático.
Recuperación entorno Monasterio de Monfero
1. - INTRODUCCIÓN.
Para la realización del estudio climático partimos de los datos más relevantes
que van a influir en el rendimiento de los cultivos. Los datos los facilitó el Instituto
Nacional de Meteorología (Centro Meteorológico Territorial de Galicia), que
proporcionó la información de la Estación meteorológica de Puentes de García
Rodríguez.
Esta estación meteorológica está situada:
Latitud: 43-26-48 Norte
Longitud: 07-51-36 Oeste
Altitud: 343 metros
Los datos corresponden al periodo comprendido entre los años 1961-1999.
1.1. - ELEMENTOS CLIMÁTICOS TÉRMICOS.
La temperatura es uno de los datos climáticos más importantes a tener en
cuenta, puesto que es el que más influye en cultivos como el maíz. Los datos de las
temperaturas se exponen en la siguiente tabla:
Meses
T
tm
tM
Tm
TM
ENERO
6,9
2,8
10,9
-3,1
16
FEB
7,4
3,2
11,7
-2,6
17,8
MAR
8,8
3,8
13,7
-1,9
21,6
ABRIL
9,8
5,3
14,4
-0,3
22,9
MAY
12,4
7,5
17,3
1,8
26,4
JUN
15,1
10
20,2
4
29,3
JUL AG
17,3 17,5
12
12
22,5 23
6,5 6,3
31,2 31
Donde:
T= temperatura media del mes.
tm = temperatura media de las mínimas.
tM = temperatura media de las máximas.
Tm = temperatura media de las mínimas absolutas.
TM = temperatura media de las máximas absolutas.
Página 1 de 15
SEP
16,1
10,6
21,7
4,5
30,5
OCT
13,1
8,2
18
1,9
25,3
NOV
9,4
5,1
13,6
-0,9
19,4
DIC
7,6
3,9
11,3
-2,6
16,5
Subanejo 1.2: Estudio climático.
Recuperación entorno Monasterio de Monfero
VARIACIÓN TERMICA
TEMPERATURA (ºC)
25
20
15
T
tm
tM
10
5
0
EN
ER
O
Y
B
R
N
IL
FE MA BR MA JU
A
JU
L
AG SE
P
O
C
T
N
O
V
D
IC
MESES
Este gráfico refleja la amplitud térmica existente en la zona, comparando en él
las temperaturas medias, así como medias de máximas y mínimas. Observamos que el
mes más frío corresponde a enero y el mes más cálido corresponde a Agosto
TEMPERATURAS ABSOLUTAS
40
35
Temperatura (ºC)
30
25
20
TM
Tm
15
10
5
0
-5
Meses
Página 2 de 15
IC
D
AG
SE
P
O
C
T
N
O
V
L
JU
N
JU
M
AY
IL
R
AR
AB
B
FE
M
EN
ER
O
-10
Subanejo 1.2: Estudio climático.
Recuperación entorno Monasterio de Monfero
1.2. - RADIACIÓN GLOBAL.
La radiación global mensual es un dato que tenemos que calcular puesto que en
el observatorio no disponen de aparato para su medida.
La calcularemos a partir de la fórmula propuesta por Turc, pues se considera
una buena fórmula para la estimación de la misma en Galicia.
La fórmula es:
Ri = R0·(a+b·n/N)
Siendo:
Ri : Radiación global mensual.
R0 : Radiación mensual máxima posible para la zona en cuestión.
a y b: Constantes empíricas.
n: Número de horas de sol observadas por la estación.
N: Duración máxima posible de las horas de sol para la zona en cuestión. (R 0 y
N se obtienen en tablas meteorológicas).
Según Turc (1961), para nuestro caso, las constantes empíricas a y b son
respectivamente 0.18 0.62, determinadas para estaciones varias.
La máxima insolación mensual posible (N) para nuestra latitud, según Dunne
y Leopold (1978) es:
Insolación máxima mensual (N):
Latitud Ene.
Feb.
Mar.
Abr.
My
Jun.
Jul.
Ago.
Sept.
Oct.
Nov.
Dic.
43ºN 9.4
10.5
11.8
13.4
14.6
15.4
15.5
13.9
12.5
10.9
9.7
8.9
(Horas diarias)
La máxima radiación mensual posible (R0) según Turc (1961) expresada en
Cal/cm2/día Latitud Norte es:
Página 3 de 15
Subanejo 1.2: Estudio climático.
Recuperación entorno Monasterio de Monfero
Radiación máxima mensual posible. (R0)
Latitud Ene.
Feb.
Mar.
Abr.
My
Jun.
Jul.
Ago.
Sept.
Oct.
Nov.
Dic.
43ºN 322
454
639
810
936
984
952
840
679
497
346
280
(Cal/cm2/día)
Los datos de horas de sol han sido facilitados al mismo tiempo que los demás
datos por el observatorio referido anteriormente, y que se resume en este cuadro:
Horas de sol efectivas n:
Mes
Ene.
Feb.
Mar.
Abr.
My
Jun.
Jul.
Ago.
Sept.
Oct.
Nov.
Dic.
Diarias 3.12
4.20
4.86
5.69
7.11
8.89
10.14
9.32
7.16
4.95
4.67
3.19
(Horas medias diarias)
De acuerdo con los datos expuestos en las tablas anteriores, disponemos ya de
todos los datos para realizar el cálculo de la radiación global mensual quedando de la
forma que sigue:
Radiación global mensual Ri (Cal/cm2/día)
Mes
Ene.
Feb.
Mar.
Abr.
My
Jun.
Jul.
Ago.
Sept.
Oct.
Nov.
Dic.
Ri
124.4
194.3
278.2
359
451.1
529.3
557.5
500.4
363.3
229.4
165.6
112.6
600
500
400
300
Ri
200
100
0
En
e.
Fe
b.
M
ar
.
Ab
r.
M
y
Ju
n.
Ju
l.
Ag
o.
Se
pt
.
O
ct
.
No
v.
Di
c.
Radiación (Cal/cm2/día)
RADIACIÓN GLOBAL
Meses
Página 4 de 15
Subanejo 1.2: Estudio climático.
Recuperación entorno Monasterio de Monfero
1.3. - HORAS DE FRÍO.
Con fórmula de Mota, 1965, se calcularán las horas de frío:
Y= 485.1-28.5·X
X: temperatura media mensual de noviembre, diciembre, enero , febrero, marzo
y abril en ºC
Ynov = 485.1-28.5·9.4 =217.2
YDic. =485.1-28.5·7.6 =268.5
YEne. =485.1-28.5·6.9= 288.45
YFeb. =485.1-28.5·7.4 =274.2
Ymar = 485.1-28.5·8.8=234.3
Yabril =485.1-28.5·9.4=217.2
Y =1499.85 horas de frío.
1.4. – PERIODO LIBRE DE HELADAS.
Para calcular el periodo libre de heladas, según Papadakis, debemos emplear
las temperaturas medias de las mínimas absolutas (extremas) de cada mes, con ellas se
construye una gráfica. Se colocan las temperaturas en ordenadas y los meses en
abscisas.
Para su construcción se anota la temperatura mínima absoluta de cada mes, el
primer día del mismo cuando estas suben (primavera), y al final del mes cuando estas
bajan (otoño). De esta forma se obtiene también la fecha de la primera y última helada
MES
Tm
TM
ENERO FEB MARZ ABRIL MAY JUN JUL AG SEP OCT NOV DIC
-3,1 -2,6
-1,9
-0,3
1,8
4 6,5 6,3
4,5
1,9
-0,9 -2,6
16 17,8
21,6
22,9
26,4 29,3 31,2 31 30,5 25,3 19,4 16,5
Página 5 de 15
Subanejo 1.2: Estudio climático.
Recuperación entorno Monasterio de Monfero
(datos en ºC)
Siendo:
Tm: temperatura media de las mínimas absolutas (extremas).
TM: temperatura media de las máximas absolutas (extremas).
PERIODO LIBRE DE HELADAS
8
Temperatura (ºC)
6
4
2ºC
7ºC
Tm
2
0
-2
-4
EN
ER
O
FE
B
Z
Y
N UL
IL
J
AR BR MA JU
M
A
T
P
V
O
AG SE OC
N
D
IC
Meses
Se considera totalmente libre de helada el periodo durante el cual la mínima
extrema es superior a 7ºC.
Existe un riesgo razonable de helada, (periodo disponible de helada)cuando la
mínima extrema está comprendida entre 2 y 7ºC.
El periodo donde existe el mayor riesgo de que ocurran heladas, se produce
cuando la mínima extrema es menor de 2ºC.
Observando el gráfico se ve que las minimas absolutas nunca superan la
temperatura mínima para que no se produzcan heladas (T>7ºC), mientras el periodo
disponible (T>2ºC) es de unos 5 meses (junio- noviembre) aproximadamente, el periodo
en que se produce mayor número de heladas (T<2ºC) es de 7 meses (noviembre-mayo).
1.5. – PRECIPITACIÓN.
Página 6 de 15
Subanejo 1.2: Estudio climático.
MES ENERO
P
208,3
FEB
177,6
MARZ
142,6
Recuperación entorno Monasterio de Monfero
ABRIL
137,7
MAY
115,3
JUN
66,8
JUL AG SEP OCT NOV DIC
38,9 43,4 111,5 157,5 200,9 218,3
Siendo P, la precipitación media mensual.
PRECIPITACIONES
Precipitaciones (mm)
250
200
150
P
100
50
AG
SE
P
O
C
T
N
O
V
D
IC
EN
ER
O
FE
B
M
AR
Z
AB
R
IL
M
AY
JU
N
JU
L
0
Meses
Este gráfico refleja los datos de la precipitación media registrada en el periodo
indicado. En dicho cuadro, se observa que el mes menos lluvioso corresponde a julio y
el más lluvioso a diciembre, además se observa la gran variación de precipitación
existente entre los meses más cálidos y los más fríos.
1.6. – EVAPOTRANSPIRACIÓN POTENCIAL (ETP).
La ETP es la pérdida de agua que se produce en el suelo por evaporación y
transpiración debida a las plantas.
La evapotranspiración potencial es importante sobre todo para estudios en los
que existan necesidades de agua en las plantas y balances de humedad en el suelo.
Página 7 de 15
Subanejo 1.2: Estudio climático.
Recuperación entorno Monasterio de Monfero
Existen distintos métodos para su calculo. Se escogerá el método que tenga la
mejor disponibilidad de datos meteorologicos, siendo los mas exactos los que usan mas
numero de variables. Utilizaremos el método de Thornthwaite.
Para calcular la ETP, este método se basa en la temperatura media mensual
corregida con factores para cada mes del año en las distintas latitudes según la
duración del DIA.
Se determina la evapotranspiración sin ajustar (e) según la fórmula:
e (cm)= 1.6 (10 * t/I)ª donde,
T= temperatura media mensual en º C.
12
I= i = Índice térmico de la zona, que es la suma de los índices de calor mensuales (i)
1
y que vienen dados por la fórmula:
1.514
i= (t/5)
-6
3
-4
2
-1
a= 0.675*10 * I - 0.771 * 10 * I + 0.1792 * 10 * I + 0.49239
Ahora se calcula E que se corresponde a un mes con 30 días con 12 horas de
luz. Para el calculo de la ETP de un mes determinado se corrige E mediante un
coeficiente que tenga en cuenta el número de días del mes, y horas de luz de cada día,
según la latitud del lugar (43º). Los valores de este coeficiente vienen dados en una
tabla, esta da el índice de iluminación mensual en unidades de 12 horas. Así pues los
resultados son:
MES
ENERO
FEB
MARZ
ABRIL
MAY
JUN
JUL
AG
SEP
OCT
NOV
DIC
T
6,9
7,4
8,8
9,8
12,4
15,1
17,3
17,5
16,1
13,1
9,4
7,6
i
E(mm) COEF. ETP (mm)
1,63
25,05
0,82
20,54
1,81
27,04
0,82
22,17
2,35
32,65
1,03
33,63
2,77
36,72
1,12
41,12
3,96
47,45
1,26
59,78
5,33
58,80
1,27
74,68
6,55
68,19
1,28
87,29
6,66
69,05
1,19
82,17
5,87
63,06
1,04
65,58
4,30
50,37
0,95
47,85
2,60
35,09
0,82
28,77
1,88
27,83
0,79
21,99
Página 8 de 15
Subanejo 1.2: Estudio climático.
Recuperación entorno Monasterio de Monfero
I= 45.72
A= 1.08939
La ETP calculada por este método es independiente del tipo de vegetación que
ocupa el suelo, siendo hasta cierto punto constante y no dependiendo más que de
factores climáticos.
En este sentido debería existir compensación entre los procesos de evaporación
y transpiración de forma que cuando el suelo esté poblado por una vegetación muy
desarrollada, con gran superficie transpirante, la evaporación es mínima mientras que en
suelos con poca vegetación la transpiración desciende, pero la evaporación es más alta.
1.8. – BALANCE HÍDRICO.
El balance hídrico trata de expresar las pérdidas y ganancias de humedad del
suelo. Es la suma algebraica de las entradas y salidas de agua en el suelo, ocurridas para
un intervalo de tiempo que suele ser un año para este tipo de estudios climáticos.
El aspecto negativo del balance es el originado por el consumo de agua que se
produce en los suelos representado por las aportaciones naturales de humedad
(precipitaciones).
Se hará el balance hídrico por el método exponencial de Thornthwaite, por el
cual se tiene en cuenta que la reserva del suelo disminuye de forma exponencial, es
decir, que cuanto más desciende más resistencia ofrece el suelo a perder agua.
Hay que tener en cuenta que de la parte de agua que llega al suelo y penetra en
él, una fracción quedará retenida por las partículas del suelo, y todo el exceso que
supera la capacidad de retención del suelo pasará a horizontes profundos en forma de
agua de percolación. Normalmente la capacidad de retención o la reserva máxima
estándar varía entre 100 y 200 mm., en este caso se coge la media 100 mm.
En ocasiones, las aportaciones naturales y las reservas de agua del suelo no son
suficientes para compensar la ETP, consumiéndose una cantidad menor denominada
evapotranspiración actual (ETA), en estas ocasiones será la suma de las precipitaciones
y la reserva del suelo.
La definición entre ETP y la ETA, representa para el mes considerado, la
diferencia de humedad ( que en situaciones ideales sería satisfecha con riego).
Página 9 de 15
Subanejo 1.2: Estudio climático.
Recuperación entorno Monasterio de Monfero
Así pues, se necesitan datos de precipitaciones y ETP mensuales a partir de los
cuales se definen una serie de conceptos con los que se va construyendo la tabla de
balance hídrico.
P= precipitación.
ETP= evapotranspiración potencial.
PPA= pérdida potencial acumulada (solo en meses secos).
R= reserva
-PPA/R0
R= Ro * e
, siendo Ro= reserva máxima (100 mm.)
En los meses húmedos la PPA= 0 y la reserva se calcula sumando al mes
anterior el término P-ETP hasta alcanzar la nueva Ro
e= 2.7182
VR= variación de la reserva, que es igual a la diferencia de R de un mes y el
anterior.
ETA= evapotranspiración actual, que en periodo húmedo tiene el valor de ETP
y en el periodo seco es P-VR.
F= falta de agua, que es igual a ETP-ETA.
Exceso= (P-ETP)-VR.
Drenaje = se considera la mitad del exceso del mes más la mitad del exceso del
mes anterior.
Los resultados de los cálculos, o lo que es lo mismo, el balance de agua, figuran en el
cuadro siguiente:
MES
ENERO
FEB
MARZ
ABRIL
MAY
JUN
JUL
AG
SEP
OCT
NOV
DIC
P
208,3
177,6
142,6
137,7
115,3
66,8
38,9
43,4
111,5
157,5
200,9
218,3
ETP P-ETP PPA
R
VR
ETA
F
EXCESO DRENAJE
20,54 187,76
0 100
0 20,54
0
187,76
192,035
22,17 155,43
0 100
0 22,17
0
155,43
171,595
33,63 108,97
0 100
0 33,63
0
108,97
132,2
41,12
96,58
0 100
0 41,12
0
96,58
102,775
59,78
55,52
0 100
0 59,78
0
55,52
76,05
74,68
-7,88 7,88 92,42 -7,58 74,38 0,30
0,00
27,76
87,29
-48,39 56,27 56,97 -35,46 74,36 12,93
0,00
0
82,17
-38,77 95,04 38,66 -18,31 61,71 20,46
0,00
0
65,58
45,92
0 100 61,34 65,58 0,00
0,00
0
47,85 109,65
0 100
0 47,85
0
109,65
54,825
28,77 172,13
0 100
0 28,77
0
172,13
140,89
21,99 196,31
0 100
0 21,99
0
196,31
184,22
Página 10 de 15
Subanejo 1.2: Estudio climático.
Recuperación entorno Monasterio de Monfero
2. – ESTUDIO CLIMÁTICO.
2.1. – ÍNDICES TERMOPLUVIOMÉTRICOS.
Se calculan cuatro índices (índice de Lang, índice de Martonne, índice de
Dantín, Cerceda y Revenga) con los cuales se determina la zona climática en la cual nos
encontramos. Dichos índices se calculan a partir de las temperaturas y precipitaciones
medias anuales de la zona. Estos valores se recogen en las tablas siguientes:
TEMPERATURA MEDIA ANUAL
Meses
T
ENERO
6,9
FEB
7,4
MAR
8,8
ABRIL
9,8
MAY
12,4
JUN
15,1
JUL AG
17,3 17,5
SEP
16,1
OCT
13,1
NOV
9,4
DIC
7,6
PRECIPITACIÓN MEDIA ANUAL.
MES
P
ENERO
208,3
FEB
177,6
MARZ
142,6
ABRIL
137,7
MAY
115,3
JUN
66,8
JUL AG SEP OCT NOV DIC
38,9 43,4 111,5 157,5 200,9 218,3
2.1.1. – Índice de Lang.
Se calcula mediante la expresión siguiente:
IL 
P
T
Donde:
P: precipitación total de medias anuales en mm. (1618.8).
T: temperatura media de medias anuales en ºC. (11.7).
Por tanto, el índice de Lang queda de la forma siguiente:
IL 
P
=1618.8/11.7=138.36
T
Página 11 de 15
Subanejo 1.2: Estudio climático.
Recuperación entorno Monasterio de Monfero
La caracterización climática de la zona correspondiente al índice de Lang se
interpreta mediante el siguiente cuadro:
ZONAS CLIMATICAS DE LANG
IL
Zonas climáticas
0 IL<20
Desiertos
20 IL<40
Zona árida
40 IL<60
Zona húmeda de estepa y sabana
60 IL<100
Zona húmeda de bosques ralos
100 IL<160
Zona húmeda de bosques densos
IL>160
Zona hiperhúmeda de prados y tundras
El índice de Lang = 138.36 determina que nos encontramos en una zona
climática húmeda de bosques densos
2.1.2. – Índice de Martonne.
Se obtiene mediante la siguiente expresión:
IM 
P
T  10
Donde:
P: precipitación total de medias anuales en mm. (1618.8)
T: temperatura media de medias anuales en ºC. (11.7)
IM 
P
=1618.8/(11.7+10)=74.6
T  10
La caracterización climática, mediante el índice de Martonne se interpreta según el
cuadro siguiente:
ZONAS CLIMATICAS DE MARTONNE
IM
0 IM<5
Zonas climáticas
Desiertos
Página 12 de 15
Subanejo 1.2: Estudio climático.
Recuperación entorno Monasterio de Monfero
5 IM<10
Semidesierto
10 IM<20
Estepas y países secos mediterráneos
20 IM<30
Regiones del olivo y los cereales
30 IM<40
Regiones subhúmedas de prados y bosques
IM>40
Zonas húmedas a muy húmedas
El índice de Martonne = 74.6 determina que nos encontramos en una zona
húmeda a muy húmeda.
2.1.3. – Índice de aridez mensual.
Para caracterizar el índice de aridez mensual, se calcula por una fórmula
similar a la de Martonne, pero utilizando los valores mensuales. Para que los índices
pudieran ser comparables proponen multiplicar la precipitación mensual por 12.
I M 
12 p
t  10
Donde:
p: precipitación media mensual, en mm.
t: temperatura media mensual, en ºC.
Los resultados obtenidos se reflejan en la siguiente tabla:
MES
P
P*12
T
T+10
LM
ENERO
FEB
MARZ
208,3
177,6
142,6
2499,6 2131,2 1711,2
6,9
7,4
8,8
16,9
17,4
18,8
147,9
122,5
91,0
ABRIL MAY JUN JUL
AG
SEP OCT NOV
DIC
137,7
115,3 66,8 38,9 43,4 111,5 157,5 200,9 218,3
1652,4 1383,6 801,6 466,8 520,8 1338 1890 2410,8 2619,6
9,8
12,4
15,1 17,3 17,5 16,1 13,1
9,4
7,6
19,8
22,4
25,1 27,3 27,5 26,1 23,1
19,4
17,6
83,5
61,8
31,9 17,1 18,9 51,3 81,8 124,3 148,8
Determinados los resultados anteriores los meses más problemático de la zona
son los meses de julio y agosto con un índice de aridez elevado. El resto de los meses de
verano presentan un índice de aridez medio.
Página 13 de 15
Subanejo 1.2: Estudio climático.
Recuperación entorno Monasterio de Monfero
2.1.2. – Índice de Dantín Cereceda y Revenga.
Con el objeto de destacar la importancia de la aridez en una zona climática,
ambos proponen otro índice termopluviométrico, definido mediante la expresión
siguiente:
I DR 
100  T
P
Donde:
T: temperatura media de medias anuales en ºC. (11.7)
P: precipitación total de medias anuales en mm. (1618.8)
I DR 
100  T
=100*11.7/1618.8=0.72
P
La caracterización climática según el índice de Dantín y Revenga se muestra en
el cuadro siguiente:
ZONAS CLIMATICAS DE MARTONNE
IDR
IDR>4
4IDR>2
IDR2
Zonas climáticas
Zonas áridas
Zonas semiáridas
Zonas húmedas y subhúmedas
El índice de Dantín Cereceda y Revenga es = 0.72, por tanto, nos encontramos
en una zona húmeda o subhúmeda.
2.2. – ARIDEZ.
Para determinar gráficamente la existencia y duración de los periodos secos, se
utilizan los diagramas ombrométricos ó de Gaussen.
Dicho diagrama consiste e reflejar en un eje cartesiano los meses del año en
abscisas y en ordenadas las precipitaciones y las temperaturas medias mensuales, en
mm y ºC, respectivamente. Es necesario hacer la escala de las temperaturas doble que la
Página 14 de 15
Subanejo 1.2: Estudio climático.
Recuperación entorno Monasterio de Monfero
de precipitaciones, y comparando directamente así las dos curvas proporcionan el
periodo seco.
Se define periodo seco cuando la precipitación total de un mes, expresada en
mm, es inferior al doble de la temperatura media, en ºC, de dicho mes, (P>2T). El
periodo seco puede comprender varios meses secos. Si la curva pluviométrica va
siempre por encima de la térmica, no hay ningún periodo seco (clima axérico).
MES
P
T
ENERO
208,3
6,9
FEB
177,6
7,4
MARZ
142,6
8,8
ABRIL
137,7
9,8
MAY
115,3
12,4
JUN
66,8
15,1
JUL AG SEP OCT NOV DIC
38,9 43,4 111,5 157,5 200,9 218,3
17,3 17,5 16,1 13,1
9,4
7,6
Siendo:
T: temperatura media mensual.(ºC)
P: precipitación media mensual (mm)
250
125
200
100
150
75
100
50
50
25
0
0
Temperatura (ºC)
Precipitaciones
(mm)
DIAGRAMA DE GAUSSEN
P
T
T V C
Z IL Y
N L G P
B
RO FE AR BR A JU JU A SE OC NO DI
E
M
M A
EN
Meses
Como se puede observar en este gráfico no existe periodo seco en la zona, ya
que la curva pluviométrica va por encima de la térmica, pero en el mes de julio, la curva
pluviométrica toca a la térmica por ello, puede surgir alguna excepción y algún año en
el mes de julio haber sequía.
Página 15 de 15