> REVISTA RIEMAT ENERO-JUNIO 2018. VOLUMEN 3. NÚMERO 1. ART. 1<
1
Abstract— The Manabí Hydrographic Demarcation (DHM) is
characterized as the only one that does not receive input from
Andes Mountains, therefore, its water network is fed
exclusively by the rainfall that occurs in the rainy season and
that the warm current of El Niño plays a fundamental role in
its production.
In order to have technical information, important for the
planning, control and development of the water resources of
the DHM, in this research is made a temporal analysis of the
monthly precipitation for 55 years, period 1963-2017. The
National Institute of Hydrology and Meteorology of Ecuador
(INAMHI) in station M005, located in the Botanical Garden of
the Technical University of Manabí (Universidad Técnica de
Manabí) in Portoviejo, obtained these records.
An analysis is made of the monthly and annual patterns,
establishing that the El Niño events that occurred in 1983,
1997 and 1998, have set guidelines for the change in
rainwater production at the intensity and temporal
distribution levels, increasing the months of drought, while
the levels of rainfall increase, concentrating in fewer months,
basically in February and March. This is a situation that
increases the water deficit especially when there is not
enough infrastructure of hydraulic works for the storage and
regulation of runoff.
Index Terms— Hydrology, rainfall, monthly distribution, annually
distribution, climate change, El Niño phenomenon
I. INTRODUCCIÓN
esde el año 1963, en concordancia con los datos
pluviométricos registrados por la estación meteorológica
del INAMHI Portoviejo-UTM, la Provincia de Manabí viene
experimentando un comportamiento irregular del clima,
reflejado en los períodos lluviosos, base primordial para el
desarrollo del sector agropecuario.
En Manabí, hace unos 30 años atrás, según testimonios de
viejos agricultores, las lluvias empezaban a mediados o fines de
diciembre, prolongándose el mes de mayo o mediados de junio.
Actualmente, los períodos lluviosos empiezan a mediados o
fines de enero y duran apenas dos y en algunos períodos hasta
tres meses.
Los indicadores climáticos que inciden directamente en el
comportamiento del clima de la región costera del Ecuador y en
especial del clima en Manabí, son la corriente fría del Sur,
conocida también como de Humboldt, y la corriente cálida de
El Niño. La corriente de Humboldt marca el período frío y seco
para Manabí, cuya influencia ejerce a partir de mediados de
junio hasta fines de noviembre o mediados de diciembre, se
caracteriza por la carencia de lluvias y la presencia en
determinadas regiones de las denominadas garúas invernales,
en esta época la temperatura de la superficie del agua del mar
varía entre 23 y 25 ⁰C.
A partir de mediados o fines de diciembre, empieza a
manifestarse paulatinamente la denominada corriente cálida de
El Niño procedente del noroeste o del oeste, denominada así
porque como aparece en diciembre, en época de la celebración
de la Navidad. Esta corriente desplaza hacia el sur a la corriente
fría de Humboldt, además en esta época el agua de la superficie
del mar se calienta con temperaturas que varían entre 25.5 y 27
⁰C, provocando suficiente evaporación, la que al ser
transportada por el viento, desde el mar hacia el continente,
permite la formación de las nubes que provocan las lluvias [2].
Existe el denominado fenómeno de El Niño, que es un evento
difícil de predecir, caracterizado por una brusca variación de la
temperatura del agua del mar superficial en la parte ecuatorial
del océano Pacífico y que incide de manera decisiva en el clima.
En este fenómeno las zonas calientes cerca de la superficie se
desplazan hacia el este, la temperatura del agua del océano
supera los 25⁰C, se acelera la evaporación, provocando la
producción de lluvia en 5-6 veces más de lo normal. Los
eventos de este fenómeno en el período que se analiza han sido
2, en los años 1983 y 1997-1998.
Según datos históricos desde 1790 hasta la presente fecha se
han suscitado 7 fenómenos de El Niño, con intervalos de
aparición de 38, 48, 15, 34, 57 y 15 años [1]. Estos eventos
naturales, al igual que los relacionados con movimientos
telúricos, son considerados estocásticos y predecir el año de su
siguiente aparición es imposible, pero lo cierto es que se ha
demostrado que su presencia marca huellas en el clima en
general, como se lo demuestra con la presente investigación.
II. MATERIALES Y MÉTODOS
nsumo base para el presente trabajo constituyen los registros
de precipitaciones de lluvias mensuales proporcionadas por
Instituto Ecuatoriano de Hidrología y Meteorología del Ecuador
(INAMHI), estación meteorológica M005 ubicada en el Jardín
Botánico de la Universidad Técnica de Manabí, latitud
01°02'26'' S, longitud 80°27'54'' W, período 1963-2017. En la
Campos Cedeño Antonio Fermín
1
, Mendoza Álava Junior Orlando
1
1
Universidad Técnica de Manabí, Ecuador, Av. Urbina y Che Guevara, Portoviejo.
acampos@utm.edu.ec, jmendoza7865@utm.edu.ec
Tendencias del cambio climático en la
Demarcación Hidrográfica de Manabí
D
I
> REVISTA RIEMAT ENERO-JUNIO 2018. VOLUMEN 3. NÚMERO 1. ART. 1<
2
Fig. 1 se muestra la ubicación geográfica de la estación M005
dentro del territorio de la Demarcación Hidrográfica de Manabí
(DHM).
El total de registros de precipitaciones mensuales empleados
en la investigación ascienden a 660 (Tabla I).
Se hace un análisis temporal de las precipitaciones en 2
escenarios: 1) Mensual; y, 2) Anual.
El período de análisis está compuesto de 55 años. Para el
escenario de análisis mensual, en concordancia con los patrones
de lluvias, se obtuvieron 3 rangos de análisis: 1963-1982, 1984-
1996, 1999-2017, se excluyen en el análisis los eventos
extraordinarios del fenómeno de El Niño de los años 1983, 1997
y 1998, pues éstos son eventos no normales cuya periodicidad
es difícil predecir, pero que marcan tendencias de cambio
climático. Los registros aquí empleados totalizan 600. Para
cada uno de los períodos se estimaron los coeficientes de
variación mensual con la ayuda de la fórmula estadística [1, 3]:
𝐶
𝑣
=
𝜎
𝑥̅
( 1 )
Donde 𝜎 — Desviación estándar, 𝑥̅ — Media aritmética.
Para el caso del análisis temporal anual se emplean los
valores totales, es decir la suma de todas las precipitaciones
mensuales, total 55 valores de precipitaciones anuales.
Fig. 1. Ubicación de la estación meteorológica M005 – Portoviejo - UTM
TABLA I
REGISTRO DE PRECIPITACIONES MENSUALES EN MM, ESTACIÓN PORTOVIEJO – UTM (M005)
PERÍODO 1963 — 2017
AÑO
MAR
MAY
JUL
AGO
SEP
OCT
DIC
1963
184.6
11.6
0.0
0.0
0.0
0.0
12.8
1964
205.0
5.1
0.0
0.5
4.4
0.6
19.6
1965
136.0
46.8
15.3
2.7
2.0
0.4
3.2
1966
112.5
18.9
3.1
8.3
8.2
1.7
10.5
1967
28.2
11.6
2.8
0.0
1.0
0.1
1.0
1968
21.9
0.5
0.0
1.0
0.3
0.0
2.1
1969
97.6
83.2
17.0
0.2
0.1
0.3
7.2
1970
118.8
65.5
0.3
0.3
2.0
0.1
7.9
1971
219.5
0.0
0.1
0.1
3.3
1.3
1.2
1972
245.7
2.7
20.5
6.3
3.6
1.6
18.3
1973
55.1
29.7
1.8
1.8
2.9
0.0
4.1
1974
54.6
13.3
0.6
0.1
1.8
4.4
24.2
1975
166.2
3.2
0.4
0.6
14.7
19.2
24.6
1976
124.5
44.9
7.6
0.0
2.9
0.2
8.8
1977
143.7
0.0
0.1
0.1
8.9
0.3
15.5
1978
58.8
11.5
0.0
0.0
0.0
0.0
1.1
1979
20.5
9.9
1.0
1.0
1.1
0.0
0.0
1980
90.7
12.8
0.0
0.0
0.1
0.3
0.4
1981
41.0
0.0
0.0
0.2
0.6
2.3
8.4
1982
28.9
9.7
0.0
0.0
1.1
35.2
116.7
> REVISTA RIEMAT ENERO-JUNIO 2018. VOLUMEN 3. NÚMERO 1. ART. 1<
3
1983
205.0
271.5
231.6
23.4
46.8
1.7
25.6
1984
105.0
0.4
0.6
0.0
0.0
0.1
115.1
1985
95.9
42.6
0.0
0.0
0.0
0.3
34.0
1986
75.7
0.6
0.7
0.0
0.0
3.5
3.8
1987
138.3
23.3
0.8
16.5
1.5
0.1
2.8
1988
30.0
23.8
1.0
0.2
12.2
0.0
5.0
1989
189.1
1.4
0.1
0.0
6.1
0.9
0.5
1990
59.3
1.2
0.0
0.0
0.0
0.0
8.8
1991
28.4
17.0
0.0
0.2
1.9
0.0
18.8
1992
300.0
145.8
0.5
0.0
0.0
0.0
8.8
1993
93.9
0.1
0.0
0.0
0.1
0.4
1.7
1994
183.2
73.6
0.0
0.0
0.4
2.5
75.0
1995
34.5
7.9
1.2
3.0
0.0
0.1
8.8
1996
197.7
0.1
0.8
0.0
0.0
0.0
0.3
1997
217.9
54.8
50.0
65.0
68.5
55.1
292.1
1998
460.2
216.9
20.6
0.2
0.2
0.0
0.0
1999
122.1
19.0
0.2
2.3
0.1
0.5
11.9
2000
38.8
54.2
0.1
0.2
0.5
0.0
18.3
2001
301.9
10.0
0.2
0.0
0.0
0.0
2.5
2002
230.1
18.4
0.0
0.2
0.0
1.5
31.7
2003
25.4
9.1
0.1
0.0
0.0
0.1
26.1
2004
153.4
14.6
0.0
0.0
1.7
1.4
0.4
2005
118.0
0.0
0.1
0.0
0.0
0.0
22.3
2006
161.9
0.3
0.0
1.2
0.0
0.0
5.6
2007
121.8
6.9
2.8
0.0
1.5
0.2
46.8
2008
151.7
5.5
4.6
0.5
0.6
1.4
0.2
2009
80.7
28.2
0.0
11.6
0.0
0.0
3.2
2010
185.9
78.2
3.9
0.1
0.6
0.0
149.1
2011
20.3
0.3
4.5
0.0
0.1
1.3
31.3
2012
235.4
58.0
0.0
0.0
0.0
0.0
22.4
2013
245.7
13.3
0.0
0.3
0.3
10.0
1.3
2014
47.7
50.6
0.3
0.0
1.5
0.0
7.4
2015
195.1
29.5
7.3
0.2
0.5
5.1
19.8
2016
81.6
6.5
0.8
0.0
0.9
0.1
2.5
2017
172.2
87.9
0.2
1.8
0.0
8.5
19.8
Fuente: Instituto Nacional de Hidrología y Meteorología del Ecuador (INAMHI)
III. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
n el análisis mensual de las precipitaciones, de
conformidad con los 3 grupos considerados para los
períodos 1963-1982, 1984-1996 y 1999-2017, se obtuvo
precipitaciones medias mensuales iguales a 393.28, 456.66 y
546.80 mm, lo que indica que existe una tendencia al
incremento de la pluviosidad con el tiempo. Sin embargo,
haciendo un análisis temporal mensual de la distribución de las
lluvias para dichos períodos, se ha detectado que con el tiempo,
el período seco se ha incrementado, tornándose más seco, lo
cual incide determinantemente en el sector agropecuario al no
contar con la suficiente agua para el desarrollo de sus prácticas
habituales.
En las figuras 2, 3 y 4 se puede evidenciar este hecho.
Concretamente, en la Fig. 2, se nota que existe mayor
uniformidad en la distribución de la precipitación, donde agosto
es el mes más seco con 1.16 mm y que el período lluvioso
prácticamente comprende 7 meses: diciembre, enero, febrero,
marzo, abril mayo y junio, teniéndose mayor pluviosidad en el
mes de marzo, 107.69mm.
E
> REVISTA RIEMAT ENERO-JUNIO 2018. VOLUMEN 3. NÚMERO 1. ART. 1<
4
Fig. 2 — Precipitaciones medias mensuales, 1963-1982
La Fig. 3 muestra un esquema de distribución un poco
diferente respecto a la Fig. 2, aquí el período de lluvias
comprende 6 meses, de diciembre a junio con máxima
precipitación en el mes de febrero, 131.65mm. El período seco
se muestra más seco que en el caso anterior, donde la
precipitación se mantiene para todos los meses casi igual, con
valores que fluctúan entre 1 a 2 mm mensuales, es decir casi
nada.
La Fig. 4, período 1999-2017, presenta un esquema casi
similar al de la Fig.3, con notable diferencia del aumento de la
pluviosidad en el mes de febrero, 157.98 mm. El período seco
en este caso, se presenta más seco que en el análisis anterior con
precipitaciones que oscilan entre 0 y 1.5 mm mensuales,
extrema sequía.
Fig. 3 — Precipitaciones medias mensuales, 1984-1996
Fig. 4 — Precipitaciones medias mensuales, 1999-2017
Fig. 5 — Variación de la precipitación anual, 1963-2017
0
50
100
150
200
ENE
FEB
MAR
ABR
MAY
JUN
JUL
AGO
SEP
OCT
NOV
DIC
Precipitación media (mm)
0
50
100
150
200
ENE
FEB
MAR
ABR
MAY
JUN
JUL
AGO
SEP
OCT
NOV
DIC
Precipitación media (mm)
0
50
100
150
200
ENE
FEB
MAR
ABR
MAY
JUN
JUL
AGO
SEP
OCT
NOV
DIC
Precipitación media (mm)
> REVISTA RIEMAT ENERO-JUNIO 2018. VOLUMEN 3. NÚMERO 1. ART. 1<
5
Los coeficientes de variación calculados muestran que no
existe uniformidad de las precipitaciones, ya que los valores
obtenidos fluctúan entre 0.59-3.54, con lo que se afianza el
hecho de la desproporción de la pluviosidad para los períodos
lluviosos y secos.
En la Fig. 5 se aprecia la variación de la precipitación anual,
notándose, en general, una tendencia al incremento de la
precipitación media con el tiempo. De un análisis de dispersión
lineal [4] se obtuvo la siguiente fórmula de incremento de
tendencia:
𝑦 = 4.3165𝑥 − 8062.3
( 2 )
Donde x — Año de análisis; y — Precipitación media anual
en mm.
La aparición de los fenómenos de El Niño, para el período de
análisis, demuestra cambios en la producción de los patrones de
la pluviosidad. Antes del fenómeno sucedido en 1983, el piso
mínimo de precipitaciones anuales era del orden de 184 mm,
después del fenómeno, este piso sufrió un incremento de 20
mm, es decir, llegó a 214 mm (Fig. 5). Después del fenómeno
de 1997-1998, respecto al piso mínimo anterior, hubo un
ascenso de 70 mm, llegándose ésta a ubicar en los 284 mm
anuales.
IV. CONCLUSIONS
A. Las condiciones climáticas, en lo que a la producción de
pluviosidad en la ciudad de Portoviejo se refiere, y que
directamente afectan a la cuenca del río del mismo nombre
(Pfafstetter 1514), desde 1963 hasta 2017 han cambiado. Esta
situación está directamente asociada con la aparición de los
denominadas fenómenos de El Niño de 1983 y 1997-1998. En
la Fig. 6 se resume la distribución de la precipitación media
mensual para los períodos de análisis, notándose el incremento
paulatino de la precipitación en la época lluviosa, cuyos valores
máximos para los períodos 1963-1982, 1984-1996 y 1999-
2017, son de 107.7, 131.6 y 158.0 mm, respectivamente.
Situación contraria sucede con los valores mínimos de la
precipitación media mensual en el período seco, que
disminuyen, alcanzando para los períodos indicados, valores de
1.16, 0.44 y 0.43 mm, respectivamente.
B. Los valores mínimos de precipitaciones anuales (Fig. 7),
después de los eventos de los fenómenos de El Niño para los
períodos considerados han tenido un carácter creciente, con
valores iguales a 184, 214 y 284 mm. Respecto a los valores
máximos, del período 1963-1982 al 1984-1996 hubo un
incremento de 187 mm, mientras que entre los períodos 1984-
1996 y 1999-2017, hubo un leve descenso de 66 mm.
C. Se evidencia que el panorama general tiende a un
incremento de los niveles de pluviosidad pero con un
acortamiento del tiempo de la estación lluviosa con el
consecuente alargamiento de la estación seca, lo que agravaría
el problema de déficit existente en la provincia. Se torna
imperativo el diseño y puesta en funcionamiento de obras
hidrotécnicas para el almacenamiento y regulación de la
escorrentía superficial.
Fig. 6 — Monthly average rainfall
Fig. 7 — Extrem annual rainfall
V. REFERENCES AND LITERATURE
[1] Campos, A. F., Sinichenko, E. K. Características de
Sistemas Fluviales Pequeños y Recursos Hídricos de
la Demarcación Hidrográfica de Manabí, Perspectivas
de Desarrollo /. — Moscú: Universidad de la Amistad
de los Pueblos de Rusia, 2017. — pp. 42-45.
[2] Ismaiylov, G. J., Perminov, A. V. Balance Hídrico
Mundial y Recursos Hídricos de la Tierra, Catastro del
Agua y Supervisión de los Elementos Hídricos /. —
Moscú: FGBOU MGUP, 2013. — pp.
[3] Valinova, V. S. Coeficiente de variación y coeficiente
de determinación [Electronic Resource] / Valinova, V.
S. — 2016. — Access mode: http://univer-
nn.ru/statistika/koefficient-variacii/.
[4] Chereque Morán, W. Hidrología para estudiantes de
ingeniería civil / Wendor Chereque Morán. — Lima,
1989. — pp. 236.
0.0
50.0
100.0
150.0
200.0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Monthly average rainfall (mm)
Meses
1963-1982 1984-1996 1999-2017
184.10
213.90
284.10
757.80
945.40
878.90
0.00
500.00
1000.00
1500.00
1963-1982 1984-1996 1999-2017
Annual rainfall (mm)
MIN MAX
> REVISTA RIEMAT ENERO-JUNIO 2018. VOLUMEN 3. NÚMERO 1. ART. 1<
6
Campos Cedeño A.F. Doctor of
Philosophy in Technical Sciences, Master
of Sciences en Ingeniería, Magister en
Administración Ambiental, Ingeniero
Civil, Naturópata , Docente Principal de la
Universidad Técnica de Manabí por 21
años. Ha impartido e imparte disciplinas
relacionadas con la Mecánica de Fluidos,
Hidráulica e Hidrología de Ingeniería.
Autor de varios libros y artículos científicos para revistas
indexadas de la Federación Rusa y de Ecuador.
Mendoza Álava J.O. Egresado de la
Facultad de Ciencias Matemáticas, Físicas
y Químicas de la Universidad Técnica de
Manabí, Carrera Ingeniería Civil.