Erik Gerardo Oroz=
co
Orozco1,
1.&n=
bsp;
Universidad
de Costa Rica, Carrera de Gestión Integral del Recurso Hídrico Sede de
Occidente San Ramón, Costa Rica, erik.orozco@ucr.ac.cr
Recibido:25/09/2024 Aceptado: 14/01/2025
RESUMEN:
PALABRAS
CLAVES: Días de lluvia, precipitación, clima =
de
Costa Rica.
ABSTRACT: This study, using Geographic Information Systems, proposes a spatial model for the distributi= on of days with rainfall greater than 1 mm per year. This takes into account t= he correlation determined for this climate parameter with average annual precipitation in Costa Rica. This spatial climate model has great potential; although it was initially constructed for road infrastructure management, it has broad applications in the planning and construction of civil infrastruc= ture projects in general, as well as for evaluating the planning of agricultural techniques. Likewise, under these premises, it is possible to present it as= part of a risk management model, resulting from rainfall losses in various activities, or the evaluation of areas with the greatest potential for establishing different activities based on water availability throughout the year and the expected climate. The main result was the assignmen= t of specific model values to sites, where data are unavailable due to the scarc= ity of meteorological information. These generally= coincide with the sites with the highest= and lowest rainfall in the country, many of which currently h= ave a high rate of infrastructure development.
Keywords: Rain days, precipitation, =
Costa
Rica´s climate.
INTRODUCCIÓN
Costa =
Rica es un
país que a pesar de su poca extensión (apenas 52.000 km2), prese=
nta
una gran variabilidad climática en su territorio. Sin embargo, como ocurre =
generalmente
en países en vías de desarrollo, la información de la cual se dispone para
análisis de clima es muy generalizada para las distintas regiones, y escasa=
en
la mayoría de los casos. Esta
variabilidad genera la necesidad de refinar algunos de los modelos de clima
existentes en el país, los cuales en muchos casos presentan problemas como =
la
falta de homogeneidad, así como la carencia de una buena precisión. Por
ejemplo, se encuentran en el valle central oriental de Costa Rica, separada=
s a
una distancia no mayor a 30 km, las localidades de Cartago y la parte alta =
del
Parque Nacional Tapantí. En el primer caso, en =
El
Tejar se registran lluvias anuales promedio menores a los 1.500 mm, coincid=
iendo
con las zonas de menor registro pluviométrico en el año; mientras que en
OBJETIVO:
Elabo=
rar un
modelo de días con lluvia en el año para Costa Rica, mediante información r=
egional
del Instituto Meteorológico Nacional y el uso de los sistemas de información
geográfica.
MARCO
TEÓRICO
Uno de los aspectos que genera mayor importancia para definir el clima =
de
Costa Rica es el patrón de vientos, y este presenta una explicación que
básicamente proviene de la escala regional. Durante los meses de invierno del Hemisferio Norte (de noviembre a abril) la ZCIT se ubi=
ca
cercana a los cinco grados de latitud norte. El alisio tiene dirección del
noreste y así, el Pacífico no tiene una influencia directa por este sistema,
por lo que se encuentra bajo régimen estacional seco. Solamente se dan fuertes vientos en el V=
alle
Central y en las planicies Guanacastecas, producto de la entrada de los ali=
sios
del noreste y su recorrido a través de las cordilleras por entre los pasos
(zonas de baja elevación) (figura 1). En ciudades como Liberia, Cañas y Bag=
aces
alcanzan velocidades de hasta 25 km/h (Muñoz, 2001). Para el caso del Valle
Central en estos meses de la época seca se tienen vientos de entre 15 y 20
km/h. En algunas zonas del cantón central de la provincia de Alajuela se ll=
egan
a tener velocidades cercanas a los 30 km/h. Como se verá más adelante influ=
ye
de forma directa en el patrón de lluvias y nubosidad de la zona montañosa d=
el
caribe.
![](3D"5491_galeradav3_archivos/image004.png")
=
![](3D"5491_galeradav3_archivos/image006.png")
=
Figura 1.- =
Pasos de montaña en Costa Rica vistos desde =
ambas
costas (Fuente: Orozco, 2007).
A finales del mes de abril y principios de mayo, la ZCIT migra hacia
latitudes mayores al norte y con ello se da un cambio de dirección de los
vientos que afectan el país. Ahora el alisio del sur tiene una dirección
suroeste, con lo cual se da un choque directo con la costa Pacífica de Costa
Rica y con ello trae las lluvias a esta zona del país (figuras 2 y 3). La
estación lluviosa en la Vertiente del Pacífico avanza de sur a Norte, de ahí
que zonas como la Península de Osa y el Valle del General tengan una mayor
precipitación que la Península de Nicoya y la llanura Guanacasteca.
Solano y Villalobos (2000) realizaron un estudio en donde se categoriza=
ba
el clima de Costa Rica. Para ello dividieron el país en una serie de zonas y
subzonas, las cuales presentaban comportamientos regularmente homogéneos.
En la tabla 1 se presentan los datos más relevantes sobre el bosquejo de
regionalización climática elaborada por Solano y Villalobos (2000), así como
los valores incluidos del estudio de precipitación media anual y días de ll=
uvia
mayores a 1 mm. Se observa que existen zonas, c=
omo la
RC1, en donde se registran los mayores promedios tanto de días de lluvia co=
mo
de precipitación anual. Esto hace suponer que podría darse en el caso del p=
aís
alguna correlación importante que permita asociar las dos variables de forma
analítica.
![3D"imagen](3D"5491_galeradav3_archivos/image008.jpg")
Figura 2: Líneas de flujo del viento e isotacas (líne=
as de
igual velocidad del viento) en nudos (1 nudo equivale a 1,85 km/hr) para los meses de setiembre (presencia de los
![](3D"5491_galeradav3_archivos/image010.png")
=
Figura 3: Posición de la Zona de Convergencia Intertr=
opical
(ZCIT) a través del año en el meridiano 90º Oeste (Orozco, 2007).
En la figura 4 se presenta el bosquejo de zonificación climática que es=
tos
autores realizaron para el país. Se observa en él la presencia de siete
regiones principales, y cada una con entre tres y cinco subzonas distintas
según corresponda con la variabilidad climática.
Como parte del estudio de Orozco (2007) se construyó un modelo de
precipitación promedio anual en Costa Rica. Para ello se utilizaron los dat=
os
que se publicaron por Barrantes (2003), y se le dio un tratamiento de mejor=
a en
la distribución mediante la topografía del país.
En la figura 5 se presenta el mapa de precipitación media anual en Costa
Rica, publicado en el estudio de Orozco (2007), el cual define con una
precisión de 250 mm el valor de las láminas de lluvia anual esperada en
promedio para todo el país. Aquí se observan los contrastes, en donde en zo=
nas
bastante cercanas se presentan precipitaciones extremas, tanto en sequía co=
mo
en excedente de lluvia, lo cual está muy asociado a regímenes de días de
lluvia.
Tabla 1.- Datos so=
bre
precipitación media anual y días de lluvia en Costa Rica. Tomado de Solano y
Villalobos (2000).
|
Subregión |
Nombre |
Lugares Representativos |
Precipitación anual (mm) |
Días de lluvia en el año |
|
RN1 |
Faldas Orientales de las Cordilleras de Guanacaste y Tilarán |
Cuatro Bocas, Aguas Claras, Bijagua, Fortuna, Chachagua, Pocosol. |
3.100 |
225 |
|
RN2 |
Faldas del Norte de la Cordillera Volcánica Central |
Florencia, Ciudad Quesada, Buena Vista, Aguas Zarcas, Venecia, Río Cuarto, San Miguel, Cariblanco.<= o:p> |
3.768 |
226 |
|
RN3 |
Llanuras de Guatuso |
Upala, Caño Negro, Los Chiles, San Rafael, San Jorge |
2.722 |
204 |
|
RN4 |
Llanuras de San Carlos |
Boca Arenal, Muelle, Altamira, San Jorge, Chambacú, Tres Amigos, Boca de San Carlos. |
3.020 |
184 |
|
RN5 |
Llanuras de San Carlos |
La Virgen, Chillante, Puerto Viejo, El Muelle, La Trinidad. |
3.710 |
193 |
|
RC1 |
Cuenca de los Río Macho, Grande de Orosi y Pejibaye |
Tapantí |
4.150 |
248 |
|
RC2 |
Faldas del Caribe del Macizo Irazú - Turialba =
y de
la Cordillera de Talamanca – Valle del Reventazón |
Coliblanco, Pacayas, Turrialba, La Suiza, Pacuare, Platanillo, Moravia de Chirripó, Mat=
ama,
Valle de Talamanca, San José Cabécar |
2.300 |
190 |
|
RC3 |
Llanura de Tortuguero |
Colorado, Tortuguero |
4.860 |
226 |
|
RC4 |
Llanuras de Santa Clara y Matina, y Cuenca del Río Banano |
Guápiles, Roxana, Guácimo, Pocora,
Siquirres, Batán Matina, Puerto Limón. |
3.844 |
201 |
|
RC5 |
Al Sur de la Cuenca del Río Banano |
Pandora, Cahuita, Amubri=
,
Sixaola. |
2.470 |
166 |
|
VC1 |
Valle Central Occidental |
San José, Alajuela, Heredia, Naranjo, Grecia.=
|
1.950 |
129 |
|
VC2 |
Valle Central Oriental |
Cartago=
,Orosí, Cachí, El Guarc=
o. |
2.016 |
128 |
|
VC3 |
Faldas de la Cordillera Volcánica Central |
Zarcero, Rancho Redondo, San José de la Montaña. |
2.820 |
147 |
|
RMS1 |
Cuenca alta de los RíosT=
urrubares
y Tulín, y el Val=
le de
Candelaria |
Turrubares, Puriscal, Acosta, Jorco, Frailes, La Lucha, San Cristóbal |
2.370 |
149 |
|
RMS2 |
Cuenca Alta del Río Pirr=
is |
El Empalme, San Pedro de León Cortés, Tarrazú, Dota. |
2.190 |
147 |
|
PN1 |
Subregión Occidental de la Península de Nicoya |
Cabo Velas, Bahía Ballena, Santa Cruz, Nicoya, Hojancha, Carmona, Florida, Belén, Nosara, San Gabriel, La Fresca, Cóbano, Cabuya, Paquera,
Lepanto, Punta Coyote. |
2.385 |
99 |
|
PN2 |
Subregión Central del Pacífico Norte |
La Cruz, Puntarenas, Santa Rosa, Liberia, Bagaces, Cañas, La Juntas, Filadelfi=
a. |
1.800 |
97 |
|
PN3 |
Base y Faldas de las Cordilleras de Guanacaste y Tilarán |
Los Inocentes, Los Guayabos, Río Naranjo, Hacienda Tenorio, Tierras Morenas, Tilarán, Arenal, Monteverde.=
|
2.462 |
173 |
|
PN4 |
Cuenca Baja de los Ríos Barranca y Grande de Tárcoles |
Miramar, San Mateo, Orotina, Tárcoles |
2.637 |
111 |
|
PC1 |
Valle de Parrita |
Jacó, Herradura, Parrita, Playa Hermosa, Gamalotillo, Tulín, Esterillos, Punta Judas. |
3.122 |
140 |
|
PC2 |
Cuenca del Río Naranjo, Quepos |
Esterillos Este, Isla Damas, Quepos, Playa Savegre |
3.689 |
163 |
|
PC3 |
Cuenca del Río Barú, Dominical |
Playa Matapalo, Dominical, Portalón, Tierras Morenas, Tinamaste, Punta Uvita |
3.923 |
148 |
|
PS1 |
Valle del General y de Coto Brus |
San Isidro, Volcán Buenos Aires, Potrero Grande, San Vito. |
3.050 |
175 |
|
PS2 |
Valle de Diquís |
Puerto Cortés, Palmar, Sierpe |
3.710 |
174 |
|
PS3 |
Valle de Coto Colorado |
Golfito, Coto, Neily. |
4.820 |
220 |
|
PS4 |
Península de Osa |
Sirena, Corcovado, Rincón de Osa, Puerto Jiménez. |
4.282 |
192 |
|
PS5 |
Faldas del Pacífico de la Cordillera de Talamanca |
Buena Vista, Alto San Juan, San Jerónimo, Can=
aán,
Esperanza, Fila Tigre, Rio Bar=
ú,
Mellizas, Río Sutu. |
3.320 |
211 |
![](3D"5491_galeradav3_archivos/image012.png")
=
Figura 4.- Zonific=
ación
climática de Costa Rica elaborada por Solano y Villalobos (2000).
![](3D"5491_galeradav3_archivos/image014.png")
=
Figura 5.- Precipi= tación media anual para Costa Rica. Fuente Orozco (2007).
METODOLOGÍA
La metodología empleada consistió en un análisis de correlación de la
precipitación media anual con los distintos valores zonales de medición de =
días
con lluvia, en sitios que representan las regiones del país definidas por
Solano y Villalobos (2002). Con estos datos, se generaron cuatro grupos de
zonas con correlaciones semejantes, lo cual a nivel físico se interpreta co=
mo
regiones climáticas relativamente homogéneas.
Con el uso de los sistemas de información geográfica, fue posible gener=
ar
un modelo espacial a partir de las correlaciones estimadas que generaron las
variaciones de los días de lluvia en función de la precipitación de forma
zonal. Así mismo, se analizaron y =
se
homogenizaron las condiciones de frontera. Estas reflejaron que los valores
calculados para los bordes en que coinciden las zonas son similares, lo cual
genera evidencia de que la correlación es adecuada. En la figura 6 se prese=
nta
el marco metodológico que se utilizó para obtener el resultado buscado.
![](3D"5491_galeradav3_archivos/image016.png")
=
Figura 6.- Marco
metodológico seguido en el estudio.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Como punto de partida es importante analizar la correlación que se pres=
entó
para las variables de días de lluvia y precipitación. Se observa que existe
evidencia que de acuerdo con la forma que se plantearon las correlaciones q=
ue
se presentan en la figura 7, que estas corresponden bastante bien con una
función lineal.
Un aspecto de gran relevancia es que las pendientes de las distintas
correlaciones lineales son muy semejantes. Esto refleja que, en el caso que=
se
analiza para Costa Rica, los datos corresponden a la parte intermedia de la
curva de distribución teórica de los días de lluvia en el año (curva polino=
mial
que converge a 365 para precipitaciones muy elevadas), y por eso un ajuste
lineal genera resultados adecuados dentro del rango de análisis.
En la figura 8 se presenta la curva analítica teórica esperada para el
país, y lo que serían las correlaciones encontradas de los datos base. Se
presentan los datos asociados a los gráficos Costa Rica Húmedo como el promedio entre los grupos 3 y 4 de la
figura 7. Así mismo se presenta el gráfico de Costa Rica Seco como el promedio asociado a los grupos 1 y 2 de=
la
figura 7.
![](3D"5491_galeradav3_archivos/image018.jpg")
=
Figura 7.- Correla=
ción
entre días de lluvia y precipitación media anual en Costa Rica.
El modelo espacial generado mediante el SIG, el cual es de tipo raster, se presenta en la figura 9.
Sobre el modelo espacial de días de lluvia mayor a 1 mm en el año, elem=
entos
destacables son lo siguientes:
-&nb=
sp;
La zona=
con
lluvias más frecuentes en el país es la de Tapantí,
en la cual se registran cifras de días con lluvia en promedio cercanas a los
300, lo cual equivale a un 80% de los días del año con precipitaciones. Bas=
ado
en los días de lluvia y la cantidad de precipitación que existe en esta zon=
a,
se tiene que hay diariamente en promedio casi 25 mm de precipitación. Este =
el
valor de lluvias que se tiene en un mes de época seca con mucha lluvia en el
Pacífico Central y Norte.
-&nb=
sp;
Otra de=
las
zonas con gran cantidad de días de lluvia es la del lago Arenal. Aquí se
registran promedios de 260 días en el año de precipitaciones, lo que equiva=
le a
un 70% como mínimo.
-&nb=
sp;
El Valle
Central está en el segundo grupo de zonas con menor cantidad de días de
lluvias. Apenas tiene un 35% de lo días de año con precipitaciones, y esto =
se
traduce numéricamente en cantidades cercanas a los 130 días.
-&nb=
sp;
La cota
inferior de días la tiene la región del Golfo de Nicoya y la Llanura
Guanacasteca, en donde menos de 100 días al año se dan lluvias, lo que equi=
vale
a un porcentaje cercano o inferior en algunos casos a un 30%.
-&nb=
sp;
La mayor
parte de la región Caribe registra un porcentaje mayor al 50% de los días d=
el
año con lluvias. No obstante, en las partes altas de las cuencas de los Ríos
Matina y Bananito, se registran porcentajes con días de lluvias superiores =
al
70%. En el Pacífico, se tienen como dato más común un porcentaje mayor al 4=
0%,
lo que significa aproximadamente 150 días.
Básicamente en este mapa y con estas diferencias notables de color es q=
ue
se pueden apreciar los dos regímenes de lluvias del país. La diferencia rad=
ica
en que en el Caribe no existe una marcada época seca, mientras que en el
Pacífico en la mayoría de las zonas se tienen períodos con meses secos. Cabe
destacar que este número de meses secos aumenta hacia el norte de la costa =
del
Pacífico de Costa Rica, siendo mínimo en la Península de Osa.
![](3D"5491_galeradav3_archivos/image020.png")
=
Figura 8.- Curva t=
eórica
sugerida para Costa Rica y su relación con las curvas calculadas con los da=
tos
base.
=
![](3D"5491_galeradav3_archivos/image022.png")
=
Figura 9.- Modelo =
espacial
de días de lluvia en Costa Rica.
APLICACIONES
Este m=
odelo
puede ser de gran utilidad en el país, dado que al ser utilizado en conjunto
con una zonificación de los meses secos y de la época lluviosa permitiría
determinar el comportamiento climático promedio durante el año, lo cual es =
un
gran insumo para la programación de obras civiles, así como la estimación de
días laborables con condiciones climáticas específicas durante el año,
conduciendo a la realización de análisis más exactos de riesgos económicos.=
Adicio=
nalmente,
el modelo también permite incluir la variable calculada en el análisis de la
disponibilidad de agua, así como la determinación y caracterización de zonas
según factores naturales como la recarga de acuíferos y deslizamientos prod=
ucto
de alta exposición a humedad durante algunas épocas del año.
RECOMENDACIONES
Sería
conveniente a partir de la distribución de lluvia esperada en el país const=
ruir
dos modelos básicos a escala nacional que generen insumos en el tema de la
planificación hídrica del país.
El pri=
mero es un
mapa con la precipitación esperada para un año húmedo, el cual sería con una
probabilidad de excedencia de un 10%. El otro es un mapa de la precipitación
esperada para un año seco, el cual presente una probabilidad de excedencia =
de
un 90%.
Junto =
con estos
insumos, es conveniente determinar los días de lluvia asociados a una
precipitación esperada para años húmedos y secos, para las cuales se dispon=
e ya
de correlaciones asociadas que permitan determinar esta variable con la cua=
l se
podrían refinar los análisis de riesgo, así como la planificación del recur=
so
hídrico.
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