MODELO ESPACIAL DE D=
ÍAS DE
LLUVIA EN COSTA RICA MEDIANTE ANÁLISIS DE VALORES PUNTUALES Y EL USO DE
SISTEMAS DE INFORMACIÓN GEOGRÁFICA
Erik Gerardo Orozco Orozco
Profesor de la=
Carrera
de Gestión Integral del Recurso Hídrico, Universidad de Costa Rica, Sede de
Occidente, San ramón, Costa Rica. erik.orozco@ucr.ac.cr
Recibido: =
25/07/2024
- Aceptado : 12/01/2025
RESUMEN: El presente estudio, plantea mediante el uso de los
Sistemas de Información Geográfica, un modelo espacial de la distribución de
días con lluvia mayor a 1 mm en el año, esto en consideración con la
correlación que se determinó para este parámetro climático con la precipita=
ción
media anual en el caso de Costa Rica. Existe una gran potencialidad de este
modelo climático espacial, aunque inicialmente fue construido para la gesti=
ón
de la infraestructura vial, tiene una gran aplicación como parte de la
planificación y construcción de proyectos de infraestructura civil en gener=
al,
así como para evaluar la planificación de las técnicas agrícolas. Así mismo, bajo estas premisas, es posib=
le
presentarlo como parte de un modelo de gestión de riesgo, producto de pérdi=
das
por lluvias en diversas actividades, o la evaluación de zonas con mejores
potenciales para instaurar distintas actividades en función de la
disponibilidad de agua durante el año y del clima esperado. Como resultado
principal se logró la asignación de valores puntuales del modelo a sitios en
donde por la escasez de información meteorológica, no se dispone de datos.
Estos en general coinciden con los sitios de mayores y menores precipitacio=
nes
en el país muchos de los cuales actualmente presentan una alta tasa de
desarrollo de infraestructura.
PALABRAS CLAV=
ES: Días
de lluvia, precipitación, clima de Costa Rica.
ABSTRACT: This investigation with the =
GIS
allowed it to generate a spatial model of days with rain in Costa Rica. An
important correlation was determined between days with rain and the average=
of
rain for the year. This model is important for the risk analysis and the
building planning process, management of the water resources, agricultural
practices, and other applications. As a main achievement, values for that m=
odel
were assigned to the areas without information in the country.
Key words: rain days, prec=
ipitation,
Costa Rica’s climate
<= o:p>
<= o:p>
<= o:p>
INTRODUCCIÓN<= o:p>
Costa Rica es un país que=
a pesar
de su poca extensión (apenas 52.000 km2), presenta una gran
variabilidad climática en su territorio. Sin embargo, como ocurre generalme=
nte
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 varia=
bilidad
genera la necesidad de refinar algunos de los modelos de clima existentes e=
n 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, separadas 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
La realización de mapas con información precisa constituye una base de =
gran
utilidad para la aplicación en diversas áreas relacionadas con el tema de la
disponibilidad hídrica, sea esta en función de su escasez, o más bien de
excesos. Desarrollar modelos mediante Sistemas de Información Geográfica,
corresponde con una de las herramientas, además de la propiamente estadísti=
ca,
que permiten obtener resultados más confiables, ya que en materia de clima =
la
variable geográfica está directamente relacionada.
El
objetivo de este estudio es elaborar un modelo de días con lluvia en el año para Costa Rica, mediante
información regional 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 d=
el 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 fuer=
tes
vientos en el Valle Central y en las planicies Guanacastecas, producto de la
entrada de los alisios del noreste y su recorrido a través de las cordiller=
as
por entre los pasos (zonas de baja elevación) (figura 1). En ciudades como
Liberia, Cañas y Bagaces 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 llegan a tener velocidades cercanas a los 30 km/h.
Como se verá más adelante influye de forma directa en el patrón de lluvias y
nubosidad de la zona montañosa del caribe.
![](3D"3-5491_files/image002.png")
![](3D"3-5491_files/image004.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.
![](3D"3-5491_files/image006.jpg")
Figura 2:=
Líneas de flujo del viento e isot=
acas
(líneas de igual velocidad del viento) en nudos (1 nudo equivale a 1,85 km/=
hr) para los meses de setiembre (presencia de los
![](3D"3-5491_files/image008.png")
Figura 3:=
Posición de la Zona de Convergenc=
ia
Intertropical (ZCIT) a través del año en el meridiano 90º Oeste (Orozco, 20=
07).
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.
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 sobre precipitación media anual y días de lluvi=
a 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"3-5491_files/image010.png")
Figura 4.- Zonificación climática de Costa Rica elaborada por S=
olano
y Villalobos (2000).
![](3D"3-5491_files/image012.png")
Figura 5.- Precipitación media anual para Costa Rica. Fuente Or=
ozco
(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 generar 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 presenta el marco metodológico que se utilizó p=
ara
obtener el resultado buscado.
![](3D"3-5491_files/image014.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 que se presentan en la figura 7, que estas
corresponden bastante bien con una función lineal.
![](3D"3-5491_files/image016.jpg")
Figura 7.- Correlación entre días de lluvia y precipitación med=
ia
anual en Costa Rica.
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 figu=
ra 8
se presenta la curva analítica teórica esperada para el país, y lo que serí=
an
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 mism=
o se
presenta el gráfico de Costa Rica S=
eco
como el promedio asociado a los grupos 1 y 2 de la figura 7.
El modelo espacial generado mediante el SIG, el cual es de tipo raster, se presenta en la figura 9.
![](3D"3-5491_files/image018.png")
Figura 8.- Curva teórica sugerida para Costa Rica y su relación=
con
las curvas calculadas con los datos base.
Sobre el modelo espacial de días de lluvia mayor a 1 mm en el año,
elementos destacables son lo siguientes:
![](3D"3-5491_files/image020.png")
Figura 9.- Modelo espacial de días de lluvia en Costa Rica.
APLICACIONES
Este modelo puede ser de =
gran
utilidad en el país, dado que al ser utilizado en conjunto con una zonifica=
ción
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 realiza=
ción
de análisis más exactos de riesgos económicos. Adicionalmente, 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
REFERENCIAS
Alfaro Martínez, Erick. (1993) “Algunos aspectos del = clima en Costa Rica en las últimas décadas y su relación con fenómenos a escala sinóptica y planetaria”. Informe del proyecto final para optar por el g= rado de Licenciatura en Meteorología. Universidad de Costa Rica. San José.
Alfaro Ocampo, María del Rosario. (1981) “Algunos aspectos de la precipitación en Costa Rica”. Informe del proyecto final para optar por= el grado de Licenciatura en Meteorología. Universidad de Costa Rica. San José. Noviembre
Barrantes, J., et al. (1986) “Atlas Climatológico de= Costa Rica”. Instituto Meteorológico Nacional y Ministerio de Agricultura y Ganadería. San José.
Campos Ortiz, Max. (1995) “Efectos de la topografía sobre el = clima a sotavento de la Cordilleras Volcánica Central, Tilarán y Guanacaste”. Informe del proyecto final para optar por el grado de Licenciatura en Meteorología. Universidad de Costa Rica. San José.
Instituto Meteorológico Nacional. (1988). “Catastro de las series de precipitaciones medidas en Costa Rica”. San José.
Muñoz Moya, Ana Cecilia. (2001) “Distribución espacio – temporal del viento y del potencial de ener= gía eólica en Costa Rica”. Informe del proyecto final para optar por el gra= do de Licenciatura en Meteorología. Universidad de Costa Rica. San José.
Solano, Johnny et Villalobos, Roberto. (2000) “Aspectos fisiográficos aplicados a un bosquejo de regionalización geográfico climático de Costa Ri= ca”. Instituto Meteorológico Nacional. San José.
Vargas Ulate, Gilbert. (1994) “El clima de Costa Rica: Contraste de dos Vertientes”. Editorial Guayacán. San José.
Zarate Hernández, Eladio. (1977) “Principales sistemas de vient= os que afectan a Costa Rica y sus relaciones con la precipitación”. Informe del proyecto final para optar por el grado de Licenciatura en Meteorología. Universidad de Costa Rica. San José.