Periodos de retorno para la precipitación acumulada en varios días

Seguidamente transcribo la colaboración publicada junto con Antonio Mestre en el Calendario meteorológico de AEMET del año 2015

Periodos de retorno para la precipitación acumulada en varios días
Antonio Mestre Barceló
César Rodríguez Ballesteros
Área de Climatología y Aplicaciones Operativas (AEMET)


Resumen

El poder disponer de valores estimados de la frecuencia de ocurrencia de precipitaciones intensas superiores a un determinado umbral es fundamental en tareas de planificación. Hasta la fecha se han llevado a cabo diversos estudios que han caracterizado la frecuencia de precipitaciones máximas a escala diaria, pero se dispone de una información mucho más limitada sobre precipitaciones acumuladas en períodos mayores de 24 horas. Estas estimaciones son necesarias cuando lo que se pretende es caracterizar situaciones que dan lugar a precipitaciones persistentes de escala temporal larga, como es el caso de los temporales atlánticos. Este trabajo pretende por ello cubrir un ámbito temporal más amplio que el de trabajos anteriores, y plantea el cálculo de los períodos de retorno de precipitaciones sobre intervalos de tiempo variables desde 1 a 5 días consecutivos, para lo que se utiliza la información mas actualizada disponible en el Banco Nacional de Datos Climáticos de AEMET de una selección de estaciones principales.


Introducción: Objetivos del trabajo

El disponer de una estimación lo más precisa posible de la frecuencia de ocurrencia de precipitaciones intensas superiores a un determinado umbral es básico en tareas de planificación, en particular en todas aquellas relacionadas con el análisis de riesgos hidrológicos, tales como la determinación de zonas inundables y el diseño de obras de infraestructura hidráulica, como canales, presas, azudes de derivación, sistemas de drenaje de carreteras y aeropuertos y redes de alcantarillado. Estas actuaciones requieren el disponer de unos valores estimados de los caudales máximos que pueden circular por el cauce de un río con una determinada probabilidad de ocurrencia, lo que a su vez exige una amplia información climática de base, en particular  cuando se adopte el método hidrometeorológico que se basa en la simulación del proceso de generación de escorrentías a partir de las precipitaciones.

Este marco climático condiciona además el criterio de selección del método específico de tratamiento de los datos pluviométricos para la evaluación del riesgo climático de ocurrencia de precipitaciones intensas, en el sentido de que las escalas espaciales y temporales y las distribuciones espacio-temporales de los campos de precipitación característicos de los sistemas meteorológicos que pueden dar origen a estos fenómenos extremos determinan la información específica a utilizar en los análisis de riesgos climáticos, ya se trate de series históricas de datos locales de precipitación, de series temporales de precipitaciones medias estimadas sobre áreas predefinidas o bien de series temporales de precipitaciones acumuladas sobre intervalos temporales de duración variable.

En el caso de España, su ubicación, en una zona de transición entre áreas en las que predominan masas de aire de muy diferentes características, da lugar a una gran heterogeneidad climática en relación con el tamaño del país y es así mismo causa de que la gama de escalas espaciales y temporales asociadas a estos sistemas meteorológicos productores de precipitaciones intensas que pueden dar lugar a crecidas de los ríos sea muy amplia. Así, los episodios de precipitaciones intensas que dan lugar a inundaciones se suelen producir, bien por temporales de larga duración que afectan a áreas muy extensas, temporales que están normalmente asociados a la penetración en la Península de sucesivos sistemas frontales procedentes del Océano Atlántico, bien por lluvias de carácter torrencial, en general de tipo convectivo, asociadas a las perturbaciones de influencia Mediterránea, que pueden también afectar a áreas extensas aunque menos que en el caso anterior y tiene una duración menor que los temporales atlánticos o bien, ya a una menor escala espacial y temporal, por la acción de tormentas locales que pueden en determinadas condiciones dar lugar a precipitaciones de intensidad torrencial en zonas de extensión reducida, siendo especialmente peligrosas en el caso de que estos núcleos convectivos queden anclados sobre una zona concreta. Por todo ello la información climática básica requerida en el análisis de riesgos abarcará desde los valores de las intensidades máximas puntuales de precipitación registradas en intervalos temporales de unos cuantos minutos hasta períodos de varios días consecutivos, siendo también de gran utilidad disponer de una  evaluación basada en un análisis de episodios de los valores de los coeficientes de reducción areal que permitan estimar para cada zona las intensidades máximas areales en función del intervalo temporal de acumulación y de la extensión de la zona

En AEMET se han llevado a cabo diversos estudios que han caracterizado la frecuencia de ocurrencia de  precipitaciones máximas a escala diaria (INM, 1998; INM, 2007). En concreto en el estudio regionalizado llevado a cabo en 2001 (INM;1998) se utilizó como información de base el conjunto formado por los datos de precipitación diaria de un total de 2270 estaciones, llevando a cabo un análisis y modelización estadística de las series locales de precipitaciones máximas para cada estación pluviométrica seleccionada Los resultados de este trabajo incluyeron para cada estación los valores máximos esperados de la precipitación diaria para 2, 5, 25, 50,100, 250 y 500 años, junto con los intervalos de confianza de la estimación para diversos niveles de confianza. Este análisis fue actualizado posteriormente para incluir información más reciente (INM, 2007). Así mismo se abordó la extensión del análisis frecuencial de precipitaciones extremas a períodos de tiempo variables, con la realización de un trabajo sobre curvas Intensidad-Duración-Frecuencia (IDF) a nivel nacional (INM, 2003). La base de información utilizada para este trabajo fue la compuesta por los datos disponibles procedentes de bandas pluviográficas digitalizadas, generándose las series de intensidades máximas anuales de precipitación para cada uno de los observatorios seleccionados para el estudio sobre distintos intervalos temporales de acumulación desde 5 minutos hasta 72 horas, con objeto de cubrir la mayor gama posible de escalas temporales concordantes con las asociadas a las estructuras meteorológicas que dan lugar a situaciones de crecidas. 

Partiendo de estos trabajos previos, el objetivo de este trabajo es cubrir un ámbito temporal más largo que el llevado a cabo en trabajos anteriores, procediendo a estimar los períodos de retorno de precipitaciones sobre intervalos de tiempo variables desde 1 a 5 días consecutivos, y utilizando para ello la información mas actualizada disponible en el Banco Nacional de Datos Climáticos de AEMET de una selección de estaciones principales.

Metodología

En este trabajo se han utilizado los datos de precipitación diaria, referidos al día pluviométrico (de 07 UTC a 07 UTC) de un conjunto de estaciones principales extraídas del BNDC. Estas estaciones, en total 54, se relacionan en la tabla 1. El criterio de selección utilizado ha sido que se trate de estaciones principales con series suficientemente largas, mayores de 40 años. En el caso de que hubiera lagunas en los datos diarios el año correspondiente ha sido excluido del cálculo.

El cálculo de los periodos de retorno se ha llevado a cabo mediante el uso de la aplicación actualmente operativa en el Banco Nacional de Datos Climatológicos de AEMET, que fue desarrollada conjuntamente por personal del Área de Climatología y Aplicaciones y por José Antonio López, director del Programa de Técnicas Climatológicas. El tratamiento estadístico (J. A. López, 2010), consiste en el ajuste local de los datos de precipitación máxima anual para cada estación e intervalo de tiempo definido a una distribución de Gumbel. Con objeto de mejorar los resultados que se obtendrían ajustando a una distribución Gumbel utilizando para ello el método de Harris (Harris, 1996). Este método supone una mejora importante frente al anterior método tradicional. Se basa en tener en cuenta el error en la estimación de los valores de la variable reducida, haciendo una regresión ponderada en lugar de una regresión simple. El método de Harris mejora además la estimación de los valores de la variable reducida correspondientes a cada valor de la muestra. En esta aplicación el cálculo de los intervalos de confianza de los valores estimados se lleva a cabo mediante el denominado bootstrapping paramétrico (Efron, B., R. Tibshirani, 1993). 


 Tabla 1. Estaciones mostradas en las tablas del presente artículo
Provincia
Indicativo
Nombre estación
Altitud (m)
Longitud
Latitud (N)
Completo
Abreviado
 (utilizado en las tablas)
A Coruña
1387
A Coruña
A Coruña
58
08-25-17W
43-21-57
Albacete
8175
Albacete/Los Llanos
Albacete
702
01-51-45W
38-57-06
Alicante
8025
Alicante
Alicante
81
00-29-39W
38-22-21
Almería
6325O
Almería/Aeropuerto
Almería
21
02-21-25W
36-50-47
Araba/Álava
9091O
Foronda-Txokiza
Foronda
513
02-44-06W
42-52-55
Asturias
1249I
Oviedo
Oviedo
336
05-52-27W
43-21-12
Ávila
2444
Ávila
Ávila
1130
04-40-48W
40-39-33
Badajoz
4452
Badajoz/Talavera La Real
Badajoz
185
06-48-50W
38-53-00
Baleares
B228
Palma De Mallorca, Cmt
Palma de Mallorca
3
02-37-31E
39-33-12
Barcelona
0076
Barcelona/Aeropuerto
Barcelona
4
02-04-12E
41-17-34
Bizkaia
1082
Bilbao/Aeropuerto
Bilbao
42
02-54-21W
43-17-53
Burgos
2331
Burgos/Villafría
Burgos
891
03-37-17W
42-21-22
Cáceres
3469A
Cáceres
Cáceres
394
06-20-20W
39-28-17
Cádiz
5973
Cádiz, Obs.
Cádiz
2
06-15-28W
36-29-59
Cantabria
1109
Santander/Parayas
Santander
5
03-49-53W
43-25-45
Castellón
8500A
Castellón-Almazora
Castellón
43
00-04-19W
39-57-26
Ceuta
5000A
Ceuta (Monte Hacho)
Ceuta
200
05-17-32W
35-53-44
Ciudad Real
4121
Ciudad Real
Ciudad Real
628
03-55-13W
38-59-21
Córdoba
5402
Córdoba/Aeropuerto
Córdoba
90
04-50-46W
37-50-39
Cuenca
8096
Cuenca
Cuenca
948
02-07-55W
40-04-02
Gipuzkoa
1024E
San Sebastián, Igueldo
San Sebastián
251
02-02-28W
43-18-23
Girona
0367
Girona/Costa Brava
Girona
143
02-45-48E
41-54-42
Girona
9585
La Molina
La Molina
1703
01-56-22E
42-19-57
Granada
5514
Granada/Base Aérea
Granada
690
03-38-00W
37-08-10
Guadalajara
3168C
Guadalajara-El Serranillo
Guadalajara
639
03-10-24W
40-39-33
Huelva
4642E
Huelva, Ronda Este
Huelva
19
06-54-35W
37-16-48
Huesca
9898
Huesca/Pirineos
Huesca
541
00-19-35W
42-05-00
Jaén
5270B
Jaén
Jaén
580
03-48-32W
37-46-39
La Rioja
9170
Logroño/Agoncillo
Logroño
353
02-19-52W
42-27-08
Las Palmas
C649I
Gran Canaria/Aeropuerto
Gran Canaria
24
15-23-22W
27-55-21
León
2661
León/Virgen Del Camino
León
916
05-39-04W
42-35-18
Lleida
9771C
Lleida
Lleida
185
00-35-53E
41-37-34
Lugo
1505
Lugo/Rozas
Lugo
445
07-27-27W
43-06-41
Madrid
3195
Madrid, Retiro
Madrid
667
03-40-41W
40-24-43
Madrid
2462
Navacerrada
Navacerrada
1894
04-00-38W
40-47-35
Málaga
6155A
Málaga/Aeropuerto
Málaga
5
04-28-56W
36-39-58
Melilla
6000A
Melilla
Melilla
52
02-57-23W
35-16-35
Murcia
7031
Murcia/San Javier
Murcia
4
00-48-12W
37-47-20
Navarra
9263D
Pamplona/Noain
Pamplona
459
01-39-00W
42-46-37
Ourense
1690A
Ourense
Ourense
143
07-51-35W
42-19-31
Palencia
2400E
Palencia-Autilla Pino
Palencia
874
04-36-10W
41-59-44
Pontevedra
1484C
Pontevedra
Pontevedra
108
08-36-57W
42-26-18
Salamanca
2867
Salamanca/Matacán
Salamanca
790
05-29-54W
40-57-34
Santa Cruz D
C449C
Sta. Cruz De Tenerife
Sta. Cruz de Tenerife
35
16-15-19W
28-27-48
Segovia
2465
Segovia
Segovia
1005
04-07-35W
40-56-43
Sevilla
5783
Sevilla/San Pablo
Sevilla
34
05-52-45W
37-25-00
Soria
2030
Soria
Soria
1082
02-28-59W
41-46-30
Tarragona
0016A
Reus/Aeropuerto
Reus
71
01-10-44E
41-08-59
Teruel
8368U
Teruel
Teruel
900
01-07-27W
40-21-02
Toledo
3260B
Toledo
Toledo
515
04-02-43W
39-53-05
Valencia
8416
Valencia
Valencia
11
00-21-59W
39-28-50
Valladolid
2539
Valladolid/Villanubla
Valladolid
846
04-51-20W
41-42-43
Zamora
2614
Zamora
Zamora
656
05-44-07W
41-30-56
Zaragoza
9434
Zaragoza/Aeropuerto
Zaragoza
263
01-00-15W
41-39-38


Resultados

En la tabla que se adjunta (tabla 2) se presentan los resultados obtenidos para cada estación, correspondiendo a los períodos de retorno de 2, 5, 10, 25, 50 y 100 años de las precipitaciones acumuladas en 1 día, 2 días consecutivos y 5 días consecutivos.

Tabla 2: Valores de precipitación acumulada en diferentes intervalos para un determinado
período de retorno.
Estación
Días
acumulación
Valor de retorno estimado de la precipitación máxima acumulada
en los días indicados para un periodo de:
2 años
5 años
10 años
25 años
50 años
100 años
A Coruña
1
43,0
55,3
63,4
73,7
81,3
88,9
2
57,7
73,5
83,9
97,1
106,8
116,5
5
85,4
105,9
119,5
136,6
149,4
162,0
Albacete
1
35,8
50,4
60,0
72,2
81,2
90,2
2
45,8
63,0
74,4
88,7
99,4
110,0
5
56,4
75,4
88,0
103,9
115,7
127,4
Alicante
1
49,9
76,2
93,6
115,7
132,0
148,2
2
60,1
90,8
111,1
136,8
155,8
174,7
5
70,7
108,2
133,0
164,4
187,7
210,8
Almería
1
31,5
47,1
57,4
70,4
80,1
89,7
2
36,3
54,1
65,9
80,8
91,9
102,8
5
43,0
63,4
76,8
93,9
106,5
119,1
Foronda
1
41,4
53,6
61,6
71,9
79,4
87,0
2
56,4
71,4
81,3
93,9
103,2
112,5
5
79,4
102,7
118,1
137,5
151,9
166,3
Oviedo
1
49,6
63,6
72,9
84,6
93,2
101,8
2
70,8
87,7
98,9
113,1
123,6
134,0
5
97,8
116,2
128,4
143,7
155,2
166,5
Ávila
1
28,7
40,1
47,6
57,1
64,1
71,1
2
36,2
49,8
58,7
70,1
78,5
86,9
5
47,0
65,0
77,0
92,0
103,2
114,3
Badajoz
1
35,5
45,6
52,3
60,8
67,1
73,4
2
46,3
59,3
67,9
78,8
86,8
94,8
5
66,2
82,9
94,0
108,0
118,4
128,7
Palma de Mallorca
1
41,9
54,0
62,1
72,2
79,8
87,3
2
53,7
71,5
83,2
98,1
109,1
120,1
5
71,5
101,3
121,1
146,1
164,6
183,0
Barcelona
1
62,2
91,0
110,0
134,1
152,0
169,7
2
78,6
118,4
144,7
178,0
202,7
227,2
5
96,1
143,6
175,1
214,9
244,4
273,7
Bilbao
1
62,1
82,5
96,0
113,1
125,8
138,3
2
84,2
110,1
127,2
148,9
164,9
180,8
5
119,1
153,2
175,7
204,2
225,4
246,4
Burgos
1
33,1
42,0
47,8
55,2
60,6
66,1
2
45,8
57,6
65,4
75,3
82,6
89,8
5
62,4
77,0
86,6
98,8
107,9
116,8
Cáceres
1
43,0
55,8
64,3
75,1
83,1
91,0
2
55,6
69,8
79,2
91,0
99,8
108,5
5
79,6
105,3
122,3
143,8
159,7
175,6
Cádiz
1
53,3
73,3
86,5
103,2
115,5
127,8
2
70,3
96,1
113,2
134,8
150,8
166,6
5
96,5
134,0
158,8
190,2
213,5
236,6
Santander
1
58,5
76,1
87,7
102,4
113,4
124,2
2
83,3
106,9
122,5
142,2
156,9
171,4
5
124,1
159,4
182,7
212,2
234,1
255,8
Castellón
1
61,6
90,4
109,5
133,6
151,5
169,2
2
77,6
113,1
136,6
166,3
188,3
210,2
5
98,2
144,4
175,0
213,7
242,3
270,8
Ceuta
1
55,0
77,9
93,0
112,1
126,3
140,4
2
73,2
100,6
118,7
141,6
158,6
175,5
5
97,4
133,2
156,9
186,9
209,1
231,2
Ciudad Real
1
30,7
40,9
47,7
56,2
62,5
68,8
2
40,1
54,1
63,4
75,1
83,8
92,5
5
56,6
74,1
85,7
100,4
111,3
122,1
Córdoba
1
50,5
69,8
82,5
98,6
110,6
122,4
2
66,3
91,7
108,5
129,7
145,5
161,1
5
100,7
138,6
163,6
195,3
218,8
242,1
Cuenca
1
34,7
46,9
55,0
65,3
72,9
80,4
2
43,6
55,3
63,0
72,8
80,1
87,3
5
62,5
76,5
85,7
97,4
106,1
114,7
San Sebastián
1
68,4
89,5
103,5
121,2
134,3
147,3
2
92,0
118,4
135,9
158,0
174,5
190,7
5
132,8
168,3
191,9
221,7
243,7
265,6
Girona
1
61,2
84,2
99,4
118,6
132,9
147,0
2
79,2
106,5
124,6
147,4
164,4
181,2
5
103,8
141,2
166,1
197,4
220,7
243,7
La Molina
1
80,3
111,0
131,3
156,9
175,9
194,8
2
111,1
158,1
189,3
228,6
257,7
286,7
5
137,6
196,1
234,9
283,9
320,2
356,3
Granada
1
29,9
40,1
46,8
55,3
61,6
67,9
2
40,5
53,0
61,3
71,7
79,5
87,2
5
55,4
70,5
80,5
93,2
102,6
111,9
Guadalajara
1
28,9
37,5
43,1
50,3
55,6
60,8
2
39,2
50,9
58,6
68,3
75,6
82,7
5
53,9
71,6
83,4
98,2
109,2
120,1
Huelva
1
48,8
71,7
86,9
106,1
120,3
134,4
2
64,5
95,3
115,7
141,4
160,5
179,5
5
91,0
135,2
164,4
201,4
228,8
256,0
Huesca
1
45,2
60,1
69,9
82,3
91,6
100,7
2
56,0
74,2
86,2
101,4
112,6
123,8
5
69,9
89,7
102,8
119,4
131,7
143,9
Jaén
1
40,3
56,0
66,4
79,5
89,2
98,9
2
56,3
71,6
81,8
94,6
104,1
113,5
5
74,2
98,3
114,2
134,4
149,4
164,2
Logroño
1
31,7
42,0
48,8
57,5
63,8
70,2
2
41,0
54,7
63,8
75,2
83,7
92,1
5
50,6
66,5
77,1
90,4
100,2
110,0
Gran Canaria
1
27,4
45,6
57,6
72,7
84,0
95,2
2
35,7
59,3
75,0
94,7
109,4
123,9
5
40,9
67,5
85,1
107,3
123,8
140,2
León
1
32,7
42,1
48,3
56,2
62,0
67,8
2
43,8
57,1
65,9
77,0
85,2
93,4
5
62,3
79,3
90,5
104,7
115,2
125,6
Lleida
1
37,2
49,8
58,1
68,6
76,4
84,1
2
44,8
59,2
68,7
80,8
89,7
98,6
5
54,7
70,6
81,2
94,5
104,4
114,2
Lugo
1
46,0
59,1
67,8
78,8
86,9
95,0
2
67,3
89,3
103,9
122,4
136,0
149,6
5
94,0
121,0
138,9
161,5
178,2
194,9
Madrid
1
31,3
40,5
46,6
54,3
60,0
65,6
2
41,6
53,3
61,0
70,8
78,0
85,2
5
58,5
74,8
85,5
99,2
109,3
119,3
Navacerrada
1
70,8
94,8
110,8
130,9
145,8
160,6
2
102,1
138,4
162,4
192,7
215,2
237,5
5
145,4
195,3
228,4
270,2
301,2
332,0
Málaga
1
66,7
95,6
114,7
138,8
156,7
174,5
2
85,8
122,2
146,3
176,7
199,3
221,8
5
115,2
165,9
199,5
242,0
273,4
304,7
Melilla
1
49,2
75,2
92,4
114,1
130,2
146,2
2
63,4
97,3
119,7
148,1
169,1
190,0
5
76,1
114,6
140,1
172,4
196,3
220,0
Murcia
1
55,7
85,3
105,0
129,8
148,2
166,5
2
69,2
104,8
128,3
158,1
180,2
202,1
5
79,9
122,7
151,0
186,8
213,3
239,7
Pamplona
1
43,1
58,2
68,2
80,8
90,2
99,5
2
58,3
75,8
87,3
101,9
112,7
123,4
5
74,0
95,9
110,4
128,6
142,2
155,7
Ourense
1
45,5
58,3
66,8
77,5
85,4
93,3
2
61,5
75,3
84,5
96,1
104,7
113,3
5
90,6
117,2
134,8
157,1
173,6
190,0
Palencia
1
26,9
35,7
41,5
48,9
54,3
59,7
2
36,6
45,8
51,8
59,5
65,2
70,8
5
48,9
61,3
69,6
80,0
87,8
95,4
Pontevedra
1
68,4
84,5
95,1
108,6
118,5
128,4
2
97,1
121,3
137,3
157,5
172,5
187,4
5
151,9
191,9
218,4
251,9
276,8
301,4
Salamanca
1
28,7
36,8
42,3
49,1
54,2
59,2
2
37,2
49,2
57,1
67,2
74,6
82,0
5
48,9
64,5
74,8
87,9
97,6
107,2
Santa Cruz de Tenerife
1
41,2
64,6
80,0
99,5
114,0
128,4
2
52,4
79,6
97,6
120,4
137,3
154,1
5
63,2
95,4
116,7
143,7
163,7
183,6
Segovia
1
27,8
34,8
39,4
45,2
49,5
53,8
2
34,4
42,1
47,2
53,7
58,5
63,3
5
49,2
61,7
70,1
80,6
88,3
96,1
Sevilla
1
51,2
69,8
82,1
97,7
109,2
120,7
2
68,8
94,4
111,4
132,8
148,7
164,4
5
99,2
134,0
157,0
186,1
207,7
229,1
Soria
1
32,8
43,5
50,6
59,6
66,3
72,9
2
43,5
56,6
65,3
76,2
84,4
92,4
5
60,7
76,6
87,1
100,4
110,2
120,0
Reus
1
60,4
84,4
100,3
120,4
135,3
150,1
2
75,1
104,6
124,2
148,9
167,3
185,5
5
90,7
126,1
149,6
179,2
201,2
223,1
Teruel
1
35,7
48,1
56,3
66,6
74,3
81,9
2
44,1
60,3
71,0
84,5
94,6
104,5
5
50,1
65,6
75,8
88,7
98,3
107,9
Toledo
1
29,8
41,5
49,2
59,0
66,3
73,5
2
37,3
51,4
60,8
72,6
81,3
90,0
5
51,8
72,4
86,0
103,3
116,1
128,7
Valencia
1
68,4
106,7
132,0
164,0
187,8
211,3
2
83,8
129,0
159,0
196,8
224,9
252,8
5
101,1
150,5
183,3
224,6
255,3
285,8
Valladolid
1
32,7
45,2
53,5
63,9
71,7
79,3
2
42,3
57,5
67,5
80,2
89,6
98,9
5
56,5
73,8
85,2
99,7
110,4
121,0
Zamora
1
27,5
36,7
42,7
50,4
56,1
61,7
2
35,1
47,4
55,6
65,9
73,5
81,1
5
46,0
63,2
74,6
89,0
99,6
110,2
Zaragoza
1
35,5
48,6
57,3
68,2
76,4
84,5
2
43,8
59,5
69,8
83,0
92,7
102,3
5
52,1
71,5
84,4
100,6
112,7
124,6

Si bien los valores obtenidos solo tienen validez en el entorno de cada una de las estaciones de la muestra seleccionada, dado que se ha trabajado individualmente con las series de cada estación, a efecto de visualizar los resultados se han incluido en este trabajo una serie de mapas que representan los valores de precipitación acumulados en períodos de 2 y 5 días correspondientes a períodos de retorno de 10, 50 y 100 años (mapas 1 a 6). Cabe indicar el carácter meramente indicativo de estos mapas de cara a analizar la distribución geográfica de estos valores, dado que sólo se han realizado los cálculos para un número limitado de estaciones, por lo que no están adecuadamente representados los efectos orográficos. Con objeto de paliar algo este problema se han incluido en el listado de estaciones dos ubicadas en alta montaña: Navacerrada y la Molina. 

En el caso del análisis de las precipitaciones acumuladas en 2 días consecutivos, los correspondientes mapas para períodos de retorno de 10, 50 y 100 años se muestran en las figuras 1, 2 y 3. Como se puede apreciar en dichos mapas, para un período de retorno de 10 años las precipitaciones superan los 100mm en toda la franja mediterránea desde Murcia a Gerona, así como en gran parte de Andalucía, mitad oriental de la vertiente cantábrica, oeste y centro de Galicia y zonas elevadas de los sistemas montañosos. Los valores más altos, superiores a 150mm se aprecian en los observatorios de montaña: La Molina y Navacerrada, alcanzándose valores próximos a 150mm en Málaga y Barcelona. En zonas llanas del interior peninsular los valores calculados oscilan en general entre los 60 y los 80mm, quedando por debajo de 60mm en diversos observatorios de Castilla y León y norte de Castilla La Mancha. Se puede así mismo apreciar que la distribución espacial de los valores estimados para los períodos de retorno más altos, de 50 y 100 años se mantiene similar a grandes rasgos a la correspondiente al período de 10 años. Para un período de retorno de 50 años los valores más altos se aprecian en La Molina con algo más de 250mm, superándose también los 200mm en Navacerrada, Valencia y Barcelona, mientras que los más bajos se registran en las mismas áreas mencionadas para el anterior período de retorno, con 58,5mm en Segovia y 65,2mm en Palencia. Finalmente para el período de 100 años los valores más altos de precipitación corresponden a La Molina con 286,7mm, seguido de Valencia con 252,8mm y el puerto de Navacerrada con 237,5mm, mientras que en un sentido contrario, en las dos mesetas no se alcanzan en general los 100mm, con valores mínimos de 63,3mm en Segovia y 70,8mm en Palencia.

El cociente entre la precipitación máxima para un período de retorno de 50 años y el correspondiente a 10 años alcanza un valor promedio sobre el conjunto de estaciones analizadas de 1,32, con una dispersión relativamente reducida sobre la muestra de estudio, alcanzando este cociente los valores más elevados en la costa mediterránea, donde oscilan en torno a 1,40 y sobre todo en Canarias (1,46 en el observatorio de Las Palmas) y los mas reducidos, entre 1,24 y 1,28 en Galicia, regiones Cantábricas, Extremadura y algunos puntos de las dos mesetas, con valores mínimos de 1,24 en Orense y Segovia. De igual forma se pueden analizar los valores de los cocientes entre las precipitaciones máximas para períodos de retorno de 100 y 10 años, obteniéndose un valor medio en torno a 1,46. En consonancia con lo que se observa en el caso anterior, los valores más altos de este coeficiente se alcanzan en las regiones mediterráneas, donde se sitúan en general entre 1,55 y 1,58 y en Canarias donde se alcanzan el valor máximo de 1,65, con datos del observatorio de Las Palmas. Por el contrario en Galicia, regiones cantábricas y otras áreas del extremo occidental peninsular los valores de este coeficiente se sitúan en general entre 1,35 y 1,39, con un mínimo de 1,34 en los observatorios de Orense y Segovia.

Figura 1. Valor de retorno estimado de la precipitación máxima acumulada en 2 días para un periodo de 10 años

Figura 2. Valor de retorno estimado de la precipitación máxima acumulada en 2 días para un periodo de 50 años

Figura 3. Valor de retorno estimado de la precipitación máxima acumulada en 2 días para un periodo de 100 años

En relación con las precipitaciones acumuladas en 5 días consecutivos se ha llevado a cabo un análisis similar al realizado para las acumulaciones en 2 días, mostrándose los mapas correspondientes a períodos de retorno de 10, 50 y 100 años en las figuras 4, 5 y 6 respectivamente. Se puede apreciar claramente como para estos períodos de acumulación más largos, los valores máximos de precipitación para los diversos períodos de retorno se incrementan en Galicia de forma más acusada que en el resto de las zonas, de modo que en el suroeste de Galicia casi igualan a los valores de las regiones mediterráneas y los de los observatorios de alta montaña. Este incremento relativo también se observa, aunque en menor medida, en las regiones cantábricas y en el oeste de Andalucía. Así, para el período de retorno de 10 años (figura 4) los valores de precipitación más elevados, por encima de 200mm, se aprecian en los observatorios de Navacerrada y La Molina y en el de Pontevedra, que supera a los de la vertiente Mediterránea. Para el período de 50 años los valores máximos estimados superan los 300mm en Navacerrada y La Molina y los 275mm en Pontevedra, quedando muy cerca de este valor Málaga (273). Finalmente para 100 años el valor máximo se aprecia en la Molina con 356 mm, superando asimismo los 300mm, los observatorios de Navacerrada (352mm), Málaga (305mm.) y Pontevedra (301mm). Los valores más bajos, para todos los períodos de retorno, se aprecian en las dos mesetas, especialmente en la meseta norte, con un mínimo en los observatorios de Palencia y Segovia, que alcanzan en torno a 70mm para 10 años, 88mm para 50 años y 96mm para 100 años. 

Los cocientes entre las precipitaciones máximas para los períodos de retorno de 100 y de 50 años y el correspondiente a 10 años alcanzan valores prácticamente idénticos a los que se obtuvieron para el período de acumulación de 2 días, con un valor promedio de 1,32 para 50 años y de 1,45 para 100 años, y con una distribución geográfica también muy parecida a del período de acumulación de 2 días. Así los cocientes en el caso de la comparación entre 50 y 10 años varían entre el valor de 1,21 correspondiente al observatorio de Oviedo y 1,46 del de Las Palmas y en el de la comparación entre 100 y 10 años entre 1,30 en Oviedo y 1,65 en Las Palmas.
      
Figura 4. Valor de retorno estimado de la precipitación máxima acumulada en 5 días para un periodo de 10 años

Figura 5. Valor de retorno estimado de la precipitación máxima acumulada en 5 días para un periodo de 50 años

Figura 6. Valor de retorno estimado de la precipitación máxima acumulada en 5 días para un periodo de 100 años

Finalmente se ha llevado a cabo un análisis de la distribución geográfica de los cocientes entre las precipitaciones para un determinado período de retorno para 2 y 5 días y el valor a dicho período de retorno para 24 horas. El interés de estos valores radica en el hecho de que, mientras que son muy escasos los estudios sobre la frecuencia de eventos de precipitaciones acumuladas en períodos de tiempo superiores a un día, se dispone en cambio de una bibliografía mas amplia acerca de las precipitaciones máximas diarias, por lo que utilizando estos coeficientes se podrían inferir, al menos de forma aproximada, los valores de precipitación máxima para cierto período de retorno en una estación y en un período de acumulación distinto del día a partir de los valores diarios. En las figuras 7 y 8 se han representado los valores de estos coeficientes en el caso de la comparación entre la precipitación acumulada en 2 días y la precipitación diaria; en el que se refiere al período de retorno de 10 años se advierte una variación espacial suave de los coeficientes, en dirección noroeste-sureste, con los valores más elevados en Galicia y zonas de alta montaña donde superan 1,40, mientras que los mas bajos se aprecian en el tercio oriental (salvo la zona de Pirineos), donde quedan por debajo de 1,25. En el de 100 años se puede apreciar una distribución bastante similar a la del caso anterior. 

En las figuras 9 y 10 se han representado los coeficientes correspondientes a la comparación entre la precipitación acumulada en 5 días y la precipitación diaria; en el que se refiere al período de 10 años se advierte una variación espacial de estructura similar a la del caso anterior (2 días) aunque con contrastes más marcados, poniéndose en este caso en evidencia el efecto de la persistencia de los temporales atlánticos, con valores especialmente altos en el suroeste de Galicia, por encima de 2,2 y coeficientes también superiores a 2 en Navacerrada así como en Cantabria y valores muy próximos a 2 en Baleares, frente a valores mínimos por debajo de 1,40 en el levante, sureste y zona de la Ibérica, áreas donde las precipitaciones intensas se producen en general asociadas a eventos de corta duración. Para el período de retorno de 100 años la distribución espacial es muy similar a la anterior, con un valor máximo de 2,35 en Pontevedra y un mínimo de 1,32 en Teruel.
              
Figura 7. Cociente (%) entre los valores de retorno para un periodo de 10 años de la precipitación máxima acumulada en 2 días frente a la acumulada en 24 horas

Figura 8. Cociente (%) entre los valores de retorno para un periodo de 100 años de la precipitación máxima acumulada en 2 días frente a la acumulada en 24 horas

Figura 9. Cociente (%) entre los valores de retorno para un periodo de 10 años de la precipitación máxima acumulada en 5 días frente a la acumulada en 24 horas

Figura 10. Cociente (%) entre los valores de retorno para un periodo de 100 años de la precipitación máxima acumulada en 5 días frente a la acumulada en 24 horas
             
Bibliografía

1) Instituto Nacional de Meteorología. MIMAM (1998). Las precipitaciones máximas en 24 horas y sus períodos de retorno en España: Un estudio por regiones” 1998.

2) Instituto Nacional de Meteorología. MIMAM (2007). Estudio sobre precipitaciones máximas diarias y sus períodos de retorno. CD.

3) Instituto Nacional de Meteorología. MIMAM (2003). Curvas de Intensidad-Duración .Edita Secretaría General Técnica, Centro de Publicaciones del Ministerio de Medio Ambiente. CD.

4) J. Antonio. López. “Técnicas estadísticas empleadas en el programa de ajuste de extremos y cálculo de períodos de retorno”. Anexo del documento “Guía de usuario de la Aplicación de Periodos Retorno”, AEMET, 2010.

5) Harris, R.I. (1996), “Gumbel re-visited: a new look at extreme value statistics applied to wind speeds”. J. Wind Eng. Ind. Aerodyn., 59:1-22.

6) Efron, B., R. Tibshirani, (1993): An Introduction to the Bootstrap. Chapman and Hall.

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