Relaciones climáticas entre la fractalidad temporal de los episodios de lluvia y de sequía

Abstract

La concentración de la lluvia y la recurrencia de las sequías suelen estudiarse de forma independiente. Sin embargo, el comportamiento fractal de la lluvia sugiere que existen relaciones de similitud a diferentes escalas temporales entre ambos aspectos climatológicos. En este trabajo se ha tomado un conjunto de 66 409 series temporales de precipitación diaria de todo el mundo y se han obtenido diferentes patrones de semejanza entre la concentración de la lluvia y el comportamiento fractal de las rachas, tanto secas como húmedas. Usando índices de irregularidad tales como el Theil, Atkinson, Gini y el índice n, se han encontrado relaciones estadísticas altamente significativas entre las medidas de fractalidad, entropía y concentración. Este estudio podría servir para caracterizar los climas del mundo según la fractalidad de los episodios de lluvia. Además, las relaciones entre los diferentes índices permite optimizar la caracterización y medición de los cambios climáticos en los patrones de precipitación y sus impactos en la sociedad.

Rainfall concentration and drought recurrence are usually studied independently. However, the fractal behavior of the precipitation suggests that there are similarity relations to different time scales between both climatic features. In this paper we have taken a set of 66,409 time series worldwide and have obtained different patterns of similarity between the rainfall concentration and the fractal behavior of both dry and wet spells. Using irregularity indices such as Theil, Atkinson, Gini and index n, highly significant statistical relationships were found between measures of fractality, entropy and concentration. This study could serve to characterize the climates of the world according to fractality of rainfall episodes. In addition, relations between different indexes will optimize the characterization and measurement of climate change in precipitation patterns and their impacts on society.