La Tabla 1 muestra los tipos de clima con precipitación media anual P_ma y las correspondientes relaciones P_ma /P_tag . Para determinar las relaciones apropiadas de E_pa /P_ma, se ha estimado aproximadamente la evapotranspiración potencial a través del espectro climático, para las regiones subtropicales y de latitud media. Por ejemplo, los autores estiman E_pa = 3000 mm en el límite entre las regiones superárida e hiperárida. Las estimaciones correspondientes para otras regiones llevaron a las relaciones E_pa /P_ma mostradas en la Tabla 1.

3.  DATOS MUNDIALES SOBRE SEQUÍAS Y CLIMAS

En los Estados Unidos, las sequías tienden a ser más persistentes en el interior del país que en las áreas más al este o al oeste, con duraciones de sequías moderadas y severas que varían entre 3 y 5 años (Karl 1983). La mayor persistencia de la sequía en las grandes llanuras del centro de América del Norte que en cualquier otra parte de los Estados Unidos ha sido documentada por Karl et al. (1987) y Laird et al. (1996). Johnson y Kohne (1993) han demostrado que la persistencia de sequía es mayor en el interior de los Estados Unidos, incluidos los estados de Wyoming, Colorado, Dakota del Norte y Montana. Horn (1989) estudió la variabilidad espacial de las sequías en Idaho, estado en el cual la precipitación media anual varía entre 250 y 1500 mm, con un promedio de unos 800 mm. Concluyó que la duración media de las sequías varió entre 5.6 y 6.4 años en todo el estado.

Klugman (1978) ha estudiado las sequías en el Medio Oeste superior de los Estados Unidos desde 1931 hasta 1969. Este análisis mostró mientras que las décadas de los años 1930 y 1950 fueron décadas de sequía, las de los años 1940 y 1960 fueron períodos húmedos. Esto indica un intervalo de recurrencia de 20 años para esta región subhúmeda, con una precipitación media anual de 1500 mm. Karl y Young (1987) han informado de intervalos de recurrencia de sequías que oscilan entre 20 y 60 años en el sureste de los Estados Unidos. Esta ubicación incluye Carolina del Norte, Georgia y Tennessee, que tienen climas húmedos.

El subcontinente de la India, cuya mitad norte se encuentra sobre el trópico de Cáncer, tiene una amplia variabilidad de regímenes climáticos, desde superáridos hasta superhúmedos. Las altas tasas de evapotranspiración (potencial) prevalecen sobre el hiperárido Rajastán, en el oeste de la India, con una tasa anual que supera los 2500 mm y alcanza los 3500 mm en algunas regiones del noroeste de Rajastán. Por el contrario, las tasas bajas de evapotranspiración prevalecen sobre el Assam hiperhúmedo y el Himalaya de Bengala, en el noreste de la India, con tasas anuales en el rango de 1200 a 1500 mm. En el centro de la India, que es semiárido, las tasas de evapotranspiración varían en el rango de 1400 a 1800 mm (Abbi 1974). Gregory (1989) ha informado que las sequías en regiones hiperhúmedas de la India, como Assam, son muy poco frecuentes, y la última sequía documentada en la región data de 1900.

El continente australiano, más de la mitad del cual se encuentra debajo del trópico de Capricornio, tiene una amplia variabilidad en los regímenes climáticos. Por ejemplo, en el hiperárido William Creek, en el sur de Australia, la precipitación es de 127 mm y la evapotranspiración potencial es de 2460 mm. En el Perth semiárido/subhúmedo, de la Australia Occidental, la precipitación es de 890 mm y la evapotranspiración potencial es de 1670 mm. En la zona subhúmeda de Sydney, en Nueva Gales del Sur, la precipitación es de 1200 mm y la evapotranspiración supera los 1020 mm (Kendrew 1961). French (1987) ha analizado series de precipitaciones anuales a largo plazo para el semiárido Georgetown, en el centro norte de Australia Meridional, donde la precipitación media anual es de 475 mm. Los registros de 1874 a 1985 muestran veinte (20) eventos de sequía, es decir, un intervalo de recurrencia promedio de 5.6 años.

La experiencia rusa muestra que durante los últimos 1000 años, se han producido sequías catastróficas con una frecuencia de 8 a 12 veces por siglo (cada 10 años en promedio). En Kazajstán, que es en su mayoría hiperárida y árida (Zonn et al. 1994), se han producido alrededor de 35 sequías graves en los últimos 100 años, es decir, cada 3 años en promedio. En Ucrania, donde el clima y los suelos son más favorables para la producción agrícola, las sequías recurren cada 4-5 años (Kogan 1997).

Ponce (1995a) ha documentado los eventos de sequía en el polígono de sequías del noreste del Brasil durante el siglo XX. El polígono contiene una diversidad de regiones biogeográficas, que van desde áridas a semiáridas a subhúmedas y húmedas. Los datos sugieren un intervalo de recurrencia de 4 a 12 años, con un valor medio de alrededor de 10 años. La duración de la sequía varió entre 1 y 5 años.

Ponce (1995b) ha documentado que las sequías hidrológicas en la cuenca del río Alto Paraguay, en el centro occidental de Brasil, se repiten cada 28-30 años en promedio y duran 3-6 años. La precipitación media anual en la cuenca del Alto Paraguay varía entre 900 y 2000 mm, con un promedio de 1380 mm.

4.  MODELO CONCEPTUAL DE CARACTERIZACIÓN DE SEQUÍAS

El modelo conceptual desarrollado en este artículo se ocupa específicamente de las sequías meteorológicas que duran al menos un año, con énfasis en las regiones subtropicales y de latitud media. La persistencia es la propiedad de un evento de sequía que dura más de un año. Para un evento de sequía dado, la intensidad se refiere a la extensión del déficit de precipitación. Para determinar la intensidad de la sequía, la deficiencia de humedad se acumula durante la duración de la sequía. Por lo tanto, cuanto mayor sea la duración, mayor será la intensidad. Dado que los períodos secos son generalmente seguidos por los correspondientes períodos húmedos, se deduce que el intervalo de recurrencia es siempre mayor que la duración. Por lo tanto, para las sequías meteorológicas que duran al menos un año, el intervalo de recurrencia es de por lo menos dos años.

Los conceptos anteriores de intensidad y duración de sequía se asemejan a la severidad de duración y magnitud de Dracup et al., en la cual la magnitud se define como la relación entre severidad y duración (Dracup et al. 1980). En el presente caso, la intensidad es similar a la severidad; por lo tanto, la intensidad es igual a la magnitud multiplicada por la duración.

Un modelo conceptual funciona en el promedio; es decir, describe tendencias generales y no necesariamente eventos específicos. Está destinado a agregar los componentes determinísticos y estocásticos de las anomalías de precipitación. El valor del modelo es que proporciona un marco conceptual para interpretar la variabilidad regional.

Dado un año de sequía con precipitación P en el cual P < P_ma, la deficiencia de precipitación puede clasificarse en tres tipos: (1) moderada, con P/P_ma = 0.75; (2) severa, con P/P_ma = 0.5; y (3) extrema, con P/P_ma = 0.25 (Instituto Nacional de Hidrología 1990). La intensidad de la sequía se define como la relación entre el déficit (P_ma - P ) y la media (P_ma). Para una sequía que dura más de un año, la intensidad se define como la suma de las intensidades anuales:

Pma - P             I  =  ∑   __________                   Pma

(1)

en la cual I = índice de intensidad de sequía.

Por lo tanto, la intensidad media anual de sequía es la intensidad total de la sequía dividida por la duración. La intensidad media anual de la sequía ha sido denominada magnitud de sequía por Dracup et al. (1980) y como intensidad de carrera (run intensity) por Frick et al. (1990).

El presente modelo conceptual de caracterización de la sequía bajo está basado en las siguientes premisas, las cuales han sido ampliamente respaldadas por observaciones:

1. La duración de la sequía varía a lo largo del espectro climático, alcanzando un máximo alrededor del centro y disminuyendo hacia los extremos.

2. Dado que la intensidad de la sequía está directamente relacionada con la duración, la intensidad también alcanza un máximo alrededor del centro del espectro climático y disminuye hacia los extremos.

3. El intervalo de recurrencia de la sequía aumenta gradualmente desde el lado seco al lado húmedo del espectro climático.

La Tabla 1 resume el modelo conceptual de caracterización de sequías. Para la duración de una sequía, los valores esperados varían entre 1 y 6 años, con valores mayores hacia la mitad del espectro climático (6 años), disminuyendo hacia cualquier extremo (1 año). Las duraciones más largas hacia la mitad del espectro climático se deben a una mayor variabilidad de precipitación interanual dentro de las regiones semiáridas y subhúmedas. Dentro de estas regiones, es probable que la duración de sequía sea la más larga, acercándose a los 4-6 años. Las duraciones más cortas hacia ambos extremos del espectro climático se justifican debido a la menor variabilidad de las precipitaciones interanuales. En regiones superáridas, la variabilidad se reduce porque las cantidades de precipitación son pequeñas; en regiones superhúmedas. la variabilidad se reduce debido a la duración de la temporada de lluvias, la cual se acerca a los 12 meses.

El intervalo de recurrencia de sequía varía entre 2 años en el extremo muy seco y alrededor de 100 años en el extremo muy húmedo, aumentando aproximadamente en una progresión geométrica. Dado que el intervalo de recurrencia disminuye de climas húmedos a secos, y dado que siempre debe exceder la duración, se deduce que la duración debe disminuir hacia el lado seco del espectro climático (Tabla 1). Así, en las regiones hiperáridas, las sequías son breves y se repiten una vez cada 2-3 años; en las regiones semiáridas y subhúmedas, las sequías son largas y se repiten una vez cada 6 a 25 años; en las regiones hiperhúmedas, las sequías son breves y se repiten una vez cada 50-100 años.

5.  RESUMEN

Se ha formulado un modelo conceptual de caracterización de sequías a través del espectro climático, principalmente adecuado para regiones subtropicales y de latitud media. El modelo estima los valores esperados de duración, intensidad e intervalo de recurrencia de sequía como una función de la relación entre la precipitación media anual y la precipitación terrestre anual global.

La duración de la sequía varía entre 1 y 6 años en todo el espectro climático y alcanza un máximo hacia la mitad. La intensidad varía directamente con la duración, y el intervalo de recurrencia aumenta aproximadamente en una progresión geométrica, desde 2 años en el lado extremadamente seco hasta aproximadamente 100 años en el lado extremadamente húmedo. La comparación del modelo conceptual con los datos existentes en varios países del mundo muestra que el modelo puede ser adecuado como marco para el análisis, planificación y manejo de sequías.

APÉNDICE.  BIBLIOGRAFÍA