Aproximación a la modelación estocástica del viento de turbonadas en la ciudad de Mérida, Yucatán
Resumen
Las turbonadas son eventos de tormenta, que en la planicie norte de Yucatán producen afectaciones notables en las áreas urbanas. El objetivo de este trabajo es describir sus características de duración, velocidad y dirección del viento y proponer modelos estocásticos útiles en ingeniería. Se hizo una revisión de notas periodísticas que registraron daños en la infraestructura urbana de la ciudad de Mérida, ocasionados por turbonadas (de 2012 a 2019). Se usaron datos meteorológicos de seis turbonadas (4 de la época de lluvias y 2 de la época de nortes) analizando duración, velocidad y dirección de los vientos. De manera complementaria, se analizaron datos históricos de las velocidades de viento máximas mensuales de 1998 a febrero de 2019. El análisis de las variables incluyó cálculos estadísticos y pruebas de bondad de ajuste de modelos probabilísticos univariados. Se encontró que la duración de las turbonadas puede modelarse con las distribuciones Loglogística y Lognormal (con parámetros = 1.713; = 0.763 y = 0.898; = 0.453, respectivamente) y la velocidad media del viento con la distribución Weibull ( = 1.824 y = 11.540). La velocidad de las rachas de viento se puede modelar con la distribución de valor extremo más grande ( = 27.800 y = 6.973) y la dirección correspondiente con frecuencias relativas acumuladas y secuencias aleatorias con una dirección inicial y probabilidades asociadas al cambio de ángulo de incidencia del viento. Los modelos propuestos tienen un uso potencial en ingeniería estructural y biomecánica experimental.
Citas
Bryan G.H. and H. Morrison (2012), Sensitivity of a Simulated Squall Line to Horizontal Resolution and Parameterization of Microphysics. Monthly Weather Review Volume 140. DOI: 10.1175/MWR-D-11-00046.1.
Casanova H. (2018). Graficación Estadística y Visualización de Datos. Vol. 21, No. 3, 2017, ISSN: 2448-8364.
D’Agostino R. B., Stephens M. A. (1986). Goodness-of-Fit Techniques. 1st edition. Marcel Dekker. New York. ISBN: 0-8247-7487-6.
Delignette-Muller M.L. and Dutang C. (2015), fitdistrplus: An R Package for Fitting Distributions. Journal of Statistical Software, 64(4), pp. 1-34.
Delignette-Muller M.L. and Dutang C. (2018). fitdistrplus: An R Package for Fitting Distributions. Paper accepted in the Journal of Statistical Software. https://cran.r-project.org/web/packages/fitdistrplus/vignettes/paper2JSS.pdf (01/Feb/2019).
Futyan, J.M. & Anthony D. Del Genio (2007), "Deep Convective System Evolution over Africa and the Tropical Atlantic", Journal of Climate 20, pp. 5041-5060.
García C.O., H.U. Ramírez, J. Alcalá, A. Meulenert, M. E. García (2007). Investigaciones Geográficas, Boletín del Instituto de Geografía-UNAM 63, pp. 7-16.
Houze R.A (1977). Structure and dynamics of a tropical squall-line system. Monthly weather review 105, pp. 1540-1567.
Horváth A., I. Geresdi, P. Németh, K. Csirmaz and F. Dombai (2008) Numerical modeling of severe convective storms occurring in the Carpathian basin. Atmospheric Research 93, pp. 221–237.
Newton C.W. (1950). Structure and mechanism of the prefrontal squall line. Journal of meteorology 7, pp. 210-222.
Oarda T.B.M.J., C. Charron, J.Y. Shin, P.R. Marpu, A.H. Al-Mandoos, M.H. Al-Tamimi, H. Ghedira and T.N. Al Hosary (2015). Probability distributions of wind speed in the UAE. Energy Conversion and Management 93, pp. 414-434.
Ojeda-Tuz M. (2016). Modelación probabilista de velocidades de viento para el diseño estructural en la península de Yucatán. Tesis de Maestría en Ingeniería. Facultad de Ingeniería-UADY. Mérida, México.
OMM (2010). Comité de huracanes de la AR IV trigésima segunda reunión, Hamilton, Bermudas. RA IV/HC-XXXII/Doc. 6 (2.III.2010). Original: INGLÉS.
Peters, K., and C. Hohenegger (2017): On the Dependence of Squall Line Characteristics on Surface Conditions. J. Atmos. Sci. doi:10.1175/JAS-D-160290.1, in press. doi: 10.1175/JAS-D-16-0290.1
Posselt, D. (2015): A Bayesian Examination of Deep Convective Squall Line Sensitivity to Changes in Cloud Microphysical Parameters. J. Atmos. Sci. doi:10.1175/JAS-D-15-0159.1, in press. doi: 10.1175/JAS-D-15-0159.1
Stull R.B. (1988), An Introduction to Boundary Layer Meteorology, 1st ed. Kluwer Academic Publishers.
Tao W., X. X. Qiu, R. J. Wu, et al. (2019): Role of differences in surface diurnal–nocturnal thermodynamics over complex terrain in a squall line process. J. Meteor. Res. 33(1), pp. 1–17, doi: 10.1007/s13351-0198052-y.
Tamura Y. and S. Cao (2009). Climate Change and Wind-Related Disaster Risk Reduction. https://www.researchgate.net/publication/267411937_Climate_Change_and_Wind-Related_Disaster_Risk_Reduction.
Valencia A., R. Zuluaga y J. Cruz (2013). La Biomecánica de las plantas como referente para el diseño de materiales y estructuras. Revista Colombiana de Materiales N. 5 pp. 1-6. VII Congreso Internacional de Materiales. Medellín, Colombia. file:///C:/Users/caeze/AppData/Local/Packages/Microsoft.MicrosoftEdge_8wekyb3d8bbwe/TempState/Downloads/19408-69262-1-PB%20(1).pdf (fecha de consulta 09-01-2019).
Van der Hoven I. (1957). Power spectrum of horizontal wind speed in the frequency range from 0.0007 to 900 cycles per hour. Journal of Meteorology. 14:160-4.
Zetina-Moguel C.E., Sánchez y Pinto I., González-Herrera R., Osorio-Rodríguez J.H., Barceló-Quintal I.D. y Méndez-Novelo R.I. (2018) Modelación estocástica del nivel freático en pozos de la ciudad de Mérida, Yucatán, México. Ingeniería Vol. 22, No. 2, 2018, ISSN: 2448-
Esta obra está bajo licencia internacional Creative Commons Reconocimiento-NoComercial 4.0.
Avisos de derechos de autor propuestos por Creative Commons
1. Política propuesta para revistas que ofrecen acceso abierto
Aquellos autores/as que tengan publicaciones con esta revista, aceptan los términos siguientes:
- Los autores/as conservarán sus derechos de autor y garantizarán a la revista el derecho de primera publicación de su obra, el cuál estará simultáneamente sujeto a la Licencia de reconocimiento de Creative Commons que permite a terceros compartir la obra siempre que se indique su autor y su primera publicación esta revista.
- Los autores/as podrán adoptar otros acuerdos de licencia no exclusiva de distribución de la versión de la obra publicada (p. ej.: depositarla en un archivo telemático institucional o publicarla en un volumen monográfico) siempre que se indique la publicación inicial en esta revista.
- Se permite y recomienda a los autores/as difundir su obra a través de Internet (p. ej.: en archivos telemáticos institucionales o en su página web) antes y durante el proceso de envío, lo cual puede producir intercambios interesantes y aumentar las citas de la obra publicada. (Véase El efecto del acceso abierto).
