Regionalización de sequías a partir del SPI en la Demarcación Hidrográfica del Segura y Mancomunidad de los Canales del Taibilla (sureste de España)

  1. Víctor Ruiz Álvarez
  2. María Manuela Portela
  3. Luis Ángel Espinosa
  4. Ramón García Marín
  5. Francisco Belmonte Serrato
  6. Marcos Ruiz Álvarez
Revista:
BAGE. Boletín de la Asociación Española de Geografía

ISSN: 0212-9426,  2605-3322

Año de publicación: 2021

Número: 88

Tipo: Artículo

DOI: 10.21138/BAGE.3045 DIALNET GOOGLE SCHOLAR lock_openDialnet editor

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Resumen

A partir de un total de 92 series de precipitación mensual de la base de datos de la Agencia Estatal de Meteorología (AEMET) se ha realizado un análisis exhaustivo de sequías en el marco espacial de la Demarcación Hidrográfica del Segura (DHS) y Mancomunidad de los Canales del Taibilla (MCT), organismos encargados de la planificación de los recursos hídricos, y del abastecimiento de agua potable, respectivamente, de gran parte del sureste de España. El objetivo principal de este estudio es la regionalización de los patrones temporales de sequía a partir del Standarized Precipitation Index (SPI), con escala de 12 meses (SPI12), para evaluar las sequías hidrológicas. El periodo seleccionado es 1968–2017. La regionalización se ha realizado a partir del Análisis de Componentes Principales (ACP), a través del cual se han obtenido 4 regiones homogéneas. A partir de estas regiones se ha identificado el porcentaje de área afectada por sequías de diferente severidad, y la frecuencia de ocurrencia de sequías (basado en el método Kernel Ocurrence Rate Estimation-KORE). Se observa un incremento de la frecuencia de ocurrencia de sequías y del área afectada por las mismas en prácticamente todas las regiones, lo que conlleva importantes repercusiones territoriales, sociales y económicas en un ámbito territorial semiárido que presenta un déficit hídrico destacado.

Referencias bibliográficas

  • Abdi, H., & Williams, L. J. (2010). Principal component analysis. Wiley interdisciplinary reviews: computational statistics, 2(4), 433-459.
  • Agnew, C.T. (2000). Using the SPI to identify drought. Drought Network News, 12, 6-12.
  • Álvarez Rodríguez, J. (2004). Regionalización y caracterización de sequías en Europa. Revista Digital del Cedex, (137), 143. Retrieved from http://ingenieriacivil.cedex.es/index.php/ingenieria-civil/article/view/2161
  • Aparicio Florido, J. A. (2007). El riesgo de sequía y su inclusión en los planes de protección civil. Boletín de la Asociación Geógrafos Españoles, (44), 95-116. Retrieved from https://bage.age-geografia.es/ojs//index.php/bage/article/view/611
  • Bartolomeu, S., Carvalho, M. J., Marta-Almeida, M., Melo-Gonçalves, P., & Rocha, A. (2016). Recent trends of extreme precipitation indices in the Iberian Peninsula using observations and WRF model results. Physics and Chemistry of the Earth, (94), 10-21. https://doi.org/10.1016/j.CPe.2016
  • Benhamrouche, A., & Martín-Vide, J. (2011). Distribución espacial de la concentración diaria de la precipitación en la provincia de Alicante. Investigaciones Geográficas, (56), 113-129. https://doi.org/10.14198/ingeo2011.56.06
  • Camarillo Naranjo, J. M. (2012). Diseño, metodología y modelo de datos para el cálculo, seguimiento y predicción del índice estandarizado de sequía pluviométrica en Andalucía (Doctoral dissertation, Universidad de Sevilla, Spain). Retrieved from https://idus.us.es/handle/11441/24224
  • Capel Molina, J.J. (1983). Distribución de la lluvia en el sureste español. Periodo 1951-1989. Boletín del Instituto de Estudios Almerienses, 3, 27-36.
  • Castells, F., Laguna, P., Sörnmo, L., Bollmann, A., & Roig, J. M. (2007). Principal component analysis in ECG signal processing. EURASIP Journal on Advances in Signal Processing, 2007(1), 074580. https://doi.org/10.1155/2007/74580
  • Charre, J. (1977). A propos de sécheresse. Revue de Géographie de Lyon, 52(2), 215-226. https://doi.org/10.3406/geoca.1977.1204
  • CHS (2018). Revisión del Plan Especial de Sequía de la Demarcación Hidrográfica del Segura. Confederación Hidrográfica del Segura, Ministerio para la Transición Ecológica.
  • Conesa García, C. (2006): Las formas del relieve. En C. Conesa (Ed.), El medio físico de la Región de Murcia (pp. 47-94). Murcia: Servicios de Publicaciones de la Universidad de Murcia.
  • Conesa García, C., & Alonso Sarría, F. (2006). El clima de la Región de Murcia. In C. Conesa, (Ed.), El medio físico de la Región de Murcia (pp. 95-128). Murcia: Servicios de Publicaciones de la Universidad de Murcia.
  • De Luis, M., González-Hidalgo, J. C., Longares, L. A., & Stepánek, P. (2009). Seasonal precipitation trends in the Mediterranean Iberian Peninsula in second half of 20th century. International Journal of Climatology, (29), 1312-1323. https://doi.org/10.1002/joc.1778
  • Del Moral, L., Hernández-Mora, N., De Stefano, L., Paneque, P., Vargas, J., Brufao, P., Olcina-Cantos, J., & Martínez-Fernández, J. (2017). Acerca del Real Decreto Ley 10/2017, de 9 de junio, por el que se adoptan medidas urgentes para paliar los efectos producidos por la sequía en determinadas cuencas hidrográficas y se modifica el texto refundido de la Ley de Aguas, aprobado por el Real Decreto Legislativo 1/2001, de 20 de julio. Fundación Cultura del Agua.
  • Diggle, P. (1985). A kernel method for smoothing point process data. Journal of the Royal Statistical Society: Series C (Applied Statistics), 34(2), 138-147.
  • Dillan, W., & Goldstein, M. (1986). Multivariate Analysis: Method and Applications (pp. 85-87). In Technometrics, (28). https://doi.org/10.1080/00401706.1986.10488103
  • Domínguez‐Castro, F., Vicente‐Serrano, S. M., Tomás‐Burguera, M., Peña‐Gallardo, M., Beguería, S., El Kenawy, A., Luna, Y., & Morata, A. (2019). High spatial resolution climatology of drought events for Spain: 1961–2014. International Journal of Climatology, 39(13), 5046-5062. https://doi.org/10.1002/joc.6126
  • Espinosa, L.A., Portela, M.M., & Rodrigues, R. (2019). Spatio-temporal variability of droughts over past 80 years in Madeira Island. Journal of Hydorology: Regional Studies, 25, 100623. https://doi.org/10.1016/j.ejrh.2019.100623
  • Fleig, A. K., Tallaksen, L. M., Hisdal, H., & Demuth, S. (2006). A global evaluation of streamflow drought characteristics. Hydrology and Earth System Sciences Discussions, 10(4), 535-552. Retrieved from www.hydrol-earth-syst-sci.net/10/535/2006/
  • Font Tullot, I. (1988). La singularidad persistencia de situaciones anticiclónicas sobre la península ibérica durante el cuatrimestre noviembre 1988-febrero 1989. Paralelo, 37(11), 75-84.
  • Ford, T. W., McRoberts, D. B., Quiring, S. M., & Hall, R. E. (2015). On the utility of in situ soil moisture observations for flash drought early warning in Oklahoma, USA. Geophysical Research Letters, 42(22), 9790-9798. https://doi.org/10.1002/2015GL066600
  • Gallego, M.C., García, J.A, & Vaquero, J.M. (2005): The NAO signal in daily rainfall series over the Iberian Peninsula. Climate Research, 29(2), 103-109.
  • García-Galiano, S.G., Baille, A., González, M.M., Martínez, V., Urrea, M., Hernández, Z., Nortes, P., & Tanguy, M. (2007). Desarrollo y aplicación de indicadores de alerta temprana frente a sequías a escala regional desde MODIS. In Teledetección: Hacía un entendimiento de la dinámica global y regional (pp. 223-229). XII Congreso de la Asociación Española de Teledetección
  • García-Marín, R. (2008). Riesgo de sequía y vulnerabilidad socioeconómica en la Cuenca del Guadalentín (Doctoral dissertation, Universidad de Murcia, Spain). Retrieved from https://digitum.um.es/digitum/handle/10201/3566
  • Garrido-Abenza, R., Palenzuela-Cruz, J. E., & Bañon-Pelegrín, L. M. (2014). Atlas climático de la Región de Murcia. Agencia Estatal de Meteorología.
  • Gallego, M. C., Trigo, R. M., Vaquero, J. M., Brunet, M., García, J. A., Sigró, J., & Valente, M. A. (2011). Trends in frequency indices of daily precipitation over the Iberian Peninsula during the last century. Journal of Geophysical Research Atmospheres, 116(2). https://doi.org/10.1029/2010JD014255
  • Gil Olcina, A. (2007). Mediterraneidad y subtropicalidad climáticas. Boletín de la Asociación de Geógrafos Españoles, (44), 53-68. Retrieved from https://bage.age-geografia.es/ojs/index.php/bage/article/view/609
  • González-Hidalgo, J. C., Brunetti, M., & de Luis, M. (2011). A new tool for monthly precipitation analysis in Spain: MOPREDAS database (monthly precipitation trends December 1945-November 2005). International Journal of Climatology, 31(5), 715-731. https://doi.org/10.1002/joc.2115
  • González-Hidalgo, J. C., Vicente-Serrano, S. M., Peña-Angulo, D., Salinas, C., Tomas-Burguera, M., & Beguería, S. (2018). High-resolution spatio-temporal analyses of drought episodes in the western Mediterranean basin (Spanish mainland, Iberian Peninsula). Acta Geophysica, 66(3), 381-392. https://doi.org/10.1007/s11600-018-0138-x
  • Hair, J. F., Black, W. C., Babin, B. J., Anderson, R. E., & Tatham, R. L. (1998). Multivariate data analysis, vol. 5, Prentice Hall.
  • He, Y., Ye, J., & Yang, X. (2015). Analysis of the spatio-temporal patterns of dry and wet conditions in the Huai River Basin using the standardized precipitation index. Atmospheric Research, 166, 120-128. https://doi.org/10.1016/j.atmosres.2015.06.022
  • Lehner, B., Döll, P., Alcamo, J., Henrichs, T., & Kaspar, F. (2006). Estimating the impact of global change on flood and drought risks in Europe: a continental, integrated analysis. Climatic Change, 75(3), 273-299. https://doi.org/10.1007/s10584-006-6338-4
  • López‐Moreno, J. I., Vicente‐Serrano, S. M., Beguería, S., García‐Ruiz, J. M., Portela, M. M., & Almeida, A. B. (2009). Dam effects on droughts magnitude and duration in a transboundary basin: The Lower River Tagus, Spain and Portugal. Water Resources Research, 45(2). https://doi.org/10.1029/2008WR007198
  • Marcos Valiente, O. (2001). Sequía: definiciones, tipologías y métodos de cuantificación. Investigaciones Geográficas, (26), 59-80. https://doi.org/10.14198/ingeo2001.26.06
  • Martin-Vide, J. (2004). Spatial distribution of a daily precipitation concentration index in peninsular Spain. International Journal of Climatology, 24(8), 959-971. https://doi.org/10.1002/joc.1030
  • McKee, T. B., Doesken, N. J., & Kleist, J. (1993). The relationship of drought frequency and duration to time scales. In Proceedings of the 8th Conference on Applied Climatology, 17(22), 179-183.
  • Miró, J. J., Estrela, M. J., Caselles, V., & Gómez, I. (2018). Spatial and temporal rainfall changes in the Júcar and Segura basins (1955-2016): Fine-scale trends. International Journal of Climatology, 38(13), 4699-4722. https://doi.org/10.1002/joc.5689
  • Mishra, A. K., & Singh, V. P. (2011). Drought modeling - A review. Journal of Hydrology, 403, 157-175. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2011.03.049
  • Morales-Gil, A., Olcina-Cantos, J., & Rico-Amorós, A. M. (1999). Diferentes perceCPiones de la sequía en España: adaptación, catastrofismo e intentos de corrección. Investigaciones Geográficas, (23), 5-46. https://doi.org/10.14198/ingeo2000.23.06
  • Morote Seguido, A. F., & Rico Amorós, A. M. (2018). Perspectivas de funcionamiento del trasvase Tajo-Segura (España): efectos de las nuevas reglas de explotación e impulso de la desalinización como recurso sustitutivo. Boletín de la Asociación de Geógrafos Españoles, 79, 2754, 1-43. http://dx.doi.org/10.21138/bage.2754
  • Morote-Seguido, A.F. (2019). Galicia, ¿Territorio adaptado a la sequía? Cuadernos Geográficos, 58(2), 6-33. https://doi.org/10.30827/CUADGEO.V58I2.7627
  • Mudelsee, M. (2011). The bootstrap in climate risk analysis. In Extremis: Disruptive Events and Trends in Climate and Hydrology (pp. 44–58). https://doi.org/10.1007/978-3-642-14863-7_2
  • Mudelsee, M., Bö Rngen, M., Tetzlaff, G., & Grü Newald, U. (2003). No upward trends in the occurrence of extreme floods in central Europe. Nature, 425(6954), 166-169. https://doi.org/10.1038/nature01928
  • Noguera, I., Domínguez‐Castro, F., & Vicente‐Serrano, S. M. (2020). Characteristics and trends of flash droughts in Spain, 1961–2018. Annals of the New York Academy of Sciences, 1472(1), 155-172. https://doi.org/10.1111/nyas.14365
  • Olcina Cantos, J. (2001a). Situaciones atmosféricas y tipos de tiempo. In J. Martín Vide & J. Olcina Cantos (Eds.), Clima y tiempos en España (pp. 81-102). Madrid: Alianza editorial.
  • Olcina-Cantos, J. (2001b). Tipologías de sequía en España. Ería: Revista cuatrimestral de geografía, 56, 201-207. Retrieved from http://rua.ua.es/dspace/handle/10045/23004
  • Olcina-Cantos, J. (2006). ¿Riesgos naturales? I. Sequías e inundaciones. Barcelona: Davinci Continental.
  • Palmer, W.C. (1965). Meteorological drought (Reseach Paper, 45). Washington DC: US Department of Commerce Weather Bureau.
  • Pellicer Martínez, F., & Martínez Paz, J. M. (2018). Climate change effects on the hydrology of the headwaters of the Tagus River: Implications for the management of the Tagus-Segura transfer. Hydrology and Earth System Sciences, 22(12), 6473-6491. https://doi.org/10.5194/hess-22-6473-2018
  • Peña-Gallardo, M., Gámiz-Fortis, S., Castro-Díez, Y., & Esteban-Parra, M. (2016). Análisis comparativo de índices de sequía en Andalucía para el período 1901-2012. Cuadernos de Investigación Geográfica, 42(1), 67-88. https://doi.org/10.18172/cig.2946
  • Pita-López, M.F. (1989). La sequía como desastre natural. Su incidencia en el ámbito español. Norba: revista de geografía, 6,31-62.
  • Pita López, M. F. (2000). Un nouvel índice pour les domaines mediterranéens. Application au bassin du Guadalquivir (sud-ouest de lEspagne). Publications de lAssociation Internationale de Climatologie, 225-233.
  • Portela, M. M., Zeleňáková, M., Santos, J. F., Purcz, P., Silva, A. T., & Hlavatá, H. (2015). A comprehensive drought analysis in Slovakia using SPI. European Water, 51, 15-31. Retrieved from https://www.ewra.net/ew/pdf/EW_2015_51_02.pdf
  • Poquet, D., Belda, F., & García-Haro, F. J. (2008). Seguimiento y regionalización de la sequía en la Península Ibérica mediante SPI y técnicas de teledetección. In Tecnologías de la Información Geográfica para el Desarrollo Territorial (pp. 707-713). Las Palmas de Gran Canaria: Servicio de Publicaciones y Difusión Científica de la ULPGC.
  • Pontes Filho, J. D., Portela, M. M., Marinho de Carvalho Studart, T., & Souza Filho, F. de A. (2019). A Continuous Drought Probability Monitoring System, CDPMS, Based on Copulas. Water, 11(9), 1925. https://doi.org/10.3390/w11091925
  • Rajczak, J., Pall, P., & Schär, C. (2013). Projections of extreme precipitation events in regional climate simulations for Europe and the Alpine Region. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 118(9), 3610-3626. https://doi.org/10.1002/jgrd.50297
  • Raziei, T., Martins, D. S., Bordi, I., Santos, J. F., Portela, M. M., Pereira, L. S., & Sutera, A. (2015). SPI Modes of Drought Spatial and Temporal Variability in Portugal: Comparing Observations, PT02 and GCPC Gridded Datasets. Water Resources Management, 29(2), 487-504. https://doi.org/10.1007/s11269-014-0690-3
  • Ríos Cornejo, D., Penas Merino, Á., & del Río González, S. (2013). Comparative analysis of precipitation trends in continental Spain over the period 1961-2010. International Journal of Geobotanical Research, 3(1), 1–18. https://doi.org/10.5616/ijgr130001
  • Richman, M. B. (1986). Rotation of principal components. Journal of climatology, 6(3), 293-335.
  • Rodrigo, F. S., & Trigo, R. M. (2007). Trends in daily rainfall in the Iberian Peninsula from 1951 to 2002. International Journal of Climatology, 27(4), 513-529. https://doi.org/10.1002/joc.1409
  • Santos, J. F., Pulido-Calvo, I., & Portela, M. M. (2010). Spatial and temporal variability of droughts in Portugal. Water Resources Research, 46(3). https://doi.org/10.1029/2009WR008071
  • Serrano Pérez, A., Mateos, V.L., & García, J. A. (1999). Trend analysis of monthly precipitation over the iberian peninsula for the period 1921-1995. Physic and Chemistry of the Earth Part, 24(1-2), 85-90. https://doi.org/10.1016/S1464-1909 (98) 00016-1
  • Serrano Notivoli, R. (2017). Reconstrucción climática instrumental de la precipitación diaria en España: ensayo metodológico y aplicaciones (Doctoral dissertation, Universidad de Zaragoza, Spain).
  • Serrano-Notivoli, R., De Luis, M., & Beguería, S. (2017). An R package for daily precipitation climate series reconstruction. Enviromental Modelling & Sofware, 89, 190-195. http://dx.doi.org/10.1016/j.envsoft.2016.11.005
  • Serrano-Notivoli, R., Martín-Vide, J., Saz, M. A., Longares, L. A., Beguería, S., Sarricolea, P., Meseguer, O., & de Luis, M. (2018a). Spatio-temporal variability of daily precipitation concentration in Spain based on a high-resolution gridded data set. International Journal of Climatology, 38, 518-530. https://doi.org/10.1002/joc.5387
  • Serrano-Notivoli, R., Beguería, S., Saz, M. Á., & de Luis, M. (2018b). Recent trends reveal decreasing intensity of daily precipitation in Spain. International Journal of Climatology, 38(11), 4211-4224. https://doi.org/10.1002/joc.5562
  • Silva, A. T., Portela, M. M., & Naghettini, M. (2012). Hydrology and Earth System Sciences Nonstationarities in the occurrence rates of flood events in Portuguese watersheds. Hydrology and Earth System Sciences, 16, 241-254. https://doi.org/10.5194/hess-16-241-2012
  • Silverman, B.W. (1986). Density Estimation for Statistics and Data Analysis. Vol 26, CRC Press.
  • Sousa, P. M., Trigo, R. M., Aizpurua, P., Nieto R., Gimeno L., & Garcia-Herrera, R. (2011). Trends and extremes of drought indices throughout the 20th century in the Mediterranean. Natural Hazards Earth System Sciences, 11, 11-33. http://dx.doi.org/10.5194/nhess-11-33-2011
  • Spinoni, J., Naumann, G., Vogt, J. V., & Barbosa, P. (2015): The biggest drought events in Europe from 1950 to 2012. Journal of Hydrology: Regional Studies, 3, 509-524. https://doi.org/10.1016/j.ejrh.2015.01.001
  • Spinoni, J., Vogt, J. V., Naumann, G., Barbosa, P., & Dosio, A. (2018). Will drought events become more frequent and severe in Europe? International Journal of Climatology, 38(4), 1718-1736. https://doi.org/10.1002/joc.5291
  • Stagge, J. L., Tallaksen, L., & Rizzi, J. (2015). Future meteorological drought: projections of regional climate models for Europe. In EGU General Assembly 2015. Viena, April 12-17. Retrieved from https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2015EGUGA..17.7749S/abstract
  • Szalai, S., & Szinell, C. (2000). Comparison of Two Drought Indices for Drought Monitoring in Hungary — A Case Study. In J. Vogt & F. Somma (Eds.), Drought and drought mitigation in Europe (pp. 161-166). Dordrecht: Kluver Academic Publishers. https://doi.org/10.1007/978-94-015-9472-1_12
  • Tallaksen, L. M., & Lanen, H. A. J. van. (2004). Hydrological drought: processes and estimation methods for streamflow and groundwater. Amsterdam: Elsevier Science Limited.
  • Thiessen, A. H. (1911). Precipitation averages for large areas. Monthly weather review, 39(7), 1082-1089.
  • Turco, M., Ceglar, A., Prodhomme, C., Soret, A., Toreti, A., & Doblas-Reyes F. J. (2017). Summer drought predictability over Europe: Empirical versus dynamical forecasts. Environmental Research Letters, 12(8). https://doi.org/10.1088/1748-9326/aa7859 .
  • Vargas, J., & Paneque, P. (2019). Challenges for the integration of water resource and drought risk management in Spain. Sustainability, 11(2), 308. https://doi.org/10.3390/su11020308
  • Vázquez López, L. A. (1999): Variabilidad interanual de la circulación atmosférica y escasez de precipitaciones en la península ibérica durante el invierno. In J. M. Raso Nadal & J. Martín Vide (Eds.), La climatología española en los albores del siglo XXI (pp. 557-562). Barcelona: Asociación Española de Climatología.
  • Vicente Serrano, S.M., González-Hidalgo, J.C, De Luis, M., & Reventós, J. (2004). Drought patterns in the Mediterranean area: The Valencia region (eastern Spain). Climate Research, 26, 5-15. https://doi.org/10.3354/cr026005
  • Vicente Serrano, S.M., Beguería Portugués, S., & López Moreno, J.I. (2010). A multiscalar drought index sensitive to global warming: the standardized precipitation evapotranspiration index. Journal of climate, 23(7), 1696-1718. https://doi.org/10.1175/2009JCLI2909.1
  • Vicente-Serrano, S. M., Beguería, S., Lorenzo- Lacruz, J., Camarero, J. J., López-Moreno, J. I., Azorín Molina, C., Revuelto, J., Morán Tejeda, E., & Sánchez-Lorenzo, A. (2012). Análisis comparativo de diferentes índices de sequía para aplicaciones ecológicas, agrícolas e hidrológicas. In Cambio Climático: extremos e impactos (pp. 679-689). Salamanca: Actas del VIII Congreso Internacional de la Asociación Española de Climatología.
  • Vicente-Serrano, S. M., Tomas-Burguera, M., Beguería, S., Reig, F., Latorre, B., Peña-Gallardo, M. Luna, Y., Morata, A., & González-Hidalgo, J. C. (2017). A High-Resolution Dataset of Drought Indices for Spain. Data, 2(3), 22. https://doi.org/10.3390/data2030022
  • Wilhite, D.A., & Glantz, M. H. (1985). Understanding the drought phenomenon: the role of definitions. Water International, 10, 111-120.
Fuente de los datos: Dialnet