Universidad de Puerto Rico recinto de HumacaoDepartamento de Biología

Informe Comparativo de los Parámetros Atmosféricos del Bosque Lluvioso Subtropical El Yunque y Bosque Seco de Guánica

Verónica M. González Canales842-11-3876

Laboratorio de Ecología GeneralProfa. Deborah Parrilla

Sección lunes

I. Introducción:

Área de estudio:

Figura 1. Distribución de las zonas de vida forestal subtropical en la isla de Puerto Rico, Vieques, Culebra e Isla de Mona (Brandeis 2007).

! A. Bosque Lluvioso El Yunque

! El Bosque Lluvioso Tropical El Yunque está ubicado al noreste de Puerto Rico (18º10’N, 65º30’W) y posee una extensión de aproximadamente unos 11,000 ha. Su topografía está caracterizada por poseer un relieve escarpado con elevaciones que fluctúan desde los 100 m hasta los 1075 m sobre el nivel del mar. Las temperaturas anuales promedio varían de 23ºC en las zonas más bajas a 19ºC en las elevaciones más altas mientras que las temperaturas mensuales promedio varían de 21-25ºC. Los reportes de precipitación anual promedian en los 3,700 mm, de los cuales 200-250 mm por mes se reportan en los meses secos (enero a abril) y 350 mm por mes durante el resto del año. Estos patrones de precipitación dentro del bosque varían a lo largo del gradiente de elevación, siendo las zonas más altas las que reciben la mayor cantidad de lluvia al año. En adición a la temperatura y la precipitación, existen otros factores climáticos, como la evapotranspiración, la humedad relativa y la velocidad del viento, que exhiben variaciones en el gradiente de elevación. El primero de estos disminuye con el aumento en la elevación mientras que los últimos dos aumentan.

! En el Yunque se encuentran especies de flora como palo colorado (Xylosma shwaneckeanum), palo verde (Chrysophyllum argentenum), caimitillo (Chrysophyllum bicolor), palma de sierra (Dracoydes excelsa ), árboles de tabonuco (Dacryodes excelsa) Uno de los arboles más resistente al embate de huracanes, lo que es conveniente ya que el Yunque es un bisque myu susptuble a huracanes, ausubo (Manilkara bidentata)

yagrumo hembra (Cecropia schreberiana) yagrumo macho (Scheffera morotononi), guaraguao (Guarea guidonia) y laurel sabino (Magnolia splendens), helechos gigantes (Cyathea arborea) y una inmensa variedad de “briofitas”. Toda esta vegetación antes mencionada es característica de un bosque lluvioso, ya que son de troncos anchos por la gran cantidad de agua y minerales que se encuentran en los suelos. La vegetación del Yunque no tiene limites para su desarrollo con relación al agua y minerales. Cuando se habla de cantidad de luz, la vegetación tiene hojas con gran área superficial y de color verde oscuro, mayormente las del sotobosque, para aprovechar la poca iluminación que reciben.

B. Bosque Seco de Guánica

! El Bosque Seco de Guánica está ubicado en la costa suroeste de Puerto Rico (17º57’N, 65º52’W). El bosque cuanta con una extensión de aproximadamente 4,000 ha que incluyen 8 millas náuticas marinas 13 millas de costa. Anualmente se reporta un promedio de 860 mm de precipitación con dos temporadas de sequía. La primera de estas corresponde a los meses de diciembre a abril y la segunda a los meses de junio a agosto. Las temperaturas anuales promedian en los 25.1ºC. El mismo abarca los pueblos de Guánica Guayanilla, Yauco, Peñuelas y Ponce.

! En el bosque seco de Guánica observamos especies como melocactus (Melocactus inortus), caoba (Swietenia macrophylla) predominante del bosque seco, serrasuela (Thouinia portoricensis), cactus sebucán (Cephalocereus royenii), almácigo (Bursera simaruba) y como parte del bosque siempre verde el guayacán (Guaiacum officinalis) , el guayacán blanco (Guaiacum sanctum). En las costas observamos mangle blanco (Laguncularia racemosa), mangle negro (Avicennia germinans), mangle de botón (Conocarpus erectus), arboles espinosos como tachuelo (Pictetia aculeata), el tintillo (Randia aculeata), el chicharón (Comocladia dodonea), algodón (Gossypium hirstium), vidrillo (Batis marítima). Estas especies mencionada fueron las obresevadas en el viaje de campo para el Bosque seco, hay otras especies como la tea (Amyris elemifera), aceitillo (Zanthoxylum flavum), cactus de cuatro lados (Leptocerus quadricostatus), árbol de la violeta (Polygala cowellii), la bromelia (Tillandsia lineatispica), son muchas otras especies que se encuentran el en bosque, por tal razón se entiende que este bosque es más variado y diverso en su flora que un bosque lluvioso. La vegetación antes mencionada, toda posee características para sobrevivir a condiciones áridas o xeromórficas. Las hojas que mayormente se encuentran son de pequeño tamaño superficial, para evitar la perdida de agua por las estomas, muchas de estas tienen espinas y son solo sus tallos los que fotosintetizan. De la montaña hacia la costa se muestran una serie de tendencias como la reducción de tamaño del tronco. Sus troncos son finos, alcanzan poca altura, mayormente

en la costa donde la flora debe tener adaptaciones para combatir el factor viento y la alta concentración de sal, por lo que es una flora enana.! El objetivo es recolectar datos atmosféricos de ambos áreas de estudio para su comparación ya que son áreas con características contrastantes en Puerto Rico. Como parte de la investigación se establecieron cuatro predicciones en relación a los parámetros atmosféricos de interés.

Figura. 2 Bosque Seco de Guanica

Figura 3. Bosque Lluvioso subtropical El Yunque

II. Metodología

A. Materiales:!

! Para cumplir con el objetivo de comparar ambos bosques mediante su ambiente físico fue necesario documentar datos los cuales ayudarán a la comparación. ! El medidor meteorológico del bolsilo - Krestel 3000, es un instrumento utilizado para medir las condiciones climatológicas del ambiente en un área de manera rápida y precisa. Nos brinda las medidas de los parámetros de velocidad del viento instantánea, máxima y promedio, Temperatura, “wind factor” (factor de enfriamiento eólico), humedad relativa, “heat index” (índice de calor) y “dew point” (Temperatura de punto de rocío).! En densiómetro esférico es un instrumento compacto utilizado para medir o determinar al cobertura del dosel de los árboles. Consiste de un espejo concavo en el cual esta gravados veinticuatro cuadrados de ¼ pulgada, montado en una pequeña caja de madera. Este instrumento posee un nivelador circular que le permite al investigador determinar si esta sujetando el instrumento correctamente. Para realizar las lecturas de densidad de la cubierta vegetal uno debió posicionarse bajo el árbol de interés sujetando el instrumento en la palma de la mano con el brazo doblado en un ángulo de 90º al lado del cuerpo. Una vez cumplidas estas condiciones se procedió a realizar la lectura de cobertura del dosel asignando valores del 0-3 (0 = sólo cielo, 1 = 50% vegetación, 2 = 75% vegetación y 3 = 100% vegetación) a cada cuadrados.! Cinta de DBH es un instrumento que se emplea en la determinación del diámetro del tronco de los árboles. La cinta también incluye un pequeño gancho que sirve para sujetarla al tronco del árbol y facilitar el proceso de extenderla alrededor de la circunferencia del mismo. Para obtener el diámetro del tronco de los árboles seleccionados en esta investigación se utilizó el lado de la cinta que expresa las medidas en unidades de centímetros. Parándose frente al árbol de interés y tomando en cuenta la altura del pecho se adhirió el gancho de la cinta al tronco del árbol y, luego, se extendió esta alrededor del mismo. Antes de anotar el valor obtenido se verificó que la cinta estuviese al mismo nivel y sin ningún doblez.

B. Procedimiento:

! a. Bosque Seco de Guánica !! Se establecieron cuatro estaciones Área de Visitantes o Inicio, Vereda Ballenas, Sumidero y Bosque Enano como puntos de referencia para tomar los datos.

! En la primera estación: Área de Visitantes o Inicio se seleccionaron cinco árboles de caoba al azar como objeto para el estudio del diámetro de sus troncos y cobertura del dosel. A cada árbol seleccionado le fue asignado un número del 1 al 5 para identificarlos. Utilizando una cinta de DBH se midió el diámetro del tronco de cada uno de los árboles. La densidad de la cubierta vegetal fue medida únicamente bajo el árbol 5. Bajo este mismo árbol se utilizó el medidor meteorológico de bolsillo (Kestrel 3000) para medir las condiciones atmosféricas que presentaba la estación a la hora dada (9:46 a.m.).

! La segunda estación: Vereda Ballenas se ubicó a unos metros del inicio de la vereda del bosque que lleva el mismo nombre. Aquí se midieron los parámetros atmosféricos del área (10:37a.m.) haciendo uso del mismo instrumento empleado en la estación previa. En esta ocasión, no se realizaron medidas de DBH ni de la cobertura del dosel de la vegetación. En lugar de esto, se procedió a realizar y a tomar nota de las observaciones sobre la vegetación presente en el lugar.

! En la tercera estación: Sumidero se llevó a cabo el mismo procedimiento descrito para la estación anterior a la hora en que esta fue alcanzada (11:00 a.m.).

! En la cuarta estación: Bosque Enano solo se observo el tipo de vegetación que se da cerca de la costa en Guánica.

b. Bosque Lluvioso El Yunque ! Se establecieron dos estaciones de estudio, Vereda Árboles Grandes y Vereda Mt. Britton, cada una consistiendo de varias subestaciones. Cada subestación funcionó como punto de referencia para tomar las medidas de los parámetros atmosféricos y la densidad del dosel de la vegetación. En esta ocasión no se tomaron las medidas de DBH de los troncos.

! La primera estación: Vereda de Árboles Grandes consistió de 3 (tres) subestaciones: Tabonuco, Laurel Sabino y Ausubo. En las tres subestaciones se tomaron los parámetros atmosféricos (Krestel 3000) a las 9:30 a.m, 9:49 a.m. y 10:04 a.m., respectivamente.

! La segunda estación: Vereda Mt. Britton consistió de 4 (cuatro) subestaciones Casa de investigación (11:02 a.m.), Descanso (11:21 a.m.), Estacionamiento Mt. Britton (12:34 p.m.) y Torre Mt. Britton (12:07 p.m.). En cada una se tomaron las medidas de parámetros atmosférico y se midió la cobertura del dolsel.

III. Resultados:

A. Hipótesis

a. A mayor temperatura, menor porciento (%) de humedad.

b. A mayor velocidad del viento, menor “ dew point ”.

c. A mayor velocidad del viento, mayor será el “ wind factor ”.

d. A mayor porciento (%) de humedad, habrá un menor índice de calor.

B. Tablas

Tabla 1. Datos obtenidos en las diferentes estaciones del Bosque seco de Guánica.

Parámetros Atmosféricos

Estación #1Inicio

Estación #2Vereda Ballenas

Estación #3Sumidero

Velocidad del Viento(km/h) 8.5 3.1 2.8

Velocidad del Viento Máxima (km/h) 13.0 14.8 5.4

Velocidad del Viento Promedio (km/h) 3.1 5.2 3.1

Temperatura (ºF) 80.6 86.5 84.3

Wind Factor (ºF) 81.1 86.9 84.7

Humedad (%) 68.9 54.2 64.5

Heat Index (ºF) 86.4 94.1 91.9

Dew Point (ºF) 69.1 68.6 71.4

Tabla 2. Valores del diámetro (DBH) obtenido de la Estación #1 en el Bosque Seco de Guánica.

Árbol DBH(cm)

1 30.32 29.03 16.34 16.95 27.7

Tabla 3. Datos obtenidos en las diferentes estaciones de la Vereda de Árboles Grandes (Estación #1) del Bosque Lluvioso El Yunque.

Parámetros Atmosféricos

Subestación #1Tabonuco

Subestación #2Laurel Sabino

Subestación #3Ausubo

Velocidad del Viento(km/h) 0.0 1.4 0.0

Velocidad del Viento Máxima (km/h) 1.4 1.9 1.9

Velocidad del Viento Promedio (km/h) 0.0 0.0 0.0

Temperatura (ºF) 77.9 78.4 79.2

Wind Factor (ºF) 76.6 78.4 79.0

Humedad (%) 81.5 85.1 98.0

Heat Index (ºF) 79.7 85.1 89.4

Dew Point (ºF) 72.3 74.5 82.6

Tabla 4. Datos obtenidos en las diferentes estaciones de la Vereda Mt. Britton (Estación #2) del Bosque Lluvioso El Yunque.

Parámetros Atmosféricos

Subestación #1

Casa de investigació

n

Subestación #2

Descanso

Subestación #3

Torre Mt. Britton

Subestación #4

Estacionamiento Mt. Britton

Velocidad del Viento (km/h) 0.7 3.3 6.5 0.9

Velo. del Viento Máxima (km/h) 1.4 37.4 6.8 4.4

Velo. del Viento Promedio (km/h) 0.0 1.3 2.4 0.6

Temperatura (ºF) 81.4 77.8 73.6 75.3

Wind Factor (ºF) 80.1 78.6 72.3 74.9

Humedad (%) 94.2 83.0 77.0 87.3

Heat Index (ºF) 92.2 83.0 77.0 78.4

Dew Point (ºF) 79.9 71.0 71.1 71.6

C. Gráficas

Gráfica 1. Representación de los datos documentados en Guánica. Temperatura y Porciento (%) de humedad.

Grafica 2. Representación de los datos documentados en el Bosque Seco de Guánica. “ Dew Point ” y Velocidad del viento.

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10"

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Área"de"visitantes" Vereda"Ballenas" Sumidero"

Porcen

taje*de*Hu

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)*

Tempe

ratura*(ºF)*

Estaciones*

Temperatura*vs*Porcentaje*de*Humedad*

Temp"(ºF)"

%"Humedad"(%)""

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67.5"

68"

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69"

69.5"

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70.5"

71"

71.5"

72"

Área"de"visitantes" Vereda"Ballenas" Sumidero"

Velocida

d)de

l)Viento)Prom

edio)(k

m/h))

Dew)Point)(ºF))

Estaciones)

Dew)Point)vs)Velocidad)del)Viento)Promedio)

Dew"Point""""(ºF)"

Vel."Viento"Prom"(km/h)"

Gráfica 3. Representación de los datos documentados en el Bosque Seco de Guánica. “ Wind factor ” y Velocidad del viento.

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Área"de"visitantes" Vereda"Ballenas" Sumidero"Ve

locida

d)de

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Estaciones)

Wind)Factor)vs)Velocidad)del)Viento)Promedio)

Wind"Factor"(ºF)""

Vel."Viento"Prom"(km/h)"

Gráfica 4. Representación de datos documentados en el Bosque Seco de Guánica. Porcentaje (%) de humedad y “ Heat Index ”.

82#

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Área#de#visitantes# Vereda#Ballenas# Sumidero#

Heat%In

dex%(ºF)%

Porcen

taje%de%Hu

med

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)%%

Estaciones%

Porcentaje%de%Humedad%vs%Heat%Index%

%#Humedad#(%)##

Heat#Index###(ºF)##

Gráfica 5. Representación de datos documentados en el Bosque Lluvioso subtropical El Yunque. Estación #1(a) y Estación #2 (b). Temperatura y Porciento (%) de humedad.

(a)

(b)

77.0$

77.5$

78.0$

78.5$

79.0$

79.5$

0.0$

20.0$

40.0$

60.0$

80.0$

100.0$

120.0$

Tabonuco$ Laurel$sabino$ Ausubo$

Porcen

taje*de*hu

med

ad*(%

)*

Tempe

ratura*(ºF)*

Temperatura*vs*Porcentaje*de*humedad*

%$Humedad$(%)$$

Temp$(ºF)$

70.0$

75.0$

80.0$

85.0$

90.0$

95.0$

100.0$

68.0$

70.0$

72.0$

74.0$

76.0$

78.0$

80.0$

82.0$

Casa$de$inves4gación$ Descanso$ Estacionamiento$Mt.$Bri@on$$

Torre$Mt.$Bri@on$

Porcen

taje*de*Hu

med

ad*(%

)*

Tempe

ratura*(ºF)*

Subestaciones*

Temperatura*vs*Porcentaje*de*Humedad*

Temp$(ºF)$

%$Humedad$(%)$$

Gráfica 6. Representación de datos documentados en el Bosque Lluviosos Subtropical El Yunque. Estación #1 (a) y Estación #2 (b). “ Velocidad de viento y Dew point ”

(a)

(b)

0.0#

0.1#

0.2#

0.3#

0.4#

0.5#

0.6#

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0.9#

1.0#

66.0#

68.0#

70.0#

72.0#

74.0#

76.0#

78.0#

80.0#

82.0#

84.0#

Tabonuco# Laurel#sabino# Ausubo#

Velocida

d)de

l)viento)prom

edio)

Dew)Point)(ºF))

Subestaciones)

Dew)Point)vs)Velocidad)del)viento)promedio)

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0.0#

0.5#

1.0#

1.5#

2.0#

2.5#

3.0#

66.0#

68.0#

70.0#

72.0#

74.0#

76.0#

78.0#

80.0#

82.0#

Casa#de#inves4gación# Descanso# Estacionamiento#Mt.#Bri@on##

Torre#Mt.#Bri@on#

Velocida

d)Vien

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Dew)Point)(ºF))

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Dew)Point)vs)Velocidad)del)Viento)Promedio)

Dew#Point####(ºF)#

Vel.#Viento#Prom#(km/h)#

Gráfica 7. Representación de datos documentados en el Bosque Lluviosos Subtropical El Yunque. Estación #1 (a) y Estación #2 (b). Velocidad del viento y “ Wind factor ”.

(a)

(b)

0.0#

0.1#

0.2#

0.3#

0.4#

0.5#

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0.7#

0.8#

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1.0#

75.0#

75.5#

76.0#

76.5#

77.0#

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78.5#

79.0#

79.5#

Tabonuco# Laurel#sabino# Ausubo#

Velocida

d)de

l)viento)prom

edio)(k

m/h))

Wind)Factor)(ºF))

Subestaciones)

Wind)Factor)vs)Velocidad)del)viento)promedio)

Wind#Factor#(ºF)##

Vel.#Viento#Prom#(km/h)#

0.0#

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1.0#

1.5#

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2.5#

3.0#

68.0#

70.0#

72.0#

74.0#

76.0#

78.0#

80.0#

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Casa#de#inves4gación# Descanso# Estacionamiento#Mt.#Bri@on##

Torre#Mt.#Bri@on#

Velocida

d)de

)Viento)Prom

edio)(k

m/h))

Wind)Factor)(ºF))

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Wind)Factor)vs)Velocidad)del)Viento)Promedio)

Wind#Factor#(ºF)##

Vel.#Viento#Prom#(km/h)#

Gráfica 8. Representación de datos documentados en el Bosque Lluviosos Subtropical El Yunque. Estación #1 (a) y Estación #2 (b). Porciento (%) de humedad y “ Heat Index ”.

(a)

(b)

74.0%

76.0%

78.0%

80.0%

82.0%

84.0%

86.0%

88.0%

90.0%

92.0%

0.0%

20.0%

40.0%

60.0%

80.0%

100.0%

120.0%

Tabonuco% Laurel%sabino% Ausubo%

Heat%In

dex%(ºF)%%

Porcen

taje%de%Hu

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Porcentaje%de%humedad%vs%Heat%Index%

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65.0%

70.0%

75.0%

80.0%

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95.0%

70.0%

75.0%

80.0%

85.0%

90.0%

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dex%(ºF)%%

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Subestaciones%

Porcentaje%de%Humedad%vs%Heat%Index%

%%Humedad%(%)%%

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D. Discusión

a. Bosque Seco de Guánica

En el Bosque Seco de Guánica se observa una relación inversamente proporcional entre los parámetros atmosféricos de temperatura (º F) y porciento (%) de humedad. Se observo un aumento en temperatura y una disminución de la humedad. Esto de debe al hecho de que a elevaciones más bajas la presión atmosférica es mayor lo que provoca una masa de aire mas densa. Al estar más compacta, as moléculas están más unidas, por lo que aumenta la la probabilidad que ocurran colisiones entre ellas. Esto queda evidenciado en la estación Vereda Ballenas, estación en la cual se obtuvo el valor de temperatura más alto (86.5ºF) correspondido con el valor de humedad relativa más bajo (54.2%) registrado. En la estación sumidero se observo un patrón diferente pero pudo haber sido por el lugar en donde se tomaron los datos, ya que había mucha vegetación que muchas veces tiende a moderar el ambiente físico del área en la que se encuentra. En la Grafica 2 se observa la relación de los parámetros de Velocidad del viento y “ Dew point ”. Se muestra un relación como la de los primeros dos dos parámetros, a medida que uno aumenta el otro disminuye y a la inversa. En la Gráfica 3 donde se relacionan los parámetros de Wind factor y velocidad del viento se observa una relación directamente proporcional y es lógico ya que ambos parámetros están relacionas dos a la cantidad de viento que recibe el área. Gráfica 4, ambos parámetros presentan la misma relación de los primeros dos parámetros, con las misma diferencia de la estación Sumidero. Este resultado puede mostrar o recalcar la relación que hay entre la temperatura (º F) y el “ Heat index ”, ya que el “ Heat index ” es una medida de cuan caliente es percibida la temperatura real, por lo que sería lógico que a medida que la temperatura aumente o disminuya, también el “ Heat index ”.

b. Bosque Lluvioso Subtropical El Yunque !

A excepción de la temperatura y el índice de calor, que aumentaron según se descendía en el gradiente de elevación, los parámetros atmosféricos comparados en la Estación #1 del Bosque Lluvioso Subtropical El Yunque demostraron no cumplir con ninguno de los patrones establecidos anteriormente. La Gráfica 5 (a y b) muestra que la humedad relativa aumenta en respuesta a un aumento en los primeros dos parámetros atmosféricos mencionados. Por otro lado, aunque la temperatura y el índice de calor cumplen con el patrón a lo largo de gradiente de elevación, en la Estación #1 estos exhiben un comportamiento invertido al presentado en el Bosque Seco de Guánica. En esta ocasión, el índice de calor presentó valores más altos que la temperatura en todas las subestaciones. En la Gráfica 7 los dos parámetros muestran una relación independiente ya que en las tres primeras estaciones la temperatura estaba en aumento y la velocidad del viento es igual para las tres estaciones. Para las subestaciones de la estación #2 (b) la relación es inversamente proporcional. Gráfica 8 los parámetros ilustrados los directamente proporcional al contrario de los patrones observados en Guánica ya que el porciento de agua que cae en el Yunque es mayor que en Guánica, lo que causa que al elevarse la temperatura en el Yunque se evapore más cantidad de agua, provocando la el aumento en humedad y en Guánica el no haber la cantidad de agua como en el Yunque se evapora al poca

E. Conclusión

! A partir de los resultados obtenidos se ven diferentes tendencias en ambos Bosques con los mismos parámetros atmosféricos. Los parámetros más contractantes lo fueron el porciento (%) de humedad y el “ heat index ” debido a la cantidad de lluvia anual que ambos bosque tienen. Las otras tres (3) hipótesis se apoyan con los resultados de este estudio. (2) A mayor velocidad del viento, menor “ dew point ”, (3) A mayor velocidad del viento, mayor será el “ wind factor ” y (4) A mayor porciento (%) de humedad, habrá un menor índice de calor. Estas con sus respectivas condiciones para cada uno de los parámetros de cada uno de los bosques. Se cumplió con el objetivo ya que se pudieron comparar ambos bosques con los datos recolectados, mostrandose así las tendencias de ambos bosque y como los parámetros a medida que se cambia de lugar ellos también pueden cambiar.

Referencias

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Ewe, J. J., & Whitmore, J. L. (1973). The ecological life zones in Puerto Rico and the U. S Virgin Islands. Recuperado en línea de http://www.srs.fs.usda.gov/pubs/rp/rp_itf018.pdf

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Parrila, D. (s. f.) Concepto de humead relativa, temperatura y wind chill. Recuperado en línea de http://titulo5.uprh.edu/moodle/mod/resource/view.php?id=44936

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