COMPARACIÓN Y VERIFICACIÓN DE LOS …€¦ · 5 . Figura 1 Pronóstico del modelo GFS del 22 de octubre de 2015 . Otro de los modelos que presentó cambios fue el WRF del , el cual

SISTEMA NACIONAL DE PROTECCIÓN CIVIL

CENTRO NACIONAL DE PREVENCIÓN DE DESASTRES

COMPARACIÓN Y VERIFICACIÓN DE LOS MODELOS NUMÉRICOS DE PRONÓSTICO DEL INSTITUTO

MEXICANO DE TECNOLOGÍA DEL AGUA Y DEL SERVICIO METEOROLÓGICO NACIONAL PARA LA VARIABLE DE

PRECIPITACIÓN EN 2015

Diana Arlette Cordero Devesa

Viridiana Monroy Cruz

Martín Jiménez Espinosa

Informe preparado para el CENAPRED Subdirección de Riesgos Hidrometeorológicos

FEBRERO, 2016

2

ÍNDICE

INTRODUCCIÓN ...................................................................................................... 4

CAPÍTULO 1 COMPARACIÓN DE LOS MODELOS NUMÉRICOS GFS, NAM Y WRF DEL INSTITUTO MEXICANO DE TECNOLOGÍA DEL AGUA Y DEL SERVICIO METEOROLÓGICO NACIONAL ........................................................................... 4

1.1-MODELOS NUMÉRICOS PARA EL PRONÓSTICO METEOROLÓGICO . 4

1.2.- RESULTADOS .................................................................................................... 6

1.3-COMENTARIOS FINALES .............................................................................. 13

CAPÍTULO 2.- VERIFICACIÓN OBJETIVA DE MODELOS NUMÉRICOS PARA EVENTOS ESPECÍFICOS DEL 2015 ...................................................................... 15

2.1-MODELOS DE PRONÓSTICO DEL SMN ...................................................... 15

2.2-VERIFICACIÓN OBJETIVA DE MODELOS NUMÉRICOS ......................... 15

2.2.1-EVENTO DEL 2 AL 3 DE SEPTIEMBRE DE 2015 ....................................... 16

2.2.1.1ANÁLISIS DEL PRONÓSTICO DE LLUVIAS DEL 2 AL 3 DE SEPTIEMBRE PARA TODO EL PAÍS.............................................................................................. 21

2.2.1.2-ANÁLISIS DEL PRONÓSTICO DE LLUVIAS DEL 2 AL 3 DE SEPTIEMBRE PARA EL CENTRO DEL PAÍS ................................................................................ 22

2.2.2-EVENTO DEL 3 AL 4 DE SEPTIEMBRE DE 2015 ....................................... 22

2.2.2.1ANÁLISIS DEL PRONÓSTICO DE LLUVIAS DEL 3 AL 4 DE SEPTIEMBRE PARA TODO EL PAÍS.............................................................................................. 27

3

2.2.2.2-ANÁLISIS DEL PRONÓSTICO DE LLUVIAS DEL 3 AL 4 DE SEPTIEMBRE PARA EL CENTRO DEL PAÍS ................................................................................ 28

2.2.3- HURACÁN PATRICIA DEL OCÉANO PACÍFICO, 24 DE OCTUBRE DE 2015 .................................................................................................................................... 28

2.2.3.1ANÁLISIS DEL PRONÓSTICO DE LLUVIAS DEL 23 AL 24 DE OCTUBRE PARA TODO EL PAÍS (HURACÁN PATRICIA) .............................................................. 31

2.2.4-HURACÁN SANDRA, 28 DE NOVIEMBRE DE 2015 .................................. 32

2.2.4.1ANÁLISIS DEL PRONÓSTICO DE LLUVIAS DEL 27 AL 28 DE NOVIEMBRE PARA TODO EL PAÍS (HURACÁN SANDRA) ..................................................... 35

2.3-ANÁLISIS DE LOS MODELOS NUMÉRICOS DE PRONÓSTICO POR EL MÉTODO CUANTITATIVO DE LOS EVENTOS EXTRAORDINARIOS DEL 2 AL 4 DE SEPTIEMBRE, 24 DE OCTUBRE (HURACÁN PATRICIA) Y 28 DE NOVIEMBRE (HURACÁN SANDRA)............................................................................................. 36

2.3.1-Lluvias del 2 al 4 de septiembre .............................................................................................. 37

2.3.2- Lluvias del 24 de octubre (huracán Patricia) .......................................................................... 39

2.3.3-Lluvias del 28 de noviembre (huracán Sandra) ....................................................................... 41

2.4-COMENTARIOS FINALES .............................................................................. 43

3.-CONCLUSIONES ................................................................................................ 45

4.- REFERENCIAS.................................................................................................... 46

4

INTRODUCCIÓN

En la actualidad, los modelos numéricos de pronóstico han sido de gran ayuda para prever eventos atmosféricos que puedan afectar a la población. En este informe se continúa evaluando la veracidad de los modelos numéricos de pronóstico de lluvia que genera el Instituto Mexicano de Tecnología del Agua (IMTA), analizando cuatro de ellos y comparándolos con los datos reportados por el Servicio Meteorológico Nacional (SMN) durante 2015, así como se hizo en 2014, para conocer qué modelo de pronóstico es el más acertado y que puede ser utilizado de manera confiable para alertar a la población sobre futuras lluvias extraordinarias. También se incluye la verificación objetiva de los modelos numéricos del Servicio Meteorológico Nacional.

CAPÍTULO 1 COMPARACIÓN DE LOS MODELOS NUMÉRICOS GFS, NAM Y WRF DEL INSTITUTO MEXICANO DE TECNOLOGÍA DEL AGUA Y DEL SERVICIO METEOROLÓGICO NACIONAL MEDIANTE MÉTODO SUBJETIVO

1.1-Modelos numéricos para el pronóstico meteorológico

A manera de continuación con el informe de (CENAPRED, 2015), en este documento se analiza de forma subjetiva los modelos numéricos de pronóstico WRF del SMN y los modelos GFS, NAM y WRF del IMTA para compararlos con los datos del informe de lluvias registradas en 24 horas del SMN. Tanto la descripción de los modelos de pronóstico como la metodología utilizada para comparar lluvias pronosticadas y registradas se puede consultar en el informe antes mencionado.

Algunos modelos presentaron cambios en su resolución, como es el caso del Sistema de Pronóstico Global o GFS (Global Forecast System), la cual era de medio grado (55.5 km) y actualmente se modificó a una de un cuarto de grado (27.75 km), publicándose de la forma habitual (figura 1).

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Figura 1 Pronóstico del modelo GFS del 22 de octubre de 2015

Otro de los modelos que presentó cambios fue el WRF del IMTA, el cual es una versión superior a la anterior, la 3.6.1, ésta continúa utilizando las seis parametrizaciones de esquemas de nubes, la simulación numérica también tuvo cambios, ya que antes se utilizaba a 72 horas y actualmente se realiza a 120 horas (cinco días) de pronóstico con una resolución espacial de 12 km. Cabe destacar que durante junio a septiembre las imágenes de este modelo tuvieron variaciones en cuanto a su publicación debido a que el IMTA modificaba constantemente la resolución, cambiándola de 12 a 18.5 km, lo que dificultaba las tareas de recopilación de información y en algunos casos no se obtuvo la información, así mismo se optó por utilizar solo la resolución de 12 km, figura 2, continuando con la que se utilizó el año pasado

(CENAPRED, 2015).

6

Figura 2 Pronóstico del modelo WRF del 22 de octubre de 2015

1.2.- RESULTADOS

Los resultados aquí presentados se basan en la metodología utilizada en el informe anterior, donde se generan tablas para apreciar el total de pronósticos acertados de cada uno de los modelos durante los 12 meses del año, y se clasifican de acuerdo a la intensidad de las lluvias que se registraron.

Para enero se obtuvieron 90.5 puntos de buenos aciertos que representan el 100 % de los aciertos durante éste mes, el modelo con mayor número de aciertos fue el modelo NAM, el cual acertó en más del 35 % del total de pronósticos buenos, seguido por el modelo WRF del IMTA con 28%, el WRF del SMN con 25% y el modelo con menos aciertos fue el GFS con 12 %, Cabe destacar que en este mes las lluvias fuertes fueron las de mayor presencia. De los 31 días del mes, el modelo GFS no tuvo falta de datos, el NAM le faltó un día, el WRF tres y el WRF del SMN cinco, esta falta de datos se debe principalmente a errores durante la descarga de información para generar los modelos (tabla 1).

7

Tabla 1 Pronósticos acertados de enero de 2015 PRONÓSTICOS ACERTADOS EN EL MES DE ENERO DE 2015

MODELOS FUERTES MUY FUERTES INTENSAS TORRENCIALES EXTRAORDINARIAS TOTAL PORCENTAJE

GFS 7 2.5 1.5 - - 11 12 %

NAM 21.5 6 4 - - 31.5 35 %

WRF 15 6.5 4 - - 25.5 28 %

SMN 15.5 4.5 2.5 - - 22.5 25 %

TOTAL 59 19.5 12 - - 90.5 100 %

En febrero (tabla 2) se obtuvieron 68.5 puntos de buenos aciertos equivalentes al 100%; el modelo NAM fue el que tuvo mayor número de pronósticos acertados con 34 % , seguido por el WRF del SMN con 29 %, el WRF del IMTA obtuvo 22 % y el GFS tuvo 15 % de pronósticos acertados; de igual forma las lluvias fuertes son las predominantes. De los 28 días del mes, el modelo WRF tuvo ocho días sin datos, y el WRF del SMN tuvo tres; tanto el NAM y el GFS no tuvieron datos faltantes.

Tabla 2 Pronósticos acertados de febrero de 2015

PRONÓSTICOS ACERTADOS EN EL MES DE FEBRERO DE 2015 MODELOS FUERTES MUY FUERTES INTENSAS TORRENCIALES EXTRAORDIRIAS TOTAL PORCENTAJE

GFS 5 4 1.5 - - 10.5 15 %

NAM 13.5 7 2.5 - - 23 34 %

WRF 7.5 5 2.5 - - 15 22 %

SMN 9.5 6 4.5 - - 20 29 %

TOTAL 35.5 22 11 - - 68.5 100 %

En marzo se tuvieron 255.5 puntos totales de los cuatro modelos, lo cual representa el 100% de los datos, por lo que el modelo que obtuvo mejor porcentaje de buenos pronósticos fue el WRF del SMN con 31%, seguido por el modelo NAM con 27%, el GFS con 23% y el WRF del IMTA obtuvo 19%, éste último tuvo la mayor cantidad de datos faltantes, ya que de los 31 días del mes faltaron 12, esto debido a la actualización de la resolución de este modelo como se comentó anteriormente; el modelo WRF del SMN tuvo datos faltantes en tres días y el NAM tuvo un día sin datos; por otro lado, las lluvias fuertes fueron predominantes durante este mes (tabla 3).

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Tabla 3 Pronósticos acertados de marzo de 2015

PRONÓSTICOS ACERTADOS EN EL MES DE MARZO DE 2015


GFS 34.5 12.5 10.5 2 0 59.5 23 %

NAM 44.5 16 7 0 0.5 68 27 %

WRF 26 12.5 8.5 1 0.5 48.5 19 %

SMN 42 24 10.5 2.5 0.5 79.5 31 %

TOTAL 147 65 36.5 5.5 1.5 255.5 100 %

Durante abril, se notó una disminución de las precipitaciones al obtener 123 puntos totales equivalentes al 100%, siendo las de intensidad fuerte las predominantes; el modelo GFS fue el modelo con mejores pronósticos al registrar 33% del total de datos, seguido por los modelos WRF del SMN y del IMTA con 26 % cada uno y el modelo NAM 15%; cabe destacar que este último modelo disminuyó su porcentaje de aciertos. Por otro lado, se obtuvo la mayor cantidad de datos, faltando dos del modelo NAM y tres del modelo WRF del IMTA (tabla 4).

Tabla 4 Pronósticos acertados de abril de 2015

PRONÓSTICOS ACERTADOS EN EL MES DE ABRIL DE 2015


GFS 25 5.5 8.5 1 - 40 33 %

NAM 12.5 2.5 3.5 0.5 - 19 15 %

WRF 20.5 5.5 4.5 1 - 31.5 26 %

SMN 21 4.5 6 1 - 32.5 26 %

TOTAL 79 18 22.5 3.5 - 123 100 %

Mayo representa el inicio de la temporada de huracanes (mayo a noviembre), por lo que es natural que las lluvias se incrementen durante esta temporada, particularmente en este mes se alcanzaron 265 puntos totales que equivalen al 100%, de los cuales el modelo NAM obtuvo el 36%, seguido por los modelos GFS y WRF del IMTA con 23% cada uno; el WRF del SMN fue el que tuvo menos aciertos con 18%. El modelo WRF del IMTA modificó su resolución de 12 km a 18 km y se tuvieron ocho días sin datos, el modelo GFS tuvo diez días sin datos, el NAM, cuatro y el WRF del SMN, dos (tabla 5).

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Tabla 5 Pronósticos acertados de mayo de 2015

PRONÓSTICOS ACERTADOS EN EL MES DE MAYO DE 2015


GFS 44 10.5 5.5 1 - 61 23 %

NAM 67.5 19 9 0 - 95.5 36 %

WRF-18 44.5 11 4 1 - 60.5 23 %

SMN 31 11.5 4 1.5 - 48 18 %

TOTAL 187 52 22.5 3.5 - 265 100 %

En la tabla 6 se muestran las precipitaciones de junio, en las cuales se obtuvieron 484 puntos, equivalentes al 100% de los datos registrados para los cuatro modelos, de aquí se desprende que el modelo NAM tuvo 31% de datos acertados, seguido por el 29% del modelo GFS, 25% del modelo WRF del SMN y, por último, el modelo WRF del IMTA, que tuvo 15 %, esto principalmente podría deberse a que los primeros quince días se obtuvo el modelo con resolución a 18 km y, posteriormente, a 12 km, por lo que de los 30 días del mes, este modelo tuvo nueve días sin datos, los modelos NAM y GFS tuvieron dos días sin datos cada uno y el WRF del SMN uno.

Tabla 6 Pronósticos acertados de junio de 2015

PRONÓSTICOS ACERTADOS EN EL MES DE JUNIO DE 2015


GFS 82.5 33.5 22 2 1 141 29 %

NAM 84 38.5 23 2 0.5 148 31 %

WRF 37 22.5 12.5 1 73 15 %

SMN 64 29 26 2.5 0.5 122 25 %

TOTAL 267.5 123.5 83.5 7.5 2 484 100 %

En julio se obtuvieron 431 puntos que representan el 100% de buenos pronósticos, las lluvias fuertes predominaron durante éste mes, y el modelo con más aciertos fue el GFS con 36%, seguido por el NAM con 30%, el WRF con 18% y el SMN con 16%; el modelo WRF tuvo 15 días sin datos, seguido por siete días faltantes del SMN, tres del NAM y uno del GFS, de los 31 días del mes (tabla 7).

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Tabla 7 Pronósticos acertados de julio de 2015

PRONÓSTICOS ACERTADOS EN EL MES DE JULIO DE 2015


GFS 114.5 25.5 15 0.5 0 155.5 36 %

NAM 87 25 16.5 0.5 0 129 30 %

WRF 52 14 9.5 0.5 0 76 18 %

SMN 45 15 9.5 0 1 70.5 16 %

TOTAL 298.5 79.5 50.5 1.5 1 431 100 %

En la tabla 8 se muestran los pronósticos acertados de agosto, donde las lluvias fuertes volvieron a ser predominantes, se contabilizaron 291 puntos buenos equivalentes al 100 % de los datos, de aquí se desprende que el modelo con mayor número de puntos obtenidos (datos acertados) fue el GFS con 48%, 30% el modelo NAM y 22% del modelo WRF del SMN, el modelo WRF del IMTA no generó imágenes por lo antes mencionado. Cabe destacar que el GFS obtuvo cerca del 50% de los datos acertados, un porcentaje alto que indica que durante este mes este modelo funcionó adecuadamente; así también presentó la mínima falta de datos (dos días sin datos), probablemente debida a la descarga errónea de los datos numéricos para que se generara el modelo, el modelo WRF del SMN presentó falta de datos durante seis días, y el WRF del IMTA durante siete.

Tabla 8 Pronósticos acertados de agosto de 2015

PRONÓSTICOS ACERTADOS EN EL MES DE AGOSTO DE 2015


GFS 99.5 28.5 11 2 141 48 %

NAM 56.5 21 7.5 1.5 0.5 87 30 %

WRF 0 0 0 0 0 0 0 %

SMN 34.5 17 9 2 0.5 63 22 %

TOTAL 190.5 66.5 27.5 5.5 1 291 100 %

En septiembre, las lluvias fuertes y muy fuertes tuvieron mayor presencia con 195 y 126.5 puntos acertados; de los 425 equivalentes al 100%; se tiene que el modelo GFS tuvo 39 % de los pronósticos acertados, el modelo NAM estuvo muy cerca de éste al obtener 37 % y el WRF del SMN con 24%. El modelo WRF del IMTA no presentó datos durante este mes. Hay que destacar que los datos faltantes

11

fueron mínimos, ya que el modelo que tuvo mayor ausencia, exceptuando el WRF del IMTA, fue el WRF del SMN, con cuatro días sin datos, seguido por el NAM con tres y el GFS con uno, (tabla 9).

Tabla 9 Pronósticos acertados de septiembre de 2015

PRONÓSTICOS ACERTADOS EN EL MES DE SEPTIEMBRE DE 2015


GFS 78 50 36.5 1.5 0 166 29 %

NAM 72.5 44 37 3 0 156.5 36 %

WRF 0 0 0 0 0 0 %

SMN 44.5 32.5 25 0.5 0 102.5 25 %

TOTAL 195 126.5 98.5 5 0 425 100 %

En octubre, (tabla 10), el modelo con mayor porcentaje de aciertos fue el GFS, con 32%, seguido con 31% por el modelo NAM, 27 % del modelo WRF del SMN y 10% del WRF del IMTA; a los 15 días transcurridos de este mes se rehabilitó la descarga de los datos del modelo WRF del IMTA; por otro lado, el modelo WRF del SMN tuvo ausencia en seis días de datos, seguido por el NAM al no tener datos durante cuatro días, y el GFS un día. Las lluvias predominantes fueron las de intensidad fuerte; sin embargo, de los 229.5 puntos que se generaron, 14 corresponden a pronósticos acertados en precipitaciones extraordinarias.

Tabla 10 Pronósticos acertados de octubre de 2015

PRONÓSTICOS ACERTADOS EN EL MES DE OCTUBRE DE 2015


GFS 44.5 11 10 4 4 73.5 32 %

NAM 33 15.5 15 3.5 3.5 70.5 31 %

WRF 8 6.5 4.5 2 3 24 10 %

SMN 33 11 12 2 3.5 61.5 27 %

TOTAL 118.5 44 41.5 11.5 14 229.5 100 %

Durante noviembre, las precipitaciones disminuyeron al terminar la temporada de huracanes; se contabilizaron 136 puntos de buen pronóstico durante este mes, que corresponden al 100 %, las lluvias fuertes se presentaron con mayor frecuencia, el modelo que obtuvo el mejor porcentaje de buenos

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pronósticos fue el modelo NAM con 31%, seguido por el WRF del SMN con 30%, el GFS con 26% y el WRF del IMTA con 13%, (tabla 11), el modelo NAM fue el que tuvo cinco días de datos faltantes, seguido por el WRF del IMTA con cuatro, el modelo WRF del SMN tres, y el GFS, uno.

Tabla 11 Pronósticos acertados de noviembre de 2015

PRONÓSTICOS ACERTADOS EN EL MES DE NOVIEMBRE DE 2015


GFS 18 8 7.5 1.5 0 35 26 %

NAM 14 11 15 2.5 0 42.5 31 %

WRF 6 5 7 0 18 13 %

SMN 14 13 12 1.5 0 40.5 30 %

TOTAL 52 37 41.5 5.5 0 136 100 %

En la tabla 12 se muestran los resultados de los pronósticos acertados en diciembre, donde el modelo NAM obtuvo 32% de buenos pronósticos, seguido por el WRF del SMN con 29%, el GFS con 21% y el WRF del IMTA con 19%; en esta ocasión, las precipitaciones intensas fueron las más frecuentes, al presentar 40 puntos de los 90 que se registraron durante este mes. El modelo GFS no tuvo pérdida de datos, el WRF del IMTA tuvo dos días sin datos, y el NAM y el WRF del SMN un día.

Tabla 12 Pronósticos acertados de diciembre de 2015

PRONÓSTICOS ACERTADOS EN EL MES DE DICIEMBRE DE 2015


GFS 4 3 8.5 2 1 18.5 21 %

NAM 9.5 4 11.5 2.5 1 28.5 32 %

WRF 6 1.5 8 1.5 17 19 %

SMN 9 1.5 12 2.5 1 26 29 %

TOTAL 28.5 10 40 8.5 3 90 100 %

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Durante 2015 el modelo WRF del IMTA presentó un falta de datos correspondiente al 41% de los de los 365 días del año, el WRF del SMN, 12%, el NAM, 9% y el GFS 2%, por lo que en este sentido el modelo con el menor número de días sin datos fue el GFS y el mayor fue el WRF (tabla 13).

Tabla 13 Datos faltantes por modelo numérico de pronóstico

Modelos GFS NAM WRF WRF-SMN Total

ENERO (31 DÍAS) 0 1 4 5 10

FEBRERO (28 DÍAS) 0 0 8 3 11

MARZO (31 DÍAS) 0 1 12 3 16

ABRIL (30 DÍAS) 0 1 12 3 16

MAYO (31 DÍAS) 1 4 8 2 15

JUNIO (30 DÍAS) 2 2 9 1 14

JULIO (31 DÍAS) 1 3 15 8 27

AGOSTO (31 DÍAS) 2 7 29 6 44

SEPTIEMBRE (30 DÍAS) 1 3 30 4 38

OCTUBRE (31 DÍAS) 1 4 17 6 28

NOVIEMBRE (30 DÍAS) 1 5 4 3 13

DICIEMBRE (31 DÍAS) 0 1 2 1 4

TOTAL (365 días) 9 32 150 45 236

1.3-COMENTARIOS FINALES

Es importante realizar estas observaciones para conocer qué modelo numérico de pronóstico es más confiable:

1. Durante 2015 el modelo NAM tuvo mayor número de aciertos de noviembre a febrero, mayo y junio, el resto del año el modelo GFS fue el que tuvo mayor número de aciertos, exceptuando abril donde el modelo WRF del SMN fue el que obtuvo el mayor número de aciertos.

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2. A diferencia del año pasado, donde el modelo NAM era considerado como el que tenía mejores resultados, se puede decir que el modelo GFS es más acertado en la temporada de lluvias, ya que logró alcanzar el 48% de aciertos y el resto de los meses obtuvo más del 30%.

3. El modelo NAM tuvo seis meses de buenos aciertos, con porcentajes superiores al 30%; éste modelo podría utilizarse con mayor confiabilidad durante los meses de la temporada fría del año (noviembre a febrero).

4. Durante noviembre los modelos de pronóstico acertaron a las precipitaciones intensas.

5. Es importante consultar todos los modelos ya que, en ocasiones, tanto el modelo NAM como el GFS podrían presentar fallas, e incluso, falta de datos.

6. El modelo GFS se acercó al 50% de un buen pronóstico.

7. Para los modelos WRF de ambas instituciones, es necesario definir una misma resolución y evitar la ausencia de datos para que puedan ser comparables.

8. En el futuro se explorará una comparación objetiva de los modelos numéricos de pronóstico buscando minimizar el error de pronóstico.

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CAPÍTULO 2.- VERIFICACIÓN OBJETIVA DE MODELOS NUMÉRICOS PARA EVENTOS ESPECÍFICOS DE 2015

2.1-MODELOS DE PRONÓSTICO DEL SMN

Actualmente, el SMN realiza una verificación objetiva de modelos numéricos para el pronóstico de precipitación y la publica en su página de internet (SMN, 2016). Los modelos que se analizan son: Global Forecast System (GFS), European Center for Medium range Weather Forecasting (ECMWF), Weather Research and Forecasting a 16, 8 y 4 km (WRF) y el Rapid Precision Mesoscale a 12 km (RPM).

2.2-VERIFICACIÓN OBJETIVA DE MODELOS NUMÉRICOS

La verificación objetiva de modelos numéricos de la atmósfera evalúa la calidad y habilidad de los pronósticos numéricos que son utilizados para la predicción del tiempo meteorológico. Los desarrollos para construir y probar la verificación se realizaron durante 2012 y 2013, y comenzaron a implementarse operativamente a partir de enero de 2014 (SMN, 2016). Los métodos con los que se realiza la verificación de los modelos numéricos son sugeridos por la OMM (SMN, 2016), en su capítulo 4. El SMN sugiere que la verificación es necesaria:

1. Para monitorear la calidad y habilidad del pronóstico,

2. Para mejorar la calidad y habilidad del pronóstico. El primer paso para obtener un mejor pronóstico es descubrir que está haciendo mal el modelo, y

3. Para comparar la calidad de diferentes sistemas de pronósticos.

El sistema de verificación analizado utiliza métodos estadísticos para evaluar la calidad y habilidad de los modelos numéricos, con base en datos de modelos de pronóstico y datos de redes de observación (precipitación), con los que se genera los productos siguientes:

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1. Mapa del campo pronosticado (modelos), 2. Mapa del campo observado (Interpolar a la malla nativa del modelo), 3. Mapa del sesgo de precipitación (Modelo–OBS), 4. Gráfica de dispersión del modelo (Modelo–OBS), 5. Gráfica de coherencia espacial entre el Modelo vs Observación, 6. Histograma de frecuencias entre el Modelo vs Observación, 7. Serie de tiempo de correlación espacial promedio por punto de malla modelo vs observación, 8. Correlación de Pearson del promedio del área de precipitación del modelo y la precipitación

observada, 9. Serie de tiempo del porcentaje de error cuadrático en el promedio del área de precipitación, y 10. Primer diagrama de Taylor.

2.2.1-EVENTO DEL 2 AL 3 DE SEPTIEMBRE DE 2015

A continuación se muestran los pronósticos de lluvia que abarcan el periodo del 2 al 3 de septiembre de 2015, correspondientes a los modelos GFS, ECMWF, WRF y RPM (figura 3 a 6). En estos días, la lluvia máxima diaria se presentó en la estación Dique Pescaditos, en Oaxaca, y fue de 105.1 mm, aunque sobresale también la lluvia ocurrida en la delegación Miguel Hidalgo, en el D. F., que fue de 100.8 mm, de la cual se estima un periodo de retorno de hasta 50 años, con base en mapas de precipitación para diferentes periodos de retorno elaborados por el CENAPRED.

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Figura 3 Pronóstico de precipitación acumulada en 24 horas del 2 al 3 de septiembre, modelo GFS 50KM-12Z

Figura 4 Pronóstico de precipitación acumulada en 24 horas del 2 al 3 de septiembre, modelo ECMWF 12Km-00Z

Figura 5 Pronóstico de precipitación acumulada en 24 horas del 2 al 3 de septiembre, modelo WRF 16KM-12Z

Figura 6 Pronóstico de precipitación acumulada en 24 horas del 2 al 3 de septiembre, modelo RPM 12KM-12Z

En la figura 7 se muestra la precipitación acumulada en 24 horas del 2 al 3 de septiembre con estaciones de la GASIR, EMAS y del gobierno del Distrito Federal.

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Figura 7 Precipitación acumulada en 24 horas del 2 al 3 de septiembre estaciones GASIR, EMAS, GDF

De la figura 8 a la 11 se muestra el sesgo de precipitación, en mm, entre el pronóstico de los modelos anteriores y la precipitación real. En rojo se señalan las zonas en que se pronosticó menos lluvia de lo que realmente ocurrió y en azul donde se pronosticó más. Se observa que, en general, hubo pronósticos de lluvia por arriba de lo real y que ningún modelo vio la lluvia máxima.

Figura 8 Sesgo de precipitación en mm de 24 horas del 2 al 3 de

septiembre, modelo GFS 50KM-12Z


septiembre, modelo ECMWF 12Km-00Z

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Figura 10 Sesgo de precipitación en mm de 24 horas del 2 al 3 de septiembre, modelo WRF 16KM-12Z

Figura 11 Sesgo de precipitación en mm de 24 horas del 2 al 3 de septiembre, modelo RPM 12KM-12Z

Además, en las figuras 12 y 13 se muestra un domino para el centro del país con el modelo WRF a 8 y 4 km, respectivamente.

Figura 12 Pronóstico de precipitación acumulada en 24 horas del

2 al 3 de septiembre, modelo WRF 8 KM-12Z


2 al 3 de septiembre, modelo WRF 4 KM-12Z

20

Y en la figura 14 se muestra la precipitación acumulada en 24 horas del 2 al 3 de septiembre, para el centro del país, con estaciones de la GASIR, EMAS y del gobierno del Distrito Federal.

Figura 14 Precipitación acumulada en 24 horas del 2 al 3 de septiembre para el centro del país estaciones GASIR, EMAS,

GDF

Además, en la figura 15 y la figura 16 se muestra el sesgo de precipitación, en mm, entre el pronóstico de los modelos anteriores y la precipitación real para el centro del país. En rojo se señalan las zonas en que se pronosticó menos lluvia de lo que realmente ocurrió y en azul donde se pronosticó más. Se observa que, en general, hubo pronósticos de lluvia por abajo de lo real, especialmente con el modelo WRF a 4 km, que es el de mejor resolución.

Figura 15 Sesgo de precipitación en mm de 24 horas del 2 al

3 de septiembre, modelo WRF 8KM-12Z

Figura 16 Sesgo de precipitación en mm de 24 horas del 2 al

3 de septiembre, modelo WRF 4KM-12Z

21

2.2.1.1ANÁLISIS DEL PRONÓSTICO DE LLUVIAS DEL 2 AL 3 DE SEPTIEMBRE PARA TODO EL PAÍS

Las lluvias máximas diarias se presentaron al norte de Oaxaca, de 105 mm, pero también se presentaron lluvias importantes para el centro de país, resaltando la que se presentó en la delegación Cuauhtémoc, en el D. F., de 105.8 mm.

• Modelo GFS 50 km

El modelo GFS vio lluvias importantes en el centro y sureste del país, con puntuales de 70 mm en Oaxaca y Chiapas. Al observar el sesgo de precipitación para este modelo (figura 8), vemos que las zonas importantes donde el pronóstico quedó por abajo de lo medido fue en el oeste de Sinaloa, este de Hidalgo, centro de Veracruz, sur de Campeche, norte de Chiapas y, sobre todo, el norte de Oaxaca, donde se presentó la lluvia máxima del país.

• Modelo ECMWF 12 km

El pronóstico vio lluvias puntuales importantes en zonas del centro y sureste del país. El pronóstico subestimó la zona del este de Sonora, oeste de Chihuahua, zonas del centro y sur de Nuevo León, sur de Tamaulipas, zonas del centro y sureste del país; al igual que el GFS ,éste modelo no vio la lluvia más importante del país (figura 9).

• Modelo WRF 16 km

Este modelo mostraba lluvias importantes en el este de Jalisco y oeste de Guanajuato, con puntuales máximas de 70 mm. Al observar la figura 10 vemos que se subestimaron las lluvias en el este de Sonora, oeste de Chihuahua, centro y sur de Nuevo León, sur de Tamaulipas, varias zonas del occidente, centro y sureste del país. El modelo tampoco vio la lluvia máxima del país y las sobrestimó de manera importante el este de Jalisco.

• Modelo RPM 12 km

Este modelo vio lluvias puntuales importantes para todo el centro, sureste y occidente del país de hasta 200mm. En la figura 11 se observa que, a diferencia de los demás modelos, las zonas que marca en rojo

22

son mucho menores que las que se muestran con otros modelos, apreciándose algunas zonas en el estados de Sonora y Chihuahua y algunos puntos dispersos en el resto del país; el modelo no vio la lluvia importante que se presentó en Oaxaca. El RMP sobrestimo en muchas regiones del centro, sureste y occidente de México.

2.2.1.2-ANÁLISIS DEL PRONÓSTICO DE LLUVIAS DEL 2 AL 3 DE SEPTIEMBRE PARA EL CENTRO DEL PAÍS

• Modelo WRF 8 km

Este modelo estimó núcleos de lluvia máxima de hasta 70 mm para el centro del estado de México; en algunas otras zonas se mostraban núcleos de hasta 50 mm. No se mostraron lluvias importantes para el Distrito Federal. Al ver la figura 15 observamos que el modelo no vio las lluvias importantes que se presentaron en el D. F., Tlaxcala y Puebla.

• Modelo WRF 4 km

El modelo observaba muchos núcleos con lluvia puntuales de hasta 70 mm, sobre todo en el norte del estado de México; no mostraba lluvias importantes para el D. F. El modelo falló y subestimo a casi a todo el centro del país (figura 16).

Para un pronóstico a nivel país, el modelo que presentó un mejor resultado fue el GFS, mientras que para el centro del país fue el WRF 8 km.

2.2.2-EVENTO DEL 3 AL 4 DE SEPTIEMBRE DE 2015

A continuación se muestran los pronósticos de lluvia que abarcan el periodo 3 al 4 de septiembre de 2015, correspondientes a los modelos GFS, ECMWF, WRF y RPM (figuras 17 a 20). En estos días la

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lluvia máxima diaria se presentó en la estación Chicomuselo, Chiapas, y fue de 95.1 mm, aunque sobresale también la lluvia ocurrida en la delegación Cuauhtémoc, en el D. F., que fue de 75 mm.


3 al 4 de septiembre, modelo GFS 50KM-12Z

Figura 18 Pronóstico de precipitación acumulada en 24 horas del 3 al 4 de septiembre, modelo ECMWF 12Km-00Z

Figura 19 Pronóstico de precipitación acumulada en 24 horas del 3 al 4 de septiembre, modelo WRF 16KM-12Z

Figura 20 Pronóstico de precipitación acumulada en 24 horas del 3al 4 de septiembre, modelo RPM 12KM-12Z

En la figura 21 se muestra la precipitación acumulada en 24 horas del 3 al 4 de septiembre con estaciones de la GASIR, EMAS y del gobierno del Distrito Federal.

24

Figura 21 Precipitación acumulada en 24 horas del 3 al 4 de septiembre estaciones GASIR, EMAS, GDF

De la figura 22 a la 25 se muestra el sesgo de precipitación, en mm, entre el pronóstico de los modelos anteriores y la precipitación real. En rojo se señalan las zonas en que se pronosticó menos lluvia de lo que realmente ocurrió y en azul donde se pronosticó más. Se observa que, en general, hubo pronósticos de lluvia por arriba de lo medido y que ningún modelo vio la lluvia máxima.


septiembre, modelo GFS 50KM-12Z


septiembre, modelo ECMWF 12Km-00Z

25


septiembre, modelo WRF 16KM-12Z


septiembre, modelo RPM 12KM-12Z

Además, en las figuras 26 y 27 se muestra un domino para el centro del país con el modelo WRF a 8 y 4 km, respectivamente.

Figura 26 Pronóstico de precipitación acumulada en 24 horas

del 3 al 4 de septiembre, modelo WRF 8KM-12Z

Figura 27 Pronóstico de precipitación acumulada en 24 horas

del 3 al 4 de septiembre, modelo WRF 4KM-12Z

26

Y en la figura 28 se muestra la precipitación acumulada en 24 horas del 3 al 4 de septiembre, para el centro del país, con estaciones de la GASIR, EMAS y del gobierno del Distrito Federal.

Figura 28 Precipitación acumulada en 24 horas del 3 al 4 de septiembre para el centro del país estaciones GASIR, EMAS,

GDF

Además, en las figuras 29 y 30 se muestran el sesgo de precipitación, en mm, entre el pronóstico de los modelos anteriores y la precipitación real para el centro del país. En rojo se señalan las zonas en que se pronosticó menos lluvia de lo que realmente ocurrió y en azul donde se pronosticó más. Se observa que, en general, hubo pronósticos de lluvia por abajo de lo real, especialmente con el modelo WRF a 4 km, que es el de mejor resolución.

Figura 29 Sesgo de precipitación en mm de 24 horas del 3 al 4

de septiembre, modelo WRF 8KM-12Z


de septiembre, modelo WRF 4KM-12Z

27

2.2.2.1ANÁLISIS DEL PRONÓSTICO DE LLUVIAS DEL 3 AL 4 DE SEPTIEMBRE PARA TODO EL PAÍS

La lluvia máxima se presentó al sur de Chiapas con 95.1 mm, otras lluvias importantes se presentaron en Michoacán, Veracruz y en la delegación Cuauhtémoc, en el Distrito Federal, esta última de 75 mm.


El modelo GFS observaba lluvias puntuales del orden de 50 mm para la zona centro, sureste del país y el noroeste de Sonora. La figura 22 muestra que el modelo subestimo en los estados del noreste, noroeste, occidente y sureste del país, en especial en el estado de Sonora y centro de Veracruz, mientras que en los estados del centro sobrestimo y no vio la lluvia máxima de Chiapas.


Este modelo no veía lluvias importantes, salvo algunas puntuales una zona al centro de Michoacán. Al igual que el modelo GFS anterior el pronóstico falló en muchas regiones del país, su mayor subestimación se presentó en todo el estado de Sonora, para la zona centro, se aprecia en la figura 23, que se sobrestimo en especial el D. F.


El modelo no mostró regiones importantes de lluvias, solo reflejaba algunas puntuales de hasta 50 mm en algunas zonas del país. En la figura 24 se aprecia que el modelo sobreestimo en varias zonas del país, en especial Sonora. Para la zona centro se aprecia que el pronóstico quedó por encima de lo que se presentó.

• Modelo RPM 12 km

Este modelo observaba muchos puntos con lluvias de hasta 200 mm para la zona del norte de Sonora, centro, occidente y sureste del país. A diferencia de los demás, sobrestimo a la mayoría de los estados del

28

centro, occidente y sureste del país; al igual que los demás no pudo ver las lluvias de Sonora y es en este estado donde subestimo de manera importante (figura 25).

2.2.2.2-ANÁLISIS DEL PRONÓSTICO DE LLUVIAS DEL 3 AL 4 DE SEPTIEMBRE PARA EL CENTRO DEL PAÍS

• Modelo WRF 8 km

Para el centro del país no se pronosticaba grandes zonas de lluvias importantes, pero si marcaba puntuales de hasta 60 mm para el centro del Estado de México. En la figura 29 se aprecia que las zonas del centro del estado, donde se esperaban las lluvias más fuertes, fueron las que más se sobrestimaron mientras que el D. F. quedó subestimado, así como la mayor parte de Morelos, Tlaxcala y Puebla. No vio la lluvia importante que se presentó en la delegación Cuauhtémoc, en el D. F.

• Modelo WRF 4 km

El modelo observaba lluvias importantes para el centro del estado de México, de hasta 70 mm. No veía núcleos de lluvia importantes para la mayor parte del D. F., salvo uno al suroeste. En la figura 30 se aprecia que el modelo sobrestimo mucho en el estado de México y subestimo muchas más zonas del D.F., el sur del estado de México, Morelos, Puebla y Tlaxcala. No vio la lluvia importante que se presentó en la delegación Cuauhtémoc, en el D. F.

Para un pronóstico a nivel país, los modelos que mejor resultado presentaron fueron el GFS y el WRF 16 km, mientras que para el centro del país fue el WRF 8 km.

2.2.3- HURACÁN PATRICIA DEL OCÉANO PACÍFICO, 24 DE OCTUBRE DE 2015

A continuación se muestran los pronósticos de lluvia correspondientes a los modelos GFS, ECMWF y WRF para el 24 de octubre de 2015, fecha en la que se esperaba la mayor cantidad de lluvia para el país

29

como efecto del huracán Patricia (figura 31 a 33). Para este día la lluvia máxima diaria se presentó en la estación El Nevado de Colima, en Jalisco y fue de 290.2 mm, sobre salen también en el reporte la lluvia de las 11:00 horas la estación de Sierra Manatlan, en Colima de 279.2 mm, así como la Villita de 257.8 mm en Michoacán, y en Zihuatanejo, Guerrero de 210 mm, lluvias máximas en 24 horas.

Figura 31 Pronóstico de precipitación acumulada en 24 horas del 23 al 24 de octubre, modelo GFS 50KM-12Z. Huracán Patricia

Figura 32 Pronóstico de precipitación acumulada en 24 horas del 23 al 24 de octubre, modelo ECMWF 12Km-00Z. Huracán Patricia

Figura 33 Pronóstico de precipitación acumulada en 24 horas del 23 al 24 de octubre, modelo WRF 16KM-12Z. Huracán Patricia

30

En la figura 34 se muestra la precipitación acumulada en 24 horas del 23 al 24 de octubre con estaciones de la GASIR, EMAS y del gobierno del Distrito Federal.

Figura 34 Precipitación acumulada en 24 horas del 23 al 24 de octubre estaciones GASIR, EMAS, GDF. Huracán Patricia

De la figura 35 a la 37 se muestran el sesgo de precipitación, en mm, entre el pronóstico de los modelos anteriores y la precipitación real. En rojo se señalan las zonas en que se pronosticó menos lluvia de lo que realmente ocurrió y en azul donde se pronosticó más. Se observa que, en general, hubo pronósticos de lluvia por arriba de lo real.


octubre, modelo GFS 50KM-12Z. Huracán Patricia


de octubre, modelo ECMWF 12Km-00Z. Huracán Patricia

31

Figura 37 Sesgo de precipitación en mm de 24 horas del 23 al 24 de octubre, modelo WRF 16KM-12Z. Huracán Patricia

2.2.3.1ANÁLISIS DEL PRONÓSTICO DE LLUVIAS DEL 23 AL 24 DE OCTUBRE PARA TODO EL PAÍS (HURACÁN PATRICIA)

Las lluvias máximas diarias se presentaron en la estación El Nevado de Colima, en Jalisco, y fue de 290.2mm, sobresalen también en el reporte la lluvia de las 11:00 horas, la estación de Sierra Manatlan, en Colima de 279.2 mm, así como la Villita de 257.8 mm en Michoacán, y en Zihuatanejo, Guerrero de 210 mm, lluvias máximas en 24 horas.


El modelo GFS vio lluvias importantes en sur de Jalisco, Colima y el oeste y sur de Michoacán. Al observar el sesgo de precipitación para este modelo (figura 35), vemos que las zonas importantes donde el pronóstico quedó por abajo de lo medido fue en el sureste de Jalisco, el centro, este y oeste de Michoacán así como el oeste de Guerrero, lugares donde se presentaron lluvias importantes en el país.


El pronóstico no vio lluvias importantes para el país, todas las dejaba en el mar. El pronóstico subestimo una gran parte del país, sobre todo a aquellos estados donde se presentaron lluvias importantes, Jalisco,

32

Colima, Michoacán y Guerrero, así como Tamaulipas y algunas zonas del interior del país; al igual que el GFS, éste modelo no vio la lluvia más importante del país (figura 36).


Este modelo mostraba lluvias importantes para el sur de Michoacán, Colima, Jalisco y algunas zonas en Zacatecas y Aguascalientes. Al observar la figura 37 vemos que se subestimó en el oeste de Guerrero, el sur de Michoacán, Colima y sur de Jalisco, por otro lado se subestimó en gran medida el norte de Jalisco, el norte de San Luis Potosí, el noreste de Zacatecas, Nuevo León y Tamaulipas. El modelo no vio las lluvias importantes producidas por el huracán Patricia.

El modelo que presentó mejores resultados es el ECMWF 12Km-00Z, ya que las variaciones en la sub y sobrestimaciones no son tantas como en los otros dos modelos, aunque hay que resaltar que tampoco acierta del todo en las zonas donde se presentaron las lluvias importantes.

2.2.4-HURACÁN SANDRA, 28 DE NOVIEMBRE DE 2015

A continuación se muestran los pronósticos de lluvia del 27 al 28 de noviembre de 2015, correspondientes a los modelos GFS, ECMWF y WRF (figura 38 a la 40). En este periodo la lluvia máxima diaria se presentó en la estación Batovira, Chihuahua, y fue de 76 mm, sobresale también la lluvia de la estación San Bernardo, Sonora, de 63 mm.

33


27 al 28 de noviembre, modelo GFS 50KM-12Z. Huracán Sandra

Figura 39 Pronóstico de precipitación acumulada en 24 horas del 27 al 28 de noviembre, modelo ECMWF 12Km-00Z. Huracán

Sandra

Figura 40 Pronóstico de precipitación acumulada en 24 horas del 27 al 28 de noviembre, modelo WRF 16KM-12Z. Huracán Sandra

En la figura 41 se muestra la precipitación acumulada en 24 horas del 27 al 28 de noviembre con estaciones de la GASIR, EMAS y del gobierno del Distrito Federal.

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Figura 41 Precipitación acumulada en 24 horas del 27 al 28 de noviembre estaciones GASIR, EMAS, GDF. Huracán Sandra

De la figura 42 a la 44 se muestra el sesgo de precipitación, en mm, entre el pronóstico de los modelos anteriores y la precipitación real. En rojo se señalan las zonas en que se pronosticó menos lluvia de lo que realmente ocurrió y en azul donde se pronosticó más. Se observa que ningún modelo acertó en pronosticar la lluvia máxima.


noviembre, modelo GFS 50KM-12Z. Huracán Sandra


noviembre, modelo ECMWF 12Km-00Z. Huracán Sandra

35

Figura 44 Sesgo de precipitación en mm de 24 horas del 27 al 28 de noviembre, modelo WRF 16KM-12Z. Huracán Sandra

2.2.4.1ANÁLISIS DEL PRONÓSTICO DEL 27 AL 28 DE NOVIEMBRE PARA TODO EL PAÍS (HURACÁN SANDRA)

La lluvia máxima se presentó en la estación Batovira, Chihuahua, y fue de 76 mm, sobresale también la lluvia de la estación San Bernardo, Sonora, de 63 mm.


El modelo GFS no observaba lluvias importantes para el país, la más importante la ponía en el oeste de Jalisco y esta del orden de 50mm. La figura 42 muestra que el modelo subestimo a la región donde se presentó la mayor cantidad de lluvia, así como a algunas zonas de Tamaulipas y Nayarit. Por otro lado donde se esperaba la lluvia máxima, sobrestimo.


Este modelo si vio lluvias importantes en el la frontera de Sonora, Chihuahua y Sinaloa, aunque su pronóstico era de lluvias de 200mm. El pronóstico de este modelo falló sobre todo en esta región ya que

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sobreestimo de manera importante, mientras que en Nayarit y Jalisco subestimo, aunque en menor cantidad (figura 43).


El modelo no mostró regiones importantes de lluvias, solo reflejaba algunas puntuales de hasta 50 mm en algunas zonas del país. En la figura 44 se aprecia que el modelo subestimo para la región donde se presentó la lluvia máxima (frontera de Sonora, Chihuahua y Sinaloa), así como para Nayarit y Jalisco. Para otras zonas del país como Durango, y el resto de Chihuahua y Sinaloa el pronóstico sobrestimo.

El modelo que representa mejores resultados es el WRF 16KM-12Z, ya que las variaciones en los subalertamientos y sobrealertamientos no son tantas como en los otros dos modelos, aunque hay que resaltar que tampoco acierta del todo en las zonas donde se presentaron las lluvias importantes, en estas zonas el pronóstico quedo por debajo de lo que ocurrió.

2.3-ANÁLISIS DE LOS MODELOS NUMÉRICOS DE PRONÓSTICO POR EL MÉTODO SUBJETIVO DE LOS EVENTOS EXTRAORDINARIOS DEL 2 AL 4 DE SEPTIEMBRE, 24 DE OCTUBRE (HURACÁN PATRICIA) Y 28 DE NOVIEMBRE (HURACÁN SANDRA)

A continuación se muestran los resultados de los pronósticos para eventos extraordinarios del 2 al 4 de septiembre principalmente en Oaxaca y en el Distrito Federal (ahora Ciudad de México) así como otras entidades federativas; el huracán Patricia del océano Pacífico el 24 de octubre, y las lluvias que dejó el huracán Sandra del Pacífico el 28 de noviembre.

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2.3.1-LLUVIAS DEL 2 AL 4 DE SEPTIEMBRE

Del 2 al 3 de septiembre, de acuerdo con el SMN se registraron lluvias intensas en Oaxaca (105.1 mm) y en el Distrito Federal (100.8 mm) en un periodo de 24 horas; para estos lugares el modelo GFS previó lluvias por arriba de los 75 mm en regiones del noreste de Oaxaca, el modelo NAM lluvias muy fuertes acompañadas de intensas en el centro-este de este estado y el modelo WRF del SMN previó lluvias fuertes acompañadas de muy fuertes en el noroeste de Oaxaca. Al hacer la comparación con los datos registrados del SMN, se encontró que los modelos pronosticaron de manera positiva estas lluvias; sin embargo, en la delegación Miguel Hidalgo del Distrito Federal, se registró una precipitación de 100.8 mm; el modelo NAM pronosticó lluvias fuertes en el D. F., por lo que tuvo un pronóstico poco acertado; sin embargo, los modelos GFS y WRF del SMN no contemplaban lluvias para esta región Por lo que se puede decir que el pronóstico no fue acertado, figura 45. De manera general, para este día a nivel nacional, el modelo GFS fue el que tuvo mayor número de aciertos, con seis puntos, seguido por el modelo NAM con 5.5 y el WRF del SMN con 5, (tabla 14)

Tabla 14 Puntaje de los modelos numéricos de pronóstico acertados del 2 al 3 de septiembre de 2015

Aciertos Fuertes Muy Fuertes Intensas Torrenciales Extraordinarias TOTAL

GFS 4 1 1

6

NAM 2.5 1.5 1.5

5.5

WRF N/D N/D N/D N/D N/D N/D

SMN 3 1.5 0.5

5

38

Figura 45 Modelo numérico de pronóstico del 2 al 3 de septiembre de 2015

Por otro lado, del 3 al 4 de septiembre también se registraron lluvias intensas en Chiapas (95.1 mm), Michoacán (82.4 mm) y Veracruz (87.4 mm), por lo que los tres modelos no acertaron su pronóstico; sin embargo, el modelo NAM pronosticó algunas lluvias fuertes puntuales en el centro de Michoacán, figura 46. Por otro lado, a nivel nacional el modelo WRF del SMN tuvo mayor puntaje, seguido por el GFS y el NAM. Se recalca que el modelo WRF del IMTA no estuvo disponible durante estos días, (tabla 15).

Tabla 15 Puntaje de los modelos numéricos de pronóstico acertados del 3 al 4 de septiembre de 2015


GFS 0 3 1 4

NAM 0 1.5 1 2.5

WRF N/D N/D N/D N/D N/D N/D

SMN 0 4 1 5

39

Figura 46 Modelos numéricos de pronóstico del 3 al 4 de septiembre de 2015

2.3.2- LLUVIAS DEL 24 DE OCTUBRE (HURACÁN PATRICIA)

Durante la presencia del huracán Patricia del océano Pacífico se registraron precipitaciones extraordinarias en Jalisco (290.2 mm), Colima (279 mm), y Michoacán (257.2 mm), torrenciales en Guerrero (210 mm) e intensas en Chiapas (78.8 mm), Nuevo León (87 mm), San Luís Potosí (102.3 mm), Tamaulipas (77.8 mm) y Zacatecas (115 mm).

En general, todos los modelos acertaron a las lluvias registradas de Colima, Jalisco, y Michoacán, salvo el modelo WRF del IMTA, que no previó lluvias de ésta intensidad para este último estado. Las lluvias

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torrenciales de Guerrero no fueron pronosticadas por ningún modelo. El pronóstico de los modelos en las lluvias intensas fue muy variado, ya que el modelo GFS previó lluvias de menor intensidad en los estados de Chiapas, Nuevo León y acertando en Zacatecas, para San Luis Potosí (SLP) no previó lluvias. El modelo NAM previó lluvias de menor intensidad en Zacatecas, acertando al pronóstico de los estados de Tamaulipas y Nuevo León, en Chiapas no previó las precipitaciones; El modelo WRF previó lluvias intensas para Zacatecas, para el resto de los estados no tuvo un pronóstico certero, y por último, el modelo WRF del SMN, previó acertadamente las lluvias en Zacatecas, Tamaulipas, SLP, y Nuevo León, dejando a Chiapas con un pronóstico no acertado. De manera global el modelo WRF del SMN obtuvo la mayor puntuación, seguido por el modelo NAM, el GFS y por último el WRF del IMTA (tabla 16).

Tabla 16 Puntaje de los modelos numéricos de pronóstico acertados del 27 al 28 de octubre de 2015


GFS 0.5 1 2.5 NA 3 7

NAM 2 1 2.5 NA 3 8.5

WRF 0 2 1 NA 2 5

SMN 1 1 4 NA 3 9

En conclusión, se puede decir, que los modelos tienden a mejorar su pronóstico en cuanto más intensa sea la lluvia y tienden a ser menos confiable ante la presencia de lluvias menos intensas, figura 47.

41

Figura 47 Modelos numéricos de pronóstico del 23 al 24 de octubre de 2015, (huracán Patricia del océano Pacífico)

2.3.3-LLUVIAS DEL 28 DE NOVIEMBRE (HURACÁN SANDRA)

El 28 de noviembre se registró un evento de lluvia intensa en Chihuahua (76 mm), los modelos de pronóstico, a excepción del modelo NAM, previeron lluvias muy fuertes para éste estado (50-75 mm); sin embargo, el modelo NAM previó lluvias intensas, por lo que éste tuvo un pronóstico acertado, figura 48. A nivel nacional éste último modelo fue el que más puntuación obtuvo, los modelos GFS y WRF del IMTA y del SMN obtuvieron la misma puntuación, (tabla 17)

42

Tabla 17 Puntaje de los modelos numéricos de pronóstico acertados del 27 al 28 de noviembre de 2015


GFS 0 0 0.5 0.5

NAM 1 0.5 1 2.5

WRF 0 0 0.5 0.5

SMN 0 0 0.5 0.5

Figura 48 Modelos numéricos de pronóstico del 27 al 28 de noviembre de 2015, (huracán Sandra del océano Pacífico)

43

2.4-COMENTARIOS FINALES

Del análisis de los modelos y sus resultados se puede decir lo siguiente:

1. Para los eventos particulares de septiembre, octubre y noviembre, el modelo que arrojó mejores resultados en las estimaciones de precipitación a nivel nacional, considerando ambos métodos de análisis (subjetivo y objetivo) fueron el WRF a 16 km y el GFS

2. Por otro lado a nivel regional los modelos no presentaron un patrón definido para poder decir cuál es mejor a esta escala, por lo cual se considera importante seguir analizando todos los modelos en caso de que alguno llegara a fallar.

3. La evaluación objetiva de los modelos es un paso importante, ya que permite ver los errores que se están cometiendo y analizar la manera para eliminarlos o reducirlos.

4. Para efectos de alertamiento, se sugiere ampliar las áreas de lluvia pronosticada e incrementar su intensidad de lluvia, para cubrir una región más amplia a fin de que más población esté atenta y pueda llevar a cabo acciones preventivas.

5. Para el evento del 2 al 3 de septiembre de 2015, de acuerdo con el análisis objetivo, el modelo que presentó un mejor resultado fue el GFS para un pronóstico a nivel país, mientras que para el centro del país fue el WRF 8 km. De igual forma en el análisis subjetivo el modelo GFS fue el que presentó un mejor resultado a nivel nacional, de forma regional el modelo NAM fue el que tuvo un mayor nivel de acertamiento en su pronóstico.

6. Para el evento del 3 al 4 de septiembre de 2015, de acuerdo con el análisis objetivo, los modelos que mejor resultado tuvieron fueron el GFS y el WRF 16 km para un pronóstico a nivel país, mientras que para el centro del país fue el WRF 8 km. Con el método subjetivo se tiene que a nivel nacional el modelo WRF del SMN fue el más acertado, esto coincide con el método objetivo; sin embargo, para los análisis regionales ninguno de los modelos tuvo resultados positivos, salvo el NAM, que previó algunas lluvias en Michoacán.

7. Para el 24 de octubre de 2015, día en el que se esperaban las afectaciones más fuertes por lluvia del huracán Patricia, de acuerdo con el análisis objetivo, el modelo que presentó mejores resultados es el ECMWF 12Km-00Z, ya que las variaciones en las sobrestimaciones y subestimaciones no son tantas como en los otros dos modelos, aunque hay que resaltar que tampoco acierta del todo en las zonas donde se presentaron las lluvias importantes. De acuerdo con el análisis subjetivo se desprende que, de manera

44

general y para los pronósticos a nivel nacional, el modelo con mayor puntuación de pronósticos acertados fue el WRF del SMN, seguido por el NAM, el GFS y por último WRF del IMTA. De manera regional todos los modelos acertaron a las lluvias registradas de Colima, Jalisco, y Michoacán, salvo el modelo WRF del IMTA; sin embargo, todos los modelos tuvieron mal pronóstico en las lluvias torrenciales.

8. Para el 28 de noviembre de 2015, día en el que se esperaban las afectaciones más fuertes por lluvia del huracán Sandra, de acuerdo con el análisis objetivo, el modelo que representa mejores resultados es el WRF 16KM-12Z, ya que las variaciones en las sobrestimaciones y subestimaciones no son tantas como en los otros dos modelos, aunque hay que resaltar que tampoco acierta del todo en las zonas donde se presentaron las lluvias importantes, en estas zonas el pronóstico quedó por debajo de lo que se registró. Con el método subjetivo, el modelo que previó de forma positiva las precipitaciones a nivel nacional fue el modelo NAM a diferencia de los resultados que arrojó el método objetivo. Coinciden en las variaciones de los pronósticos, ya que éstas en ambos métodos de análisis y en los modelos numéricos de pronóstico fueron menores.

9. De forma generalizada se puede decir que, en los eventos extraordinarios del 2 al 4 de septiembre, 24 de octubre (huracán Patricia) y 28 de noviembre (huracán Sandra), con el método subjetivo, en contraste con el método objetivo, los modelos tienden a mejorar su pronóstico en cuanto más intensa sea la lluvia y tienden a ser menos confiables ante la presencia de lluvias menos intensas.

45

3.-CONCLUSIONES

De acuerdo con los dos métodos de comparación usados, subjetivo y objetivo, se tiene que:

• Para los eventos particulares de septiembre, octubre y noviembre se puede decir que el modelo que arrojó mejores resultados en las estimaciones de precipitación a nivel nacional, considerando ambos métodos de análisis (subjetivo y objetivo) fueron el WRF a 16 km y el GFS.

• A nivel regional, los modelos no presentaron un patrón definido, para poder decir cuál es mejor a esta escala por lo cual se considera importante seguir analizando todos los modelos en caso de que alguno llegara a fallar.

• Del análisis de los eventos particulares de septiembre a noviembre, el método objetivo mostró mayor eficiencia que el subjetivo por lo que se sugiere continuar con el método objetivo del SMN, dado que el método subjetivo depende del criterio del observador.

Respecto del método subjetivo, se tiene que:

• El modelo GFS es más acertado en la temporada de lluvias, y el modelo NAM podría utilizarse con mayor confiabilidad durante los meses de la temporada fría del año (noviembre a febrero). Los modelos WRF, tanto del Instituto Mexicano de Tecnología del Agua (IMTA) y del Servicio Meteorológico Nacional (SMN), necesitan definir una misma resolución y evitar la ausencia de datos para que pueda ser comparables. Los modelos con menor grado de error son el GFS y NAM del IMTA, así como el WRF del SMN.

• Es importante consultar todos los modelos ya que, en ocasiones, tanto el modelo NAM como el GFS podrían presentar fallas, e incluso, falta de datos.

De acuerdo con el método objetivo, se tiene que:

• Para efectos de alertamiento, se sugiere ampliar las áreas de lluvia pronosticada e incrementar su intensidad de lluvia, para cubrir una región más amplia a fin de que más población esté atenta y pueda llevar a cabo acciones preventivas.

46

4.- Referencias

CENAPRED. (2015). Comparación de los modelos numéricos GFS, NAM y WRF del Instituto Mexicano de Tecnología del Agua y del Servicio Meteorológico Nacional de la variable de precipitación, 2014. interno, CENAPRED, Ciudad de México.

CONAGUA. (2015). Modelos de Pronóstico Numérico. Recuperado el 2015, de Servicio Meteorológico Nacional: http://smn.cna.gob.mx/index.php?option=com_content&view=article&id=16&Itemid=19

CONAGUA. (2015). Precipitación Acumulada en 24 H (mm). Recuperado el 2015, de Servicio Meteorológico Nacional: http://smn.cna.gob.mx/climatologia/TempsyPrecip/Diamap/Rain.jpg

CONAGUA. (2015). Reporte de lluvias registradas. Recuperado el 2015, de Servicio Meteorológico Nacional: http://smn.cna.gob.mx/index.php?option=com_content&view=article&id=70:informe-meteorologico-de-lluvias-1100&Itemid=49

IMTA. (2015). Modelo numérico GFS. Recuperado el 2015, de Instituto Mexicano de Tecnología del Agua, Pronóstico numérico con el modelo GFS (27.75 km): http://galileo.imta.mx/gfs27.75km.php

IMTA. (2015). Modelo numérico NAM. Recuperado el 2015, de Instituto Mexicano de Tecnología del Agua, Pronóstico numérico con el modelo NAM (32 km): http://galileo.imta.mx/nam3turing32km.php

IMTA. (2015). Modelo numérico WRF. Recuperado el 2015, de Instituto Mexicano de Tecnología del Agua, Pronóstico numérico con el modelo WRF en modo ensamble (12 km): http://galileo.imta.mx/wrfensamble5d12km.php

47

SMN. (21 de enero de 2016). SUBGERENCIA DE MONITOREO ATMOSFÉRICO AMBIENTAL. VERIFICACIÓN OBJETIVA DE MODELOS NUMÉRiCOS. Obtenido de http://smn.cna.gob.mx/index.php?option=com_content&view=article&id=271&Itemid=168

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COMPARACIÓN Y VERIFICACIÓN DE LOS …€¦ · 5 . Figura 1 Pronóstico del modelo GFS del 22 de octubre de 2015 . Otro de los modelos que presentó cambios fue el WRF del , el cual