Introducción

Las actividades humanas afectan el intercambio de calor y energía de la tierra, ya que las emisiones de carbono incrementan la concentración de gases de efecto invernadero en la atmosfera. Evaluaciones anteriores han demostrado que el clima está cambiando en todo el planeta; la evidencia más convincente del cambio climático se deriva de las observaciones de la atmósfera, la tierra, los océanos y la criosfera, a partir de observaciones in situ y registros de núcleos de hielo. Estas investigaciones mostraron que las concentraciones atmosféricas de importantes gases de efecto invernadero como el carbono dióxido (CO₂), metano (CH₄) y óxido nitroso (N₂O) han aumentado durante el último siglo y en especial durante las 3 últimas décadas. "Cambio climático", el término ambiental más pronunciado de la actualidad se ha utilizado para referirse al cambio en el clima moderno provocado predominantemente por el ser humano. Es quizás uno de los problemas ambientales más graves que enfrenta la población mundial de hoy, aunque el problema no es nuevo ^{(Cubasch, y otros, 2013)}.

Desde que surgió a principios del siglo XIX, hasta finales del siglo XX, el tema se discutió exclusivamente en la sociedad científica; sin embargo, a mediados y finales de la década de 1980 apareció por primera vez en la agenda pública. Desde entonces, por un lado, los creyentes han manifestado que las consecuencias de las actividades humanas en el clima mundial han alcanzado un estado alarmante y han planteado amenazas críticas para las estructuras físicas y socioeconómicas; por otro lado, los escépticos han presentado pruebas suficientes para descalificar el rasgo antropogénico del Cambio Climático. Una vez más, los defensores del cambio climático entre ellos han debatido sobre los métodos apropiados para abordar el tema eminente. Así, con la creciente participación pública en el discurso del Cambio Climático y la consiguiente conciencia sobre los posibles riesgos e incertidumbres vinculados al tema, se ha debatido y problematizado desde diversos puntos de vista ^{(Ishaq-ur Rahman, 2013)}.

Los impactos adversos del cambio climático se deben a la vulnerabilidad de nuestra sociedad, cada vez hay más pruebas que sugieren que el forzamiento antropogénico está afectando el clima actual y continuará haciéndolo en el futuro. Los impactos del cambio climático probablemente se sentirán más fuertemente a través de cambios en intensidad y frecuencia de climas extremos; por lo tanto, es importante documentar los cambios futuros que podrían ser causados por actividades antropogénicas ^{(Cubasch, y otros, 2001)}.

La interacción y la dependencia entre precipitación y temperatura, se debe a la relación termodinámica entre las dos variables, mismas que se han reconocido en numerosos estudios ^{(Hermida, y otros, 2015)}. Los datos de precipitación y temperatura son generalmente interdependientes, y su co-variabilidad se ha explorado a diferentes escalas. También se han utilizado diversas funciones de distribución conjunta paramétrica y no paramétrica para representar esta interdependencia ^{(Sexton , Murphy , Collins , & Webb , 2012)}.

Si bien los valores extremos de precipitación y temperatura a menudo se abordan de forma independiente mediante el uso de métodos estadísticos, los análisis de concurrencia de extremos climáticos son escasos, y los efectos del cambio climático en los extremos articulares rara vez se investigan; la sequía y la ola de calor de Europa y Rusia en 2003 son ejemplos de precipitaciones simultáneas y temperaturas extremas que causaron pérdidas significativas de vidas e importantes impactos económicos ^{(IPCC, 2014)}.

Los autores ^{(Fink, y otros, 2004)} argumentan que los cambios en la relación entre precipitación y temperatura pueden ser más importantes que los cambios de cada uno individualmente. Eventos como las inundaciones y sequías suelen presentarse recurrentemente y se proyecta que la intensidad de las precipitaciones aumentará con el calentamiento global en muchas partes del mundo incluida la región de Latinoamérica y Ecuador.

Los cambios en temperaturas extremas tienden a presentarse en muchas partes del mundo; sin embargo, ^{(Kharin & Zwiers, 2000)} indican que en temperaturas frías se han observado periodos en los que las temperaturas y olas de calor han aumentado hacia extremos, dando como resultado derretimiento de nieve y hielo lo que supondría un avance del calentamiento global.

Ha existido mayor variabilidad de temperatura en algunos estudios realizados en época de verano, lo que implica aumentos potencialmente mayores en extremos cálidos. Los autores indican que han realizado muchos estudios de fenómenos meteorológicos extremos utilizando una variedad de técnicas y modelos, y simulaciones de varias longitudes; sin embargo, se deben considerar cambios en los extremos de los parámetros básicos de la superficie, haciendo básicamente una simulación de cambio climático transitorio.

El hecho de que exista una variación considerable en las técnicas de análisis y las configuraciones experimentales utilizadas en los estudios publicados de modelos extremos simulados dificulta la comparación de resultados específicos; sin embargo, el sentido general de los resultados de los estudios sobre los cambios proyectados en la variabilidad de alta frecuencia y los extremos de temperatura y precipitación es similar, ya que existe un consenso considerablemente menor sobre los cambios proyectados en la variabilidad y los extremos del viento en la superficie ^{(Pingale, Khare, Jat, & Adamowski, 2014)}.

Según la Estrategia Nacional de Cambio Climático del Ecuador, los sistemas hidrológicos son particularmente vulnerables a la ocurrencia de cambios en las precipitaciones o sequías. Cuando existe variabilidad en estos eventos, se conoce que la afectación será directa hacia las delimitaciones hidrográficas que integran el Ecuador continental. Los cambios en disponibilidad del agua a su vez son un factor de tensión que puede desencadenar serios problemas entre los pobladores.

De las estimaciones climáticas se conoce que existirán áreas que serán más susceptibles al exceso y otras a la escasez de precipitaciones ^{(Mancero & Ochoa, 2015)}. Esto se verá reflejado en afectaciones a la producción agropecuaria, la disponibilidad de agua para consumo humano y otros. La zona de la Costa será más proclive a las inundaciones y sequias en la zona baja de la unidad hidrográfica del río Guayas de igual manera la región cercana a la desembocadura del río Jubones presenta las mismas características. En la Sierra por otro lado, la afectación estará relacionada a deslizamientos y erosión, especialmente en la región desde el centro-sur. En la Amazonía ecuatoriana, se verán afectadas las regiones cercanas a la frontera con el Perú, por inundaciones de alto riesgo ^{(Ministerio del Ambiente Ecuador , 2012)}.

Investigar la variabilidad de las precipitaciones a escala regional es esencial para comprender los posibles impactos en los seres humanos y el medio ambiente natural. Circulación atmosférica, la topografía, el uso de la tierra y otras características regionales modifican los cambios globales para producir patrones únicos de cambio a escala regional. A escala anual y estacional, la lluvia y la temperatura sirven como indicadores primarios de cambio climático ^{(Hayhoe , y otros, 2007)}. En otro caso, el estudio de ^{(Beecham & Chowdhury, 2010)} se han usado hasta 38 años de datos de precipitación con hasta 6 minutos de tiempo disponibles. Es importante reconocer que para obtener resultados más fiables en los análisis de variaciones de temperatura o precipitaciones los años analizados son la clave para entender el proceso; queda demostrado que es importante utilizar series de datos lo suficientemente largos cuando se estudian problemas en el dominio hidrometeorológico o de cambio climático. De hecho, en la anterior investigación concluye que los 286 años de series de datos son solo el periodo principal de toda una serie de precipitaciones que se tienen del área de Beijing, y que primero se necesitan trabajos futuros para adquirir series de datos mucho más largas para poder centrarse simulaciones o predicciones para sequías extremas o problemas de inundaciones. El presente artículo tiene como objetivo general el Examinar los cambios en los patrones de precipitación y temperatura en las regiones sierra y oriente del Ecuador Continental mediante el análisis de datos de las diferentes estaciones meteorológicas en un periodo de mínimo 20 años. De ello, se derivan los siguientes objetivos específicos:

Desarrollo

Resultados

Para la obtención de los resultados, se analizan los datos diarios de las estaciones de la variable de temperatura y las acumulaciones de precipitación, mediante la determinación de tendencia, por lo que a continuación se presentan los valores obtenidos:

Estación	Temperatura media C	Precipitación mm
M001	-0.19	0.22
M002	-0.26	-4.9
M003	-0.29	0.23
M004	-0.23	1.5
M007	-0.22	0.24
M008	-1.01	-0.19
M0021		0.05
M0024	-0.43	0.12
M0029		-0.21
M0030		0.09
M0031	-0.39	0.12
M0033	-0.02	0.19
M0041	-0.19
M0045	-0.22	0.01
M0101		0.09
M0102	-0.41	0.08
M0103	-0.45	-0.08
M0104	-0.26	0.12
M0105	0.02	0.03
M0107	-0.15
M0111	-0.57
M0113		4.39
M0114	-0.25
M0120	-0.09
M0122	-0.13
M0123	-0.26
M0126	-0.12
M0127	-0.15
M0128	-0.25
M0129	-0.33
M0130	-0.16
M0133	-0.12
M0136	-0.31
M0137	-0.34
M0138	-0.24
M0139	-0.20
M0140	-0.26
M0141	9.85
M0142	-0.03
M0143	-0.03
M0144	-0.09
M0145	-0.04
M0146	-0.37
M0147	-0.13
M0148	-0.36
M0149	-0.21
M0150	-0.28
M0151	-0.18
M0188	-0.32
M0189	-0.08
M0190	-0.21
M0232	-0.17
M0241	-0.17
M0258	-0.31
M0293	-0.13
M0305		-0.33
M0308		-0.18
M0314		3.22
M0315		-0.09
M0317		-0.38
M0318		-0.78
M0321		-0.31
M0324		0.17
M0325		-0.84
M0326		-0.36
M0327		-0.22
M0328		-0.15
M0335		0.11
M0337		-0.38
M0339		-0.75
M0343		0.10
M01036	-0.09
M01066	-0.50
M01069	-0.39
M01094	-0.68

A continuacion se presentan varios gráficos de tendecia lineal para estaciones de temperatura y precipitación.

En relación a la variable temperatura, la mayoría de las estaciones presentan tendencia a la disminución siendo -1.01 el valor más bajo obtenido en la estación M008 Puyo del oriente ecuatoriano, la variación de esta disminución fluctúa, ya que las estaciones de la sierra pueden tener disminuciones variadas a las del oriente.

En el caso de la precipitación las estaciones analizadas son menores, sin embargo, la estación que presenta un aumento es la M0314 Ambuqui de Ibarra con hasta 1.5 mm de precipitación.

Para el análisis estadístico de los cuatro momentos se usaron los datos de las estaciones con tendencia significativa, los gráficos se presentan a continuación:

Conclusiones

Se puede concluir que los datos de las estaciones presentan en su mayoría valores decrecientes tanto para precipitación como para temperatura, estos cambios se ven influenciados por el clima de la zona en la que se encuentran, ya que también esto depende la proximidad que tengan al océano pacifico, la geografía, elevación, datos completos, entre otros.

Existe evidencia del aumento de precipitaciones para varias estaciones analizadas; sin embargo, este no es caso para la mayoría de las estaciones, ya que al igual que la temperatura se han evidenciado tendencias negativas en el análisis realizado.

Se debe mencionar que las investigaciones similares o que analizan las tendencias son escasas, por lo que se recomienda realizar estudios que permitan determinar estas variabilidades con el apoyo de otros instrumentos estadísticos con la finalidad de conocer si existe o no existencia de patrones de cambio climáticos para el Ecuador.