Trabajo de campo - Mediciones de la precipitación

APLICACIÓN DE PRUEBAS ESTADÍSTICAS NO
PARAMÉTRICAS AL ESTUDIO DE LA
PRECIPITACIÓN HORIZONTAL EN LAS
SERRANÍAS DE LESSER – SAN LORENZO –
SALTA
Silvina Belmonte; Graciela Burgos y Luis Mármol 1
INTRODUCCIÓN
La precipitación horizontal puede definirse básicamente,
como un aporte extra de agua producido por la captación
de nieblas debido a la vegetación. Este fenómeno es poco
conocido y estudiado hasta el momento, pero la
influencia de los bosques en el origen y la formación de
las lluvias horizontales, es significativo especialmente en
la época seca.
El estudio de la precipitación horizontal en la selva
montana que cubre la subcuenca del río San Lorenzo en
las Serranías de Lesser, pretende aportar datos
interesantes para la comprensión de este fenómeno en las
Yungas de Salta y servir de base para investigaciones
posteriores que integren la complejidad del ciclo
hidrológico en el bosque.
El análisis estadístico de los datos, resulta uno de los
elementos más conflictivos a la hora del análisis, debido
a la poca cantidad de muestras y al desconocimiento
previo de algunos parámetros de la población. La
“estadística no paramétrica” surge entonces como una
herramienta eficaz para el tratamiento de los datos, ya
que evita suposiciones inciertas y no requiere el
conocimiento de la distribución de la estadística de
muestreo.
En este contexto, el presente trabajo pretende integrar
valiosa información recogida a campo durante dos años
de muestreo con el aporte indiscutible de las ciencias
exactas y las pruebas estadísticas. Estudios posteriores
sobre la precipitación horizontal deberán plantearse para
confirmar y/o rechazar los resultados obtenidos hasta el
presente.
Como objetivos específicos se proponen:

Evaluar si el aporte de agua a través de la
precipitación horizontal en el sector de las Yungas
de Salta estudiado, es estadísticamente significativo.

Estudiar diferencias estacionales y altitudinales en el
registro de las precipitaciones.

Plantear posibles correlaciones entre las variables
precipitación vertical - precipitación horizontal.
MATERIALES Y MÉTODOS
Trabajo de campo - Mediciones de la precipitación
Materiales: 6 pluviómetros Tipo A – Fabricante: J. C.
Leone, 2 pluviométros Totalizadores de PVC, 3
dispositivos “Atrapanieblas”, Probeta para boca 125 cm2,
embudo, kerosene, parantes.
Metodología de trabajo:
Dado que el aporte de nieblas y neblinas y las
características de la vegetación varían notablemente con
la altura, para la instalación del instrumental se eligieron
tres sitios de diferente altitud en las serranías de San
Lorenzo: Villa San Lorenzo (1350msnm), Aguas de Salta
(1528 msnm) y puesto Lacci (1832msnm). Para la
medición de la precipitación horizontal se instalaron
pares de pluviómetros con y sin atrapanieblas en cada
sitio. La cantidad de agua interceptada por el captador de
niebla (lluvia horizontal) se determina por la diferencia
1
Facultad de Ciencias Naturales - Universidad Nacional
de Salta – E-mail: [email protected]
entre el agua recogida en su pluviómetro y la medida del
pluviómetro contiguo sin el dispositivo de captura. En el
año 2002 se añadió a los pluviómetros del sitio 3, unos
tubos de PVC en su parte inferior. La finalidad de los
mismos es actuar como pluviómetros totalizadores,
aumentando el volumen de captación y distanciando las
mediciones, sin el riesgo de perder datos al rebalsarse los
pluviómetros comunes.
Las mediciones se realizaron diariamente en el sitio 1,
semanalmente en el sitio 2 y 3 para el año 2001 y
mensualmente en el sitio 3 durante el año 2003. Para
evitar la evaporación entre mediciones, se colocó una
capa de kerosene en los aparatos. En este trabajo se
utilizan datos mensuales, mediante la integración y ajuste
de las mediciones diarias y semanales. Para el sitio 1 no
se evalúa la diferencia por precipitación horizontal, ya
que en trabajos anteriores la diferencia entre los
pluviómetros con y sin atrapanieblas en este lugar, resultó
insignificante.
Análisis estadístico
En gabinete, una vez tabulados los registros de
precipitación, se seleccionaron y aplicaron pruebas
estadísticas no paramétricas para dar respuesta a los
siguientes interrogantes:
A- ¿La precipitación vertical varía con la altitud? En
otras palabras: ¿la precipitación vertical es
estadísticamente diferente en los tres sitios estudiados?
B- ¿Es significativo el aporte de lluvia horizontal en los
diferentes sitios altitudinales? Es decir: ¿Existen
diferencias significativas entre los datos obtenidos en los
pluviómetros con y sin atrapanieblas?
Para los sitios donde esta diferencia sea
significativa, es decir, se registre un aporte extra
de agua debido a la lluvia horizontal:
B1- ¿El aporte de lluvia horizontal es similar en el
periodo de lluvia y la época de estiaje?
B2- ¿Existe una correlación entre los valores de
precipitación horizontal y vertical? ¿Cuál es el
grado de asociación entre dichas variables? ¿Esta
asociación es estadísticamente significativa para
la población?
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Los registros pluviométricos se pueden consultar en
Mármol, L.; Belmonte, S. y L.C.M. de Ferretti (2000);
Belmonte, S. y L. Mármol (2002) y Belmonte, S. y G.
Burgos (2003). Los datos muestrales, tipos de muestra y
pruebas estadísticas no paramétricas seleccionadas a
partir de Siegel (1991) para dar respuesta a cada
interrogante fueron los siguientes:
1- Diferencia de precipitación vertical según altitud.
Datos muestrales: Promedios mensuales de
precipitación vertical en mm para los tres sitios de
estudio. k muestras independientes. Prueba de
Kruskal – Wallis.
2- Existencia de aporte por lluvia horizontal
evidenciado por diferencia en la medición de agua
entre los dos pluviómetros (con y sin atrapanieblas)
para cada sitio. Datos muestrales: Precipitación
mensual en mm registrada en pluviómetros con y sin
atrapanieblas para sitios 2 y 3. Dos muestras
relacionadas. Prueba de rangos señalados y pares
igualados de Wilcoxon
3- Diferencia estacional (períodos lluvioso y seco) en
el aporte de precipitación horizontal. Tipo de
muestreo: 2 muestras independientes. Prueba U de
Mann – Whitney (de una cola). Datos muestrales:
4-
3.1. En valores absolutos (mm): Diferencia (di) entre
precipitación total y vertical (valores mensuales en
mm de pp horizontal)
3.2. En valores relativos (%): Aporte extra de agua
por precipitación horizontal (di), expresado como %
de pp vertical.
Correlación entre las variables precipitación total vs
pp vertical. Datos muestrales: Precipitación mensual
en mm registrada en pluviómetros con y sin
atrapanieblas para sitios 2 y 3. Muestra bivariada.
Coeficiente de correlación de rango de Spearman.
Prueba de significación de rs.
Decisiones estadísticas

Prueba de Kruskal – Wallis: Como la probabilidad
asociada con el valor observado de H = 0.19 es > 0.9
y  = 0.05, no existen evidencias suficientes para
rechazar la H0. Concluimos que la precipitación
vertical no varia con la altitud considerando los dos
años de muestreo en las Serranías de Lesser – San
Lorenzo.

Prueba de rangos señalados y pares igualados de
Wilcoxon: De acuerdo a los resultados obtenidos
para el sitio 2, Tc = 21. Según tabla G, Tt = 35 para
un  = 0.05 y N = 17, dado que Tc < Tt , se rechaza
la Ho . Para el sitio 3, Tc = 2. Según tabla G, Tt = 62
para un  = 0.01 y N = 23, dado que Tc < Tt, se
rechaza la Ho. Concluimos que existen diferencias
entre los pluviómetros con y sin atrapanieblas, tanto
para el sitio 2 como para el sitio 3. Esto evidenciaría
un aporte extra de agua por precipitación horizontal
significativo en ambos sitios de muestreo.

Prueba U de Mann – Whitney (de una cola):
Cuando se compara el aporte de lluvia horizontal en
mm para las épocas lluviosa y seca, Ucalculado >
Ucrítico para un nivel de significación de 0.05, por
lo que no existen evidencias suficientes para
rechazar la H0 en ninguno de los sitios. Esto
indicaría un aporte cuantitativo de lluvia horizontal
similar para los períodos lluvioso y seco, según
registros mensuales 2001 - 2002. Si se compara el
aporte de precipitación horizontal expresado como
porcentaje mensual de la lluvia vertical, se observa
que existen evidencias para rechazar la H0 en el sitio
3 (U=24 < Uc), aún para un nivel de significación de
0.01. Esto evidencia que en otoño - invierno (época
seca), el aporte de lluvia horizontal es
porcentualmente más significativo que en primavera
– verano (período lluvioso). Por el contrario, en el
sitio 2 no se observaron diferencias significativas
entre ambos períodos estacionales.

Coeficiente de correlación de rango de
Spearman: Permite evaluar si los valores de lluvia
horizontal observados están asociados a la lluvia
vertical caída (registrada por los pluviómetros
comunes). El cálculo de rs indican una asociación
mayor entre la precipitación horizontal y vertical
para el sitio 3. Prueba de significación de rs: En
nuestro caso el sitio 2 el valor observado rs de 0.475
tiene una probabilidad de ocurrencia conforme H0
entre p = 0.05 y p = 0.01 (prueba de una cola) esto
permite concluir que en el nivel  = 0.05 las
variables precipitación horizontal y precipitación
vertical están asociadas en la población que se sacó
la muestra. En cambio el valor de rs = 0.913 del sitio
3 permite rechazar la H0 en un nivel de significación
 = 0.01, concluyendo que la precipitación
horizontal y vertical están asociadas a nivel
poblacional.
CONCLUSIONES

El efecto orográfico no presenta incidencia
estadísticamente significativa sobre la precipitación
vertical para los sitios de muestreos ubicados en
distintas altitudes (1350, 1528 y 1832) en la
Quebrada de San Lorenzo.

Los registros de precipitación de los pluviómetros
con y sin atrapanieblas permiten determinar un
aporte extra de agua estadísticamente significativo
atribuible a la precipitación horizontal en los sitios 2
y 3.

Un análisis comparativo entre las épocas lluviosas y
secas, permite corroborar para el sitio 3 un aporte
porcentual significativamente mayor para el período
de estiaje. Estos resultados confirman suposiciones
realizadas en investigaciones anteriores sobre
precipitación horizontal (Belmonte, S. y L. Mármol,
2002). El supuesto de un aporte cuantitativo mayor
en la época lluviosa no resultó significativo en
ninguno de los sitios para los años 2001 – 2002.

Existe una correlación positiva entre la precipitación
vertical y horizontal para los sitios 2 y 3, resultando
mayor en este último caso (sitio de mayor altitud).
Las pruebas de significación correspondientes al
coeficiente de correlación para ambos sitios permite
corroborar la asociación de las dos variables en la
población.
Los resultados obtenidos confirman la importancia de la
precipitación horizontal en los bosques nublados de las
Serranías de Lesser – San Lorenzo. Si bien, el análisis
estadístico realizado en este trabajo constituye un
interesante aporte al estudio de la precipitación horizontal
en nuestra región, sería importante la continuación de
esta investigación a campo y la aplicación de técnicas
estadísticas más específicas que consideren series de
tiempo.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Belmonte, S. y G. Burgos – 2003 – “Aplicación de
pruebas estadísticas no paramétricas al estudio de la
Precipitación Horizontal en las Serranías de Lesser –
San Lorenzo – Salta”. Informe final. Curso de
Postgrado Estadística No Paramétrica. Facultad de
_Ciencias Exactas. Universidad Nacional de Salta.
Inédito.

Belmonte, S y L. Mármol – 2002 - “La Precipitación
Horizontal en un sector de Yungas de las Serranías
de Lesser – San Lorenzo (Salta – Argentina)”. III
Reunión Regional de Selvas de Montaña - 8 al 11 de
Agosto de 2002 – LIEY – Grupo Yavi – Museo de
Ciencias Naturales de la U.N.Sa. - San Salvador de
Jujuy - Argentina.

Mármol, L.; Belmonte, S. y L.C.M. de Ferretti.
2000. “Investigación de lluvias horizontales en el
ambiente montano forestal de San Lorenzo (Salta)”.
Comunicación. VIII Reunión Argentina de
Agrometeorología. Mendoza. Argentina.

Siegel, S. 1991. Estadística no paramétrica aplicada
a las ciencias de la conducta. Ed. Trillas.