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Analysis of annual rainfall trends in the Jubones river basin, Ecuador, using nonparametric
stascs
¹ Consultora Analítica Green Dataframe Environmental, Quito, Ecuador.
² Universidad Central del Ecuador, Facultad de Ingeniería en Geología, Minas, Petróleos y Ambiental, Carrera de Ingeniería Ambiental,
Quito, Ecuador.
³ Universidad Central del Ecuador, Grupo de Investigación en Geotecnologías Aplicadas a las Ciencias Ambientales, Quito, Ecuador
* greendecuador@gmail.com
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obtuvieron de cinco estaciones meteorológicas del INAMHI y se complementaron con información satelital de Giovanni
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RESUMEN
ABSTRACT
ANÁLISIS DE TENDENCIAS DE PRECIPITACIONES ANUALES EN LA
CUENCA HIDROGRÁFICA DEL RÍO JUBONES, ECUADOR MEDIANTE
ESTADÍSTICA NO PARAMÉTRICA
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Fecha de recepción:  Fecha de aceptación:  Fecha de Publicación:
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ISSN 2477-9105
Número 33 Vol.1 (2025)
       
diversidad de climas, con temperaturas y niveles
de precipitación que varían considerablemente (1).
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en la región austral del país se debe principalmente
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de circulación como la Zona de Convergencia
     
alisos de ambos hemisferios, permite la entrada
      
estación (2).
De esta manera, la precipitación es un fenómeno
natural que muestra una considerable variabilidad
       


       
(3). Dicho de otro modo, las precipitaciones y
su variabilidad son factores importantes en el
ciclo hidrológico mundial que afectan a todos
los organismos vivos del planeta (4). En tal caso,
      
  
de las precipitaciones, sino también en la
variabilidad espaciotemporal de las precipitaciones

     
campos, como la ecología, la ingeniería e
       


han despertado interés en la literatura reciente
(6). Es importante mencionar que se prevé que




para la evaluación de la exposición actual y
       
      
     
los riesgos ambientales, como las frecuentes
inundaciones en la región o la ausencia de recurso




(10).
       
Área de estudio

al sur del Ecuador, en las provincias de Azuay, El


      

      


En la Figura 1 se exhibe la localización nacional y
local de la cuenca de estudio.

     
Nacional de Meteorología e Hidrología (INAMHI)

I. INTRODUCCIÓN
tendencia de la precipitación acumulada anual

      

      

del recurso hídrico a largo plazo en el contexto
nacional.
II. MATERIALES Y MÉTODOS
Figura 1.         

Tabla 1. 

Código Nombre Longitud Latud
Altura
(m.s.n.m.)
M0040    40
M0419 Girón   2130
M0420 Nabón INAMHI  9631290.00 
M0422
-

693643.30  1310
 Ushcurrumi   290
86
87
ANÁLISIS DE TENDENCIAS DE PRECIPITACIONES ANUALES EN LA CUENCA HIDROGRÁFICA
DEL RÍO JUBONES, ECUADOR MEDIANTE ESTADÍSTICA NO PARAMÉTRICA
Bonilla, Arciniegas.
Fuente de datos pluviométricos y tratamiento
de datos

fue obtenida a través de los anuarios del INAMHI,

embargo, es necesario un periodo mínimo de 30
     
      
1), se evaluó la correspondencia entre los datos
reales y los datos satelitales.
Donde x
i
corresponde a los datos terrestres
(estaciones meteorológicas),
i
a los datos
satelitales; y
y representan las medias
      
    

      
   

En este caso,
y
representan las desviaciones
      
n

y n
2
indican el número total de observaciones
       
diferentes sensores satelitales para completar el
periodo de estudio de 34 años. En donde todos
     
de correlación de Pearson superior a 0.61 para
ambos satélites, con la excepción de la estación
Tabla 2. 
Tabla 3.       

Figura 2. 

Sensor Unidad Fuente
Resolución
Temporal
Resolución
Espacial
Desde Hasta
  GPM
Mensual 0.1°
2000-06-01 2023-12-31
 kg m
-2
s
-1

Model
 2024-04-30
las distribuciones de frecuencia de precipitación
(14). Entonces, a través de diferentes sensores
     
earthdata.nasa.gov) se adquirió información
complementaria para aumentar el periodo
temporal del estudio hasta los 34 años (1990-





(
i
)x
i
– x)
R =
x
i
– x)² 
i
)²
=
+
x

s² s²
n n
df =
+
s² s²
n n
n n
+
s² s²
²
n n
      
      
      
     
       
M0422, donde la media mostró una diferencia
   
Figura 2 ilustra la considerable variabilidad de
los datos pluviométricos mensuales en cada
estación. Consecuentemente, se homogenizaron
y completaron los datos pluviométricos faltantes
      del
    
      

Coeciente de
Pearson (R)
T-Student (p-value)
Estación
INAMHI
GPM FLDAS GPM FLDAS
M0040 0.90   
 0.90   0.63
M0422  -0.34  
M0419  0.69  
M0420  0.61  
88
89
ISSN 2477-9105
Número 33 Vol.1 (2025)
Análisis estadísco de precipitaciones anuales
acumuladas
Hay numerosas pruebas paramétricas y no
paramétricas para analizar las tendencias en
series pluviométricas. En este estudio, se optó
  

no normalidad, no linealidad, valores ausentes,
      
    ) supone
que no existe tendencia en la serie de datos
pluviométricos (los datos son independientes y

(H       
     
temporal de n puntos de datos e  e  como
    i=   y
. Cuando un valor de un periodo
es mayor que un periodo anterior, se suma 1 al

es menor que uno tomado aleatoriamente, se



Donde t
i
es el número de empates de la muestra i,

Z para todos los casos en los que n es mayor que



que las precipitaciones están aumentando con
     
      
        

  

, H se rechaza y existe
    


para un     


      

de datos en una serie temporal (22), se calcula

      
mediante la Ecuación 9.
Donde D se calcula mediante la Ecuación 10.
        
      para



se calcula mediante la Ecuación 6.







 (xxi)
n - 1 n
i - 1 +1
Donde  (xx
 (xxi) =
1, si (xx
0, si (xxi) = 0
-1 , si (xxi) < 0


Clasicación Intervalo
Humedad extrema 
Humedad severa 
Humedad moderada 
Humedad leve 
Normal 
 
 
 
 
Tabla 4. 
n(n1
t
i
(i)(i - 1)(2i 
i=1

- 1
+ 1

< 0
0= 0
Var ()
Var ()

2


D

    
transformada en precipitación anual acumulada.
Posteriormente, se realizó la visualización de las
III. RESULTADOS
=
88
89
ANÁLISIS DE TENDENCIAS DE PRECIPITACIONES ANUALES EN LA CUENCA HIDROGRÁFICA
DEL RÍO JUBONES, ECUADOR MEDIANTE ESTADÍSTICA NO PARAMÉTRICA
Bonilla, Arciniegas.
diferentes series temporales y su variabilidad,

     
precipitación en la cuenca de estudio a lo largo de
los 34 años de análisis.
      
a la serie temporal de los niveles anuales de
      
   
presentan correlación serial. De ser así, es necesario

Figura 3.       

Figura 4.       

Tabla 5. 
S: Estadísco de Mann-Kendall. τ: Tau de Kendall. Var(S): Varianza de S. α: Nivel de signicancia. Z: Estadísco Z
Figura 5.       

método de bootstrap en bloque para adecuarse a

ausencia de correlación serial, la prueba de Mann-

valor P.
       
anuales de precipitación del área de estudio pudo
     
autocorrelación y autocorrelación parcial. En la

la estación M0422 mostró una correlación serial
    
autocorrelaciones y autocorrelaciones parciales

   
se realizó la prueba no paramétrica de Mann-
  
temporales de las estaciones del INAMHI en la
  

en la cuenca, proporcionando una comprensión
más profunda de los patrones pluviométricos a lo


Estación
INAMHI
Prueba No Paramétrica Mann-Kendall
S τ Var(S) p-value α Z
Interpretación
hipótesis
Interpretación
tendencia
M0040       
0
Decreciente
    0.299   
0
Creciente
M0422 -1 -0.002 0.041 0.016  4.062 Aceptar H
0
Creciente
M0419 121 0.216     
0
Creciente
M0420 -23 -0.041    -0.326 
0
Decreciente
90
91
ISSN 2477-9105
Número 33 Vol.1 (2025)
En este estudio se llevó a cabo un análisis de las
tendencias de precipitación anual acumulada en

     
      
meteorológicas del INAMHI y de sensores
satelitales, abarcando un periodo de 34 años,
desde 1990 hasta 2023. Al presentar una alta
variabilidad, no normalidad y no linealidad en la

ser una técnica adecuada para afrontar estas
limitaciones ante otras técnicas paramétricas o
no paramétricas (23).
Fue necesario realizar un estudio con datos

más importantes en el sur del país, debido a que
estudios anteriores al nuevo milenio revelan
     
climatológicas como lo son la precipitación y la

se evidenció una importante tendencia al alza
 
Estos resultados coinciden con las conclusiones

    


de los patrones de tendencia en las precipitaciones


Dado que el      
rechaza la hipótesis nula, indicando que existe


Esto coincide con los estudios previos que han
mostrado una variabilidad considerable sin una
tendencia clara en ciertas regiones (26).
      
           de
0.299. Este resultado también lleva a rechazar
la hipótesis nula, sugiriendo la presencia de una
    
       
     
estas estaciones puede estar relacionada con
     
que modulan la variabilidad interanual de las


de 0.016, el     
implica que se acepta la hipótesis nula, indicando
IV. DISCUSIÓN
que los datos son independientes y aleatorios.
        
      

     
puede llevar a series temporales sin tendencias
    
y temporales (29). Para la estación M0419, el

        
      


      
       

      
   
       
llevó a rechazar la hipótesis nula, indicando la
      
      
     
estaciones sugirió que las precipitaciones en la
      
aleatorias e independientes (31). Esto podría
estar relacionado con factores atmosféricos como

notablemente en los patrones de precipitación

Por otro lado, los resultados de la prueba
     

       
    
de precipitaciones es fundamental para analizar
patrones y su relación con diferentes modos de


     
precipitación, lo cual es crucial para evaluar
el potencial erosivo de las precipitaciones y
       
      
M0422, con datos independientes y aleatorios
     


mostraron tendencias observables. Este análisis
es crucial dado que la detección de tendencias
en los datos de precipitación puede indicar
     


90
91
ANÁLISIS DE TENDENCIAS DE PRECIPITACIONES ANUALES EN LA CUENCA HIDROGRÁFICA
DEL RÍO JUBONES, ECUADOR MEDIANTE ESTADÍSTICA NO PARAMÉTRICA
Bonilla, Arciniegas.
     
    
     
        
    
     
      
 que indican la presencia de tendencias

sugieren que las precipitaciones en la cuenca no
son completamente aleatorias e independientes,
     
      
     
       
V. CONCLUSIONES
 

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 

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
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
 
             
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 
VI. REFERENCIAS
plazo del recurso hídrico en la región.

una variabilidad notable en las precipitaciones, lo
que es crucial para la formulación de estrategias de

extremos. Estos resultados son esenciales para
      
     
     
erosivo de las precipitaciones y la erosión del
suelo en la región.
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ISSN 2477-9105
Número 33 Vol.1 (2025)

 

 

 
 
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ANÁLISIS DE TENDENCIAS DE PRECIPITACIONES ANUALES EN LA CUENCA HIDROGRÁFICA
DEL RÍO JUBONES, ECUADOR MEDIANTE ESTADÍSTICA NO PARAMÉTRICA
Bonilla, Arciniegas.
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