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TEMA 9.

BIOCLIMATOLOGÍA.

 

9.3. ÍNDICES CLIMÁTICOS Y BIOCLIMÁTICOS

 

Los índices climáticos son el resultado de fórmulas matemáticas y estadísticas, que combinan los parámetros climáticos (principalmente temperatura y precipitaciones) con datos como la altitud o la latitud, y manifiestan la relación entre la vegetación y el clima.

Éstos índices se dividen en: índices térmicos, pluvimiotétricos, termopluviométricos, de aridez, de continentalidad, de mediterraneidad e índices bioclimáticos.

Índices de térmicidad:

- Biotemperatura
- Índice de eficiencia térmica
- Índice de diurnalidad
- Índice de termicidad de Rivas-Martínez
- Índice de termicidad compensado

Índices pluviométricos:

- Índice de Blair
- Índice de humedad de Thornthwaite
- Índice de eficacia pluviométrica 
- Índice global de humedad 

Índices termo-pluviométricos u
ombrotérmicos:


- Índice de Lang
- Índice de Gasparín
- Índice de Giacobbe
- Cociente pluviométrico de Emberger
- Índice de Philippis
- Índices ombrotérmicos según Rivas-Martínez

Índices de aridez:

- Índice de aridez de Meigs
- Índice de aridez de la UNEP
- Índice de aridez anual

 

Índices de continentalidad:

- Índice de continentalidad simple
- Índice de continentalidad sencillo ampliado
- Índice de continentalidad sencillo magnificado
- Índice de oceaneidad de Kerner
- Índice de Gorezynski
- Índice de Conrad
- Índice de Currey
- Índice de continentalidad compensado
por altitud
- Índice de Daget

Índices de mediterraneidad:

- Índice de Mediterraneidad de Rivas Martínez

Índices de evapotranspiración:

- Índice de Thornthwaite
- Índice de Papadakis

Índices de erosión potencial:

- Índice de erosión potencial de Fournier 

Índices bioclimáticos

- Índice de Birot
- Índice de Martonne
- Índice de Dantin Cereceda y Revenga Carbonell
- Índice de Thortwaite
-Índice de Vernet

Índices climáticos y bioclimáticos.

 

Índices de térmicidad

Son aquellos índices que tienen en cuenta fundamentalmente la temperatura.

- Biotemperatura es un concepto creado por Holdridge (1947), y uno de los valores que se tiene en cuenta en su clasificación de las formas de vida, en él que se da mucha importancia a las temperaturas. Su fórmula es:

Biotemperatura = [t media°C - (0,3)(°latitud)(t media °C-24)2]/100

en donde, t°C = temperatura en grados Celsius.

- Índice de eficiencia térmica, fue creado por Thornthwaite (1948), para su clasificación de los biomas terrestres. El índice es una forma de medir la eficacia de la temperatura en el crecimiento vegetal. Se calcula mediante la suma del índice de temperaturas de todos los meses multiplicada por 10. Por lo tanto:

Índice de eficiencia térmica = Σ [(T-32)/4] * 10.

en donde: T es la temperatura mensual en grados Fahrenheit, salvo si las temperaturas están por debajo de los 32º, que entonces se cuentan si fueran de 32º.

IET CLIMA IET CLIMA IET CLIMA
<142 Gélido 142-285 Tundra 285-427 Primer Microtérmico
427-570 Segundo Microtérmico 570-712 Primer Mesotérmico 712-855 Segundo Mesotérmico
855-997 Tercer Mesotérmico 997-1440 Cuarto Mesotérmico >1440 Megatérmico
Tabla de valores de índices de termicidad. Según Rivas Martínez (2005).

- Índice de diurnalidad o intervalo térmico diario equivale según Rivas Martínez (2005) a la  diferencia entre la temperatura media de las máximas y la temperatura media de las mínimas del mes más contrastado del año, es decir, del que muestra mayor amplitud o intervalo diario entre las máximas y mínimas.

- Índice de termicidad de Rivas-Martínez (1984), se relaciona directamente la temperatura con el tipo de vegetación, mediante la fórmula:

It = (T + M + m) * 10

en donde,  T = Temperatura media anual; M = Temperatura media de las máximas del mes más frío; m = Temperatura media de las mínimas del mes más frío.

Los valores más altos de termicidad indican una mayor afinidad o adaptación de la vegetación al calor.

- Índice de termicidad compensado de Rivas-Martínez (2005), según el propio autor este índice "trata de ponderar el valor del índice de termicidad para las zonas extratropicales de la Tierra (al norte y al sur del paralelo 23º N y S),  de tal forma que su continentalidad pueda ser comparable".

Para el cálculo del índice de termicidad compensado hay que tener en cuenta la amplitud térmica anual o el índice de continentalidad (Ic) que varía en función de las siguientes situaciones:

- Si la amplitud térmica es menor a 8 (áreas hiperoceánicas), el índice de terminicidad compensado (Itc) se calcula mediante la fórmula:
Itc = It – [10 * (8 – Ic)]

- Si la amplitud térmica se sitúa entre 8 y 18, el valor del índice de termicidad compensado (Itc) se considera igual al del índice de termicidad, por lo tanto:
It = Itc.

- Si la amplitud térmica se sitúa entre 18 y 21, el valor del índice de termicidad compensado se calcula mediante la siguiente fórmula:
Itc = It + [5 * (Ic – 18)]

- Si la amplitud térmica se sitúa entre 21 y 28, el índice de termicidad compensado se calcula mediante la siguiente fórmula:
Itc = It + [15 + 15 (Ic – 21)]

- Si la amplitud térmica se sitúa entre 28 y 46, el índice de termicidad compensado se calcula mediante la siguiente fórmula:
Itc = It + [120 + 25 (Ic – 28)]

- Si la amplitud térmica se sitúa entre 46 y 65, el índice de termicidad compensado se calcula mediante la siguiente fórmula:
Itc = It + [570 + 30 (Ic – 46)]

 

Índices pluviométricos

En estos índices el valor se tiene más en cuenta a las precipitaciones, no sólo su cantidad, sino también su distribución a lo largo de las diferentes estaciones del año. Es necesario recordar que en la efectividad de las precipitaciones no sólo depende de la cantidad de lluvia, sino también de la torrencialidad del terreno, las temperaturas, las pérdidas por escorrentía, por evapotranspiración del suelo...

- Índice de Blair, equivale a la suma de todas las precipitaciones mensuales multiplicadas por dos, por lo que mide la aridez y la humedad de un lugar.

Índice de Blair = Σ(2Pm); en donde Pm es la precipitación mensual.

P (mm) 0−225 225−500 500−1000 1000−2000 >2000
CLIMA Árido Semiárido Subhúmedo Húmedo Muy húmedo
Tabla de valores de aridez y la humedad según el índice de Blair


- Índice de humedad de Thornthwaite
 fue creado por Thornthwaite (1933) expresa el porcentaje del exceso o defecto de la precipitación anual (P) respecto a la evapotranspiración anual (PE).

IH = 100 (P-PE)/PE

en donde P = precipitación anual; PE es la evapotranspiración anual.

- Índice de eficacia pluviométrica también fue ideado por Thornthwaite (1933) según Rivas Martínez (2005) es “una medida de eficacia a largo término de las precipitaciones en la promoción del crecimiento vegetal”. Se calcula multiplicando por 10 la suma de la medida de la precipitación-evaporación de todos los meses. Su fórmula es:

Índice de eficacia pluviométrica = 10 Σ [ 11.5 (P/T-10)10/9]

en donde: P = precipitación mensual en pulgadas; T = la temperatura mensual en grados Fahrenheit (aunque todas las temperaturas por debajo de 28.4º Fahrenheit se calculan como 28.4º).

- Índice global de humedad también fue definido por Thornthwaite (1948) según Rivas Martínez (2005) “representa esa porción de la precipitación requerida para la necesidades vegetales. Es una medida que toma en consideración la influencia del exceso y del defecto de agua en comparación con las necesidades vegetales dentro de cada periodo estacional". Este índice reemplazó al índice de eficacia pluviométrica”. Puede calcularse con la fórmula:

Índice global de humedad = Índice de humedad – 0,6 * (Índice de aridez); o

Índice global de humedad = (100s – 60d)/n

en donde: s es el superávit de agua, d el déficit y n las necesidades de agua o la evapotranspiración potencial anual.

Tipo climático IH Tipo climático IH
A. Hiperhúmedo > 100 C2. Subhúmedo-húmedo 0 a 20
B4. Húmedo (superlativo) 80 a 100 C1. Seco-subhúmedo -20 a 0
B3. Húmedo (superior) 60 a 80 D. Semiárido -40 a -20
B2. Húmedo (medio) 40 a 60 E. Árido -60 a -40
B1. Húmedo (inferior) 20 a 40    
Tabla de valores de de humedad según el índice de Thornthwaite (1948).

 

Índices termopluviométricos u ombrotérmicos

Este tipo de índices relacionan directamente la precipitación y la temperatura.


-  Índice de Lang
(1915) o índice pluviométrico, pluviofactor de Lang o regenfaktor es igual a la división de las precipitaciones entre las temperaturas medias anuales. A nivel científico apenas se utiliza actualmente debido a su extrema simplicidad, pero sigue teniendo un gran valor a nivel educativo.

Índice de Lang = P/T = [(Precipitaciones anuales (mm) / Temperatura media anual (ºC)]

Índice de Lang
0-20 20-40 40-60 60-100 100-160 > 160
Clima Desiertos Árida Estepa y
sabana
Templado cálido Templado húmedo Húmedo
Tabla de correspondencia entre el índice de Lang y el clima. Fuente: Rivas Martínez (2005)


- Índice de Gasparín
es igual a la precipitación anual entre la temperatura media anual, su fórmula es:

Índice de Gasparín = P / (50·T)

en donde: T es la temperatura media anual (en Cº) y P es la precipitación anual total (en mm).

En función de los valores el suelo se clasifica según la siguiente tabla:

Valores del Índice

0−0.5

0.5−1

1−1.5

>1.5

Suelo

Muy seco

Seco

Húmedo

Muy húmedo


- Índice de Giacobbe
(1958) relaciona la precipitación con algunos parámetros térmicos mediante la fórmula:

Índice de Giacobbe = (100*Pv) / (Mxmesc*Exc)

En donde, Pv = precipitación total de verano;  Mxmesc la temperatura máxima media mes más cálido; Exc = Escursión térmica, diferencia entre la temperatura máxima media y la temperatura mínima media.

El resultado se compara con la siguiente tabla de valores:

Índice

Menor a 1

1 a 4

4 a 10

10 a 50

Mayor de 50

Valor

Periárido

Árido

Semiárido

Subhúmedo

Húmedo

Tabla de valores del Índice de Giaccobbe. Tomado de Capel Molina (1982)


- Índice o cociente pluviométrico de Emberger (1932) relaciona las precipitaciones anuales con las temperaturas extremas del mes más cálido y del mes más frío y con la evapotranspiración y la humedad, puesto que el valor (Mi-mi) equivale a la amplitud extrema que es un factor proporcional a la evaporación (Capel Molina, 1982). Está especialmente adaptado a regiones mediterráneas y su fórmula según diversas fuentes es:

Q = (100*P)/(Mi2-mi2) (Según Rivas Martínez, 2005)
Q = (100*P)/(2*(Mi+mi)/2)* (Mi-mi)) (Según Blanco et al, 1997)
Q = (100*P)/((Mi+mi)/2)* (Mi-mi)) (Según Lacoste, 1973; Capel Molina, 1982; Sanchis et al, 2004)

en donde, P = Precipitaciones anuales (mm); Mi = Temperatura media de las máximas del mes más cálido (°C); mi = Temperatura media de las mínimas del mes más frío.

Los resultados del cociente se comparan con la tabla y el gráfico siguiente:

Q 30-0 50-30 90-50 90-200 >200
CLIMA Árido Semiárido Sub-húmedo Húmedo Perhúmedo
Tabla de valores del cociente de Emberger, tomado de Rivas-Martínez (2005)


- Índice de Philippis o de sequía estival
, utiliza la suma de los valores de la precipitación media de los meses de verano, junio, julio y agosto, y la temperatura media del mes mas calido. Su fórmula es:

Índice de Philippis = (Precip junio + Precip julio + Precip agost ) / Tmm

en donde: Tmm = temperatura media del mes mas calido

Los valores del índice de Philippis oscilan entre 0, para aridez extrema, y hasta mayor de 7, para territorios de tipo forestal húmedo.

- Índices ombrotérmicos según Rivas Martínez (2005) son un conjunto de índices que este autor usó en su clasificación de los bioclimas del mundo y que define como:

Índice de ombro-evaporación anual (Ioe) es el cociente entre la precipitación media (P) y la evapotranspiración potencial anual (PE, Thornthwaite).

Ioe = P / PE.

Índice ombrotérmico anual
(Io), es el cociente entre la suma de la precipitación media en mm de los meses cuya temperatura media es superior a cero grados centígrados (Pp) y la suma de las temperaturas medias mensuales superiores a cero grados centígrados en décimas de grado(Tp).

Io = 10 x Pp / Tp.

Índice ombrotérmico mensual (Iom)
es el cociente entre la precipitación media de un mes de temperatura media superior a cero grados centígrados y la temperatura media de ese mes en décimas de grado del mismo mes, multiplicado por 10.

Iom = 10 x Pi / Ti.

Índice ombrotérmico del trimestre, o del mes o meses más secos del año (Iod3, Iod1, Iod2) es
el cociente entre la precipitación positiva del trimestre más seco del año (Pd) y la temperatura positiva del mismo período (Td).

Iod3 = Pd / Td x 10.

 

Índices de aridez

Estos índices miden el grado de aridez y/o de sequía de un clima, y por lo tanto están muy relacionados con los índices de precipitaciones. La aridez es un concepto difuso, puesto que los climatólogos, los biólogos, los botánicos, los ingenieros agrícolas... tienen una concepción distinta de lo que es la aridez. Cimáticamente a nivel general, se piensa que un mes seco es aquel en el que las temperaturas son mayores que el doble de las precipitaciones, aunque en realidad no se tiene en cuenta el suelo que es un factor clave en la aridez.

Los índices de aridez basados en datos climáticos, tienen como base el principio de que con las temperaturas aumenta la evapotranspiración (Capel Molina, 1982) y por lo tanto, las precipitaciones se vuelven menos efectivas. A continuación se muestran unos índices de aridez que deben ser comparados con otros índices bioclimáticos como índices de Lang, Martonne, Emberger, Giacobbe, Thornthwaite... explicados mas adelante. También conviene comparar los valores de aridez anuales con los mensuales para analizar su estacionalidad y su evolución a lo largo del año.

- Índice de aridez de Meigs (1942), se calcula mediante la siguiente fórmula:

Im = Ih – (0,6*Ia)
Ih = 100 Σ (EX/ETP)
Ia = 100 Σ (F/ETP)

en donde: Ex: humedad excedente, según un balance hídrico directo con reserva máxima de 100 mm;
F: humedad deficitaria; ETP: evapotranspiración potencial según Thornthwaite

Zona

Indice de humedad

Precipitación (mm)

¿Apta para el cultivo?

Subhúmeda

-20 < Im < 0

> 500

Semiárida

-40 < Im < -20

200 – 500

Sí, algunos pastos

Árida

-56 < Im < -40

25 – 200

No

Hiperárida

Im < -56

< 25

No

- Índice de aridez de la UNEP según el Atlas Mundial de Desertificación (UNEP, 1992) las tierras áridas tienen una relación de precipitación anual promedio (P) respecto a la evapotranspiración potencial (ETP) menor de 0,65.

Ia = P/PE

en donde P = Precipitaciones anuales (mm) y PE = Evapotranspiración potencial media anual (mm).

I

>0.65

0.65 - 0.5

0.5 - 0.2

0.2 - 0.05

<0.05

CLIMA

Húmedo

Sub húmedo - seco

Semiárido

Árido

Hiperárido

Tabla de índices de aridez según UNEP, 1992.

- Índice de aridez anual (Iar) según Rivas Martínez (2005) es el cociente entre la evapotranspiración potencial anual (PE, Thornthwaite) y la precipitación media anual (P). Por lo tanto:

Iar = PE / P.

en donde, PE = evapotranspiración potencial anual; P = precipitación media anual.

 
 
Continúa en la siguiente página con el resto de índices climáticos y bioclimáticos...
 
 

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Alberto Díaz San Andrés (2011-2016), última actualización: junio de 2016. www.biogeografia.netau.net (versión 4.0)