Estimación de la temperatura del aire en la alta montaña mexicana mediante un modelo de elevación del terreno: caso del volcán Nevado de Toluca (México)

2020 
espanolLa carencia de estaciones climatologicas por encima de 3.500 metros sobre el nivel del mar (msnm) en Mexico condiciona que los estudios sobre ecosistemas de alta montana sean realizados con datos de estaciones cercanas, pero sin considerar la diferencia altitudinal de la temperatura debida al relieve y al gradiente vertical. Por tal razon, se realiza un modelo mensual y anual de la distribucion espacial de la temperatura del aire en superficie para el volcan Nevado de Toluca (4.680 msnm) y zonas adyacentes, mediante el uso de un Modelo Digital de Elevaciones y el Gradiente Vertical de la Temperatura Troposferica. Este ultimo se ha obtenido a partir de los valores medios de los elementos meteorologicos de cada una de las estaciones situadas alrededor del edificio volcanico y a diferente altitud entre si. La precision del modelo ha sido comprobada mediante las observaciones registradas en una estacion climatologica instalada al noroeste de la cima del estratovolcan a 4.283 msnm. En el mapa raster resultante con resolucion espacial de 15 metros por pixel se aprecia que los valores estimados son estadisticamente semejantes a aquellos observados in situ. Los resultados en el modelo muestran un aceptable grado de exactitud, y este puede implementarse facilmente en cualquier zona a cualquier escala temporal, donde la falta de estaciones climatologicas limite o impida el analisis de la relacion de la temperatura con los ecosistemas de alta montana.L'absence de stations climatologiques au Mexique a plus de 3 500 metres d'altitude conditionne la realisation d'etudes sur les ecosystemes de haute montagne a partir de donnees provenant de stations a proximite, sans tenir compte de la difference d'altitude en temperature due au relief et le gradient vertical de celui-ci. Cela a conduit a l'elaboration de ce travail ou une modelisation mensuelle et annuelle de la distribution spatiale de la temperature de l'air au niveau de la surface pour le volcan Nevado de Toluca (4 680 metres d'altitude) et les zones adjacentes a ete realisee a l'aide d'un modele altimetrique numerique et du gradient vertical de la temperature tropospherique; ces derniers ont ete obtenus a partir des normales climatiques de chacune des stations situees autour du bâtiment volcanique et a differentes altitudes. La precision du modele a ete verifiee par des observations enregistrees dans une station meteorologique installee au nord-ouest du sommet de la montagne a 4 283 metres d'altitude. Dans la carte raster resultante avec une resolution spatiale de 15 metres par pixel, il a ete constate que les valeurs estimees sont statistiquement similaires a celles observees in situ. Les resultats du modele montrent un degre de precision acceptable, ce qui peut etre facilement mis en œuvre dans n'importe quelle zone et a n'importe quelle echelle de temps, lorsque le manque de stations climatologiques limite ou empeche l'analyse de la relation entre la temperature et les ecosystemes de haute montagne.The lack of climatological stations above 3,500 meters above sea level (m asl) in Mexico, conditions that the studies on high mountain ecosystems are made with data from nearby stations, but without considering the altitudinal difference of the temperature due to the relief and the vertical gradient of it. This led to the elaboration of this work where a monthly and annual modeling of the spatial distribution of air temperature at the surface level for the Nevado de Toluca volcano (4,680 m asl) and adjacent areas was carried out using a Digital Elevation Model and the Vertical Gradient of the Tropospheric Temperature. The latter having been obtained based on the climatic normals of each of the stations located around the volcanic mountain and at different altitudes. The accuracy of the model has been verified by observations recorded in a weather station installed northwest of the mountain top at 4,283 meters above sea level. In the resulting raster map with spatial resolution of 15 meters per pixel, it was found that the estimated values are statistically similar to those observed in situ. The results in the model show an acceptable degree of accuracy, and this can be easily implemented in any area at any time scale, where the lack of climatological stations limits the analysis of the relationship of air temperature with high mountain ecosystems. EnglishEstimation of the air temperature in the Mexican high mountain en-vironment by means of a model of elevation of the terrain, case of the Nevado de Toluca volcano, Mexico.- The lack of climatological sta-tions above 3,500 meters above sea level (m asl) in Mexico, conditions that the studies on high mountain ecosystems are made with data from nearby stations, but without considering the altitudinal difference of the temperature due to the relief and the vertical gradient of it. This led to the elaboration of this work where a monthly and annual modeling of the spatial distribution of air temperature at the surface level for the Nevado de Toluca volcano (4,680 m asl) and adjacent areas was carried out using a Digital Elevation Model and the Vertical Gradient of the Tropospheric Temperature. The latter having been obtained based on the climatic normals of each of the stations located around the volca-nic mountain and at different altitudes. The accuracy of the model has been verified by observations recorded in a weather station installed northwest of the mountain top at 4,283 meters above sea level. In the resulting raster map with spatial resolution of 15 meters per pixel, it was found that the estimated values are statistically similar to those observed in situ. The results in the model show an acceptable degree of accuracy, and this can be easily implemented in any area at any time scale, where the lack of climatological stations limits the analysis of the relationship of air temperature with high mountain ecosystems. francaisEstimation de la temperature de l’air en haute montagne mexicaine a l’aide d’un modele d’elevation du terrain, cas du volcan Nevado de Toluca, Mexique.- L’absence de stations climatologiques au Mexique a plus de 3 500 metres d’altitude conditionne la realisation d’etudes sur les ecosystemes de haute montagne a partir de donnees provenant de stations a proximite, sans tenir compte de la difference d’altitude en temperature due au relief et le gradient vertical de celui-ci. Cela a conduit a l’elaboration de ce travail ou une modelisation mensuelle et annuelle de la distribution spatiale de la temperature de l’air au niveau de la surface pour le volcan Nevado de Toluca (4 680 metres d’altitude) et les zones adjacentes a ete re-alisee a l’aide d’un modele altimetrique numerique et du gradient vertical de la temperature tropospherique; ces derniers ont ete obtenus a partir des normales climatiques de chacune des stations situees autour du bâtiment volcanique et a differentes altitudes.La precision du modele a ete verifiee par des observations enregistrees dans une station meteorologique instal-lee au nord-ouest du sommet de la montagne a 4 283 metres d’altitude. Dans la carte raster resultante avec une resolution spatiale de 15 metres par pixel, il a ete constate que les valeurs estimees sont statistiquement similaires a celles observees in situ. Les resultats du modele montrent un degre de precision acceptable, ce qui peut etre facilement mis en œuvre dans n’importe quelle zone et a n’importe quelle echelle de temps, lorsque le manque de stations climatologiques limite ou empeche l’analyse de la relation entre la temperature et les ecosystemes de haute montagne.
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