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Ident i f icación de cambios en la ciclogénesis del
At lánt ico Nor te mediante un modelo de mezclas
Gaussianas
• Julio César Buendía-Espinoza •
Universidad Autónoma Chapingo, México
• Paulino Pérez-Rodríguez* • Juan Manuel González-Camacho •
• Sergio Pérez-Elizalde • Adolfo Exebio-García •
Colegio de Postgraduados, México
*Autor para correspondencia
• Michel Rosengaus Moshinsky •
Consultor independiente
• Malaquías Peña •
National Centers for Environmental Prediction, NOAA, USA
Resumen
Buendía-Espinoza, J. C., Pérez-Rodríguez, P., González-
Camacho, J. M., Pérez-Elizalde, S., Exebio-García, A.,
Rosengaus-Moshinsky, M., & Peña, M. (julio-agosto, 2017).
Identificación de cambios en la ciclogénesis del Atlántico
Nortemediante unmodelo demezclas Gaussianas
. Tecnología
y Ciencias del Agua
,
8
(4), 5-18.
Varios modelos climáticos sugieren que la frecuencia e
intensidad de los ciclones tropicales cambiarán a finales
del siglo XXI, como consecuencia del calentamiento global.
Existen diferentes reportes científicos sobre el calentamiento
global y su relación con la intensidad de los ciclones
tropicales. Sin embargo, poco se ha investigado sobre el
impacto del calentamiento global sobre la ciclogénesis en
las diferentes cuencas oceánicas. En este trabajo se estima
el número de regiones ciclogénicas y sus centroides en la
cuenca oceánica del Atlántico Norte entre los periodos 1951-
1975
versus
1976-2013 y 1951-1989
versus
1990-2013 mediante
un modelo estadístico de mezclas finitas Gaussianas, para
identificar si existen cambios significativos debidos al
cambio climático. En el presente estudio, los cambios de
un intervalo a otro se le atribuirán al cambio climático. La
estimación de los parámetros de la función de densidad de
probabilidades (fdp) de los componentes de las mezclas
se hizo a través del algoritmo esperanza-maximización
(EM). Las fdp se compararon mediante la distancia de
Bhattacharyya y se estimó el percentil 95 a través de la
técnica de remuestreo paramétrico. Los resultados obtenidos
muestran que solamente hay dos regiones ciclogénicas en
los dos intervalos de estudio, es decir, no hubo cambio en
el número de regiones de un periodo a otro. Un segundo
resultado es que existen diferencias estadísticamente
significativas en la ubicación de los centroides de las regiones
de génesis estimadas, sugiriendo un impacto debido al
cambio climático de acuerdo con los datos analizados.
Palabras clave
: modelos de mezclas, verosimilitud, regiones
ciclogénicas.
ISSN 2007-2422
•
Tecnología y Ciencias del Agua,
vol. VIII, núm. 4, julio-agosto de 2017, pp. 5-18
Buendía-Espinoza, J. C., Pérez-Rodríguez, P., González-
Camacho, J. M., Pérez-Elizalde, S., Exebio-García, A., Rosengaus-
Moshinsky, M., & Peña, M. (July-August, 2017). Identification
of changes in the North Atlantic cyclogenesis using a Gaussian
mixture model.
Water Technology and Sciences
(in Spanish),
8
(4), 5-18.
Several climate models suggest that the frequency and intensity
of tropical cyclones will change at the end of the 21st century, as
consequence of global warming. Several scientific reports have
described how global warming affects the intensity of tropical
cyclones. However, little research has been done on the impact of
global warming on cyclogenesis in different ocean basins. In this
work, the number of cyclogenetic regions and their corresponding
centroids are estimated in the North Atlantic Ocean basin for the
intervals 1951-1975
versus
1976-2013 and 1951-1989
versus
1990-2013 through a finite Gaussian mixture model, to determine
whether significant changes exist. In this study, the change from
one interval to another will be attributed to climate change. The
parameter estimation of the probability density function (fdp) of the
mixture components was done using the Expectation-Maximization
algorithm (EM). The fdp were compared using the Bhattacharyya´s
distance and the 95
th
percentile was estimated using the technique
of parametric bootstrap. The results show that there are only two
cyclogenic regions in each of the intervals that is no increase or
decrease in the number of regions. A second result indicates that
there are significant differences in the centroid’s locations from one
interval to another, suggestion an impact due to climate change
according to the analyzed data.
Keywords
: Mixture models, likelihood, cyclogenic regions.
Abstract
Recibido: 08/05/2016
Aceptado: 03/03/2017
DOI: 10.24850/j-tyca-2017-04-01
