Revisión de métodos paramétricos para la estimación de la probabilidad de ocurrencia de eventos extremos en Climatología e Hidrología: El uso de series de excedencias y su comparación con las series de máximos anuales

Abstract

[ES] La estimación de la probabilidad de ocurrencia de eventos extremos en climatología e hidrología (eventos de precipitación extrema y crecidas) es un tema de primer interés, tanto teórico como práctico. Por un lado, la obtención de estadísticos sobre el carácter más o menos extremo de las precipitaciones ayuda a caracterizar el clima o el régimen hídrico de un lugar. Por otro lado, los sucesos extremos en climatología e hidrología constituyen un importante factor de riesgo para la actividad humana, y en ocasiones llegan a convertirse en verdaderas catástrofes con saldo en vidas humanas. Es por ello que el cálculo de la probabilidad de ocurrencia de eventos extremos es parte importante en el diseño y planificación de cualquier obra civil o infraestructura. Aunque la bibliografía es abundante en trabajos sobre el tema, en la práctica el método clásico de series de máximos anuales ajustados a una distribución Gumbel sigue siendo predominante. En este trabajo se expone el uso de series de excedencias, que permiten utilizar más información de las series originales. Se explica la utilización de las distribuciones bi- y triparamétricas más utilizadas en la bibliografía (EV1 o Gumbel, General de Valores Extremos, Exponencial y General de Pareto), y se comparan los resultados obtenidos a partir del ejemplo de 12 estaciones climáticas pirenaicas. Finalmente se ofrecen algunas pautas sobre en qué casos conviene utilizar una u otra distribución.

[EN] The estimation of the occurrence probability of extreme events is an important issue in Climatology and Hydrology, and it has both theoretical and practical interest. On one hand, the calculation of statistics on extremes helps on characterizing the climate of a specific site. On the other hand, extreme climatologic and hydrologic events are an important risk factor for human activities, and can even became natural catastrophes. For this reason the calculation of the occurrence probability of extreme events plays an important role on designing civil or hydrologic structures. Although there are many works on this topic in the literature, in practice the classic methodology based on annual maximum series fitted to a Gumbel distribution is commonly used by researchers and engineers. In this work the method of exceedance or partial duration series is explained. Different commonly used bi- and tri-parametric distributions are explained and compared. 12 climatic stations in the Spanish Pyrenees have been used as example.