Una revisión de los métodos para estimar el exponente de Hurst y la dimensión fractal en series de precipitación y temperatura

• A. López-Lambraño ^[1] ; E. Carrillo-Yee ^[1] ; C. Fuentes ^[3] ; A. López-Ramos ^[4] ; M. López-Lambraño ^[2]
  1. [1] Universidad Autónoma de Baja California

     Universidad Autónoma de Baja California

     México

     
  2. [2] Universidad del Norte

     Universidad del Norte

     Colombia

     
  3. [3] Instituto Mexicano de Tecnología del Agua, México
  4. [4] Universidad Pontificia Bolivariana-Seccional Montería, Colombia

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• Localización: Revista Mexicana de Física, ISSN-e 0035-001X, Vol. 63, Nº. 3, 2017, págs. 244-267
• Idioma: español
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  • español

    Este artículo presenta una revisión del estado del arte de los métodos fundamentados en la geometría fractal que han sido utilizados para estimar la dimensión fractal y/o el exponente de Hurst; así como un análisis de sus parámetros de entrada, ventajas y desventajas. Posteriormente se presenta una sección de aplicaciones, en donde se realizó un compilado de los resultados de investigaciones que aplican los métodos anteriores para analizar la estructura de series de precipitación y temperatura en diversas regiones del planeta. Además, se analiza la relación entre los resultados de las investigaciones consultadas y las características climáticas de la región correspondiente; encontrando que el exponente de Hurst de precipitación y temperatura permite caracterizar la precipitación promedio anual y temperatura promedio anual. Finalmente, se presenta un mapa global de la localización de las investigaciones realizadas donde pueden apreciarse las mayores concentraciones de este tipo de investigación en Europa y Medio Oriente. Las series de precipitación y temperatura con comportamiento anti-persistente se concentran cerca del Ecuador. Sin embargo, aún se requiere desarrollar investigaciones en diversas regiones del mundo para lograr obtener información suficiente que permitan realizar inferencias de la estructura de series de precipitación y temperatura.

  • English

    This paper presents a review of the state of the art of methods with fractal geometry foundation that have been used to estimate the fractal dimension and/or Hurst exponent; as well as an analysis of their parameters, advantages and disadvantages. Subsequently an applications section is presented, where a results compilation of researches using these methods to analyze rainfall and temperature series’ structure across the world is shown. Furthermore, a relationship analysis between the consulted researches results and climatic characteristics of the corresponding region is performed; showing that rainfall and temperature series ´ Hurst exponent values can characterize average annual rainfall and average annual temperature. Finally, a global map displaying the location of the conducted researches is presented, where the higher concentration corresponds to Europe and Middle East. Rainfall and temperature series that display antipersistent behavior are registered near the equator line. However, a lot of research is needed in other regions of the world in order to obtain enough information to make inferences about rainfall and temperature series’ structure.