Abstract Introduction. Cocoa cultivation in tropical areas is a commercially viable agroecological alternative that allows for productive diversification and sustainable soil management through the use of organic fertilization. Objective. To evaluate the development of four cocoa varieties (INIFAP 4, INIFAP 8, INIFAP 9, and Almendra Blanca) under the climatic conditions of the Úrsulo Galván region, Veracruz, Mexico. Materials and methods. An experiment was conducted between winter (December 2021) and summer (June 2022), using a completely randomized design with four treatments and ten replications. Conventional agronomic management was employed, with the addition of 10 kg of compost per tree, followed by 3 kg of vermicompost. At four months into the study, 50 g of urea, 50 g of ammonium diphosphate, and 50 g of potassium chloride were incorporated. The study included analysis of variance and Tukey’s tests (α 0.05). Results. Statistical equality was found for height, diameter, and number of branches. The cocoa’s response to temperature, precipitation, relative humidity, and wind showed that these factors influenced the expression of its productive potential, as well as its morphology and yield, without adapting to the climatic conditions under study. Conclusion. The development of the studied varieties was homogeneous based on the climatic conditions of the Ursulo Galvan region, with the Almendra Blanca variety standing out.

Resumen Introducción. El cultivo del cacao en las zonas tropicales es una alternativa comercial de interés agroecológico, que permite la diversificación productiva y el manejo sustentable de los suelos al emplear abonado orgánico. Objetivo. Evaluar el desarrollo de cuatro variedades de cacao (INIFAP 4, INIFAP 8, INIFAP 9 y Almendra Blanca) en las condiciones climatológicas de la región de Úrsulo Galván, Veracruz, México. Materiales y métodos. Se realizó un experimento, entre invierno (diciembre 2021) y verano (junio 2022), bajo un diseño completamente al azar, distribuido en cuatro tratamientos y diez repeticiones. El manejo agronómico fue convencional, se agregaron 10 kg de composta por árbol, seguidos de 3 kg de vermicompost. A los cuatro meses del estudio se incorporaron 50 g de urea, 50 g de difosfato de amonio y 50 g de cloruro de potasio. El estudio incluyó análisis de varianza y pruebas de Tukey (α 0,05). Resultados. Se encontró igualdad estadística para altura, diámetro y número de ramas. La respuesta del cacao a temperatura, precipitación, humedad relativa y viento, demostró que afectaron la expresión de su potencial productivo, así como su morfología y rendimiento, no adaptándose a las condiciones climáticas en estudio. Conclusión. El desarrollo de las variedades en estudio fue homogéneo, con base en las condiciones climatológicas de la región Úrsulo Galván, destacándose la variedad Almendra Blanca.

Resumen (Introducción): La vertiente Caribe de América Central se encuentra a barlovento de los vientos alisios asociados con la Alta Subtropical del Atlántico Norte y presenta un ciclo anual de precipitación bimodal, donde se observa un mínimo relativo en los meses de septiembre y octubre. (Objetivo): Caracterizar el descenso observado en las lluvias en esta región en ese bimestre, estimando, para cada evento, las variables asociadas con los valores del día del inicio, día del mínimo, día del final, duración, intensidad y magnitud, en el periodo 1979-2010. (Metodología): Se usaron 31 registros diarios de estaciones pluviométricas. Se examinó, en cada una de ellas, los meses de julio a noviembre, para encontrar los valores del mínimo, la fecha del mínimo, del inicio y del final, duración e intensidad. Se exploró la ocurrencia de alguna tendencia temporal o espacial en las características de los eventos. Por último, se revisaron diferentes índices climáticos y fuentes documentales para identificar las posibles causas sinópticas de los descensos más fuertes en las lluvias. (Resultados): El inicio de los eventos se observó alrededor del 3 de septiembre, su mínimo el 23 de septiembre y el final 12 de octubre, con una duración aproximada de 39 días. Los eventos tienden a suceder primeramente en las estaciones ubicadas al noroeste del istmo. Los eventos más secos sucedieron bajo condiciones propicias para la ocurrencia de vientos con componente suroeste-oeste sobre la región. (Conclusiones): El conocimiento sobre estas características de la precipitación ayuda en la planificación de sectores socioeconómicos claves en América Central ante eventuales eventos hidrometeorológicos adversos.

Abstract (Introduction): The Caribbean slope of Central America is located windward about the trade winds associated with the North Atlantic Subtropical High and the rains present a bimodal annual cycle, observing a relative minimum in the months of September and October. (Objective): Characterize the observed decrease in rainfall in this region for this bimester, estimating for each event, the variables associated with the values of the onset day, minimum day, demise day, duration, intensity, and magnitude, in 1979-2010. (Methodology): A set of 31 daily records from rain gauge stations was used. In each of them, the months from July to November were examined to find the values of the minimum, the date of the minimum, the onset and the demise, duration, and intensity. The occurrence of any temporal or spatial trend in these characteristics of the events was explored. Finally, different climatic indices and documentary sources were reviewed to identify the possible synoptic causes of the strongest decreases in rainfall. (Results): The beginning of the events was observed around September 3rd, their minimum on September 23rd and the end on October 12th, with an approximate duration of 39 days. Events tend to happen earlier at stations located northwest on the isthmus. The driest events occurred under favorable conditions for the occurrence of winds with a southwest-west component over the region. (Conclusions): Knowledge about these characteristics of precipitation helps in the activity planning of key socioeconomic sectors in Central America in case of adverse hydrometeorological events.

Resumo O objetivo principal desta pesquisa foi realizar uma análise espacial das precipitações no Estado do Rio Grande do Norte (RN), através de técnicas geoestatísticas, comparando a média histórica com anos padrão chuvoso e seco. Para análise geoestatística, foram utilizados três indicadores denominados Índice Global de Moran, Moran Map e Diagrama de Espalhamento de Moran. Os resultados mostraram que as precipitações seguem um padrão mais evidente na mesorregião Leste potiguar. Tanto no ano considerado chuvoso, quanto no ano considerado seco, a maior parte dessa mesorregião apresentou um padrão Alto-Alto (HH), indicando que os municípios formam um agrupamento que representa autocorrelação espacial associada a valores mais elevados de precipitação no estado. Por outro lado, as regiões do Agreste e Central potiguar foram as mais secas.

Abstract The main goal of this research was to perform a spatial analysis of precipitation in the state of Rio Grande do Norte (RN) through geostatistical techniques, comparing the historical average data with rainy and dry standard years. Three indicators called Moran’s Global Index, Moran Map, and Moran’s Scattering Diagram were used for geostatistical analysis. The results showed that precipitation has a more evident pattern in the Eastern Potiguar mesoregion since both in the year considered rainy and, in a year considered dry, most of this mesoregion presented a (HH) pattern, that is, the municipalities form a cluster that represents spatial autocorrelation associated with higher values of precipitation in the state. The regions of Agreste and Central Potiguar were the driest.

Resumen El objetivo principal de esta investigación fue realizar un análisis espacial de la precipitación en el Estado de Rio Grande do Norte (RN), a través de técnicas geoestadísticas, comparando el promedio histórico con años patrones lluviosos y secos. Para el análisis geoestadístico se utilizaron tres indicadores denominados Índice Global de Moran, Mapa de Moran y Diagrama de Dispersión de Moran. Los resultados mostraron que la precipitación sigue un patrón más evidente en la mesoregión oriental de Potiguar, ya que, tanto en el año considerado lluvioso, como en un año considerado seco, la mayor parte de esta mesoregión mostró un patrón Alto, Alto (HH), es decir, los municipios forman un conglomerado que representa la autocorrelación espacial asociada a los valores más altos de precipitación en el estado. Las regiones de Agreste y Potiguar Central fueron las más secas.

Resumo O noroeste pacífico da Costa Rica é uma região com uma estacionalidade no regime de chuvas muito marcada. Somado a essa sazonalidade, esta área da Costa Rica é propensa a fenômenos hidroclimáticos extremos como secas e inundações, por exemplo. A distribuição limitada de pluviômetros ou a falta de disponibilidade de informações relevantes fazem com que os dados complementares obtidos de satélites e suas respectivas reanálises sejam fundamentais para obter informações cruciais e, assim, embasar as ações de gestão dos recursos hídricos e suas repercussões nos ecossistemas, tanto naturais quanto produtivos. Para analisar os padrões de precipitação, foram analisadas as séries temporais de precipitação do produto CHIRPS para cinco ecorregiões delimitadas na Área de Conservação Guanacaste, no Pacífico noroeste da Costa Rica. Estas curvas foram correlacionadas com as séries temporais das regiões de monitoramento da temperatura superficial do mar nas regiões Niño 1.2, Niño 3, Niño 3.4 e Niño 4. Todas as ecorregiões analisadas correlacionaram de forma negativa e forte com a região do Niño 1.2, com valores de R entre -0.72 e -0.74. Além disso, foi detectado um atraso na curva do Niño 4 de quatro a cinco meses, em relação à curva da região Niño 1.2. O estudo sugere que a anomalia do El Niño 4, com um desfasamento de aproximadamente 4 a 5 meses, pode ser utilizada como indicador de possíveis impactos nos padrões de precipitação nas diferentes ecorregiões estudadas. Este tempo é suficiente para planejar ações, especialmente no setor agroprodutivo. Neste trabalho, é demonstrado o potencial de previsibilidade dos efeitos do fenômeno ENOS sobre o padrão de precipitação em áreas extensas e com certa homogeneidade ecossistêmica, como as ecorregiões na Área de Conservação Guanacaste.

Abstract The Pacific Northwest of Costa Rica is a region with marked seasonality in rainfall patterns. This area of Costa Rica is prone to extreme hydroclimatic phenomena such as droughts and floods. Due to the limited distribution of rainfall gauges and the unavailability of relevant information, complementary data obtained from satellites and their respective reanalyzes become imperative for acquiring crucial information. This information can support water resource management actions and their impacts on both natural and productive ecosystems. To analyze the precipitation patterns, we utilized the CHIRPS product’s precipitation time series for five ecoregions within the Guanacaste Conservation Area, located in the northwestern Pacific region of Costa Rica. These curves were strongly and negatively correlated with time series from sea surface temperature monitoring regions, including Niño 1.2, Niño 3, Niño 3.4, and Niño 4. All analyzed ecoregions exhibited strong negative correlations with the Niño 1.2 region, with correlation coefficients (R values) ranging between -0.72 to -0.74. Additionally, a lag of four to five months was observed in the Niño 4 curve compared to the Niño 1.2 region. This study suggests that the Niño 4 anomaly, with a lag of approximately 4 to 5 months, can serve as an indicator of possible impacts on precipitation patterns in different ecoregions. This provides sufficient time to plan actions, particularly within the agricultural sector. This study demonstrates the potential predictability of the effects of ENSO phenomenon on precipitation patterns for large areas with a certain eco-systemic homogeneity, such as the ecoregions in the Guanacaste Conservation Area.

Resumen El pacífico noroeste de Costa Rica es una región con una estacionalidad en el régimen de lluvias muy marcada. Sumado a dicha estacionalidad, esta área de Costa Rica es propensa a fenómenos hidroclimáticos extremos como sequías e inundaciones, por ejemplo. La escasa distribución de pluviómetros o bien, la no disponibilidad de información pertinente, hacen que los datos complementarios obtenidos de satélites y sus respectivas reanálisis, sean fundamentales para disponer de información crucial y así poder fundamentar las acciones de gestión del recurso hídrico y sus repercusiones en los ecosistemas, tanto naturales como productivos. Para analizar los patrones de precipitación, se analizaron las series de tiempo de precipitación del producto CHIRPS para cinco ecorregiones delimitadas en el Área de Conservación Guanacaste, en el Pacífico noroeste de Costa Rica. Estas curvas se correlacionaron con las series de tiempo de las regiones de monitoreo de la temperatura superficial del mar en las regiones Niño 1.2, Niño 3, Niño 3.4 y Niño 4. Todas las ecorregiones analizadas correlacionaron de forma negativa y fuertemente con la región del Niño 1.2, con valores de R entre -0.72 y -0.74. Por otra parte, se detectó un rezago en la curva de Niño 4 de cuatro a cinco meses, con la curva de la región Niño 1.2. El estudio sugiere que la anomalía del Niño 4, con un desfase de aproximadamente 4 a 5 meses, puede ser utilizada como indicador de posibles impactos en los patrones de precipitación en las diferentes ecorregiones estudiadas. Este tiempo es suficiente para planear acciones, sobre todo en el sector agroproductivo. En este trabajo se muestra el potencial de predictibilidad de los efectos del fenómeno ENOS sobre el patrón de la precipitación para áreas extensas y con cierta homogeneidad ecosistémica, como son las ecorregiones en el Área de Conservación Guanacaste.

Resumen: El tránsito de avenidas por lo general es usado en el análisis y evaluación de inundaciones, sin embargo, ha sido poco estudiado en la extensión y determinación de caudales. Por ello, esta investigación tuvo por objetivo generar caudales aplicando un método simple de tránsito de avenidas conocido como Muskingum a nivel mensual, en la cuenca La Leche de Perú. Se escogió la cuenca en mención, pues en los últimos 40 años ha sufrido grandes inundaciones, viéndose afectada gran parte de la población, terrenos de cultivo e infraestructura local, por lo que se requiere abordar su estudio. La metodología fue del tipo aplicada y de diseño no experimental comparativo. Debido a que el tránsito de avenidas emplea los parámetros de proporcionalidad de volumen y ponderación del tránsito en intervalos de tiempo definido, se creyó conveniente usar indicadores estadísticos para optimizar la comparación de los caudales registrados en las estaciones hidrométricas y los hidrogramas de la simulación de un modelo hidrológico tipo precipitación-escorrentía para diferentes períodos de retorno, obteniéndose significativos resultados en cada caso, según la correlación de Pearson, el criterio de Schultz, el criterio de Nash-Sutcliffe, el error de balance de masas y la prueba t para dos muestras suponiendo varianzas iguales. Finalmente, se concluye que se pueden establecer caudales empleando el tránsito de avenidas con el método Muskingum en la cuenca La Leche, además pueden utilizarse en descargas simuladas donde se disponga de información meteorológica e hidrométrica.

Abstract: The flood routing is generally used in the analysis and evaluation of floods; however, it has been scarcely explored in the extent and determination of flows. Therefore, this research aimed to generate flows applying a simple method of flood routing known as Muskingum to monthly level, in the La Leche basin of Peru. The basin in question was chosen, since in the last 40 years it has suffered major floods, affecting a large part of the population, farmland and local infrastructure, which is why it is necessary to address its study. The methodology was of applied type and comparative non-experimental design. Due to the fact that the flood routing uses the parameters of proportionality of volume and weighting of routing in defined intervals of time, it was considered convenient to use statistical indicators to optimize the comparison of the flows registered in the hydrometric stations and the hydrographs of the simulation of a hydrological model rainfall-runoff type for different return periods, obtaining significant results in each case, according to the Pearson correlation, the Schultz criterion, the Nash-Sutcliffe criterion, the mass balance error and the t-test for two samples assuming equal variances. Finally, it is concluded that flows can be established using the flood routing with the Muskingum method in the La Leche basin, and can also be used in simulated discharges where meteorological and hydrometric information is available.

Abstract Background: Climate change is becoming more evident, and distribution models are useful tools to predict the effect it might cause on biodiversity. Hypotheses: Under climate change scenarios, temperate forests species of the genus Pinus and Quercus will undergo reductions in their distribution area and changes in their spatial pattern. Studied species: Arbutus xalapensis, Clethra mexicana, Pinus devoniana, Pinus oocarpa, Pinus teocote, Quercus acutifolia, Quercus castanea, Quercus crassifolia, Quercus elliptica, Quercus magnoliifolia and Quercus rugosa. Study site: Oaxaca Methods: Two scenarios were constructed, an optimistic one (SSP-1 and RCP 2-6) and a pessimistic one (SSP-5 and RCP 8.5) for the years 2030 and 2090. A total of 1,383 records and eight bioclimatic variables were used, along with seven learning algorithms, evaluated using ROC and TSS metrics. Results: An ensemble model was obtained, in which the most important contributing variables were precipitation of the wettest quarter, mean annual temperature, minimum temperature of the coldest month and annual temperature range. The species that showed the highest ROC values were Clethra mexicana (0.91) and Arbutus xalapensis (0.89) with TSS values of 0.68 and 0.60, respectively. Conclusions: Regardless of the scenario, by the year 2090 all species of Pinus and Quercus will reduce their potential distribution. Therefore, it is urgent to establish conservation policies.

Resumen: Antecedentes: El cambio climático es cada vez más evidente y los modelos de distribución son herramientas que permiten predecir el efecto que este podría causar en la biodiversidad. Hipótesis: Ante escenarios de cambio climático, las especies de bosques templados de los géneros Pinus y Quercus presentarán reducciones en su área de distribución y cambios en su patrón espacial. Especies de estudio: Arbutus xalapensis, Clethra mexicana, Pinus devoniana, Pinus oocarpa, Pinus teocote, Quercus acutifolia, Quercus castanea, Quercus crassifolia, Quercus elliptica, Quercus magnoliifolia y Quercus rugosa. Sitio de estudio: Oaxaca. Métodos: Se construyeron dos escenarios, optimista (SSP-1 y RCP 2-6) y pesimista (SSP-5 y RCP 8.5) a los años 2030 y 2090. Se utilizaron 1,383 registros y ocho variables bioclimáticas en conjunto con siete algoritmos de aprendizaje evaluados mediante las métricas ROC y TSS. Resultados: Se obtuvo un modelo de conjunto en el cual las variables que más contribuyeron fueron la precipitación del trimestre más húmedo, la temperatura media anual, la temperatura mínima del mes más frío y el rango de temperatura anual. Las especies que mostraron mayor valor de ROC fueron Clethra mexicana (0.91) y Arbutus xalapensis (0.89) con los valores de TSS de 0.68 y 0.60, respectivamente. Conclusiones: Sin importar el escenario, para el año 2090 todas las especies de Pinus y Quercus reducirán su distribución potencial, por lo que es urgente establecer políticas de conservación.

Abstract Anthropogenic activities have added enough to cause important alterations in the climate at a global level; in the last 20 years, a phenomenon of extreme characteristics called ‘climate change’ has worsened, which has been responsible for causing climate variability, the level of affectation of which extends to all geographical scales. This research was carried out in 2022 with the aim of knowing the impacts of climate change on the productive system of the corn crop in Mexico, given its great nutritional, cultural, and economic relevance. It describes the climate variability and extreme events that occur in Mexico and that in some way have a direct relationship with corn production, such as precipitation, temperature, frosts, hailstorms, droughts, and floods. Worldwide, Mexico stands out in the first places in production and consumption of corn; the current population exceeds 126 million people, and it is a condition that manifests a great demand, having to make a strong export of the grain year after year, showing the unsustainability of the country’s food security. This situation is aggravated when climate change and climate variability directly affect the most important requirements for the establishment of a crop, and that directly affect all stages of growth and development, presenting a decrease in current and future yield.

Resumen Las actividades antropogénicas han sumado lo suficiente para ocasionar alteraciones importantes en el clima a nivel global, en los últimos 20 años se ha pronunciado un fenómeno de características extremas denominado ‘cambio climático’, el cual ha sido encargado de causar una variabilidad climática, cuyo nivel de afectación se extiende en todas las escalas geográficas. Esta investigación se realizó en al año 2022, teniendo como objetivo conocer los impactos del cambio climático en el sistema productivo del cultivo de maíz en México, dada su gran relevancia nutricional, cultural y económica. Se describe la variabilidad climática y los eventos extremos que ocurren en México y que de alguna manera tienen una relación directa con la producción del maíz, como la precipitación, temperatura, heladas, granizadas, sequías e inundaciones. A nivel mundial, México destaca en los primeros lugares en producción y consumo de maíz, la población actual supera los 126 millones de personas y resulta una condición que manifiesta una gran demanda, teniendo que realizar una fuerte exportación del grano año con año, poniendo en manifiesto la insostenibilidad de la seguridad alimentaria del país. Esta situación se agrava cuando el cambio climático y la variabilidad climática, afectan directamente en los requerimientos de mayor importancia para el establecimiento de un cultivo y que afectan directamente con todas las etapas de crecimiento y desarrollo, presentando una disminución del rendimiento actual y futuro.

ABSTRACT: In this work we use Machine Learning (Randon Forest) as a tool to classify biomass and calculate vegetation indices seeking to identify the characteristics of the vegetation cover at the head of the Atacama Desert. The aim is to establish the correlation between vegetation indices and precipitation, in order to know their reliability on the climatology in this region. The geospatial analysis based on Google Earth Engine (GEE) and the processing of Landsat 5 ETM and Landsat 8 OLI/TIRS images was important, for the period 1985 - 2022, which made it possible to characterize climate change. The NDVI, SAVI, GVI and RVI have been tested and validated in arid systems. The NDVI responds positively to precipitation in the wet season and weakly in the winter rainy season. It is confirmed that the high NDVI corresponds to summer, after a prolonged drought. Towards the years 2020 and 2022, an increase in vegetation cover is recorded in places with higher temperatures, evidencing climate change and reflected in biomass indices.

RESUMEN: En este trabajo usamos Machine Learning (Randon Forest) como herramienta para clasificar la biomasa y calcular los índices de vegetación buscando identificar las características de la cobertura vegetal en la cabecera del desierto Atacama. Se busca establecer la correlación entre los índices de vegetación y la precipitación, a fin de conocer su confiabilidad sobre la climatología en esta región. Fue importante el análisis geoespacial basado en Google Earth Engine (GEE) y el procesamiento de imágenes Landsat 5 ETM y Landsat 8 OLI/TIRS, para el período 1985 - 2022, lo que permitió caracterizar el cambio climático. El NDVI, SAVI, GVI y RVI han sido probados y validados en sistemas áridos. El NDVI responde positivamente a la precipitación en temporada húmeda y en forma débil en la temporada de lluvias invernales. Se confirma que el NDVI alto corresponde al verano, después de una sequía prolongada. Hacia los años 2020 y 2022, se registra un aumento de cobertura vegetal en lugares de mayor temperatura, evidenciando cambio climático y reflejado en los índices de biomasa.

Abstract Herbaceous plants are important elements in coffee plantations of any producing region, coexisting in different degrees with coffee and woody plants. The objective of this study was to identify the principal herbaceous species present within one of the main coffee-producing strips in the state, analyzing seven coffee regions sampling 27 sites. 167 morphotypes were identified of which 148 were taxonomically determined to species level belonging to 52 botanical families. The families Asteraceae and Poaceae were the richest families with 20 and 21 species respectively; followed by Convolvulaceae and Fabaceae with 7 species each; and Euphorbiaceae, Lamiaceae and Solanaceae with six species each; the first two families have about the half of all individuals registered in the entire work. The families with the highest IVI were: Commelinaceae, Asteraceae, Poaceae, Acanthaceae, Crassulaceae; and the species with the highest IVI were: Bidens pilosa, Commelina coelestis, Melampodium divaricatum, Pseudechinolaena polystachya and Commelina erecta, respectively. The results showed that some variables such as altitude and precipitation have a significant influence on the diversity of weed species throughout the central zone of the state of Veracruz.

Resumen Las arvenses son elementos importantes dentro de los cafetales de cualquier región productora, coexistiendo en diferentes grados con el cafeto y especies leñosas asociadas. El objetivo fue identificar las especies de arvenses presentes "en la principal zona productora de café en el estado de Veracruz, analizando siete regiones cafetaleras muestreando 27 sitios. Se registraron 167 morfotipos de arvenses, de las cuales se determinaron taxonómicamente 148 hasta nivel de especie pertenecientes a 52 familias botánicas. Las familias Asteraceae y Poaceae fueron las más ricas en especies con 20 y 21 respectivamente, seguidas de Lamiaceae con 8 especies, Convolvulaceae y Fabaceae cada una con 7 especies, Euphorbiaceae, Malvaceae y Solanaceae con seis especies cada una; las dos primeras familias acumulan alrededor de la mitad de los individuos registrados en todo el trabajo. Las familias con los valores más altos del Índice de Valor de Importancia (IVI) fueron: Commelinaceae, Asteraceae, Poaceae, Acanthaceae, Crassulaceae; las especies con mayor IVI fueron: Bidens pilosa, Commelina coelestis, Melampodium divaricatum, Pseudechinolaena polystachya y Commelina erecta. Se logró identificar que variables como la altitud y precipitación tienen una influencia significativa sobre la diversidad de especies de arvenses a lo largo de la zona centro del estado de Veracruz.

ABSTRACT There are a few three-moment schemes that consider other processes besides sedimentation. Thus, a performance assessment of these types of schemes due to the combined effect of sedimentation and other microphysical processes is a matter of interest. In this study, a warm rain bulk three-moment parameterized scheme was developed and evaluated through a detailed comparison with a bin microphysical scheme. To evaluate the impact of sedimentation and the combined effect of sedimentation and collision-coalescence on the droplet size distribution (DSD), a rain shaft model was applied to the DSD with different initial values of the shape parameter. For pure sedimentation, a good correspondence was obtained between the three-moment scheme and the explicit model, with a practically perfect coincidence of bulk quantities for larger values of the gamma distribution’s initial shape parameter and, in general, the three-moment parameterization scheme performing much better than the two-moment scheme. The simulations performed for this case confirm (as reported in previous studies) that for pure sedimentation, the three-moment parameterization schemes deliver a physically more complete representation of the evolution of droplet size distribution. The impact of the combined effect of sedimentation and collision-coalescence processes on DSD was also assessed. We could observe that certain differences arise between the parameterized scheme and the spectral model when the collision-coalescence process is incorporated, as the onset of precipitation occurs earlier in the three-moment parameterized scheme. It can be concluded that, in general, the three-moment warm rain bulk microphysics scheme is able to reproduce the results of the reference bin microphysical model.

RESUMEN Hay pocos modelos microfísicos de tres momentos que consideren otros procesos además de la sedimentación. Por lo tanto, una evaluación del desempeño de este tipo de esquemas bajo la acción combinada de los procesos de sedimentación y colisión-coalescencia es un tema de interés. En este estudio se desarrolló y posteriormente se evaluó un esquema parametrizado de tres momentos para nubes calientes a través de su comparación con un modelo de microfísica detallada. Para evaluar el impacto de la sedimentación y el efecto combinado de la sedimentación y la colisión-coalescencia en la distribución por tamaños de las gotas (DSD, por su sigla en inglés), se realizaron corridas con un modelo cinemático para diferentes DSD con diferentes valores iniciales del parámetro de forma. Para la sedimentación pura se obtuvo una buena correspondencia entre el esquema de tres momentos y el modelo explícito, con una coincidencia prácticamente perfecta de cantidades unitarias para valores mayores del parámetro de la forma inicial de la distribución gamma. En general, se demostró que la parametrización de tres momentos funciona mucho mejor que el esquema de dos momentos. Las simulaciones realizadas para este caso confirman (como se reportó en estudios anteriores) que, para la sedimentación pura, los esquemas de tres momentos brindan una representación más completa de la evolución de la distribución por tamaños. También se evaluó el impacto del efecto combinado de los procesos de sedimentación y colisión-coalescencia en la distribución por tamaños. Se pudo observar que hay ciertas diferencias entre el esquema parametrizado y el modelo espectral cuando se incorpora el proceso de colisión de coalescencia, ya que el inicio de la precipitación ocurre antes en el esquema parametrizado de tres momentos. Se puede concluir que el esquema microfísico de tres momentos es capaz de reproducir en términos generales los resultados del modelo de microfísica explícita.

ABSTRACT One of the impacts of climate change is an increase in the frequency and intensity of hydrometeorological disasters such as prolonged droughts. Borneo is one of the areas threatened by drought due to climate change. Therefore, it is important to identify and implement appropriate mitigation and adaptation measures. This study used the dynamical downscaling method by the Conformal Cubic Atmospheric Model (CCAM) to evaluate the potential for drought events in Borneo based on the RCP 4.5 scenario. The annual rainfall in Borneo for 2021-2050 is projected to increase compared to 1991-2020. However, the increase in annual rainfall does not free Borneo from the possibility of drought events in the future. This study’s results indicate that areas in southern Borneo, such as Banjarmasin, Pangkalan Bun, and Pontianak, will have a higher frequency of meteorological drought events and are also expected to experience longer periods of consecutive dry days between 2021-2050 compared to 1991-2020.

RESUMEN Uno de los efectos del cambio climático es el aumento de la frecuencia e intensidad de los desastres hidrometeorológicos, como las sequías prolongadas. Borneo es una de las zonas amenazadas por la sequía debido al cambio climático. Por lo tanto, es importante identificar e implementar medidas apropiadas de mitigación y adaptación. Este estudio utilizó el método dinámico de reducción de escala “Conformal Cubic Atmospheric Model (CCAM)” para evaluar el potencial de eventos de sequía en Borneo según el escenario RCP 4.5. Se prevé que la precipitación anual en Borneo para 2021-2050 aumente en comparación con 1991-2020. Sin embargo, el aumento de las precipitaciones anuales no libera a Borneo de la posibilidad de eventos de sequía en el futuro. Los resultados de este estudio indican que las áreas del sur de Borneo, como Banjarmasin, Pangkalan Bun y Pontianak, tendrán una mayor frecuencia de sequías meteorológicas entre 2021 y 2050 en comparación con 1991 y 2020.

ABSTRACT A flood map simulation in the Fenton River watershed, Connecticut, was conducted for Tropical Storm Elsa occurred in early July 2021, using Multi Radar Multi Sensor-Quantitative Precipitation Estimation (MRMS-QPE) as input to force the Hydrologic Engineering Center-Hydrologic Modeling System (HEC-HMS) to simulate discharges in the mainstream of the watershed. The simulated discharges were calibrated using observed discharges at the Old Turnpike Bridge USGS station, and they were used to force a Hydrologic Engineering Center-River Analysis System (HEC-RAS) 2D model of the Fenton River watershed. The simulated stages were calibrated using observed stages at Old Turnpike Bridge USGS station to simulate flood maps in the mainstream of the watershed. The resulting use of HEC-HMS and HEC-RAS 2D models coupled with MRMS-QPE precipitation shows that these models set up is user-friendly. The model shows stability and the capacity to simulate flood maps along the whole mainstream of the Fenton River with good accuracy.

RESUMEN Se realizó una simulación de mapa de inundación en la cuenca del río Fenton, Connecticut, para la tormenta tropical Elsa ocurrida a inicios de julio de 2021. Se utilizó para ello el método multirradar/multisensor-estimación cuantitativa de la precipitación (MRMS-QPE, por sus siglas en inglés) como dato para aplicar el Sistema de Modelación Hidrológica del Centro de Ingeniería Hidrológica (HEC-HMS) para simular descargas en la corriente principal de la cuenca. Las descargas simuladas se calibraron utilizando las descargas observadas en la estación hidrográfica del puente Old Turnpike y se aplicaron a un Sistema 2D de Modelación Fluvial del Centro de Ingeniería Hidrológica (HEC-RAS) de la cuenca del río Fenton. Las alturas simuladas se calibraron usando las alturas observadas en la estación del Servicio Geológico de Estados Unidos del puente Old Turnpike con el fin de simular mapas de inundación en la corriente principal de la cuenca. El uso de los modelos 2D HEC-HMS y HEC-RAS junto con la precipitación MRMS-QPE muestra que estos modelos son fáciles de configurar. El modelo muestra estabilidad y capacidad para simular mapas de inundación a lo largo de toda la corriente principal del río Fenton con buena precisión.

ABSTRACT Based on the climatology of air temperature, precipitation, and the normalized vegetation index (NDVI), a regionalization of Mexico for the rainy season is presented through a non-parametric clustering algorithm known as DBSCAN. Thirty years of data, spanning from 1984 to 2013, are used to detect structural change points with the Mann-Kendall and Pettitt non-parametric tests applied on the NDVI, mean daily precipitation, 99th percentile precipitation, and mean daily air temperature. The relative predictive importance of the parameters examined was estimated using a Machine-Learning Random Forest algorithm that allows establishing a connection between changes in the NDVI and changes in air temperature, average precipitation, and extreme precipitation for some regions. Modulation by large-scale climate phenomena, such as the Atlantic Multidecadal Oscillation (AMO) and the Pacific Decadal Oscillation (PDO), as well as interannual modulation by El Niño/Southern Oscillation (ENSO) are explored. Structural change points in the series appear to be modulated mainly by the phase shift of the AMO and those of the ENSO and PDO in 1997.

RESUMEN Con base en la climatología de la temperatura del aire, la precipitación y el índice normalizado de vegetación (NDVI, por su sigla en inglés), se presenta una regionalización de México para la temporada de lluvias a través del algoritmo no paramétrico de agrupamiento DBSCAN. Se utilizan 30 años de datos que abarcan de 1984 a 2013 para detectar puntos de cambio estructural con las pruebas no paramétricas de Mann-Kendall y Pettitt en las series temporales del NDVI, la precipitación media diaria, el percentil 99 de precipitación y la temperatura media diaria del aire. La importancia predictiva relativa, vía el algoritmo Random Forest, permite establecer una conexión entre los cambios del NDVI y los de la temperatura del aire, la precipitación promedio y la precipitación extrema para algunas regiones. Se explora la modulación por fenómenos climáticos a gran escala, como la Oscilación Multidecadal del Atlántico (AMO) y la Oscilación Decadal del Pacífico (PDO), así como la modulación interanual por El Niño/Oscilación del Sur (ENSO). Se estima que los puntos de cambio en las series parecen estar modulados principalmente por el cambio de fase de la AMO y la presencia de cambios en ENSO y PDO en 1997.

ABSTRACT Three main sea surface temperature (SST) oscillations in the Atlantic and Pacific oceans have shown to play a key role in modulating rainfall variability over northern Mexico. Nevertheless, only a few studies have explored these teleconnections under a climate classification approach. In this study, the effects of the Pacific Decadal Oscillation (PDO), the Oceanic El Niño Index (ONI) and the Atlantic Multidecadal Oscillation (AMO), over precipitation in dry and semi-dry areas of the Baja California peninsula and the state of Tamaulipas are analyzed for the period 1951-2021. Pearson and Spearman correlations are compared and proven to have equivalent results despite the different physical conditions of the two territories. The results show several statistically significant correlations indicating that for the study regions, the correlation is negative throughout the year between the Standardized Precipitation Index (SPI) and AMO in latitudes above 28º N, while it is negative (positive) during the months of January-April (October-November) in lower latitudes. Simultaneously, the correlation is positive between SPI and ONI/PDO in eastern and western regions of northern Mexico, and it is negative between SPI-ONI and SPI-PDO in the months of August-September over the eastern side. The information generated throughout this study, in conjunction with the understanding of regional climate dynamics, can help to comprehend with greater certainty the effects of these teleconnections.

RESUMEN Se ha demostrado que tres principales oscilaciones de la temperatura superficial del Mar (SST, por su sigla en inglés) en los océanos Atlántico y Pacífico desempeñan un papel clave en la modulación de la variabilidad de las precipitaciones en el norte de México. Sin embargo, pocos estudios han explorado estas teleconexiones con un enfoque de clasificación climática. En este trabajo se estudian los efectos de la Oscilación Decadal del Pacífico (PDO), el Índice Oceánico de El Niño (ONI) y la Oscilación Multidecadal del Atlántico (AMO) sobre la precipitación en zonas áridas y semiáridas de la península de Baja California y el estado de Tamaulipas para el periodo 1951-2021. Se comparan las correlaciones de Pearson y Spearman y se demuestra que tienen resultados equivalentes a pesar de las diferentes condiciones físicas de los dos territorios. Los resultados muestran varios coeficientes estadísticamente significativos, los cuales indican que para las regiones de estudio existe una correlación negativa durante todo el año entre AMO y el Índice de Precipitación Estandarizada (SPI) en latitudes superiores a 28º N, mientras que en latitudes inferiores la correlación es negativa (positiva) durante los meses de enero-abril (octubre-noviembre). Simultáneamente, existe una correlación positiva entre SPI y ONI/PDO en ambos extremos del norte de México; sin embargo, correlaciones negativas de SPI-ONI y SPI-PDO aparecen en los meses de agosto-septiembre sobre el lado este. La información generada a lo largo de este estudio, junto con la comprensión de la dinámica climática en la región, puede ayudar a entender con mayor certeza los efectos de estas teleconexiones.

ABSTRACT The observation-based analysis of drought development in the Chorotega region showed that, despite the area being relatively small, agricultural drought exhibits high spatial variability across the region. However, the lack of net radiation data hinders the capacity to provide reliable estimates of evapotranspiration (ET), affecting the assessment of drought occurrence, since its propagation across the hydrological system is very sensitive to the ET estimation method. The coarse resolution of satellite-derived Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) products and the lack of information on irrigation in agricultural areas limits the ability to properly establish a relationship between drought and vegetation response. Based on the observations, the most prominent precipitation deficits occur between September and October (-100 mm on average), showing that changes in the large-scale circulation are responsible for the impact of severe drought in the region. In agreement with previous studies, El Niño-Southern Oscillation (ENSO) is the main modulator of the drought severity, with the warm ENSO phase favoring an enhanced drought development and its influence being more significant between August and October, displaying correlations greater than -0.6. The climate change projections under RCP4.5 and RCP8.5 scenarios suggest the intensification of drought events in the Chorotega region at mid-century, with the Tempisque-Bebedero basin being the most affected area in terms of precipitation decrease and warming. The projected scenarios correspond to an increase of 1 ºC for mean temperature and more of 2 ºC for minimum and maximum temperature in the 2050 horizon, as well as a decrease of 400 to 800 mm for annual precipitation under both RCPs.

RESUMEN Los análisis del desarrollo de la sequía en la región Chorotega basados en observaciones, muestran que, a pesar de que el área es relativamente pequeña, se presenta una variabilidad espacial en la sequía agrícola. Sin embargo, la ausencia de información de radiación neta dificulta la capacidad de proporcionar estimaciones fiables de evapotranspiración (ET), afectando la evaluación de la ocurrencia de la sequía, ya que su propagación a través del sistema hidrológico es muy sensible al método de estimación de ET. La precisión de los productos satelitales del Índice de Vegetación Normalizada (NDVI, por su sigla en inglés) y la falta de información sobre riego en las áreas agrícolas limita la capacidad de establecer adecuadamente una relación entre la sequía y la respuesta de la vegetación. Con base en las observaciones, el déficit de precipitación más pronunciado ocurre entre septiembre y octubre (-100 mm en promedio), demostrando que los cambios en la circulación de gran escala son responsables de la sequía extrema en la región. Según estudios previos, El Niño-Oscilación del Sur (ENOS) modula la variabilidad de la sequía. En su fase cálida, ENSO se favorece el desarrollo de la sequía, especialmente entre agosto y octubre con correlaciones superiores a -0.6. Las proyecciones de cambio climático en los escenarios RCP4.5 y RCP8.5 sugieren una intensificación de los eventos secos en la región Chorotega a mediados de siglo, siendo la cuenca Tempisque-Bebedero la zona más afectada en términos de disminución de las precipitaciones y el calentamiento. Se proyecta un aumento de 1 ºC en la temperatura media y de hasta 2 ºC para la temperatura máxima y mínima para 2050, y una disminución de 400 a 800 mm en la precipitación anual en ambos escenarios.