¿El determinismo implica caos en variables hidrologicas?
DOI:
https://doi.org/10.35305/curiham.v28i.174Palabras clave:
Hidrología, Series de tiempo, Test 0-1 de caos, Evapotranspiración, PrecipitaciónResumen
En este artículo presentamos varias series de tiempo hidrológicas de Argentina que incluyen, evapotranspiración, precipitación y caudales. Revisamos previos resultados y aplicamos el test 0-1 de caos para clasificar las secuencias como regulares o caóticas. Estudios previos han demostrado evidencia de caos en muchos fenómenos hidrológicos usando el método tradicional de la reconstrucción del espacio de fase y el cálculo de exponentes de Lyapunov. El test 0-1 de caos puede ser usado como un primer paso para identificar el tipo de serie de tiempo, y que luego puede ser sujeta al análisis más detallado de la reconstrucción del espacio de fase. Si asumimos que los sistemas que generaron estas series de tiempo son determinísticos, el test 0-1 de caos las clasifica a todas ellas como caóticas.
Descargas
Métricas
Citas
Allen, RG, Pereira, LS, Raes, D. y Smith, M. (1998). Evapotranspiración de cultivos. Directrices para calcular los requisitos de agua de los cultivos. Irrigation and Drainage Paper No. 56, FAO, Roma, Italia.
Barrucand, MG, Vargas, WM, Rusticucci, MM (2007). Condiciones secas sobre Argentina y los patrones de circulación mensual relacionados. Meteorología y Física Atmosférica, 98(1-2), 99-114. https://doi.org/10.1007/s00703-006-0232-5
Bernardini, D., Litak, G. (2016). Una descripción general de la prueba 0-1 para el caos. Revista de la Sociedad Brasileña de Ciencias Mecánicas e Ingeniería, 38(5), 1433-1450. https://doi.org/10.1007/s40430-015-0453-y
Cazenave, G., Vives, L. (2014). Predicción de inundaciones y sistemas de alerta: Avances usando datos a tiempo real en la cuenca del arroyo del Azul. Revista de Geología Aplicada a la Ingeniería y al Ambiente, 33, 83-91.
Chowdhury, DR, Iyengar, ANS, Lahiri, S. (2012). Gottwald Melbourne (0-1) prueba de caos en un plasma. Procesos no lineales en geofísica, 19, 53-56. https://doi.org/10.5194/npg-19-53-2012
Degano, MF, Rivas, EE, Sánchez, JM, Carmona, F. y Niclos, R. (2018). Evaluación del Producto MODIS de Evapotranspiración Potencial Utilizando Mediciones Terrestres en la Región Pampeana. Para aparecer en Proceedings of the IEEE, ARGENCON, San Miguel de Tucumán, Tucumán, Argentina, pp. 1-5. https://doi.org/10.1109/ARGENCON.2018.8646143
Devaney, RL (2003). Una introducción a los sistemas dinámicos caóticos. Cambridge, MA, EE. UU.: Segunda edición. Westview Press.
Falconer, I., Gottwald, GA, Melbourne, I. y Wormnes, K. (2007). Aplicación de la Prueba 0-1 para Caos a Datos Experimentales. Revista SIAM de Sistemas Dinámicos Aplicados, 6(2), 395-402. https://doi.org/10.1137/060672571
Gottwald, GA, Melbourne, I. (2004). Una nueva prueba para el caos en sistemas deterministas. Actas de la Royal Society of London A, 460, 603-611. https://doi.org/10.1098/rspa.2003.1183
Gottwald, GA, Melbourne, I. (2005). Pruebas de caos en sistemas deterministas con ruido. Física D, 212, 100-110. https://doi.org/10.1016/j.physd.2005.09.011
Gottwald, GA, Melbourne, I. (2008). Comente ''Fiabilidad del test 0-1 para el caos''. Revisión física E, 77 (028201), 1-3. https://doi.org/10.1103/PhysRevE.77.028201
Gottwald, GA, Melbourne, I. (2009a). Sobre la Implementación de la Prueba 0-1 para el Caos. Revista SIAM de Sistemas Dinámicos Aplicados, 8,(1), 129-145. https://doi.org/10.1137/080718851
Gottwald, GA, Melbourne, I. (2009b). Sobre la validez del test 0-1 del caos. No linealidad, 22, 1367-1382. https://doi.org/10.1088/0951-7715/22/6/006
Gottwald, GA, Melbourne, I. (2016) La prueba 0-1 para el caos: una revisión. Capítulo 7. Skokos, C., Gottwald, GA, Laskar, J. (Eds), Chaos https://doi.org/10.1007/978-3-662-48410-4_7
Detección y previsibilidad, Lecture Notes in Physics, volumen (915). Berlín, Alemania: Springer-Verlag.
Guevara Ochoa, C., Briceño, N., Zimmermann, E., Vives, L., Blanco, M., Cazenave, G., Ares, G. (2017). Relleno de series de precipitaciones diarias durante largos periodos de tiempo en zonas llanas. Caso de estudio cuenca superior del arroyo del Azul. Geoacta, 42(1), 38-62.
Guevara Ochoa, C., Lara, B., Vives, L., Zimmermann, E., Gandini, M. (2018). Una metodología para la caracterización del uso del suelo utilizando imágenes espaciales de resolución media. Revista Chapingo Serie Ciencias Forestales y del Ambiente, 24(2), 207-218. https://doi.org/10.5154/r.rchscfa.2017.10.061
Guevara Ochoa, C., Vives, L., Zimmermann, E., Masson, I., Fajardo, L., Scioli, C. (2019). Análisis y corrección de modelos digitales de elevación para áreas planas. Ingeniería fotogramétrica y teledetección, 85(3), 209-219. https://doi.org/10.14358/PERS.85.3.209
Hu, J., Tung, W., Gao, J., Cao, Y. (2005). Confiabilidad de la prueba 0-1 para el caos. Revisión física E, 72 (056207), 1-5. https://doi.org/10.1103/PhysRevE.72.056207
Kantz, H. y Schreiber, T. (2004). Análisis de series temporales no lineales. Cambridge, Reino Unido: Segunda edición. Prensa de la Universidad de Cambridge. https://doi.org/10.1017/CBO9780511755798
Kedra, M. (2014). Dinámica caótica determinista del flujo del río Raba (montañas de los Cárpatos polacos). Revista de hidrología, 509, 474-503. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2013.11.055
Koutsoyiannis, D. (2006). Sobre la búsqueda de atractores caóticos en los procesos hidrológicos. Revista de Ciencias Hidrológicas, 51(6), 1065-1091. https://doi.org/10.1623/hysj.51.6.1065
Krese, B., Govekar, E. (2012). Análisis no lineal de la generación de gotas láser mediante la prueba 0-1 para el caos. Dinámica no lineal, 67, 2101-2109. https://doi.org/10.1007/s11071-011-0132-1
Krese, B., Govekar, E. (2013). Análisis de la dinámica del tráfico en una red de transporte basada en circunvalaciones mediante prueba 0-1 para caos y espectro de Lyapunov. Investigación de Transporte Parte C, 36, 27-34. https://doi.org/10.1016/j.trc.2013.08.001
Kriz, R. (2014). Encontrar el caos en el PIB finlandés. Revista Internacional de Automatización y Computación, 11(3), 231-240. https://doi.org/10.1007/s11633-014-0785-6
Kriz, R., Kratochvil, S. (2014). Análisis del Comportamiento Caótico de la Serie de Precios de la Electricidad. En Sanayei, A., Zelinka, I., Rossler, OE, (Eds.) Simposio interdisciplinario sobre sistemas complejos, aparición, complejidad y computación, ISCS 2013, 8, 215-226. Heidelberg, Alemania: Springer. https://doi.org/10.1007/978-3-642-45438-7_21
Li, X., Gao, G., Hu, T., Ma, H., Li, T.. (2014). Análisis de escalas temporales múltiples de series de escorrentía basadas en la Teoría del Caos. Desalinización y Tratamiento de Agua, 52, 2741-2749. https://doi.org/10.1080/19443994.2013.813667
Litak, G., Radons, G., Schubert, S. (2009a). Identificación del caos en un proceso de corte regenerativo mediante el test 0-1. Procedimientos en Matemáticas y Mecánica Aplicadas, 9, 299-300. https://doi.org/10.1002/pamm.200910123
Litak, G., Syta, A., Wiercigroch. M. (2009b). Identificación del caos en un proceso de corte mediante el test 0-1. Caos, solitones y fractales, 40, 2095-2101. https://doi.org/10.1016/j.chaos.2007.09.093
Lorenz, EN (1963). Flujo no periódico determinista. Revista de Ciencias Atmosféricas, 20(2), 130-141. https://doi.org/10.1175/1520-0469(1963)020<0130:DNF>2.0.CO;2
Lugo-Fernández, A. (2007). ¿Es la corriente de bucle un oscilador caótico? Diario de Oceanografía Física, 37, 1455-1469. https://doi.org/10.1175/JPO3066.1
Melosik, M., Marszalek, W. (2016). En la prueba 0/1 de caos en sistemas continuos. Boletín de la Academia Polaca de Ciencias, Ciencias Técnicas, 64(3),521-528. https://doi.org/10.1515/bpasts-2016-0058
Paternack, GB (1999). ¿El río corre salvaje? Evaluación del caos en los sistemas hidrológicos. Elsevier Avances en Recursos Hídricos, 23, 253-260. https://doi.org/10.1016/S0309-1708(99)00008-1
Prabin Devi1, S., Singh, SB, Surjalal Sharma, A. (2013). Dinámica determinista de la magnetosfera: resultados de la prueba 0-1. Procesos no lineales en geofísica, 20, 11-18. https://doi.org/10.5194/npg-20-11-2013
Poire, DG, Spalletti, LA (2005). La cubierta sedimentaria precámbrica/paleozoica inferior del Sistema de Tandilia. En De Barrio, RE, Etcheverry, RO, Caballe, MF, Llambias, E. (Eds.), Geología y Recursos Minerales de la provincia de Buenos Aires. Relatorio del XVI Congreso Geológico Argentino, pp. 51-68.
Rivas, R., Caselles, V. y Usunoff, E. (2002). Evapotranspiración de referencia en la cuenca del río Azul, Argentina. En Bocanegra, E., Martinez, D., y Massone, H. (Eds.), Actas XXXII AIH & VI ALHSUD Congreso de Aguas Subterráneas y Desarrollo Humano, Mar del Plata, Argentina, pp. 693-700
Schreiber, T. (1999). Aplicación interdisciplinar de métodos de series temporales no lineales. Informes de física, 308, 1-64. https://doi.org/10.1016/S0370-1573(98)00035-0
Sivakumar, B. (2000). Teoría del caos en hidrología: cuestiones importantes e interpretaciones. Elsevier Journal of Hydrology, 227, 1-20. https://doi.org/10.1016/S0022-1694(99)00186-9
Sivakumar, B. (2002a). Un enfoque de reconstrucción del espacio de fase para la predicción de la concentración de sedimentos en suspensión en los ríos. Revista de hidrología, 258, 149-162. https://doi.org/10.1016/S0022-1694(01)00573-X
Sivakumar, B. (2002b). ¿Es la dimensión de correlación un indicador confiable del caos de baja dimensión en series de tiempo hidrológico cortas? Investigación de recursos hídricos, 38(2), 3-1-3-8. https://doi.org/10.1029/2001WR000333
Sivakumar, B. (2004). Teoría del caos en geofísica: pasado, presente y futuro. Caos, solitones y fractales, 19, 441-462. https://doi.org/10.1016/S0960-0779(03)00055-9
Sivakumar, B. (2017). Caos en Hidrología. Puente entre el determinismo y la estocasticidad. Dordrecht, Países Bajos: Springer Science+Business Media. https://doi.org/10.1007/978-90-481-2552-4
Sivakumar, B., Jayawardena, AW (2002). Una investigación de la presencia de comportamiento caótico de baja dimensión en el fenómeno del transporte de sedimentos. Revista de Ciencias Hidrológicas, 47(3), 405-416. https://doi.org/10.1080/02626660209492943
Sivakumar, B., Berndtsson, R. (2005) Un enfoque de reconstrucción de fase-espacio de serie de tiempo de múltiples variables para la investigación del caos en los procesos hidrológicos. Revista Internacional de Ingeniería Civil y Ambiental, 1(1), 35-51.
Sivakumar, B., Berndtsson, R. (Eds.). (2010). Avances en enfoques basados en datos para el modelado y pronóstico hidrológico. Singapur, Singapur: World Scientific. https://doi.org/10.1142/7783
Skokos, C., Gottwald, GA, Laskar, J. (Eds.). (2016). Detección de caos y predictibilidad. Lecture Notes in Physics, 915. Berlín, Alemania: Springer-Verlag. https://doi.org/10.1007/978-3-662-48410-4
Tsonis, AA (1992). Caos. De la teoría a las aplicaciones. Nueva York, EE. UU.: Springer-Science+Business media. https://doi.org/10.1007/978-1-4615-3360-3
Tsonis, AA (2007). Reconstruyendo la dinámica a partir de observables: la cuestión del parámetro de retardo revisado. Revista Internacional de Bifurcación y Caos, 17(12), 4229-4243. https://doi.org/10.1142/S0218127407019913
Turcotte, DL (1997). Fractales y Caos en Geología y Geofísica. Nueva York, EE. UU.: Segunda edición, Cambridge University Press. https://doi.org/10.1017/CBO9781139174695
Venere, MJ, Clausse, A., Dalponte, D., Rinaldi, P., Cazenave, G., Varni, M., Usunoff, E. (2004). Simulación de Inundaciones en Llanuras. Aplicación a la Cuenca del Arroyo Santa Catalina-Azul. Mecánica Computacional, 23,1135-1149.
Wang, W., Zou, S., Luo, Z., Zhang, W., Chen, D., Kong, J. (2014). Predicción de la Evapotranspiración de Referencia Utilizando un Enfoque Caótico. Revista científica mundial, 2014, 1-13. https://doi.org/10.1155/2014/347625
Weinzetel, P., Usunoff, E. (2001). Calculo de la recarga mediante aplicacion de la formula de D'arcy en la zona no saturada. En Medina, A., Carrera, J. y Vives, L. (Eds.). Las caras del agua subterránea, serie hidrogeológica y aguas subterráneas, Tomo I, pp. 225-232.
Xin, B., Li, Y. (2013). 0-1 Test de Caos en un Sistema Financiero de Orden Fraccionario con Incentivo a la Inversión. Análisis abstracto y aplicado, 2013, 1-10. https://doi.org/10.1155/2013/876298
Zachilas, L., Psarianos, IN (2012). Examinando el Comportamiento Caótico en Sistemas Dinámicos por Medio de la Prueba 0-1. Revista de Matemáticas Aplicadas, 2012, 1-14. https://doi.org/10.1155/2012/681296
Descargas
Publicado
Cómo citar
Número
Sección
Licencia
Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-NoComercial-CompartirIgual 4.0.