Investigación de las Regularidades de la Influencia de los Factores Meteorológicos en las Avalanchas en el Este de Kazajistán
Autores: Rakhymberdina, Marzhan; Denissova, Natalya; Bekishev, Yerkebulan; Daumova, Gulzhan; Konený, Milan; Assylkhanova, Zhanna; Kapasov, Azamat
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Investigación de las Regularidades de la Influencia de los Factores Meteorológicos en las Avalanchas en el Este de Kazajistán
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Astronomía
Palabras clave
Factores meteorológicos
Ocurrencia de avalanchas
Este de Kazajistán
Conjunto de datos
PCA
Agrupamiento K-means
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 9
Citaciones: Sin citaciones
Este documento estudia la influencia de los factores meteorológicos en la ocurrencia de avalanchas en el este de Kazajistán utilizando métodos modernos de análisis de datos. Se compiló un conjunto de datos de 111 eventos de avalancha en nueve áreas propensas a avalanchas de la región, registrados entre 2012 y 2023. Los datos primarios sobre las fechas de las avalanchas se obtuvieron del Departamento de Situaciones de Emergencia de la Región del Este de Kazajistán (DES EKR), y los datos meteorológicos se obtuvieron del sitio web de Kazhydromet. Se utilizaron estadísticas descriptivas, análisis de correlación, análisis de componentes principales (PCA), así como algoritmos de agrupamiento K-means y DBSCAN para el análisis. Durante el análisis de las condiciones meteorológicas que preceden a las avalanchas en nueve áreas propensas a avalanchas en el este de Kazajistán, utilizando PCA (Análisis de Componentes Principales), se determinaron los principales factores climáticos que afectan la formación de avalanchas. El agrupamiento de 111 avalanchas utilizando el método K-Means permitió la identificación de cuatro tipos de escenarios: acumulación gradual de nieve sin viento (33 casos), descongelación de la capa superior debido al calentamiento (34), alta cobertura de nieve (28) e impacto de tormenta (16). El método DBSCAN reveló dos casos anómalos relacionados con la profundidad extrema de la nieve. El análisis de correlación reveló relaciones significativas entre las avalanchas y parámetros meteorológicos como la temperatura del aire, la profundidad de la cobertura de nieve, la velocidad y dirección del viento, la precipitación y la humedad relativa. El análisis de correlación reveló tanto relaciones negativas como positivas entre los parámetros meteorológicos. El análisis de componentes principales identificó las variables más significativas que afectan la actividad de avalanchas, siendo la temperatura, la altura de la cobertura de nieve y el viento las que más contribuyen. El análisis de clúster demostró que las avalanchas pueden ocurrir bajo diferentes combinaciones de condiciones meteorológicas dentro de las mismas áreas, confirmando la naturaleza compleja de los procesos que forman avalanchas. Los resultados enfatizan la necesidad de un enfoque integrado para la previsión de avalanchas que tenga en cuenta las interacciones multiparamétricas de los factores meteorológicos, y pueden contribuir a la mejora de los sistemas de monitoreo y mitigación del riesgo de avalanchas en regiones montañosas.
Descripción
Este documento estudia la influencia de los factores meteorológicos en la ocurrencia de avalanchas en el este de Kazajistán utilizando métodos modernos de análisis de datos. Se compiló un conjunto de datos de 111 eventos de avalancha en nueve áreas propensas a avalanchas de la región, registrados entre 2012 y 2023. Los datos primarios sobre las fechas de las avalanchas se obtuvieron del Departamento de Situaciones de Emergencia de la Región del Este de Kazajistán (DES EKR), y los datos meteorológicos se obtuvieron del sitio web de Kazhydromet. Se utilizaron estadísticas descriptivas, análisis de correlación, análisis de componentes principales (PCA), así como algoritmos de agrupamiento K-means y DBSCAN para el análisis. Durante el análisis de las condiciones meteorológicas que preceden a las avalanchas en nueve áreas propensas a avalanchas en el este de Kazajistán, utilizando PCA (Análisis de Componentes Principales), se determinaron los principales factores climáticos que afectan la formación de avalanchas. El agrupamiento de 111 avalanchas utilizando el método K-Means permitió la identificación de cuatro tipos de escenarios: acumulación gradual de nieve sin viento (33 casos), descongelación de la capa superior debido al calentamiento (34), alta cobertura de nieve (28) e impacto de tormenta (16). El método DBSCAN reveló dos casos anómalos relacionados con la profundidad extrema de la nieve. El análisis de correlación reveló relaciones significativas entre las avalanchas y parámetros meteorológicos como la temperatura del aire, la profundidad de la cobertura de nieve, la velocidad y dirección del viento, la precipitación y la humedad relativa. El análisis de correlación reveló tanto relaciones negativas como positivas entre los parámetros meteorológicos. El análisis de componentes principales identificó las variables más significativas que afectan la actividad de avalanchas, siendo la temperatura, la altura de la cobertura de nieve y el viento las que más contribuyen. El análisis de clúster demostró que las avalanchas pueden ocurrir bajo diferentes combinaciones de condiciones meteorológicas dentro de las mismas áreas, confirmando la naturaleza compleja de los procesos que forman avalanchas. Los resultados enfatizan la necesidad de un enfoque integrado para la previsión de avalanchas que tenga en cuenta las interacciones multiparamétricas de los factores meteorológicos, y pueden contribuir a la mejora de los sistemas de monitoreo y mitigación del riesgo de avalanchas en regiones montañosas.