Este documento se refiere al uso e implementación de procedimientos de máxima verosimilitud penalizada para ajustar funciones de suavizado de los parámetros de la distribución de valores extremos generalizados para analizar los valores extremos espaciales de la radiación ultravioleta B (UVB) en el área metropolitana de la Ciudad de México en el período 2000-2018. El modelo se ajustó utilizando un enfoque semiparamétrico flexible y los parámetros se estimaron mediante el método de máxima verosimilitud penalizada (PML). Con el fin de investigar el rendimiento del modelo, así como el método de estimación en el análisis de tendencias no lineales complejas para los máximos de radiación UVB, se realizó un estudio de simulación. Los resultados del estudio de simulación mostraron que la máxima verosimilitud penalizada proporciona una mejor regularización al modelo que las estimaciones de máxima verosimilitud. Estimamos los niveles de retorno de eventos extremos de radiación UVB a través de un modelo de valores extremos no estacionario utilizando medidas de ozono (O), óxidos de nitrógeno (NO), partículas de 10 m o menos de diámetro (PM), monóxido de carbono (CO), humedad relativa (RH) y dióxido de azufre (SO). Las estadísticas de deviance indicaron que el modelo de valores extremos generalizados (GEV) no estacionario ajustado era estadísticamente mejor en comparación con el modelo estacionario. Las funciones de suavizado estimadas del parámetro de ubicación de la distribución GEV en el plano espacial para diferentes períodos de tiempo revelan la existencia de tendencias bien definidas en los máximos. En el plano temporal, se observa la presencia de componentes cíclicos temporales que oscilan sobre un componente lineal débil con una pendiente negativa, mientras que en el plano espacial, se presenta una tendencia local no lineal débil en un plano con una pendiente positiva hacia el oeste, cubriendo toda el área de estudio. Una estimación espacial explícita del período de retorno de 25 años reveló que los niveles de riesgo más extremos se encuentran en la región oeste del área de estudio.