En este documento nuestro propósito es analizar la tendencia y estacionalidad de la temperatura promedio mensual en México.
Así mismo, aplicaremos las transformaciones requeridas para adecuar nuestra serie de datos y, en un futuro, aplicar un modelo estadístico, con el objetivo de evaluar posibles efectos del cambio climático.
Los datos analizados corresponden a una base de datos del clima mensual a nivel nacional en México desde el 01/01/1985 hasta el 01/06/2025, proporcionados por el Servicio Meteorológico Nacional (SMN), dependiente de la Comisión Nacional del Agua (CONAGUA), extraída de: https://smn.conagua.gob.mx/es/climatologia/temperaturas-y-lluvias/resumenes-mensuales-de-temperaturas-y-lluvias
El gráfico de nuestros datos se ve de la siguiente forma:
En primera instancia podemos observar que los datos siguen una tendencia a la alza, y a la vez la gráfica muestra una alta estacionalidad, hay un patrón cíclico anual, con picos y valles bien definidos cada 12 meses.
Pero para tener un mejor claridad sobre los datos haremos la descomposición por estacionalidad, tendencia y residuo:
Podemos observar un incremento sostenido en la temperatura promedio mensual a lo largo del tiempo.
En los primeros años (antes del 2000), la tendencia es más estable; a partir de la década de 2000 se nota un crecimiento más claro, con fluctuaciones intermedias.
En los últimos años, la temperatura se mantiene en niveles más altos en comparación con los años noventa, esto sugiere una señal de calentamiento climático en México.
Vemos que existe un patrón recurrente anual que refleja los cambios de estación: meses de temperaturas más bajas (invierno) y meses de temperaturas más altas (verano).
La estacionalidad es consistente en todo el periodo, lo que indica que los ciclos climáticos siguen siendo estables en cuanto a periodicidad.
Aunque en la mayor parte de la serie se mantiene alrededor de cero, en algunos años aparecen variaciones más pronunciadas, probablemente relacionadas con fenómenos climáticos extremos (p. ej. El Niño, sequías, olas de calor).
Entonces podemos concluir que tiene tendencia creciente entonces no es estacionaria en media y tiene estacionalidad anual fuerte lo que significa que tampoco es estacionaria en varianza a lo largo de los años. Por lo tanto necesitamos transformar la serie y dejarla más estable (estacionaria).Para esto dado que la estacionalidad está muy marcada, haremos diferenciación estacional, esto para eliminar la estacionalidad anual, o de 12 meses.
Podemos ver que la estacionalidad desapareció casi por completo ya que en la gráfica ya no se ven los ciclos anuales tan marcados, lo que significa que el componente estacional fue eliminado.
También podemos notar que la serie ahora oscila alrededor de cero y nuestra media está más estabilizada.
Aunque todavía hay fluctuaciones grandes en los últimos años esto puede deberse a fenómenos climáticos extremos recientes (olas de calor, sequías).
Sin embargo para verificar que en efecto, la serie es estacionaria aplicamos la prueba de Dickey-Fuller aumentada (ADF).
Nuestros resultados: p-value = 0.01 Como el p-value es menor a .05,entonces rechazamos la hipótesis nula de “no estacionariedad”. Por lo tanto concluimos que nuestra serie ya no es estacionaria después de aplicar la transformación.