Tendência temporal da temperatura mínima de relva em Santa Maria, RS

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1 Tendência temporal da temperatura mínima de relva em Santa Maria, RS Nereu Augusto Streck 1*, Luana Fernandes Gabriel 1, Arno Bernardo Heldwein 1, Galileo Adeli Buriol 2, Gizelli Moiano de Paula 1 1 Universidade Federal de Santa Maria (UFSM), Avenida Roraima,, 97-9, Santa Maria, RS, Brasil. *Autor para correspondência. nstreck2@yahoo.com.br 2 Centro Universitário Fransciscano (UNIFRA), Rua dos Andradas, 1614, 97-32, Santa Maria, RS, Brasil. RESUMO O objetivo nesse trabalho foi verificar se há tendência temporal na série histórica de temperatura mínima de relva em Santa Maria, RS. Foram utilizados os valores diários de temperatura mínima de relva medidos no período de 1 de maio de 197 a 31 de dezembro de 9 registrados na Estação Climatológica Principal de Santa Maria, RS. O clima do local é Cfa segundo a classificação de Köppen. A tendência temporal da série de temperatura mínima de relva (média, mínima e máxima absoluta mensal) foi testada pelo teste não paramétrico de Mann - Kendall a % de probabilidade. Houve aumento na temperatura mínima de relva no período nos meses de abril, junho, outubro, novembro e dezembro. ABSTRACT The objective of this study was to verify if there is a trend in the historical series of minimum temperature over short grass at Santa Maria, RS, Brazil. Daily minimum air temperature over short grass measured at the Meteorological Station in Santa Maria, RS, Brazil, from 1 May 197 to 31 December 9 were used. Local climate is Cfa according to the Köppen System. Trend in the time series was tested with the Mann-Kendall test at % probability. There was increase in grass minimum temperature over short grass during the period in April, June, October, November, and December. INTRODUÇÃO A temperatura mínima de relva (temperatura mínima do ar a cm do solo coberto com grama) tem grande importância agrometeorológica, pois ela representa melhor o nível de resfriamento de superfícies vegetadas de porte baixo, tais como muitas culturas agrícolas e pastagens anuais, do que a temperatura mínima medida a 1, m ou a 2, m acima do solo, no interior do abrigo meteorológico nas Estações Meteorológicas convencionais e automáticas. Isso ocorre porque o termômetro fica exposto à céu aberto e mais próximo da vegetação onde ocorrem as trocas radiativas entre a superfície e a atmosfera (HELDWEIN et al., 1988). Em noites de intensa perda radiativa a diferença entre a temperatura mínima do ar no abrigo e a temperatura mínima de relva pode chegar a C (BOOTSMA, 1976 e FERREIRA et al., 6). Em Santa Maria, RS, HELDWEIN et al. (1988) relatam diferenças entre a temperatura mínima do ar medida no abrigo meteorológico e aquela medida a cm do solo relvado maiores que 4,ºC em dias com temperatura mínima no abrigo 6 C e que a diferença aumenta nas noites mais frias. As noites mais frias se caracterizam pela ocorrência de céu límpido, baixa umidade do ar e baixa velocidade do vento, condições em que o fenômeno da inversão térmica na camada atmosférica próxima da superfície é mais intenso. Os últimos autores relataram ainda que ocorreram valores negativos da diferença de temperatura do abrigo e da relva, que em casos raros

2 alcançaram 12ºC, fato constatado em dias chuvosos ou encobertos por nuvens e/ou nevoeiros e dias com velocidade do vento elevada, sendo a explicação a ocorrência de uma acentuada queda de temperatura ao longo do período diurno durante a passagem de uma frente fria e, nesse caso, a mínima do abrigo, que é medida pela última vez às 21 horas, é menor do que a mínima de relva medida somente às 9 horas do mesmo dia. É crescente o interesse em saber se há tendência de alteração em séries temporais de temperatura nas diferentes estações meteorológicas do Brasil e em nível mundial em função do possível aquecimento global, pois a agricultura é um setor vulnerável à mudança do clima (IPCC, 7), o que constituiu a motivação para realização deste trabalho. O objetivo deste trabalho foi verificar se há tendência temporal na série histórica de temperatura mínima de relva em Santa Maria, RS. MATERIAL E MÉTODOS Foram utilizados os dados diários de temperatura mínima de relva medida por meio de um termômetro de mínima de álcool instalado a cm sobre o solo gramado, no período de 1 de maio de 197 a 31 de dezembro de 9, na Estação Climatológica Principal de Santa Maria (ECPSM), pertencente ao 8º Distrito de Meteorologia do Instituto Nacional de Meteorologia, localizada no Campo Experimental do Departamento de Fitotecnia da Universidade Federal de Santa Maria (latitude: 29º43 S; longitude: 3º43 W; altitude: 9m). O clima do local segundo a classificação d Köppen é Cfa (subtropical úmido, sem estação seca e com verões quentes). Primeiramente foi realizada a análise de homogeneidade dos dados em nível mensal através do método simplificado das duplas massas descrito em BURIOL et al. (199). Após a análise da homogeneidade testou-se a tendência temporal da série de temperatura mínima de relva (média, mínima e máxima absoluta mensal) pelo teste não paramétrico de Mann - Kendall a % de probabilidade (SIEGEL, 197). Para os meses em que a tendência foi significativa pelo teste Mann-Kendall, realizou-se uma regressão linear simples considerando como variável dependente a Tmr e como variável independente os anos (1 a 4). O coeficiente angular desta regressão representa a mudança na série histórica e é significativo quando o intervalo de confiança não inclui o valor zero (BACK, 1). RESULTADOS E DISCUSSÃO A análise de homogeneidade mostrou que a série histórica é homogênea e assim pode ser usada na análise temporal. A análise temporal da série histórica da média, mínima e máxima absoluta mensal de temperatura mínima de relva indicou tendência crescente (positiva) significativa pelo teste de Mann-Kendall a % de probabilidade nos meses de abril, outubro, novembro e dezembro para a média mensal, nos meses de abril, junho, outubro, novembro e dezembro para a mínima absoluta mensal e para a máxima absoluta mensal. Estes resultados indicam que houve aumento na temperatura mínima de relva durante o período no início do outono e do inverno, e na primavera e início do verão. Na Figura 1 está representada a série temporal da média, mínimo e máximo absoluto em cada mês, com as equações de regressão nas variáveis e meses em que o teste de Mann-Kendall foi significativo e o intervalo de confiança do coeficiente angular da regressão linear não incluiu o valor zero. O coeficiente angular de cada regressão representa o aumento médio durante a série histórica. Para os meses de abril e junho, o aumento na temperatura mínima de relva variou de,48ºc/década (valor máximo absoluto de abril) a,97 ºC/década (média de abril) e nos meses outubro a dezembro o aumento variou de,39ºc/década (média de dezembro) a

3 ,83ºC/década (mínimo absoluto de dezembro), ou seja, o aumento de temperatura mínima de relva foi maior no início do outono e do inverno do que na primavera e início do verão. A tendência de aumento na temperatura mínima de relva em alguns meses concorda com resultados de aumento na temperatura mínima do ar no abrigo meteorológico do quarto relatório do IPCC (7) e em alguns locais como nas Filipinas (PENG et al., 4) e mesmo no Brasil como em Campinas, SP (BLAIN et al., 9) e Pelotas, RS (STEINMETZ et al., ). Na agricultura de regiões subtropicais, como é o caso do presente estudo, o aumento na temperatura mínima de relva durante o inverno tem efeitos negativos na acumulação de horas de frio para quebra de dormência de frutíferas caducifólias como o pessegueiro e a macieira e na redução da mortalidade de insetos pragas, aumentando e antecipando a população destes insetos na primavera-verão. Um aumento das temperaturas mínimas na primavera e principalmente no verão aumenta a respiração do tecido vegetal no período noturno, com consequências negativas na fotossíntese líquida. Assim, apesar de em sete meses não haver tendência de aumento na temperatura mínima de relva (Figura 1), é preocupante que em outros cinco meses há uma tendência de aumento. É possível que parte da tendência de aumento da temperatura mínima do período deste estudo (197-9) possa ser parte de uma oscilação de baixa freqüência, como a Oscilação Decadal do Pacífico (MOLION, 9a,b). No entanto, não deve ser descontada a possibilidade destes aumentos serem sinal de aquecimento global (IPCC, 7). Portanto, é prudente que o setor Agrícola esteja alerta a possíveis alterações de elementos climáticos, como a temperatura do ar, no futuro e assim tome medidas mitigativas e de adaptação de médio e longo prazo, pois os riscos envolvidos na cadeia produtiva das culturas, que já são altos, podem aumentar para as futuras gerações. CONCLUSÃO Houve aumento na temperatura mínima de relva no período nos meses de abril, junho, outubro, novembro e dezembro, com maior aumento no valor médio de abril (,96ºC/década) e menor no valor médio de dezembro (,39ºC/década). REFERÊNCIAS BACK, A.J. Aplicação de análise estatística para identificação de tendências climáticas. Pesquisa Agropecuária Brasileira, v.36, p , 1. BLAIN, G.C.; PICOLI, M.C.A.; LULU, J. Análise estatística das tendências de elevação nas séries anuais de temperatura mínima do ar no estado de São Paulo. Bragantia, v.68, p.87-81, 9. BOOTSMA, A. Estimating grass minimum temperatures from screen minimum values and other climatological parameters. Agricultural Meteorology, Amsterdam, v.16, n.1, p.3-113, FERREIRA, C.C.; FONTANA, D.C.; BERLATO, M.A. Relação entre a temperatura mínima do ar medida no abrigo meteorológico e na relva no estado do Rio Grande do Sul. Revista Brasileira de Agrometeorologia, v.14, p. 3-63, 6. HELDWEIN, A.B.; ESTEFANEL, V.; MANFRON, P.A.; SACCOL, A.V.; BURIOL, G.A.; SCHNEIDER, F.M. Análise das temperaturas mínimas do ar registradas em Santa Maria, RS. I- Estimativa das temperaturas mínimas do ar a cm da superfície do solo relvado e do solo desnudo. Revista do Centro de Ciências Rurais, v.18, p.3-14, 1988.

4 IPCC (INTERGOVERNMENTAL PANEL ON CLIMATE CHANGE). Contribution of Working Group I for the Fourth Assessment Report (AR4), Summary for Policy Makers (SPM), WMO/UNEP, Genebra, Suiça, p. MOLION, L.C.B. Aquecimento global: mitos e verdades. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ARROZ IRRIGADO, 6. Porto Alegre, 9. Anais... Porto Alegre: Sociedade Sul-Brasileira de Arroz Irrigado, 9a. p MOLION, L.C.B. Perspectivas climáticas para os próximos anos. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ARROZ IRRIGADO, 6. Porto Alegre, 9. Anais... Porto Alegre:Sociedade Sul-Brasileira de Arroz Irrigado, 9b. p SIEGEL, S. Estatística não-paramétrica. Ed. McGraw-Hill, Ltda. São Paulo, 197, 3 p. STEINMETZ, S.; SIQUEIRA, O.J.W.; WREGE, M.S.; HERTER, F.G.; REISSER JÚNIOR, C. Aumento da temperatura mínima do ar na região de Pelotas, sua relação com aquecimento global e possíveis conseqüências para o arroz irrigado no Rio Grande do Sul. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE AGROMETEOROLOGIA, 14. Campinas. Anais..., Campinas: Sociedade Brasileira de Agrometeorologia,. 1 CD-ROM. PENG, S.; HUANG, J.; SHEEHY, J.E.; LAZA, R.C.; VISPERAS, R.M.; ZHONG, X.; CENTENO, G.S.; KHUSH, G.S.; CASSMAN, K.G. Rice yiels decline with higher night temperatures from global warming. Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA, v.1, p , 4.

5 3 1 - Temp min absoluta Temp média Janeiro Temp max absoluta Abril y =.479x y =.968x y =.772x Fevereiro Maio Março Junho y =.777x Temp eratura( C ) Julho Agosto Temp eratura ( ) Setembro y =.646x Outubro y =.819x Novembro y =.43x y =.71x -.22 y =.71x Dezembro y =.393x y =.83x Figura 1. Mínima, média e máxima absoluta mensal de temperatura mínima de relva média ( C), em Santa Maria, RS, durante o período entre As equações de regressão com as linhas de tendências estão representadas nas variáveis e meses em que a tendência foi significativa pelo teste de Mann-Kendall a % de probabilidade e o intervalo de confiança do coeficiente angular da regressão linear simples não incluiu o valor zero.