INDÍCIOS DE MUDANÇAS CLIMÁTICAS A PARTIR DO BALANÇO HÍDRICO EM JOÃO PESSOA PARAÍBA

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1 INDÍCIOS DE MUDANÇAS CLIMÁTICAS A PARTIR DO BALANÇO HÍDRICO EM JOÃO PESSOA PARAÍBA Raimundo Mainar de Medeiros 1 ; Alexandre Magno Teodosio de Medeiros 1 ; Maria da Conceição Marcelino Patricio 2 ; Alexandra Lima Tavares 2 ;Manoel Francisco Gomes Filho 3 ; Anailton Sales de Melo 2 ;Virgínia Mirtes de Alcântara 2 1 Doutorandos em Meteorologia, 2 Mestrandas em Recursos Naturais 3 Prof. Associado UFCG Meteorologia da Universidade Federal de Campina Grande (UFCG) / Centro de Tecnologias e Recursos Naturais (CTRN) / Programa de Pós-Graduação em Meteorologia, Campus I - Campina Grande - Avenida Aprígio Veloso, 882, Campina Grande-PB, Brasil, CEP s: RESUMO: A partir das séries climatológicas de temperaturas máxima, mínima e média, precipitação e umidade relativa do ar do Instituto Nacional de Meteorologia (INMET) realizaram-se os cálculos do balanço hídrico climatológico para dois períodos: de e Foram utilizados na classificação climática e nas análises das indicações de mudanças climáticas no município de João Pessoa-Paraíba. Para tanto, as metodologias de cálculo do saldo do Balanço Hídrico Climático foram utilizados de acordo com Thornthwaite e Mather (1948; 1955) e as abordagens das mudanças climáticas, classificação de Thornthwaite (1948; 1955). Palavra Chave: Meteorologia, clima, Balanço hídrico climático SUMMARY From time series of climatological and minimum, maximum temperatures, minimum and average precipitation and relative humidity of the Instituto Nacional de Meteorologia (INMET) performed the calculations of water balance climatology for two periods: and Were used in climatic classification and analysis of the indications of climate change in the city of Joao Pessoa, Paraiba. For this purpose, the methods of calculating the balance of the Climatic Water Balance were used according to Thornthwaite and Mather (1948, 1955) and climate change approaches, classification of Thornthwaite (1948, 1955). Key words: Weather, climate water balance INTRODUÇÃO O meio ambiente é constituído por um conjunto natural de componentes bióticos e abióticos em constantes e complexas interações. Nessas relações mútuas, o clima atua sobretudo como fator dessas interações. O clima de toda e qualquer região, situada nas mais diversas latitudes do globo, não se apresenta com as mesmas características em cada ano, Soriano,1997. Diante deste fato, a Organização Meteorológica Mundial (OMM) estabelece que para estudos comparativos de clima, sejam calculadas médias climatológicas para períodos mais longos possíveis e que existam nos dados consistência e homogeneidade na comparação dos valores observados, e, além disso, é necessário utilizar-se de um período determinado entre as mesmas séries. No entanto, períodos mais curtos de observações, desde que feitas para anos sucessivos, prestam-se para avaliar o comportamento do clima, Costa, 1994; Conti, Para compreender o clima de um determinado local, é preciso estudar os diversos tipos de tempo que costumam ocorrer durante vários anos seguidos. O resultado obtido nesse estudo é uma espécie de síntese dos tipos de tempo que ocorrem no local, ou clima. Tanto o clima como o tempo referem-se aos mesmos fenômenos atmosféricos: a temperatura e a insolação, a pressão atmosférica, os ventos, a umidade do ar e as precipitações (chuvas, neve, geada, orvalho e granizo). Silva, A contínua variação do estado de tempo traz conseqüentes modificações no meio físico em que se desenvolvem os vegetais e animais, tornando-se assim necessário, para melhor interpretação dos seus efeitos, o estudo dos fenômenos meteorológicos durante os anos e sua relação com as condições climáticas normais, Ometto, 1963.

2 O conhecimento do clima de uma região fornece subsídio para o planejamento de atividades em diversas áreas de atuação, sejam eles na agricultura, turismo, planejamento urbano, conforto térmico, construção de barragem, estradas e outras. Na agricultura, o conhecimento do comportamento sazonal do clima fornece informações a respeito das culturas que podem ser introduzidas com sucesso em uma região. Já para o turismo, é interessante saber quais são as melhores épocas do ano para a realização das diferentes atividades de lazer que uma determinada região oferece. O planejamento urbano pode ser muito beneficiado com este tipo de informação, uma vez que diferentes materiais de construção, estilos arquitetônicos podem ser utilizados de acordo com o clima local. Na construção de barragem deve-se saber qual o período hidrológico com maior significância. FENDRICH, 1998.Tem-se como objetivo adaptar a realização de todas essas atividades às características do clima da área estudada, o que sem dúvida contribuirá muito para o sucesso de cada uma delas. METODOLOGIA Os dados das séries normais de temperaturas, máximas, mínimas e médias, precipitação mensal e anual e os valores da umidade relativa do ar e dos cálculos dos balanços hídricos climáticos dos períodos: de (Tab.01) e (Tab.02), foram usados na classificação climática e na análise de indícios de mudanças climáticas em João Pessoa no estado do Paraíba (Lat. 07º06 S; Long. 34º52 W; Alt. 7,4 metros). Para a análise de indícios de mudanças climáticas, foram efetuadas as classificações climáticas segundo os critérios de Thornthwaite (1948; 1955). Os resultados do balanço hídrico calculados pela metodologia de Thornthwaite e Mather (1948; 1955). A classificação do clima de João Pessoa Paraíba baseou-se nos dados climatológicos das series normais, em se comparando os dois períodos de e RESULTADOS E DISCUSSÃO Pela análise das Figuras 1, 2, 3 e 4 e gráficos de 4 a 6, observou-se vestígios de que o clima de João Pessoa - Paraíba estar se tornando mais seco e mais quente. Apesar dos valores normais anuais de Excedente Hídrico (EXC) anual estarem aumentando de 592,5 para 963,6 mm e os índices pluviométricos (PREC) terem revelado aumento de 1.668,2 para 2.145,4 mm; os Índice de Umidade (Im); índices de aridez e o índice hídrico apresentarem variações percentuais de: 34,61%; -10,08% e 62,87%. Observaram-se flutuações significativas entre as séries estudadas para os excedentes hídricos (38,5%); para a deficiência hídrica de -3,5% e para a evapotranspiração Real (ETR) um acréscimo de 8,97%. A Classificação Climática segundo Thornthwaite, 1955, baseada no Índice de Umidade (Im), vai ao encontro dos resultados citados acima, uma vez que, por esta classificação o clima de João Pessoa - Paraíba passou de Subúmido seco (A B 2 SS) para Subúmido Seco (A B 3 SS 2 ) (tabela 5). Na tabela 3, comparando-se os valores de temperaturas máximas entre as series observou-se reduções em todos os meses com oscilações entre -0,1 a -0,7ºC, (exceção os meses de maio, junho, agosto, outubro, novembro e dezembro que apresentaram variações positivas entre 0,1ºC a 0,3ºC), no elemento temperatura mínima observou-se aumento de 0,1 a 1,0ºC, já os meses de novembro e dezembro apresentaram-se com um redutor de -5,9 e -6,1ºC consecutivamente. A Classificação Climática segundo Thornthwaite, 1955, baseada no Índice de Eficiência Térmica (ETP), mostra que o clima de João Pessoa - Paraíba continua Megatérmico, visto que não há uma classe superior de classificação. O balanço hídrico para o período de , mostra que há excedente hídrico entre os meses de abril a agosto, ou seja, há deficiência hídrica no restante dos meses do ano (de setembro a maio), e para o período de ocorre excedentes nos meses de março a agosto (deficiência entre os meses setembro a fevereiro) o que é característico de climas Subúmidos Secos (Tabelas 7,8 e Figuras 1, 2). Os meses mais quentes são: janeiro, fevereiro e março, com uma temperatura média de 26,8ºC entre os anos de e para a série dos anos de 1961 a 1990 a variabilidade da temperatura média é de 27,0 a 27,2ºC correspondente aos meses de janeiro a março. Os meses mais frios são julho e agosto para ambas as séries estudadas e suas oscilações dão de 23,7ºC e de 24,2 a 24,3ºC respectivamente. Quanto à precipitação, o quadrimestre mais chuvoso é de abril a julho com flutuação de 190,3 a 348,3 mm para o período de , e no período de predomina o mesmo meses relativo ao quadrimestre com índices pluviométricos oscilando entre 307,3 a 349,8 mm, respectivamente. Os meses mais secos são outubro, novembro e dezembro para as séries estudadas e suas flutuações variam de 23,3 a 40,8 mm; e de 24,9 a 35,4 mm, respectivamente.

3 CONCLUSÕES - Variabilidade nos índices pluviométricos com enfase para os meses de junho, novembro e dezembro (negativos) demais meses apresentaram valores positivos. - Tendência de elevação nas temperaturas mínimas durante os meses de janeiro a outubro, nos meses de novembro e dezembro ocorreu reduções significativas. Variabilidade de decréscimo na temperatura máxima com ênfase o mês de março. - Os meses mais chuvosos são março a agosto. Enquanto que os mais secos são setembro a fevereiro. - As variações dos índices de umidade relativa do ar foram entre -1,3 a -6,8% entre os meses das series, destacamos um aumento ocorrida no mês de março. - A evapotranspiração potencial mostrou-se em oscilações durante as series estudadas, com destaque os meses de maio, junho, outubro e novembro que apresentaram valores evaporativos maiores. - Nos meses de abril a agosto ( ) e nos meses de março a agosto para a série de ocorreram excedentes; - Observamos a ocorrência de flutuações negativas e positivas nos elementos estudados, podendo os mesmos estar contribuindo para ocorrências de mudanças climáticas em pequena escala. - Advertimos para o elemento meteorológico temperatura mínima, pois ela foi o elemento que mais variou entre as duas series, demonstrando que os valores das mínimas estão sendo cada vez mais elevados, exceto os meses de novembro e dezembro que sofreram reduções. - Os meses mais quentes são: janeiro, fevereiro e março e os meses mais frios julho e agosto. - As variações percentuais nos índices de: umidade, aridez e hídricos foram de 34,61; -10,08 e 62,87% respectivamente. - as variações percentuais observadas nos parâmetros: excedente, deficiência, evaporação real e evapotranspiração potencial fora de: 38,5; -3,5; 8,97 e 5,97 consecutivamente. - O tipo climático, segundo a classificação proposta por Thornthwaite (1955), passou do tipo A B 2 SS para A B 3 SS 2, resultando, pois, em uma tendência em direção aos climas mais secos. - O clima de João Pessoa - Paraíba, segundo Thornthwaite (1955), foi classificado como Megatérmico Subúmido Seco, com precipitação insuficiente em todas as estações do ano, tendo como vegetação associada os Mata Atlântica (baseado nas séries normais estudadas). BIBLIOGRÁFIAS CITADAS Ometto, J.C, Bioclimatologia Vegetal, Ed. CERES, São Paulo, Costa, M. H., Classificação Climática, Caderno Didático no 18, Universidade Federal de Viçosa, Minas Gerais, CONTI, J. B. Considerações sobre mudanças climáticas globais. IN: SANT ANA NETO, J. L. e ZAVATINI, J. A. (org). Variabilidade e mudanças climáticas. Maringá: Eduem, 2000, p Costa, M. H., Balanço Hídrico, Caderno Didático no 19, Universidade Federal de Viçosa, Minas Gerais, FENDRICH, R. Chuvas intensas para obras de drenagens do Estado do Paraná. Curitiba: Champagnat, p. Nimer, E.; Brandão, A. M. P. B., Balanço Hídrico e Clima da Região dos Cerrados, IBGE, Rio de Janeiro, Normais Climatológicas do Brasil / Organizadores: Andrea Malheiros Ramos, Luiz André Rodrigues dos Santos, Lauro Tadeu Guimarães Fortes. Brasília, DF: INMET, p. SILVA A.P.L.M.; Mudança Climáticas Urbanas Dissertação (mestrado em Geografia)- Departamento de Geografia, Univrsiade Fedral da Paraíba, Campina Grande. SORIANO, B. M. A.; Caracterzação climáticade Corumbá-MS. Curumbá: EMBRAPA-CPAP, p. (EMBRAPA-CPAP. Boletim d Pesquisa, 11). THORNTHWAITE, C. W.; MATHER, J. R. The water balance. Publication in Climatology N 8, Laboratory of Climatology, Centerton, N.J THORNTHWAITE, C.W. An approach towards a rational classification of climate. Geographical Review, London, v.38, p.55-94, 1948.

4 Tabela 01: Elementos Meteorológicos Médios do Período de FONTE: INMET Parâmetros/meses jan fev mar abr mai jun jul ago Set Out nov dez Anual Temp. Max 30,4 30,6 30,7 30,2 29,3 28,2 27,6 27,7 28,5 29,3 29,6 30,0 29,3 Temp. mín 23,0 23,2 23,1 22,6 22,0 21,1 20,4 20,2 21,1 22,0 22,7 22,9 22,0 Temp. média 26,6 26,8 26,8 26,3 25,3 24,3 23,7 23,7 24,7 25,6 26,1 26,4 25,5 Umid relativa 76,3 77,3 78,2 80,7 83,8 84,4 83,8 81,8 78,6 76,5 76,0 76,4 79,5 Precipitação 61,8 79,5 172,9 226,9 301,4 348,3 190,3 131,7 60,7 23,2 30,7 40,8 1668,2 Evapot. 142,1 134,9 147,5 131,6 117,2 97,7 92,5 93,3 105,5 125,3 131,6 142,8 1462,0 Def. Hídrica 78,6 54,9 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 8,7 61,2 86,2 96,7 386,3 Exc. Hídrico 0,0 0,0 0,0 21,5 184,2 250,6 97,8 38,4 0,0 0,0 0,0 0,0 592,5 Tabela 02: Elementos Meteorológicos Médios do Período de FONTE: INMET Parâmetros/meses jan fev mar abr mai jun jul ago Set Out nov dez Anual Temp. Max 30,2 30,5 30,0 29,8 29,6 28,3 27,5 27,8 28,3 29,3 29,7 30,0 29,3 Temp. mín 23,7 23,5 23,2 22,8 22,2 21,4 20,9 20,5 21,5 23,0 23,7 23,9 22,5 Temp. média 27,1 27,2 27,0 26,7 26,0 25,2 24,2 24,3 25,1 26,3 26,7 26,9 26,1 Umid relativa 75,0 75,0 81,0 79,0 81,0 81,0 87,0 75,0 77,0 73,0 74,0 74,0 77,7 Precipitação 75,8 108,4 252,2 349,8 307,3 346,1 346,2 183,5 87,2 35,4 24,9 28,5 2145,9 Evapot. 151,1 141,8 150,9 137,9 127,6 109,1 97,3 99,6 109,8 136,4 141,6 151,8 1554,9 Def. Hídrica 73,9 33,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 2,4 50,3 96,7 116,9 373,2 Exc. Hídrico 0,0 0,0 2,2 211,9 179,7 237,0 248,9 83,9 0,0 0,0 0,0 0,0 963,6 Tabela 03: Diferença entre os valores das normais dos períodos de e Par Parâmetro;T x Temperatura máxima;t n Temperatura mínima;t m Temperatura média;prec Precipitação;UR Umidaderelativadoar;ETR Evapotranspiraçãopotencial;DEF Deficiênciahíd; EXC Excedente hídrico; N2 Série histórica de ;N1 Série histórica de ; Meses/Par TXn2-TXn TNn2-TNn1 TMn2-TMn1Precn2-Precn1 URn2-URn1 ETRn2-ETRn1 DEFn2-DEFn1 EXCn2-EXCn1 JAN -0,2 0,7 0,5 14,0-1,3 9,1-4,7 0,0 FEV -0,1 0,4 0,4 28,9-2,3 6,8-21,8 0,0 MAR -0,7 0,1 0,2 79,3 2,8 3,4 0,0 2,2 ABR -0,4 0,2 0,4 122,9-1,7 6,4 0,0 190,3 MAI 0,3 0,2 0,7 5,9-2,8 10,3 0,0 158,2 JUN 0,1 0,3 0,9-2,2-3,4 11,4 0,0-13,6 JUL -0,1 0,5 0,5 155,9 3,2 4,8 0,0 151,1 AGO 0,1 0,3 0,6 51,8-6,8 6,3 99,6 45,5 SET -0,2 0,4 0,4 26,5-1,6 4,3-6,3 0,0 OUT 0,0 1,0 0,7 12,2-3,5 11,1-10,9 0,0 NOV 0,1-5,9 0,6-5,8-2,0 10,0 10,4 0,0 DEZ 0,0-6,1 0,5-12,3-2,4 9,0 20,2 0,0 Tabela 04: Balanço Hídrico e Índices climáticos associados para as normais de (n1) e (n2). LEGENDA: EXC Excedente hídrico; DEF Deficiência hídrica; ETR Evaporação real; ETP Evapotranspiração potencial; I U Índice de umidade; I A - Índice de aridez; I H Índice hídrico. Normais climatológicas Exc Def etr etp i u i a i h mm mm mm mm % % % (n1) ,5 386,3 1075,7 1462,0 40,52 26,42 14,10 (n2) ,3 373,2 1181,7 1554,9 61,97 24,00 37,97 variação percentual 38,5-3,50 8,97 5,97 34,61-10,08 62,87 Tabela 05: Classificação climática baseada no índice de umidade (iu) para as normais de (n1) e (n2). Normais climatológicas Tipo climático Tipo climático(i u ) Vegetação associada Subdivisão climática (n1) A B 2 SS Subúmido Mata Atlântica Precip. em todas as estações (n2) A B 3 SS 2 Subúmido seco Mata Atlântica Precip. insuficiente em todas as estações Tabela 06: Classificação climática baseada no índice de umidade (iu) para as normais de (n1) e (n2). Normais Climatológicas Tipo Climáticos Vegetação associada (n1) Megatérmico Mata Atlântica (n2) Megatérmico Mata Atlântica

5 Gráfico 01: Balanço Hídrico do período de 1931 a Gráfico 02: Balanço Hídrico do período de 1961 a 1990 (a) (b) (C) (d) Figura 03: Temperaturas máximas (a), mínimas (b) e médias (c); umidade relativa do ar (d); precipitações climatologicas (e) das séries de e de

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