A ANÁLISE DE AGRUPAMENTO PLUVIOMÉTRICA NOS ESTADOS DO RIO GRANDE DO SUL E SANTA CATARINA. ABSTRACT

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1 A ANÁLISE DE AGRUPAMENTO PLUVIOMÉTRICA NOS ESTADOS DO RIO GRANDE DO SUL E SANTA CATARINA. Valentina Khan (1); Ilja Kim (1) Departamento de Geociências, setor de Meteorologia Fundação Universidade do Rio Grande (FURG) C.P Rio Grande/RS - Brasil dgevkhan@super.furg.br ABSTRACT The objective of this work is to define homogeneous regions in terms of rainfall data for Rio Grande do Sul e Santa Catarina States. The 13 meteorological stations were grouped in 5 classess using the algorithm of classification of Lund. Rainfall statistical caracteristics were anylised in each group. The offered grouping demonstrate reasonable according with physic-geographyc characteristics of pattern region. 1. INTRODUÇÃO O regime pluviométrico no parte Sul do Brasil não e homogêneo, apresentando variabilidade espacial e temporal condicionadas à interação de diferentes mecanismos. Por um lado a região controlado pelo avanço das massas de ar polares ao mesmo tempo acontece invasão pelas massas de ar subtropicais. Outro fator que e responsável pelo controle local das chuvas e a orografia de vez que praticamente todo o Rio Grande do Sul (exceção ao setor nordeste) é caracterizado por terras baixas com cotas inferiores a 500 metros. Por outro lado o estado de Santa Catarina tem seu relevo muito acidentado com grande parte de seu território leste acima de 1000 metros e apenas o setor oeste com regiões mais baixas; mesmo assim este setor é protegido por cadeias de montanhas ao Sul, a leste e ao norte. (Ganon at all ).Figura 1 (b). Uns das tarefas deste estudo e analisar o regime pluviometrico nos estados Rio Grande e Santa Catarina em relação peculiaridades fisico-geograficos desta região. Alguns estudos têm sido dedicados à compreensão da gênese da formação das precipitações na parte Sul do Brasil em função das diferentes meso-regiões dentro desta zona com aplicação vários métodos. Por exemplo como, no trabalho (Ganon at all, 1986) através da técnica de componentes principais que baseada no calculo dos autovetores da variação cronológica das precipitações medias mensais foram determinadas meso-regiões climáticas significativas em termos de precipitação. As técnicas de Análise de Agrupamento constituídos em reunião estações semelhantes em uma mesma classe, formando grupos caracterizados por homogeneidade interna e diferenciados entre si, baseado no emprego de um método aglomerativo de hierarquização usado no trabalho Becker, (1992) com dados das precipitações e temperatura no estado Rio Grande do Sul. No trabalho (Kim, 1996) foram feitos estudos das variações climáticas regionais dos elementos meteorológicos tais como precipitação e temperatura através de análise das repetições dos tipos dos campos. Assim analise permite determinar e estudar a regularidade geral dentro de cada grupo. Este trabalho se propõe o estudo com identificação das sub-regiões pluviométricas com variações semelhantes através de aplicação do método de classificação de auto-ensino com classes desconhecidos de Lund (1963). A tendência das precipitações nestas regiões foi estudada através de analise de características estatísticas dentro de cada grupo.

2 2. DADOS E METODOLOGIA Foram utilizados dados de precipitação das 13 estações meteorológicas dos estados do Rio Grande do Sul e Santa Catarina (Bagé, Bom Jesus, Caxias do Sul, Encruzilhada do Sul, Florianópolis, Irai, Lages, Pelotas, Porto Alegre, São Luís Gonzaga, Santa Maria, Santa Vitória do Palmar e Torres) Figura 1(a) mostra a distribuição espacial destas estações. Estes dados foram fornecidos pelo 8 Distrito de Meteorologia, INMET. A série mais longa compreendeu o período de , e a mais curta foi de Para analise de agrupamento os dados medias mensais para cada estação foram somadas para todos meses de cada ano. Os anos com dados faltantes em alguns meses foram retirados da observação. Assim na lugar de medias mensais nos usamos para agrupamento as anuais acumuladas em porcentos na forma seguinte: P P N = *100%, P onde, P - é a media anual dos totais da precipitação, P' - é o valor acumulado anual Procurou-se agrupá-las de acordo com variações similares através de aplicação do método de classificação de auto-ensino com classes desconhecidos de Lund (1963). A idéia do método é a seguinte: a partir dos dados iniciais foram obtidas matrizes de correlação linear entre todos possíveis conjuntos duplos das estações meteorológicas. Determina-se um valor limite da correlação linear, no caso deste estudo e Escolhe se a estação a qual tem o número maximal das relações com outras estações com valor do coeficiente da correlação acima ou igual do valor limite citado acima. Assim foi estimada o primeiro grupo das estações similares. Este grupo das estações se afasta da conjunto total das disponiveis estações. Se não se observam mais estações com coeficiente de correlação igual ou acima do padrão, o valor limite do coeficiente de correlação se baixa ao nível determinado subjetivamente, e o mesmo procedimento como foi no caso do grupo 1 sofre o resto das estações com valor limite baixado. O procedimento se repete ate quando o numero das estações dentro de grupo igual a 1. Para todas séries das precipitações mensais foram calculadas parâmetros estatísticos tais como média e desvio padrão. 3. RESULTADOS E DISCUSSÃO a) b)

3 c) Figura 1. Localização das estações (a), topografia da Região Sul do Brasil (b), regionalização das estações (c) Os resultados de agrupamento surgirem a existência de cinco regiões de comportamento diferente. Primeiro grupo comportam as estações no extremo sul - parte de planície do estado Rio Grande do Sul. Estas estações são Santa Vitoria do Palmar, Pelotas, Bage. Segundo grupo relacionado com parte central do estado Rio Grande - região da escarpa da serra com estações de Porto Alegre, Encruzilhado do Sul, Santa Maria. Terceiro grupo comportam as estações da área montanhosa na fronteira dos estados Rio Grande do Sul e Santa Catarina. As estações do 3 grupo são Irai, Lages, São Luiz Gonzaga, Bom Jesus, Caxias do Sul. Figura 1 (b), (c). Tais estações nos partes litorâneas como Torres e Florianópolis não correlacionam significamente com outros estações e formam as regiões isoladas. O agrupamento tem boa concordância com peculiaridades fisico-geograficos e topográficos da região de estudo e com efeito de continentalidade. A analise das normas mensais mostra que dentro dos grupos estudados, o terceiro apresenta as maiores normas mensais de chuva. Aparentemente isto associado com efeito orográfico. Um parte substantivo compõem chuvas orográficas por causa presença de montanhas nesta sub-região e, consequentemente, isto causa menor sazonalidade. A Tabela 1 apresenta normas mensais das precipitações para todas estações meteorológicos agrupadas em grupos definidos por nos. A maior sazonalidade apresenta grupo1 com normais mais elevadas no período de inverno. A grupo1 relacionada com área bem plana, os frentes passam aqui sem encontro de nenhum obstáculo. A maior freqüência passagem das frentes acontece no período de inverno, por esta razão a grupo 1 apresenta uma taxa das precipitações aumentada neste período. A mesma situação se encontra no grupo 2. As estações Torres e Florianópolis, quais formam regiões isoladas 4 e 5 aparentemente sofrem influencia de efeito litoral. Normas elevadas da chuva acontece nos meses de verão. Um fato notável e presença quase nos todos casos norma elevada de chuva no mês de setembro. Provavelmente este fato relacionado com atividade convectiva neste mês. Sistemas convectivas de Mesoescala compõem um porcento bem significativo no chuva total no parte sul do Brasil. Mês de setembro uns dos meses favoráveis para formação tais sistemas. Tabela 2 mostra os desvios padrões da chuva. A seguir dessa tabela foi notado que para grupos 1 e 2 se observa o valor elevado do desvio padrão nos meses de abril e maio, que significa o aumento da variância das taxas de precipitações nestes meses. Para grupo3 os maiores valores de desvio padrão evidenciadas nos meses de maio e setembro. Estações isoladas Torres e Florianópolis apresentam aumento de variância nos meses de janeiro e novembro respectivamente.

4 Nest JAN FAV MAR ABR MAI JUN JUL AG0 SET OTB NOV DEC GR GR GR GR Tabela 1 - Normas medias mensais das precipitações em mm Nest JAN FAV MAR ABR MAI JUN JUL AG0 SET OTB NOV DEC GR GR GR GR Tabela 2. Desvios padrões das totais médios mensais das precipitações

5 4. CONCLUSÃO Foi feito agrupamento, que separa as estações estudadas em 5 grupos. A regionalização tem boa concordância em função das peculiaridades fisico-geograficos e efeito de continentalidade. As variações das precipitações estudadas mostram alguns peculiaridades de cada grupo. Para melhor caracterização das variabilidades temporais e espaciais das precipitações na região Sul do Brasil seria necessário o estudo de um maior numero de estações pluviometricas. Apesar disso os resultados aparentemente são consistentes e não tem contradições com os estudos anteriores nesta área. 5. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS Becker C.T., Braga C.C., Ceballos J.C Regionalização da precipitação e temperatura no estado do Rio Grande do Sul a partir de analise de agrupamento. VII Congresso Brasileiro de Meteorologia, V.1, p Ganon E.J., Alvarez M.G., Santos I., Tavares A., 1986 Classificação Meso-Climática da Região Sul do Brasil pela análise de componentes principais. Kim I.S., Classificação dos campos das anomalias das precipitações acumuladas mensais e Temperaturas medias mensais para a Região Sul do Brasil. IX Congresso Brasileiro de Meteorologia, V.1, p Lund J.A. 1963, Map-pettern classification by statistical methods. J.Appl.Meteorology. V2, N1, p