UMA ANÁLISE ESTATÍSTICA DA UMIDADE RELATIVA EM PELOTAS, RIO GRANDE DO SUL

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1 UMA ANÁLISE ESTATÍSTICA DA UMIDADE RELATIVA EM PELOTAS, RIO GRANDE DO SUL João Baptista da Silva Departamento de Matemática, Estatística e Computação - UFPel R. Prof. Paulo Marcant, 462, Três Vendas, Pelotas-RS, Rodrigo da Silva Pereira Faculdade de Meteorologia - UFPel R. Garcia Redondo, 54, Simões Lopes, Pelotas-RS, Ana Paula Rios de Ávila Faculdade de Engenharia Agrícola - UFPel Av. Visconde da Graça, 593, Simões Lopes, Pelotas-RS Gisele Cardoso da Rosa Curso de Bacharelado em Informática - UFPel R. Demétrio Ribeiro, 859, Fragata, Pelotas-RS, ABSTRACT Was studed the relative humidity behavior in Pelotas city, RS - state, Brazil, by statistical analysis of monthly data (monthly means), regarding to period from 1961 to 1998, recorded in Agriclimatological Station of Pelotas. The relative humidity grown up from january to july (maximum point) decrease until december. Between the years in the study period, the variable behavior shows quite constant. The monthly relative humidity follow well reasonably to normal distribution, in the great majority of months. For every months of the year the monthly relative humidity is high (over than 70%). INTRODUÇÃO Segundo MÜLLER(1989), as melhores condições para criação de animais seria de uma temperatura entre 13 e 18 C, uma umidade relativa de 60 a 70%, velocidade do vento de 5 a 8 Km/h, solos férteis, sem parasitas e bactérias, radiação solar com incidência encontradas na primavera e no outono. A temperatura, a umidade relativa e os níveis de radiação solar entre latitudes de 30 dos hemisférios Norte e Sul, geralmente, estão longe do ideal ou da zona de conforto para o ponto ótimo de criação dos animais domésticos. Por isso, o criador deve estudar os meios para modificar o impacto do ambiente sobre a produtividade dos animais. Em relação as plantas, MOTA(1981) observa que a alta umidade relativa atmosférica tem no mínimo dois efeitos benéficos possíveis no crescimento das plantas, pois muitas plantas podem diretamente absorver umidade do ar saturado de alta umidade e, além disso, o nível fotossintético das plantas cresce com a umidade e, sob a ação da luz. A umidade do ar e temperatura são causas iniciais de grande número de fenômenos meteorológicos, influenciando diretamente sobre as condições ambientais, principalmente na melhoria da qualidade do conforto ambiental e, indiretamente através de outros elementos, como o desmatamento e a expansão populacional, associada com o crescimento do número de edificações, intenso fluxo de veículos e a poluição atmosférica, que são fatores decisivos para a formação de ilhas de calor. A umidade do ar é freqüentemente medida pela umidade relativa, isto é, pelo quociente entre a tensão atual do valor e a tensão máxima do vapor à mesma temperatura. O objetivo deste trabalho é estudar o comportamento da umidade relativa mensal em Pelotas, no Estado do Rio Grande do Sul, como contribuição ao planejamento das atividades que dependem desta variável e como subsídio para estudos mais aprofundados. 730

2 MATERIAL E MÉTODOS Os dados utilizados foram as médias mensais da umidade relativa calculados a partir de registros diários, período de 1961/98, coletados pela Estação Agroclimatológica de Pelotas, situado no Campus da Universidade Federal de Pelotas (UFPel), a 15 quilômetros do centro da cidade de Pelotas (latitude: 31 o 52' S, longitude: 52 o 21' W, altitude: 13,2m). O método consistiu de uma análise estatística descritiva das médias mensais de umidade relativa nos 38 anos de observação (1961/98). Foram construídas distribuições de freqüência das médias mensais e estimadas as principais medidas estatísticas (de posição, de dispersão, de assimetria e de curtose). Os histogramas foram traçados. Completou-se os estudos com uma análise exploratória dos dados. Construiu-se o gráfico de ramos e folhas e, partindo do esquema de cinco números, o gráfico de caixas, para cada um dos doze meses do ano. RESULTADOS E DISCUSSÃO A tabela 1 apresenta as medidas estatísticas estimadas para cada um dos meses. Encontramos aí, as diversas medidas de posição e dispersão, os coeficientes de assimetria e curtose e os intervalos de confiança (5% e 1%) da média. Tabela 1 - Medidas estatísticas da umidade relativa mensal para os 12 meses do ano, em Pelotas, RS 1961/98 ESTATÍSTICA NUM. OBS VALOR MIN. 69,90 68,80 75,50 74,50 77,80 77,70 74,40 76,50 76,00 74,30 67,60 66,10 VALOR MAX. 83,00 84,40 83,80 87,60 88,70 92,20 90,10 87,90 89,00 84,80 83,10 79,90 AMPLITUDE 13,10 15,60 8,30 13,10 10,90 14,50 15,70 11,40 13,00 10,50 15,50 13,80 TOTAL 2908, , , , , , , , , , , ,60 MEDIA 76,53 78,73 79,84 81,66 83,48 83,75 85,14 83,57 81,92 79,06 76,26 75,12 VARIANCIA 11,50 16,48 4,72 11,85 8,29 11,63 9,02 6,97 8,90 10,03 11,72 11,49 D. PADRAO 3,39 4,06 2,17 3,44 2,88 3,41 3,00 2,64 2,98 3,17 3,42 3,39 D. P. MEDIA 0,55 0,66 0,35 0,56 0,47 0,55 0,49 0,43 0,48 0,51 0,56 0,55 COEF. VAR. % 4,43 5,16 2,72 4,22 3,45 4,07 3,53 3,16 3,64 4,01 4,49 4,51 COEF. ASSIM. -0,13-0,84 0,07-0,29-0,27 0,24-1,10-0,67 0,09 0,15-0,33-1,05 COEF. CURT 2,41 3,37 2,27 2,11 2,34 2,62 5,56 3,15 2,56 1,73 3,11 3,83 MEDIANA 76,80 78,85 79,60 81,45 83,80 83,70 85,55 83,85 82,05 79,05 76,30 75,80 QUARTIL INF 74,20 76,70 78,50 79,00 81,70 81,70 83,40 82,90 79,60 76,00 74,30 74,00 QUARTIL SUP 78,90 81,80 81,60 84,40 85,40 86,10 87,20 85,20 83,90 81,90 78,50 77,20 IC 5% L. S. 77,65 80,06 80,56 82,79 84,42 84,87 86,13 84,44 82,90 80,10 77,38 76,24 IC 5% L. I. 75,42 77,39 79,13 80,53 82,53 82,63 84,15 82,70 80,94 78,02 75,13 74,01 IC 1% L. S. 78,03 80,52 80,80 83,17 84,74 85,25 86,46 84,73 83,23 80,46 77,77 76,61 IC 1% L. I. 75,04 76,94 78,89 80,14 82,21 82,25 83,82 82,41 80,61 77,67 74,75 73,63 731

3 O mês de julho apresentou a média mais alta, 85,1%, e o mês de dezembro a mais baixa, 75,1%. A umidade relativa mensal varia ao longo do ano (figura 1), de forma crescente a partir de janeiro até atingir o máximo em julho e, daí, decrescendo até o mês de dezembro, sempre com valores altos (superiores a 70%). A cidade de Pelotas é conhecida como uma das umidas do país, em virtude de sua localização geográfica. UMIDADE RELATIVA /98 84 % Figura 1 - Variação da umidade relativa mensal ao longo do ano, em Pelotas, RS 1961/98 O coeficiente de variação entre 2,7 e 5,2%, indica uma baixíssima variabilidade das médias mensais, no conjunto de 38 anos de observação de cada mês, indicando uma constância do comportamento anual da variável. Os coeficientes de assimetria e de curtose, muito próximos de zero e três, respectivamente, parecem indicar que a variável estudada segue aproximadamente à distribuição normal para a grande maioria dos meses, exceto nos meses de julho e outubro, onde ocorrem as maiores discrepâncias. Será importante o uso de testes de normalidade (por exemplo, Teste de Fisher, para g 1 e g 2 ), de modo a comprovar estas informações. Na figura 2, estão representadas os histogramas das distribuições de freqüência dos meses de fevereiro, maio, agosto, e novembro, de acordo com os dados apresentados na tabela 2. Os meses escolhidos para a representação pertencem a cada uma das estações do ano. Pode-se observar que a aproximação da distribuição normal parece ser bem razoável, o que também se pode notar nos gráficos de ramos e folhas (figura 3). Diversos autores sugerem que a umidade relativa diária tem um comportamento aproximado pela distribuição Beta. Entretanto, quando se considera a média mensal destes valores, à aproximação a normal é bem notável. FEV MAI 0,263 0,184 0,184 0,236 0,131 0,157 0,184 0,131 0,131 0,078 0,026 0, AGO 0,394 0,236 NOV 0,184 0,131 0,105 0,157 0,105 0,078 0, Figura 2 - Histogramas da umidade relativa mensal dos meses de fevereiro, maio, agosto e novembro, em Pelotas, RS 1961/98 732

4 Fev Mai Nov Ago Figura 3 - Gráficos de ramos e folhas da umidade relativa mensal dos meses de fevereiro, maio, agosto e novembro, em Pelotas, RS 1961/98 Tabela 2 - Distribuição de freqüência percentual da umidade relativa mensal dos meses de fevereiro, maio, agosto e novembro, em Pelotas, RS 1961/98 Fev Mai Classes Freq. absoluta Freq. Relativa Classes Freq. absoluta Freq. Relativa 68,80-70,80 3 0, ,80-79,80 5 0, ,80-72,80 1 0, ,80-81,80 5 0, ,80-74,80 1 0, ,80-83,80 9 0, , , , , ,80-78, ,80-87,80 7 0, ,80-80, ,80-89, ,80-82, ,80-84,80 6 0, Ago Nov Classes Freq. absoluta Freq. Relativa Classes Freq. absoluta Freq. Relativa 76,50-78, ,60-69, ,50-80,50 4 0, ,60-71,60 1 0, ,50-82,50 3 0, ,60-73,60 4 0, , , ,60-75,60 9 0, ,50-86, ,60-77, ,50-88,50 6 0, ,60-79, ,60-81,60 5 0, ,60-83,

5 Foram calculados os valores correspondentes ao esquema de cinco números (mediana, 1 o quartil, 3 o quartil, menor valor e maior valor) para todos os meses do ano e podem ser localizados na tabela 1. A partir das estimativas destes valores foram construídos os gráficos de caixa (box plot) da figura 4. Pode-se observar nos gráficos a detecção de dados discrepantes 3 em fevereiro (68,8; 69,2; 69,3), 1 em julho (74,7), 3 em agosto (76,5; 78,3; 79,3), 1 em novembro (67,6), 3 em dezembro (66,1; 66,7; 67,4) ), os quais devemos dar uma especial atenção, podendo até mesmo serem retirados do conjunto das observações. Estes 11 dados devem ser analisados demoradamente, junto às fontes que os originaram, para se verificar as sua autenticidade Figura 4 - Gráfico em caixa do esquema de cinco números da umidade relativa mensal para os 12 meses do ano, em Pelotas, RS 1961/98 CONCLUSÕES As análises estatísticas permitem concluir que a umidade relativa apresenta-se mais alta nos meses de outono - inverno (de maio a agosto) apresentando um máximo em julho. Como em todos os meses do ano a umidade relativa é maior que 70%, a região é considerada bastante úmida. A umidade relativa mensal segue aproximadamente à distribuição normal, embora valores discrepantes tenham surgido em alguns meses. REFERÊNCIAS BIBLIGRÁFICAS MOTA, F.S. Meteorologia Agrícola, Editora Nobel S.A., 5 a edição, São Paulo, 1981, 376 p. MÜLLER,P.B. Bioclimatologia - Aplicada aos animais domésticos, Editora Sulina, 3 a edição, Porto Alegre, 1989, 262 p. 734

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