ANÁLISE HISTÓRICA DA PRECIPITAÇAO PLUVIOMÉTRICA EM PASSO FUNDO E CRUZ ALTA MUNICIPIOS DA BACIA HIDROGRÁFICA DO ALTO JACUÍ/RS

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1 ANÁLISE HISTÓRICA DA PRECIPITAÇAO PLUVIOMÉTRICA EM PASSO FUNDO E CRUZ ALTA MUNICIPIOS DA BACIA HIDROGRÁFICA DO ALTO JACUÍ/RS JAKELINE BARATTO 1 DENISE CRISTINA BORGES 2 ISMAEL LUIZ HOPPE 3 CÁSSIO ARTHUR WOLLMANN 4 RESUMO: O objetivo desta pesquisa é analisar e comparar a série histórica da precipitação pluviométrica das estações meteorológicas localizadas nos municípios de Passo Fundo e Cruz Alta, municípios que estão inseridos na bacia hidrográfica do Alto Jacuí. Os dados da precipitação, das estações meteorológicas oficiais de Passo Fundo e Cruz Alta, foram adquiridos por meio da plataforma BDMEP do INMET. Assim, foram adquiridos dados de 2002 a Após a coleta dos dados, os mesmos, foram organizados e tabulados no aplicativo Microsoft Office Excel Os resultados mostram que existe uma grande variabilidade existente entre as duas estações, podendo atribuir essa diferença a variação altimétrica entre elas. Observou-se também que a maior quantidade de chuva ocorrem na primavera, para ambas as estações meteorológicas. Palavras-chave: Chuva, variabilidade, municípios, bacia hidrográfica do Alto Jacuí; Rio Grande do Sul. ABSTRACT: The objective of this paper is s to describe and compare the historical series of rainfall from weather stations located in the municipalities of Passo Fundo and Cruz Alta, municipalities that are included in the basin of the Alto Jacuí. The data of rainfall, the official weather stations of Passo Fundo and Cruz Alta, were acquired through BDMEP INMET platform. Thus, from 2002 to 2010 data were acquired. After collecting the data, they were organized and tabulated in Microsoft Office Excel 2013 application. The results show that there is great variability between the two stations may assign that difference altimetric variations between them. It was also observed that the greater amount of rainfall occurs in the spring for both weather stations. Key words: Rain, variability, municipalities, river basin, Alto Jacuí, Rio Grande do Sul. 1 Introdução 1 Acadêmica do curso de Geografia Licenciatura e do programa de pós-graduação em Geografia da Universidade Federal de Santa Maria. para contato: jekeline.jake@hotmail.com; 2 Acadêmica do curso de Geografia Bacharelado e do programa de pós-graduação em Geografia da Universidade Federal de Santa Maria. para contato: deniseborges_cb@yahoo.com.br; 3 Acadêmica do curso de Geografia Bacharelado e do programa de pós-graduação em Geografia da Universidade Federal de Santa Maria. para contato: ismael.hoppe@hotmail.com; 4 Docente do programa de pós-graduação em Geografia da Universidade Federal de Santa Maria. E- mail para contato: cassio_geo@yahoo.com.br. 1829

2 Os dados pluviométricos tornam-se fundamentais em estudos relacionados à gestão dos recursos hídricos, com aplicação nos setores hidroenergético, planejamento, saneamento básico, abastecimento público e industrial, irrigação e drenagem, pecuária, previsão do tempo, impacto ambiental, entre outros estudos (SALGUEIRO, 2005). Assim, os planejamentos, projetos e pesquisas em climatologia e em recursos hídricos requerem informações hidrológicas precisas, reduzindo a possibilidade de falhas de projetos, bem como o risco econômico que surge de informações inadequadas (VIEIRA, et al. 2012). Dessa forma, a precipitação pluvial é um dos elementos climáticos que possuem maior impacto, pois está relacionado com diversos setores da sociedade, de forma que o regime pluviométrico pode afetar a economia, o meio ambiente e a própria sociedade. A chuva é um elemento importante na compreensão do clima em escala regional e pode ser considerado o principal elemento na análise e organização do planejamento territorial e ambiental (CORREA, 2013). O conhecimento das variáveis climáticas em escala temporal padronizado permitiu alguns avanços nos estudos de planejamento dos municípios, dos recursos hídricos, das melhores épocas de plantio. O conhecimento detalhado da variabilidade das precipitações pluviométricas em bacia hidrográficas é de grande importância, pois, com isso, objetiva-se um melhor planejamento das atividades agrícolas, industriais, turísticas, bem como o planejamento do uso racional da água nas diversas regiões da bacia (CHIERICE; LANDIM, 2014). Para Leite e Oliveira (2015) a análise da variabilidade dos índices pluviométricos e suas implicações no espaço temporal possuem grande importância para a promoção de estudos que estão relacionados ao comportamento climatológico de uma determinada região. Neste contexto, esta pesquisa visa analisar e comparar a série histórica da precipitação pluviométrica das estações meteorológicas localizadas nos municípios de Passo Fundo e Cruz Alta, municípios que estão inseridos na bacia hidrográfica do Alto Jacuí, no centro-norte do estado do Rio Grande do Sul. 1.1 Área de estudo Os municípios em análise estão inseridos na bacia hidrográfica do Alto Jacuí, que está localizada na porção centro-norte do estado, sendo formada por 42 municípios gaúchos, sofrendo maior pressão hídrica nos trechos com concentração das atividades de irrigação (COAJU- Comitê de Gerenciamento da Bacia Hidrográfica do Alto Jacuí, 2009). Os municípios estudados estão distantes em 125 km em linha reta, nas extremidades leste e oeste da Bacia, sobre os divisores d água. Passo Fundo localizado à 28º15 S e 1830

3 52º24 O e uma altitude de 620 metros, já Cruz Alta está localizado a 28º38 S e 53º36 O e uma altitude 430 metros (Figura 1). Figura 1 - Localização da área de estudo. Fonte dos dados: IBGE (2010); SEMA (2010) INMET (2016) Organização: BARATTO (2016) Entre os dois munícipios encontra-se dois lagos artificiais importantes para a bacia hidrográfica do Alto Jacuí. Os mesmos foram criados para a finalidade de geração de energia elétrica. O reservatória da Usina Ernestina fica localizado próximo ao município de Passo Fundo. Já o reservatório da Usina Passo Real, está localizado nas proximidades de Cruz Alta, como visto na figura 1. O estado do Rio Grande do Sul segundo a classificação de Köppen (1931), se localiza no Clima Subtropical Úmido com verões quentes (Cfa), bem como a área de estudo assim, não apresentam estação seca. Sendo C clima temperado chuvoso e quente; f - nenhuma estação seca; a - verão quente e mês mais quente com temperatura média maior do que 22ºC e a do mês mais frio superior a 3ºC. Segundo a classificação climática realizada por de Rossato (2011), a área de estudo de localiza no clima subtropical III. Nesse clima, segundo a autora, é úmido com variação longitudinal de temperaturas média, tem sua área com menor influência dos sistemas polares e maior interferência dos sistemas tropicais conjugados com o efeito do relevo 1831

4 (escarpa e vales da borda do Planalto Basáltico), da continentalidade, da maritimidade e das áreas urbanizadas. Os sistemas frontais são responsáveis pela maior parte das precipitações. O clima subtropical III é caracterizado por chuvas anuais entre mm. No ano ocorrem de dias de chuvas. Há um leve aumentos nos dias mensais de chuva sendo normalmente de 9-12 dias. A temperatura média anual varia entre 17-20ºC. A temperatura média do mês mais frio oscila entre 11-14ºC e a temperatura do mês mais quente varia entre 23-26ºC. As temperaturas aumentam em direção ao oeste desta região, mas também no grandes centros urbanos do RS. Cada município possui uma estação meteorológica controladas pelo Instituto Nacional de Meteorologia (INMET), no município de Cruz Alta a estação está localizada, entre as coordenadas 28º 38 de latitude e 53º38 de longitude, já a estação localizada no município de Passo Fundo, está entre as coordenadas 28º14 de latitude e 52º26 de longitude. A primeira estação está a uma altitude de 472 m, já a segunda localizada em uma altitude de 684 m. As normais climatológicas de 1961 a 1990 disponíveis nessas estações estão representada na Tabela 1. Tabela 1 Normais Climatológicas de disponibilizada pela INMET. Elementos Climáticos Estações Meteorológicas Passo Fundo Cruz Alta Temp. méd. Compensada (ºC) 17,7 18,5 Temp. máxima (ºC) 23,6 24,5 Temp. mínima (ºC) 13,2 13,6 Precipitação Anual (ºC) 1803,1 1630,7 Umidade Relativa (%) 72,3 72,3 Vento Direção/ intensidade (m/s) SE 2,45 NE 3,24 Nebulosidade (décimos) 0,5 0,6 Fonte dos dados: INMET (2016) - Acessados em janeiro de Elaboração: BARATTO (2016). As normais climatológicas das duas estações meteorológicas não tem grandes diferenças entre si, o que pode ser observado é que em Cruz Alta a temperatura é mais elevada, com média anual máxima de 38,0ºC e mínima de -3,0ºC, comparada a Passo Fundo, respectivamente de 35,6ºC e -2,9ºC. Em relação a direção dos ventos e sua intensidade, pode se perceber que a estação localizada em Passo Fundo predominam ventos de SE com intensidade de 2,45 m/s. Já para a estação localizada em Cruz Alta possui ventos predominantes de NE com intensidade de 3,24 m/s. A umidade relativa do ar e a nebulosidade, para ambas as cidades não tiveram grandes diferenças, sendo que para Passo Fundo a unidade e a nebulosidade ficaram, 72,3 % e 0,5 décimos, respectivamente. 1832

5 Para Cruz Alta a umidade relativa do ar é de 71,3 % e a nebulosidade de 0,6 décimos. A precipitação anual para a Cruz Alta é de 1630,70 mm, diferente de Passo Fundo com tem uma precipitação de 1803,1mm, em função da diferença altimétrica de 200 metros entre elas. 2 Material e métodos Para a realização da presente pesquisa foi necessário adquirir os dados da precipitação das estações meteorológicas oficiais de Passo Fundo e Cruz Alta. A aquisição dos dados foi realizada por meio da plataforma BDMEP (Banco de Dados Meteorológicos para Ensino e Pesquisa) do Instituto Nacional de Meteorologia (INMET). Assim, foram selecionados os dados de 2002 a 2010, foi analisado a precipitação neste período devido as duas estações, apresentarem uma grande quantidade de falhas, e não possuírem dados atualizados. Após a coleta dos dados, os mesmos, foram organizados e tabulados no aplicativo Microsoft Office Excel Os dados foram organizados na escala mensal, sazonal e anual, para melhor compreender a variabilidade dos mesmos, em ambos os municípios. Para o análise do período sazonal, foram utilizado os meses de dezembro, janeiro e fevereiro para o verão. Março, abril e maio como os meses de outono, e junho, julho e agosto como referente os meses de inverno, conforme sugere Wollmann e Sartori (2009). Através do aplicativo Microsoft Office Excel 2013, foram construídos os gráficos com a variação sazonal e anual das chuvas a fim analisar e comparar a precipitação entre os municípios de Cruz Alta e Passo Fundo 3 Resultados e Discussão a) Análise anual Ao comparar a precipitação pluviométrica dos municípios de Cruz Alta e Passo Fundo, pode-se perceber que os valores totais anuais variaram de maneira bem semelhante ao longo da série temporal analisada. A figura 2, apresenta o gráfico referente as precipitações totais anuais entre os anos de 2002 a 2010 dos postos localizados em Cruz Alta e Passo Fundo. Média Cruz Alta: Média Passo Fundo:

6 Figura 2 - Distribuição anual precipitação pluviométrica total nos municípios de Cruz Alta e Passo Fundo. Fonte dos dados: INMET (2016) - Acessados em janeiro de Elaboração: BARATTO (2016). A precipitação pluviométrica registrada nas estações, conforme mostra a figura 2, teve o maior total de precipitação registrada na estação de Cruz Alta em comparação com município de Passo Fundo ao longo dos noves anos de análise. Entretanto, verifica-se que nos anos de 2004, 2007, 2008 e 2009, o total de precipitação do município de Passo Fundo supera o município de Cruz Alta. O ano que maior apresentou variabilidade entre um município e outro foi no ano de 2007, com variação de 838,2 mm do município Passo Fundo sobre o município Cruz Alta. Analisando o total pluviométrico anual, podemos dizer que no ano de 2002 a diferença entre os dois pontos coletados foi de 732,7 mm, sendo a segunda maior diferença entre os dois locais de estudos. No ano de 2003 a diferença foi de 147,7 mm, já em 2004 a diferença da precipitação entre os pontos de coletas foi de 147,1 mm, praticamente igual ao ano passado, em 2005 ocorreu a menor diferença de precipitação entre os pontos sendo de 12 mm. Em 2006 a diferença entre os pontos foi de 70 mm, já no ano de 2007, ocorreu a maior diferença entre os pontos registrando uma diferença de 838,2 mm. Em 2008 ocorreu a segunda menor variação entre os pontos, marcando 33,4 mm entre os pontos estudados, 2009 a diferença foi de 99,8 mm. E em 2010 a diferença entre os dois locais estudos foi de 191,8 mm. 1834

7 Ao analisar a variação anual da precipitação pluviométrica da estação meteorológica de Cruz Alta em relação a normal climatológica da mesma, podemos observar que a maioria dos anos (seis anos) ficaram acima da normal, conforme a figura 3. Figura 3 - Distribuição anual precipitação pluviométrica total nos municípios de Cruz Alta. Fonte dos dados: INMET (2016) - Acessados em janeiro de Elaboração: BARATTO (2016). Como pode-se observar na figura 3, no ano de 2002 no município de Cruz Alta registrou a precipitação de 3298,0 mm, registrando a maior ocorrência durante o período analisado, chegando a 102,2 % acima da normal climatológica. No ano de 2003, foi registrado 2111,0 mm, e para o ano de 2004 correu um volume de 1356,8 mm, a mais baixa registrada para este período analisado, correspondendo a 16,8% abaixo da normal climatológica para Cruz Alta. Em 2005 foi registrado ao longo do ano um volume total de 2075,1 mm, e em 2006 registou-se 1643,4 mm, no ano de 2007 foi registrado 1787,5 mm de precipitação, no ano de 2008 registraram 1510,3 mm, em 2009 foi registrado 2097,2 mm e em 2010 registrou-se um total de 1853,3 mm em todo o ano. Como a Normal Climatológica (N.C.) pode-se observar que nos anos 2004 e 2008 o volume de precipitação foi inferior, em relação aos anos 2002, 2003, 2005, 2007, 2009 e 2010 ocorreu uma maior precipitação em relação as normais climáticas. E no ano de 2006 é o valor precipitado corresponde com a normal climatológica. Embora, para Cruz Alta, 1835

8 ocorreu a variação na precipitação pluviométrica total anual, com exceção do ano de 2002, todos os outros ficaram dentro do esperado, conforme o desvio padrão. Ao comparar a precipitação pluviométrica registrada na estação meteorológica de Passo Fundo com a normal climatológica da mesma, pode-se observar que a maioria dos anos (seis anos) ficaram acima da normal. Assim, os anos de 2004, 2006 e 2010 o volume de precipitação foi inferior, em relação aos anos 2002, 2003, 2005, 2007 e 2009 ocorreu uma maior precipitação em relação as normais climáticas. Na figura 3, é possível observar a precipitação em relação ao seu desvio padrão. Assim, se destacam os anos de 2002 e 2007, ficaram acima do esperado. Figura 4 - Distribuição anual precipitação pluviométrica total nos municípios de Passo Fundo. Fonte dos dados: INMET (2016) - Acessados em janeiro de Elaboração: BARATTO (2016). Conforme a figura 4, o ano de 2002 no município de Passo Fundo precipitou 2565,3 mm, e no ano de 2003 foram registrados 1963,3 mm, para o ano de 2004 correu um volume de 1503,9 mm, a mais baixa registrada para este período analisado, correspondendo a 16,6% abaixo da normal climatológica. Em 2005 foi registrado ao longo do ano um volume total de 2087,1 mm; 2006 registou-se 1573,4 mm; no ano de 2007 foi registrado 2625,7 mm de precipitação, registrando a maior ocorrência de precipitação durante o período analisado, a qual corresponde a 45,6% acima da normal climatológica para a estação de Passo Fundo. 1836

9 No ano de 2008 registraram-se 1976,9 mm, em 2009 foi registrado 2197,0 mm e em 2010 registrou-se um total de 1661,5 mm em todo o ano. b) Análise Sazonal Na variação sazonal da precipitação pluviométrica pode-se observar, que para o período analisado, a maior quantidade de chuva ocorrem na primavera, para ambas as estações meteorológicas, correspondendo a 34,1% das chuvas ocorridas na estação de Cruz Alta e 32,5% das chuvas ocorridas na estação de Passo Fundo. Para a estação meteorológica de Cruz Alta, o regime de chuva de inverno representam 22,5% das chuvas anuais, já no verão as chuvas contribuem em 22,2% da precipitação ocorridas no período analisado. Já o período sazonal do outono corresponde a 21,2% das chuvas ocorrida na estação de Cruz Alta, para o período de 2002 a Em relação a estação meteorológica de Passo Fundo o regime pluviométrico, para o período, se estabelece de forma que 23,6% das chuvas ocorreram no outono, 22,3% ocorreram no inverno e 21,6% da precipitação pluviométrica ocorreram no verão para o período em questão. Dessa forma, na figura 5 é possível observar variabilidade da precipitação pluviométrica em ambas as estações nos períodos sazonais A B C D 1837

10 Figura 5 - Distribuição da precipitação pluviométrica total sazonal nos municípios de Cruz Alta e Passo Fundo. Fonte dos dados: INMET (2016) - Acessados em janeiro de Elaboração: BARATTO (2016). No período de verão (Figura 5 A), a estação meteorológica de Passo Fundo teve o maior e o menor total pluviométrico registrado, no ano de 2003 ocorre o maior volume pluviométrico com 833,4mm, e no ano de 2005 o menor total pluviométrico com 256,4 mm. Para a estação meteorológica de Cruz Alta, o maior volume pluviométrico registrado para o verão na série histórica analisada, foi o ano de 2003, com 777,0 mm, e o menor volume precipitação, na estação, foi o ano de 2004 (234,6 mm). No período sazonal de outono (Figura 5 B), a estação de Passo Fundo teve, no ano de 2007, o maio total pluviométrico registrado, com um precipitação de 748,5 mm. Já a estação localizada em Cruz Alta teve uma precipitação registrada de 608,7 mm, que corresponde a 139, 8 mm a menos que a estação de Passo Fundo. A mínima registrada, para o outono, na estação de Passo Fundo foi de 256,4 mm, ocorrida no ano de Já a menor precipitação registrada para o período sazonal do outono, ocorreu no ano de 2009, com 194,2 mm, na estação de Cruz Alta. No período sazonal da primavera e do inverno, as maiores precipitações, para ambas as estações meteorológicas, ocorreram no ano de Na primavera, para ambas as estações o maior total pluviométrico, porém a estação localizada em Cruz Alta de destaca com 1112,8 mm, já a estação localizada em Passo Fundo teve uma precipitação registrada de 830,9 mm. Assim, ocorreu uma diferença de 281,9 mm entre as estações. No inverno, a estação localizada em Cruz Alta deve o maior total registrado, com 870, 4 mm, já na estação de Passo Fundo, registrou-se uma precipitação de 599,1 mm. A mínima registrada em Cruz Alta, para o período de inverno, foi de 185,7 mm, no ano de Na estação de Passo Fundo a mínima registrada, foi no ano de 2004, com 275,3 mm. 4 Considerações Finais Ao estudar a precipitação pluviométrica em diferentes locais e em uma série temporal, espera-se a variabilidade. Dessa forma, ao analisar os dados de precipitação registrados nas estações meteorológicas localizadas em Passo Fundo e Cruz Alta, pode-se observar a grande variabilidade existente entre as duas estações. Assim, nos noves anos em análise, apenas um ano (2005) as precipitações, para ambas as estações, se aproximaram, registrando uma diferença de apenas 12 mm. 1838

11 Observa-se também, a grande variabilidade anual em cada estação meteorológica, comparadas com suas respectivas normais climatológicas. Da serie analisada apenas o ano de 2006 da estação meteorológica de Cruz Alta, a precipitação registrada foi próxima a normal. A estação de Cruz Alta, registou a maior precipitação pluviométrica para o período ( ), sendo de 3298 mm, no ano de A estação de Passo Fundo, registou-se no ano de 2007 a maior total pluviométrico, com 2625,7 mm. A estação meteorológica de Cruz Alta, também se destaca com a menor precipitação registrada na série histórica com 1356,8 mm, registrado no ano de Na variação sazonal da precipitação pluviométrica pode-se observar, que para o período analisado, a maior quantidade de chuva ocorrem na primavera, para ambas as estações meteorológicas, correspondendo a 34,1% das chuvas ocorridas na estação de Cruz Alta e 32,5% das chuvas ocorridas na estação de Passo Fundo. Contudo, pode-se observar que em ambas as estações registrou-se a precipitação esperada, ou acima do esperado (desvio padrão), não ocorrendo períodos de estiagexm, para a série analisada. Assim, ressalta-se que as diferenças pluviométricas registradas nas estações meteorológicas se faz pela diferença altimetrica de ambas as estações. 5 Referências CHIERICE, R. A. F. & LANDIM, P. M. B. Variabilidade Espacial e Temporal de Precipitação Pluviométrica na Bacia Hidrográfica do Rio Mogi Guaçu. São Paulo, UNESP, Geociências, v. 33, n. 1, p , COAJU - Comitê de Gerenciamento da Bacia Hidrográfica do Alto Jacuí. Bacia Hidrográfica do Alto Jacuí. Disponível em: sp?cod_menu=56&cod_conteudo= 6250 Acesso em 14 de maio de CORREA, M. G. G. Distribuição espacial e variabilidade da precipitação pluviométrica na bacia do rio Piquiri-PR. Dissertação (Mestre em Geografia Física) -Faculdade de Filosofia, Letras e Ciências Humanas da Universidade de São Paulo, São Paulo, KÖEPPEN, W. Climatología. México - Buenos Aires: Fondo de Cultura Económica. 2º edição INMET - Instituto Nacional de Meteorologia. MAPA- Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento. Normais Climatológicas do Brasil Edição revista ampliada. Brasília, p. INMET- Instituto Nacional de Meteorologia. Banco de Dados Meteorológicos para Ensino e Pesquisa- Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento. Disponível em: < < Acesso em Fev

12 ROSSATO. M. S. Os climas do Rio Grande do Sul: variabilidade, tendências e tipologia f. Tese (Doutorado em Geografia) - Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, SALGUEIRO, J. H. P. de B. Avaliação de rede pluviométrica e análise de variabilidade espacial da precipitação: estudo de caso na bacia do rio Ipojuca em Pernambuco. Dissertação de Mestrado (Programa de pós-graduação em Engenharia Civil) - Universidade Federal de Pernambuco. Recife PE, f. SEMA- Secretaria Estadual do Meio Ambiente. Bacia Hidrográfica do Alto Jacuí. Disponível em: < Acesso em: 30 Maio VIEIRA, A. S. de A et al. Análise do comportamento pluviométrico da região hidrográfica do Tocantins Araguaia (RHTA) no período de Anais...XX Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos WOLLMANN, C. A., SARTORI, M. da G. B. O Clima Do Rio Grande Do Sul No Verão: Análise Sobre A Circulação Atmosférica Regional E Os Principais Tipos De Sucessão Do Tempo Em Três Casos Típicos. Geografia: Ensino & Pesquisa, Santa Maria, v. 13 n. 1, p. 3342,