V DISTRIBUIÇÃO DO COEFICIENTE DE VARIAÇÃO DA PLUVIOSIDADE NA REGIÃO ORIENTAL PAULISTA - BRASIL

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1 V DISTRIBUIÇÃO DO COEFICIENTE DE VARIAÇÃO DA PLUVIOSIDADE NA REGIÃO ORIENTAL PAULISTA - BRASIL João Ubiratan de Lima e Silva (1) Engenheiro Civil. Professor da Unesp Faculdade de Engenharia de Guaratinguetá/SP. Especialista em Meteorologia (Ministério da Aeronáutica). Doutor em Geociências e Meio Ambiente. Wellington Cyro de Almeida Leite Engenheiro Civil. Professor da Unesp Faculdade de Engenharia de Guaratinguetá/SP. Doutor em Hidráulica e Saneamento Endereço (1) : Rua Avenida Ariberto Pereira da Cunha, Guaratinguetá - SP - CEP: Brasil - Tel: (0xx12) ramal ubiratan@feg.unesp.br RESUMO A distribuição da pluviosidade, através dos índices pluviométricos e respectivos coeficientes de variação na região em questão, são de suma importância no gerenciamento de recursos hídricos. Isso se dá tanto na sua administração, através do implante das ações planejadas, tais como construção de obras, execução de serviços, operação e manutenção de obras, monitoramento das ações e das conseqüências, como também no planejamento em si, isto é, através da disponibilidade da alocação aos múltiplos usos, verificar as demandas de água. Ainda pode-se fazer estudos de prevenção de enchentes, dimensionamento de obras hidráulicas, chegando-se até o balanço hídrico da região em questão e, assim, procurando-se evitar o conflito entre usos e/ou conflito entre usuários. Portanto, faz-se necessário o conhecimento da distribuição das chuvas e através do respectivo coeficiente de variação ter-se-á a sua representatividade para a região em questão. PALAVRAS-CHAVE: Distribuição da Pluviosidade, Coeficiente de Variação. INTRODUÇÃO A chuva é sempre assunto de interesse universal e um fenômeno que preocupa o homem desde os primórdios da civilização. Ele tem observado que o índice pluviométrico afeta diretamente a sua vida, usufruindo do mesmo ou sendo até mesmo vítima desse. A REGIÃO EM QUESTÃO Situada no sudeste do Brasil, a região oriental do Estado de São Paulo é formada pelos alinhamentos orográficos mais significativos do nosso território ou sejam, as serras do Mar e da Mantiqueira, que se dispõem paralelamente à linha de costa. Conta também, confinado entre elas, com o Vale do Rio Paraíba do Sul e seus formadores, o Paraibuna e o Paraitinga. A região "oriental" paulista constitui o eixo de um dos domínios morfoclimáticos brasileiros. Embora apresente grande diversidade de aspectos, a região revela certa unidade de conjunto, evidenciada sobretudo no paralelismo do alinhamento do relevo e da rede hidrográfica regional dispostas no mesmo sentido do litoral. As amplitudes altimétricas da região, bem como sua proximidade do litoral, expondo-a a ação umidificadora do oceano proporcionam à mesma, uma somatória de condições que, sem dúvida, convém a uma pesquisa do índice pluviométrico, envolvendo a circulação atmosférica. A região é atravessada pelo Trópico de Capricórnio e situa-se exatamente no confronto entre dois domínios climáticos zonais: o que é controlado por massas equatoriais e tropicais e o outro por massas tropicais e polares. Está situada entre os paralelos de 22 e 24 graus de latitude sul e os meridianos de 44 e 47 graus de longitude oeste. ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 1

2 A região oriental paulista é dividida distintamente, conforme a morfologia, em três sub-regiões: Serra da Mantiqueira, Vale do Paraíba e Litoral, como mostra a figura 1. Fig. 1 - SUB-REGIÕES CONFORME A MORFOLOGIA DA REGIÃO LESNORDESTE PAULISTA GRUPO I II III SUB-REGIÕES Vale do Paraíba Serra da Mantiqueira Litoral Base Cartográfica: Atlas Geográfico Melhoramentos Escala: 1: OBJETIVO Verificar a distribuição do coeficiente de variação da pluviosidade e constatar a representatividade da média pluviométrica na região em questão. METODOLOGIA a) Inicialmente foram coletados os dados pluviométricos para 100 (cem) localidades da região em questão, fornecidos pelo DAEE (Departamento de Água e Energia Elétrica); b) Foram selecionadas 20 (vinte) localidades possuidoras de 30 anos de dados (1962 a 1991), de acordo com a tabela 1, para as quais foram calculados os parâmetros estatísticos: média, desvio-padrão e coeficiente de variação (CV), como mostram as tabelas 2 e 3; c) Aplicando o programa computacional Winsurf, calculou-se as linhas de mesma precipitação (isoietas) anual e sazonais; d) Ainda, aplicando o programa computacional Winsurf, calculou-se as linhas de mesmo coeficiente de variação anual e sazonais, de acordo com a figuras 2. ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 2

3 Tabela 1 - Média Anual da Pluviosidade ( ) POSTOS MÉDIA DESVIO COEFICIENTE DE VARIAÇÃO SELECIONADOS (mm) (mm) % JACAREÍ 1302,9 295,5 22,7 UBATUBA 3128,8 678,7 21,7 CUNHA 1368,3 256,1 18,7 PARAIBUNA 1245,8 236,4 19,0 NATIVIDADE DA SERRA 1309,6 202,2 15,4 SÃO LUÍS DO PARAITINGA 1276,3 304,0 23,8 LAGOINHA 1430,8 354,7 24,8 CAÇAPAVA 1279,0 266,8 20,9 CARAGUATATUBA 1730,8 315,1 18,2 MONTEIRO LOBATO 1758,5 286,9 16,3 CAMPOS DO JORDÃO 1782,9 314,1 17,6 LORENA 1363,5 249,9 18,3 SANTA BRANCA 1246,5 249,1 20,0 QUELUZ 1440,4 245,4 17,0 BANANAL 1447,8 212,1 14,6 CRUZEIRO 1576,1 258,1 16,4 GUARATINGUETÁ 1401,9 261,0 18,6 PIQUETE 1695,6 245,3 14,5 PINDAMONHANGABA 1714,4 361,8 21,1 SÃO JOSÉ DO BARREIRO 1636,8 251,8 15,4 MÉDIA 1554,3 291,7 18,7 Confecção: João Ubiratan Tabela 2 - MÉDIA SAZONAL DA PLUVIOSIDADE ( ) REGIÃO "ORIENTAL" PAULISTA VERÃO OUTONO INVERNO PRIMAVERA POSTOS MÉDIA DESVIO CV MÉDIA DESVIO CV MÉDIA DESVIO CV MÉDIA DESVIO CV Selecionados (mm) (mm) % (mm) (mm) % (mm) (mm) % (mm) (mm) % JACAREÍ 544,8 166,1 30,4 181,8 102,2 56,2 147,7 86,1 58,3 428,7 90,9 21,2 UBATUBA 1092,8 414,8 37,9 553,1 204,8 37,0 479,7 188,9 39,4 1002,9 297,2 29,6 CUNHA 576,5 114,7 19,9 177,3 106,6 60,1 134,3 80,4 59,9 476,8 128,3 26,9 PARAIBUNA 510,7 146,7 28,7 189,8 90,5 47,7 145,6 74,1 50,9 398,2 118,9 29,9 NATIVIDADE 542,7 109,7 20,2 198,6 103,9 52,3 149,0 77,0 51,7 421,6 126,1 29,9 DA SERRA SÃO LUÍS DO 501,9 173,7 34,6 191,7 105,6 55,1 141,6 84,3 59,5 416,7 93,6 22,5 PARAITINGA LAGOINHA 639,5 168,6 26,4 195,2 142,9 73,2 133,3 84,2 63,2 462,7 157,3 34,0 CAÇAPAVA 505,7 144,7 28,6 181,1 100,8 55,7 136,6 79,9 58,5 455,5 134,9 29,6 CARAGUATA 657,5 184,3 28,0 299,1 117,7 39,4 247,9 96,3 38,8 526,3 187,8 35,7 TUBA MONTEIRO 743,8 201,5 27,1 235,1 122,2 52,0 169,3 89,9 53,1 610,3 167,5 27,4 LOBATO CAMPOS DO 722,0 160,5 22,2 224,7 114,2 50,8 181,4 102,0 56,2 654,9 180,3 27,5 JORDÃO LORENA 563,2 170,1 30,2 173,2 99,3 57,3 126,0 77,9 61,8 499,9 105,7 21,1 SANTA 536,8 127,5 23,8 175,2 111,1 63,4 138,5 80,3 58,0 392,2 105,2 26,8 BRANCA QUELUZ 592,8 177,8 30,0 169,1 99,1 58,6 138,9 93,6 67,4 539,6 130,4 24,2 BANANAL 611,0 138,5 22,7 187,0 97,6 52,2 123,2 78,4 63,6 524,3 132,9 25,3 CRUZEIRO 656,0 181,4 27,7 196,2 102,9 52,4 145,9 95,5 65,5 582,8 134,0 23,0 GUARATIN 615,7 149,1 24,2 159,2 108,4 68,1 124,4 79,4 63,8 502,6 104,4 20,8 GUETÁ PIQUETE 690,1 168,4 24,4 202,0 89,9 44,5 164,0 93,0 56,7 640,5 129,0 20,1 PINDAMO NHANGABA 686,8 180,2 26,2 202,2 123,6 61,1 154,9 94,9 61,3 546,8 126,7 23,2 SÃO JOSÉ DO 704,4 189,3 26,9 203,9 113,9 55,9 153,7 101,5 66,0 574,9 89,8 15,6 BARREIRO MÉDIA 635,6 173,3 27,0 212,8 111,9 54,6 164,6 91,1 57,9 534,0 136,2 25,5 Confecção: João Ubiratan ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 3

4 Fig LINHAS DE MESMO COEFICIENTE DE VARIAÇÃO - ANUAL Região "Oriental" ( ) P li t (%) Confecção: João Fig. 3 - LINHAS DE MESMO COEFICIENTE DE VARIAÇÃO - VERÃO ( ) ( % ) E D U T TI A L LONGITUDE Confecção: João Ubir atan Fig. 4 - LINHAS DE MESMO COEFICIENTE DE VARIAÇÃO - OUTONO( ) ( % ) LATITUDE LONGITUDE Conffecção: João Ubiratan ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 4

5 Fig. 5 - LINHAS DE MESMO COEFICIENTE DE VARIAÇÃO - INVERNO ( ) ( % ) LATITUDE LONGITUDE Confecção: João Ubiratan Fig. 6 - LINHAS DE MESMO COEFICIENTE DE VARIAÇÃO - PRIMAVERA ( ) ( % ) LATITUDE LONGITUDE 14.0 Confecção: João Ubiratan RESULTADOS De acordo com os dados da tabela 3, obteve-se o Quadro 1 das médias sazonais da pluviosidade para a região oriental paulista no período em questão ( ). Verão 635,6 mm Outono 212,8 mm Inverno 164,6 mm Primavera 534,0 mm Quadro 1 Médias Sazonais da Pluviosidade - Região Oriental Paulista. Destacando as médias sazonais no período considerado ( ) para as sub-regiões da região em estudo, tem-se os Quadros 2, 3 e 4. Serra da Mantiqueira Geral Topo Base Verão 699,2 722,0 693,5 Outono 207,5 224,7 203,2 Inverno 158,1 181,4 152,3 Primavera 601,6 654,9 588,3 Quadro 2 Médias Sazonais da Pluviosidade da Região Oriental Paulista (mm). ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 5

6 Vale do Paraíba Geral SW Centro NE Verão 578,7 523,8 598,7 641,1 Outono 184,2 186,4 176,2 189,1 Inverno 138,5 143,2 129,5 140,4 Primavera 476,9 418,8 485,5 555,4 Quadro 3 Médias Sazonais da Pluviosidade da Região Oriental Paulista (mm). Litoral Geral SW NE Verão 875,2 657,5 1092,8 Outono 426,1 299,1 553,1 Inverno 363,8 247,9 479,7 Primavera 764,6 526,3 1002,9 Quadro 4 Médias Sazonais da Pluviosidade da Região Oriental Paulista (mm). O topo da Serra da Mantiqueira é compreendido por Campos do Jordão e a base por Monteiro Lobato, Pindamonhangaba e Piquete. O setor SW do Vale do Paraíba é compreendido por Jacareí, Caçapava, Paraibuna, Natividade da Serra, São Luís do Paraitinga e Santa Branca. O centro do Vale do Paraíba é compreendido por Cunha, Lagoinha, Guaratinguetá e Lorena, e o setor NE por Cruzeiro, Queluz, Bananal e São José do Barreiro. Caraguatatuba está no setor SW do Litoral e Ubatuba no NE. Verifica-se que no período em questão ( ), o verão da região oriental paulista teve um índice pluviométrico 3,0 vezes mais que o outono; 3,9 vezes mais que o inverno e 1,2 vezes que a primavera. A Serra da Mantiqueira teve o verão-primavera acima das médias sazonais e o outono-inverno abaixo, sendo que no topo dessa todos os índices sazonais foram maiores em relação a base. O Vale do Paraíba teve os valores médios sazonais abaixo das médias da região oriental paulista, onde o setor SW apresentou o verão-primavera abaixo das médias dessa sub-região e o outono-inverno acima; o centro apresentou o verão-primavera acima das médias dessa e o outono-inverno abaixo; o setor NE apresentou todos os índices médios sazonais acima das médias dessa sub-região. No litoral todas as médias sazonais estiveram acima das da região oriental paulista. Ainda neste sentido, prosseguiu-se na análise da pluviosidade média sazonal da região em estudo, verificando a distribuição das chuvas no decurso do ano, que de acordo com a tabela 3, tiveram oscilações de pluviosidades médias, a saber: a) no verão, para a Serra da Mantiqueira entre 743,8 (Monteiro Lobato) e 686,8 mm (Pindamonhangaba), para o Vale do Paraíba entre 704,4 (São José do Barreiro) e 510,7 mm (Paraibuna), e para o litoral entre 1092,8 (Ubatuba) e 657,5 mm (Caraguatatuba); b) no outono, para a Serra da Mantiqueira entre 235,1 (Monteiro Lobato) e 202,0 mm (Piquete), para o Vale do Paraíba entre 203,9 (São José do Barreiro) e 159,2 mm (Guaratinguetá), e para o litoral entre 553,1 (Ubatuba) e 299,1 mm (Caraguatatuba); c) no inverno, para a Serra da Mantiqueira entre 181,4 (Campos do Jordão) e 154,9 mm (Pindamonhangaba), para o Vale do Paraíba entre 153,7 (São José do Barreiro) e 124,4 mm (Guaratinguetá), e para o litoral entre 479,7 (Ubatuba) e 247,9 mm (Caraguatatuba); d) na primavera, para a Serra da Mantiqueira entre 654,9 (Campos do Jordão) e 546,8 mm (Pindamonhangaba), para o Vale do Paraíba entre 582,8 (Cruzeiro) e 392,2 mm (Santa Branca), e para o litoral entre 1002,9 (Ubatuba) e 526,3 mm (Caraguatatuba). Através do coeficiente de variação pode-se verificar a representatividade das médias pluviométricas, isto é, aquelas que mais se aproximam das médias reais. De acordo com a tabela 2 verificam-se que: ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 6

7 a) são áreas abaixo do coeficiente de variação médio da região em estudo, que é de 18,7%: Cunha, Natividade da Serra, Caraguatatuba, Monteiro Lobato, Campos do Jordão, Lorena, Queluz, Bananal, Cruzeiro, Guaratinguetá, Piquete e São José do Barreiro; b) são áreas acima do coeficiente de variação médio da região em estudo, que é de 18,7%: Jacareí, Ubatuba, Paraibuna, São Luís do Paraitinga, Lagoinha, Caçapava, Santa Branca e Pindamonhangaba. Portanto tem-se um maior coeficiente de variação na área de Lagoinha (setor Centro-Leste do Vale do Paraíba), seguido por São Luís do Paraitinga e Jacareí. Os menores coeficientes de variação encontram-se nas áreas de Bananal e São José do Barreiro (setor NE do Vale do Paraíba), parte da base da Serra da Mantiqueira (Piquete) e parte do setor SW do Vale do Paraíba (Natividade da Serra). Isso mostra também uma maior quantidade de áreas abaixo do coeficiente de variação médio de 18,7%, indicando que as áreas citadas acima desse valor possuem um coeficiente de variação mais significativo, ou seja, com maior diferença em relação a média. Destacando-se o coeficiente de variação de acordo com os dados da tabela 2 para as sub-regiões da região oriental paulista, tem-se: 1) Serra da Mantiqueira: a) média de 17,6%; b) topo: média de 17,6% (Campos do Jordão); c) base: média de 17,6% (Monteiro Lobato, Pindamonhangaba e Piquete). 2) Vale do Paraíba: a) média de 18,8% ; b) SW: média de 20,3% (Jacareí, Caçapava, Paraibuna, Natividade da Serra, São Luís do Paraitinga e Santa Branca); c) Centro: média de 20,1% (Cunha, Lagoinha, Guaratinguetá e Lorena); d) NE: média de 15,9% (Cruzeiro, Queluz, Bananal e São José do Barreiro). 3) Litoral: a) média de 20,0%; b) SW: média de 18,2% (Caraguatatuba); c) NE: média de 21,7% (Ubatuba). Foram obtidas as resultantes das linhas de mesmo coeficiente de variação anual e sazonal para a região em estudo, de acordo com as figuras 2, 3, 4, 5 e 6, a saber: a) Na figura 2, tem-se as linhas anuais de mesmo coeficiente de variação ( ) e notam-se maiores índices de coeficiente de variação nos setores do centro (Lagoinha) e SW do Vale do Paraíba, diminuindo no Litoral e mais ainda na Serra da Mantiqueira (da base para o topo), apresentando índices ainda menores numa pequena área no setor SW e N/NE do Vale do Paraíba; b) Na figura 3, as linhas de mesmo coeficiente de variação para o verão ( ), nota-se um maior coeficiente de variação na região de Ubatuba (NE do Litoral), diminuindo na região de Queluz (extremo NE do Vale do Paraíba), Lorena (centro do Vale do Paraíba) e Santa Branca (extremo SW do Vale do Paraíba). Apresenta índices menores nas regiões de Cunha (centro-leste do Vale do Paraíba) e Natividade da Serra (SW do Vale do Paraíba). Na Serra da Mantiqueira o coeficiente de variação diminui da base para o topo; c) Na figura 4, as linhas de mesmo coeficiente de variação para o outono ( ), nota-se um índice maior do coeficiente de variação do setor central do Vale do Paraíba (Lagoinha e Guaratinguetá), diminuindo na Serra da Mantiqueira e apresentando índices menor no Litoral; d) Na figura 5, as linhas de mesmo coeficiente de variação para o inverno ( ), notam-se maiores índices de coeficiente de variação nos setores centro e NE do Vale do Paraíba, diminuindo na Serra da Mantiqueira (da base para o topo) e apresentando índices menores no setor SW do Vale do Paraíba e ainda mais acentuados no Litoral; e) Na figura 6, as linhas de mesmo coeficiente de variação para a primavera ( ), notam-se índices maiores de coeficiente de variação nos setores SW do litoral, SW e centro do Vale do Paraíba e índices menores no setor NE do Vale do Paraíba. ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 7

8 CONCLUSÕES Com relação ao coeficiente de variação da pluviosidade na região oriental paulista, constatou-se uma distinção sazonalmente. As linhas de mesmo coeficiente de variação guardam praticamente as mesmas proporções para o verão-primavera e o outono-inverno. Existe uma relação inversa entre o índice pluviométrico e coeficiente de variação da pluviosidade na região em estudo através das estações do ano. Há uma variabilidade maior no Litoral durante o verão-primavera e uma menor no outono-inverno, isto é, as médias pluviométricas no outono-inverno são mais representativas. No Vale do Paraíba ocorre uma variabilidade menor no verão-primavera e uma maior no outono-inverno, isto é, as médias pluviométricas no verão-primavera são mais representativas. A Serra da Mantiqueira possui um coeficiente de variação intermediário. Praticamente tem-se o dobro do coeficiente de variação do verão para o inverno, isto é, menores valores para o verão e maiores para o inverno. Isso mostra que as médias pluviométricas são mais representativas no verão que no inverno. Verificou-se ainda: a) Estabilidade do coeficiente de variação entre a base e o topo da Serra da Mantiqueira, sendo Piquete a região de menor coeficiente de variação e Pindamonhangaba a de maior. O coeficiente de variação dessa sub-região é menor que a média da região oriental paulista. b) Um decréscimo do coeficiente de variação no sentido SW-NE do Vale do Paraíba, com acentuada diferença entre os setores SW-centro e NE, sendo Natividade da Serra a região de menor coeficiente de variação e Lagoinha a de maior. O setor SW-centro dessa sub-região possui um coeficiente de variação maior que a média da região oriental paulista e o setor NE possui um valor menor. c) A região de Ubatuba possui um coeficiente de variação acima da média da região oriental paulista e a região de Caraguatatuba possui um valor abaixo. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 1. AYOADE, J. O. Introdução à Climatologia para os Trópicos. São Paulo: Editora Bertrand Brasil S.A., p 2. BLAIR e FITE, THOMAS e ROBERT. Meteorologia. Rio de Janeiro: Centro de Publicações Técnicas da Aliança, p. 3. CONTI, José Bueno. Circulação Secundária e Efeito Orográfico nagênese das Chuvas na Região Lesnordeste Paulista. São Paulo:IGEOG/USP, p. 4. INPE. Climanálise Especial. Cachoeira Paulista, SP: CPTEC, p. 5. LANDIM, P.M.B., Análise Estatística de Variáveis Regionalizadas. Rio Claro, SP: Unesp, p. 6. LINSLEY, R.K. e FRANZINI, J.B. Engenharia de Recursos Hídricos. São Paulo: McGraw-Hill do Brasil, p. 7. MONTEIRO, C.A.F. A Dinâmica Climática e as Chuvas no Estado de São Paulo. São Paulo: IGEOG/USP, SANTA NNA, J.L. Dinâmica Atmosférica e Tipologia das Chuvas nas Zona Costeira Paulista. Rio Claro,SP: Geografia Teorética, AGETEO, Vol.(45-46), p. 9. SANTA NNA, J.L. Indicadores Ambientais: Mudanças Climáticas no Estado de São Paulo. Sorocaba, SP: DSD/USP, p. 10. SILVA, J. U.L. A Dinâmica Atmosférica e a Distribuição das Chuvas na Região oriental Paulista. Rio Claro, SP: Unesp, Tese de Doutorado, 212 p. ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 8