VARIABILIDADE ESPAÇO-TEMPORAL DA PRECIPITAÇÃO NO ESTADO DE GOIÁS E NO DISTRITO FEDERAL A PARTIR DE ESTIMATIVAS SATELITÁRIAS

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1 VARIABILIDADE ESPAÇO-TEMPORAL DA PRECIPITAÇÃO NO ESTADO DE GOIÁS E NO DISTRITO FEDERAL A PARTIR DE ESTIMATIVAS SATELITÁRIAS DIEGO TARLEY FERREIRA NASCIMENTO 1 IVANILTON JOSÉ DE OLIVEIRA 2 RESUMO: As chuvas se relacionam e influenciam todos os outros elementos climáticos, respondendo pelas condições de tempo e pelas características do clima regional com repercussões diversas. Contudo, vasta porção do país ainda carece de uma satisfatória rede de estações meteorológicas, principalmente no Norte e Centro-Oeste do país. Os produtos de Sensoriamento Remoto, como é o caso das estimativas de precipitação, pode ser importante alternativa. O trabalho tem por objetivo realizar a análise da variabilidade espaço-temporal da média anual, sazonal e mensal da precipitação do estado de Goiás e Distrito Federal a partir de estimativas do TRMM, referente a uma série temporal de 1998 a Os mapas e análise mostram uma coerente variabilidade, condizente com os dados levantados pela bibliografia e com relação à influência do relevo na entrada e atuação dos sistemas atmosféricos produtores de chuvas na região. Palavras-chave: Variabilidade, Chuva, Precipitação, TRMM. ABSTRACT: The rains are related and influence all other climatic elements, accounting for the weather conditions and the characteristics of the regional climate - with several repercussions. However, a vast portion of the country still lacks a satisfactory network of weather stations, mainly in the North and Midwest regions of the country. Remote Sensing products, as is the case of rainfall estimates, may be an alternative. The work aims to carry out the analysis of spatio-temporal variability of annual and monthly average state rainfall of Goiás and the Federal District from TRMM estimates, referring to a time series of 15 years ( ). The maps and analysis show a consistent variability of precipitation, consistent with the data collected in the bibliography and consistent regarding the influence of relief on the entry and operation of atmospheric producers rainfall systems. Key words: Variability, Rain, Precipitation, TRMM. 1 Introdução A precipitação é um dos principais agentes responsáveis pela formação dos solos, pela estruturação e evolução das formas do relevo e pelo crescimento, desenvolvimento e distribuição das plantas e animais (ROSSATO, 2011). Ela se inter-relaciona e influencia todos os outros elementos climáticos, principalmente, a temperatura, a pressão atmosférica e a umidade relativa do ar, respondendo pelas condições de tempo e pelas características do clima regional (AYOADE, 2003). Dessa forma, a precipitação deve ser considerada importante variável climática 1 Mestre em Geografia, Professor da Universidade Estadual de Goiás (UEG Campus Iporá) e da Pontifícia Universidade Católica de Goiás (PUC Goiás). diego.tarley@gmail.com 2 Doutor em Geografia, Professor da Universidade Federal de Goiás (UFG). . ivanilton.oliveira@gmail.com 2290

2 atuante nos ambientes naturais e antrópicos, com repercussões diversas como na agricultura, na indústria, no turismo e nas atividades humanas nas cidades e no meio rural. Contudo, vasta porção do território brasileiro ainda carece de uma satisfatória rede de estações meteorológicas, uma vez que sua distribuição é desigual e rarefeita em algumas regiões, principalmente no Norte e Centro-Oeste do país, como, por exemplo, referente à rede de estações do Instituto Nacional de Meteorologia (INMET) Figura 1. Figura 1 Rede de estações meteorológicas convencionais e automáticas do INMET. Fonte: INMET (com adaptações). Pelo fato das estações meteorológicas fornecerem registros válidos apenas a um pequeno entorno dos seus instrumentos, a representação espacial dos dados registrados por elas resulta em uma forte generalização essencialmente por conta da interpolação de valores medidos em pontos de coleta localizados distantes uns dos outros. Isso porque a espacialização realizada com base em métodos de extrapolação/interpolação não fornece adequada compreensão da variabilidade espacial dos elementos climáticos, visto que a representação para áreas mais distantes dos pontos medidos, sem qualquer indício físico real, não informa a verdadeira extensão dos valores, mas sim a variação entre aqueles coletados (MONTEIRO; MENDONÇA, 2003). 2291

3 Nesse mesmo contexto, Monteiro (1990, p. 17) comenta a respeito do problema da extensão dos fatos observados-mensurados além do ponto de leitura e questiona até onde os valores obtidos pelas estações meteorológicas podem ser projetados espacialmente. O autor destaca que, por uma questão de lógica, os valores registrados pontualmente seriam válidos e extensíveis enquanto persistirem as mesmas condições fisiográficas e morfoestruturais existentes naquele local e acrescenta que o emprego de isolinhas apenas sugere uma variação espacial e deve ser considerado como um recurso introdutório (MONTEIRO, p. 18). Com o advento e, na atualidade, o desenvolvimento de novos sensores e produtos do Sensoriamento Remoto, surge a possibilidade de aplicação de informações obtidas por satélites como alternativa para a inexistência de uma rede de estações meteorológicas aceitável, associada, ainda, à viabilidade de uma coerente representação do complexo climático, uma vez que se parte do pontual, baseado em dados provenientes de estações meteorológicas, para uma análise do contínuo espacial, com dados históricos e sinóticos provenientes de imagens satelitárias. É nesse contexto que se destaca as estimativas de precipitação por satélite realizadas pelo Tropical Rainfall Measuring Mission (TRMM). Lançado em 27 de novembro de 1997 pela National Aeronautics and Space Administration (NASA), em parceria com a Japan Aerospace Exploration Agency JAXA), o intuito do TRMM é de monitorar a distribuição temporal e espacial das chuvas, dos sistemas convectivos e das tempestades nos trópicos com vistas a subsidiar avanços no conhecimento a respeito do ciclo global de energia e água, e sua associação com o clima global (KUMMEROW et al., 2000). 2 Objetivo Geral O presente trabalho teve como objetivo geral realizar o mapeamento da variabilidade espaço-temporal da precipitação no território compreendido pelo estado de Goiás e pelo Distrito Federal, valendo-se de estimativas de precipitação realizadas pelo Tropical Rainfall Measuring Mission (TRMM). 2 Procedimentos metodológicos 2292

4 Os procedimentos metodológicos compreenderam, inicialmente, a aquisição de imagens de estimativa mensal de precipitação, referente ao produto 3B43 do TRMM, pela homepage < compreendendo a série temporal de 1998 a 2012 (15 anos). Disponibilizadas originalmente em formato Hierarchical Data Format (HDF) as imagens foram pré-processadas no software Envi, sendo reprojetadas para o hemisfério Sul, rotacionadas em 270 e tidos seus pixels multiplicados pela quantidade de horas no mês, uma vez que o produto 3B43 corresponde à taxa de precipitação dada em mm/hr, sendo, então, convertido para mm/mês. Por fim, as imagens foram exportadas em formato Geotiff. Após pré-processadas, as imagens receberam tratamento estatístico com o cruzamento matricial para cálculo das médias anual, sazonais e mensais de precipitação para a série temporal. Para elaboração das representações cartográficas, foi utilizado o software ArcGIS Resultados e Discussão Com base no tratamento estatístico das estimativas de precipitação do TRMM referente ao período de 1998 a 2012, a precipitação média anual para o estado de Goiás e o Distrito Federal é de mm (média zonal). Valor esse abaixo do total anual compreendido entre e mm, indicado por Nimer (1979), e aos mm, apresentado para a região por Costa et al. (2012). Porém, vale salientar que Nimer (1979) levou em consideração apenas cinco estações meteorológicas (Goiânia, Catalão, Luziânia, Pirenópolis e Formosa) ao passo que Costa et al. (2012) utilizou dados de 107 estações, ambos empregando uma série temporal distinta e anterior àquela referente aos dados do TRMM. A média anual de mm se encontra entre o intervalo indicado pelas Normais Climatológicas do INMET para a região, que é de e mm. A precipitação média anual varia, espacialmente, entre e mm, sendo o valor mínimo próximo àquele levantado por Costa et al. (2012) e o máximo bastante próximo ao indicado por Nimer (1979) e pelas Normais Climatológicas do INMET. Os menores valores (1.025 a mm) são verificados, geralmente, na região nordeste, especificamente na Depressão do Vão do Paranã, que é cercada 2293

5 pelos Chapadões de Goiás e Distrito Federal que impedem a entrada dos sistemas produtores de chuva Figura 2. Figura 2 Precipitação média anual (mm) do estado de Goiás e Distrito Federal entre 1998 e Fonte: próprio autor. Os maiores valores (1.482 a mm) são vislumbrados no extremo sudoeste, onde a disposição do Planalto de Rio Verde atua como barreira para o avanço de sistemas atmosféricos produtores de chuva oriundos do Sul, e também numa faixa que se estende em sentido noroeste/sudeste, referente à calha topográfica formada pela Depressão do Rio Araguaia e pelos Relevos Residuais e Depressões Intermontanas por onde entram e escoam os sistemas produtos de chuva na região oriundos da Região Amazônica. Os menores valores (1.025 a mm), verificados principalmente na Depressão do Vão do Paranã, correspondem a apenas 12,5% da área em apreço, enquanto os maiores valores (1.482 a mm) representam mais da metade da área 55,8% coincidindo com a Depressão do Rio Araguaia e com os Relevos 2294

6 Residuais e Depressões Intermontanas. Os valores intermediários, entre e mm, correspondem a 31,8% da área. A mais importante característica climática da região é a concentração das chuvas entre os meses de outubro a março (primavera e verão) e sua praticamente ausência entre abril e setembro (outono e inverno), fruto da sazonalidade da circulação atmosférica e, consequentemente, da atuação de diferentes sistemas atmosféricos nesses dois períodos. No período chuvoso, a precipitação média é de mm (média zonal), valor esse que corresponde a 88% da precipitação média anual. Por sua vez, o período seco apresenta precipitação média de apenas 176 mm (média zonal), não ultrapassando 12% da precipitação média anual o que corrobora a intensa concentração de chuvas na área em estudo. Durante o período chuvoso, a precipitação média varia entre 908 e mm Figura 2. Assim como na variabilidade espacial da média anual, os menores valores de precipitação média no período chuvoso (908 a mm) ocorrem, principalmente, no Vão do Paranã, ao passo que os maiores (1.302 a mm) correspondem tanto à calha formada pela Depressão do Rio Araguaia e Relevos Residuais e Depressões Intermontanas quanto a sudoeste de Goiás. No período seco, a precipitação média varia entre 101 e 311 mm, com os menores valores (101 a 179 mm) situados na região do Vão do Paranã e da Depressão do Rio Araguaia e os maiores valores (223 a 311 mm) verificados, principalmente, no extremo sudoeste de Goiás Figura 2. Ao contrário do que foi visto para a média anual e para o período chuvoso, no período seco há o predomínio dos menores valores de precipitação, uma vez que os valores abaixo de 184 mm correspondem a 83,4% da área ao passo que os valores acima desse patamar representam apenas 16,6%. A precipitação média mensal na área em estudo é de 122 mm, variando espacialmente entre 85 e 146 mm, com a mesma configuração espacial vista para a média anual por tal motivo, não sendo representada cartograficamente. O predomínio é de valores variando entre 116 e 138 mm (76,6%) ao passo que os valores abaixo desse patamar ocorrem sobre apenas 22,1% da área. 2295

7 Apesar de ser um valor de referência, a média mensal pouco informa sobre o quadro climático de determinada área. Melhor relevância pode ser atribuída à variação da precipitação média ao longo dos meses do ano, principalmente para a área em estudo que apresenta duas estações climáticas bem definidas: uma chuvosa e outra seca. Sendo assim, a variabilidade espaço-temporal e a amplitude da precipitação média mensal são indicadas pelas Figuras 3 e 4, que representam o período chuvoso e o seco, respectivamente. Figura 3 Precipitação média mensal (mm) do estado de Goiás e Distrito Federal durante o período chuvoso (1998/2012). Fonte: próprio autor. Durante o período chuvoso (janeiro a março e outubro a dezembro), os mais elevados valores de precipitação média mensal situam-se, principalmente, nas porções noroeste e centro-oeste, que coincidem com a Depressão do Rio Araguaia, e os Relevos Residuais e Depressões Intermontanas, ou sudoeste e sudeste, onde os Planaltos de Rio Verde e Central Goiano funcionam como barreira topográfica ao avanço de sistemas atmosféricos oriundos de maiores latitudes. Os menores 2296

8 valores, geralmente, são vistos no nordeste de Goiás. Com exceção de outubro, que marca o mês de transição do período seco para o chuvoso, todos os demais meses do período chuvoso apresentam precipitação média mensal sempre acima de 119 mm, com valor máximo oscilando entre 258 a 349 mm. Figura 4 Precipitação média mensal (mm) do estado de Goiás e Distrito Federal durante o período seco (1998/2012). Fonte: próprio autor. No período seco (abril a setembro), os mais elevados valores de precipitação média mensal se situam, principalmente, na porção sudoeste de Goiás, numa área coincidente aos Relevos Residuais e Depressões Intermontanas e limitada, a norte, pelo Planalto de Rio Verde. Enquanto a primeira unidade topográfica propicia a entrada dos sistemas atmosféricos produtores de chuvas oriundos do Sul, o planalto atua como barreira ao avanço dos mesmos pelo território do estado de Goiás e do Distrito Federal. Com exceção de abril, que marca a transição da estação chuvosa para seca, os meses do período seco apresentam precipitação média mensal sempre inferior a 77 m. Nos meses de junho, julho e agosto, a precipitação média 2297

9 não ultrapassa 25 mm, inclusive com ausência de chuva em algumas localidades nos meses de junho e julho. Em janeiro, os maiores valores de precipitação média mensal ocorrem, principalmente, no noroeste, oeste, sudoeste e sul de Goiás, em áreas correspondentes à Depressão do Rio Araguaia e aos Relevos Residuais e às Depressões Intermontanas, ao passo que os menores valores se concentram no nordeste de Goiás. Nesse mês, o predomínio é de precipitação média mensal variando entre 246 e 314 mm. Fevereiro e março apresentam diminuição dos valores de precipitação média mensal, havendo em ambos os meses o predomínio de valores variando entre 211 e 245 mm, com os maiores valores situados principalmente no centro-oeste, sudoeste e sul, enquanto os menores se limitam a uma pequena área no nordeste de Goiás. Por representar a transição da estação chuvosa para seca, o mês de abril apresenta os mais elevados valores de precipitação média mensal de durante o período de estiagem. O predomínio nesse mês é de médias variando entre 75 e 111 mm, sendo os maiores valores percebidos no sudoeste e, principalmente, no centro e norte de Goiás possivelmente pela atuação de sistemas oriundos da Região Norte ainda nesse mês. Nos três meses seguintes, os valores de precipitação média mensal apresentam uma progressiva diminuição, com o ápice ocorrendo em julho, quando o valor máximo é de 16 mm. Em maio, o predomínio ainda é de precipitação média mensal variando entre 19 e 37 mm, com os maiores valores concentrados no sudoeste de Goiás. De junho a agosto, predominam valores abaixo de 18 mm. O mês de setembro, que marca o término do período de estiagem, apresenta domínio de precipitação média mensal variando entre 19 e 55 mm, com os maiores valores ocorrendo principalmente no sudoeste e os menores verificados no oeste e, principalmente, numa vasta área da porção nordeste. 2298

10 Em outubro, os maiores valores de precipitação média mensal se concentram na porção central e no extremo sudoeste de Goiás, porém, não ultrapassando os 154 mm, predominando em mais da metade da área valores compreendidos entre 107 a 141 mm. Em novembro, volta a predominar a mesma classe de precipitação média mensal que foi verificada durante os meses de fevereiro e março: 211 a 245 mm, com os menores valores de precipitação se concentrando na região sudoeste. Dezembro apresenta aumento da precipitação média mensal em praticamente toda a área, predominando os valores variando entre 246 e 279 mm, com os maiores ocorrendo principalmente a sudeste e noroeste de Goiás, e os menores situados no nordeste (Vão do Paranã) e sudoeste (à sul do Planalto de Rio Verde). 4 Considerações Finais Apesar da análise quantitativa apoiada na média aritmética não ser encarada como ideal nos estudos realizados sob a ótica da Climatologia Geográfica, a caracterização climática do estado de Goiás e Distrito Federal pode ser iniciado sob esse aporte. Essa análise pode ser justificada pelo fato do valor médio (anual, sazonal ou mensal) ser uma relevante variável de parametrização e ser entendido tanto como um meio de percepção das tendências gerais quanto uma referência para a expressão do que seja habitual e, sobretudo, extremo como salientado por Monteiro (1973). O autor supracitado ainda ressalta que o cômputo da quantidade média anual, e seu desdobramento em situações sazonais, é pressuposto para uma associação à noção qualitativa, ou seja, à gênese do fenômeno climático. Porém, o tratamento da variabilidade espaço-temporal pode (e deve) ser acompanhada da representação do regime habitual e excepcional das precipitações, subsidiadas pelo recurso dos anos-padrão (habitual, seco e chuvoso). Podendo ser essa, uma possibilidade de complementação e continuidade ao trabalho ora apresentado. 5 Referências 2299

11 AYOADE, J. O. Introdução à climatologia para os trópicos. 8. ed. Rio de Janeiro: Bertrand Brasil, p. COSTA, H. C.; MARCUZZO, F. F. N.; FERREIRA, O. M.; ANDRADE, L. R. Espacialização e Sazonalidade da precipitação pluviométrica do estado de Goiás e Distrito Federal. Revista Brasileira de Geografia Física, v. 01, 2012, p KUMMEROW C. D. et al. The status of the Tropical Rainfall Measuring Mission (TRMM) after two years in orbit. Journal of Applied Meteorology, v. 39, p , MONTEIRO, C. A. F. A dinâmica climática e as chuvas do estado de São Paulo: estudo geográfico sob forma de atlas. São Paulo: IGEOG, Adentrar a cidade para tomar-lhe a temperatura. Geosul, v. 5, n. 9, p , ; MENDONÇA, F. Clima urbano. São Paulo: Contexto, p. NIMER, E. Climatologia do Brasil. Rio de Janeiro: IBGE, p. ROSSATO, M. S. Os climas do Rio Grande do Sul: variabilidade, tendências e tipologia. Tese (Doutorado)- Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, p. 2300