ANÁLISE DE ÍNDICES CLIMÁTICOS EXTREMOS PARA AS CAPITAIS DA REGIÃO NORDESTE DO BRASIL. PARTE I: TENDÊNCIAS DE PRECIPITAÇÃO

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1 ANÁLISE DE ÍNDICES CLIMÁTICOS EXTREMOS PARA AS CAPITAIS DA REGIÃO NORDESTE DO BRASIL. PARTE I: TENDÊNCIAS DE PRECIPITAÇÃO Josefa Morgana Viturino de Almeida ¹, Fabrício Daniel dos Santos Silva 2, Wagner de Aragão Bezerra³ 1 Instituto Nacional de Meteorologia (INMET), Mestranda da Universidade Federal de Campina Grande (UFCG) morgana.almeida@inmet.gov.br ² Instituto Nacional de Meteorologia (INMET), Doutorando da Universidade Federal de Campina Grande (UFCG) fabricio.silva@inmet.gov.br ³ Instituto Nacional de Meteorologia (INMET), Mestrando da Universidade Federal de Campina Grande (UFCG) wagner.bezerra@inmet.gov.br RESUMO: Este trabalho tem por objetivo avaliar as possíveis tendências nos índices climáticos extremos relacionados à precipitação nas nove capitais da Região Nordeste do Brasil (NEB). Foram utilizados dados diários de precipitação das estações convencionais do INMET, que na sua totalidade apresentaram um período de mais de 30 anos de dados. O software utilizado no processamento e controle de qualidade dos dados foi o RClimdex (Zhang, X. et al, 2004). De forma geral, observaram-se tendências de aumento no que se referem à precipitação nas capitais situadas mais ao norte da Região Nordeste do Brasil. Em contra partida, as capitais do Nordeste localizadas mais ao sul, apresentaram tendência de diminuição na maioria dos índices apresentados neste estudo. Palavras-Chave: Mudança Climática, Chuva, RClimdex. ABSTRACT: This study aims to evaluate possible trends in extreme climate indices related to precipitation in the nine capitals of the Northeast Brazil (NEB). Were used daily data of precipitation of INMET conventional stations, all of which has had a period of more than 30 years of data. The software used in the processing and quality control of the data was RClimdex (Zhang, X. et al, 2004). Overall, there were increasing trends in rainfall that refer to the capital located in the north part of northeast Brazil. By contrast, the capitals of the Northeast located further south, tended to decrease in most of the indices presented in this study. Keywords: Climate Change, Rainfall, RClimdex. INTRODUCÃO Na última década, o tema mudança climática têm sido evidenciado tanto pela comunidade científica quanto pela população em geral. Isto porque, cada vez mais, os fenômenos climáticos, direta ou indiretamente, têm afetado as relações sócio-econômico-ambientais, quer seja nas

2 grandes áreas urbanas quer seja nas áreas rurais. Diante deste contexto, é de fundamental importância estudos sobre áreas vulneráveis e, sobretudo possíveis mitigações e adaptações. Em geral, as mudanças climáticas locais, são analisadas sob a ótica das tendências temporais das séries históricas de variáveis meteorológicas, como, por exemplo, temperatura do ar e precipitação. Com a finalidade de padronizar tais análises, a Organização Meteorológica Mundial (OMM) criou um grupo de trabalho Expert Team on Climate Change Detection Monitoring and Indices (ETCCDMI), que elaborou 27 índices de detecção de mudanças climáticas, dos quais 11 estão relacionados com a precipitação e 16 referem-se à temperatura do ar (Zhang e Yang, 2004). Recentemente, vários estudos utilizando estes índices tem sido publicados, a exemplo de Vicent et al (2005), Haylock et al (2006), que apresentaram resultados para todo o globo. Para parte da região Nordeste destaca-se Santos e Brito (2007), que observaram tendência de aumento da precipitação total anual no Rio Grande do Norte e na Paraíba. Devido à grande extensão territorial do Nordeste do Brasil (NEB), aproximadamente 18% do território nacional, o clima da região se destaca pelas grandes variações espaciais e temporais da precipitação. Tais variações estão relacionadas com os diferentes sistemas atmosféricos que atuam sobre a região, em épocas distintas do ano, bem como a atuação de fenômenos atmosféricos e oceânicos da circulação geral. Nesse contexto, muito já se sabe sobre variabilidade no NEB, entretanto é preciso buscar informações precisas sobre as reais variações e as possíveis mudanças nas condições climáticas da região. Sendo assim, este trabalho tem por objetivo prover informações sobre possíveis tendências de precipitação para as 9 capitais da Região Nordeste do Brasil (NEB). METODOLOGIA Neste trabalho foram utilizados dados diários de precipitação oriundos das séries históricas do Instituto Nacional de Meteorologia (INMET) nas 9 capitais do NEB. Na maioria das capitais o período de estudo corresponde aos anos de 1961 a 2010, as exceções são Salvador-BA e São Luis-MA, onde o período de estudo é de 1963 a 2010 e 1971 a 2010, respectivamente. Os dados passaram por um controle de qualidade, que incluiu a consistência espacial e temporal das observações diárias utilizadas. Para a geração dos índices de detecção de mudanças climáticas foi utilizado o software BR-Climdex, uma adaptação do software livre original R-Climdex as condições brasileiras. Para sua execução é preciso obedecer alguns requisitos: 1) dos dados devem estar em formato de texto ASCII, dispostos em seis colunas que correspondem ao ano, mês, dia, precipitação, temperatura máxima e temperatura mínima; 2) os dados faltosos devem ser preenchidos com e os registros dispostos em ordem cronológica (CANADIAN INTERNATIONAL DEVELOPMENT AGENCY, 2004). O BR-Climdex fornece para cada índice dados estatísticos, como, por exemplo, tendência linear calculada pelo método dos mínimos quadrados, nível de significância estatística da tendência (valor p), coeficiente de

3 determinação (r²), erro padrão de estimativa e todos os gráficos das séries anuais. Os índices utilizados neste trabalho estão descritos na Tabela 1 e, foram considerados como possíveis mudanças climáticas, aqueles que apresentaram tendências lineares (positivas ou negativas) superior ao erro padrão de estimativa e com alta significância estatística (p<0,05). Tabela 1 Descrição dos índices climáticos utilizados. RR 1,0 mm indica dias úmidos e RR< 1 mm indica dias secos. Sigla Nome do Indicador Descrição Unidade CDD Dias consecutivos secos Número máximo de dias dias consecutivos com RR< 1,0 mm CWD Dias consecutivos úmidos Número máximo de dias consecutivos com RR 1,0 mm dias PRCPTOT Precipitação total anula nos dias úmidos Precipitação anual total de dias úmidos (RR 1,0 mm) mm R1 mm Número de dias com que a RR 1,0 mm R10 mm Número de dias com que a precipitação foi 10,0 mm R20 mm Número de dias com que a precipitação foi 20 mm R 95p Dias muito úmidos Precipitação anual total em que a mm RR > 95 percentil R 99p Dias extremamente úmidos Precipitação anual total em que a mm RR > 99 percentil Rx1day Quantidade máxima de Máximo mensal de precipitação mm precipitação em um dia em um dia Rx5day Quantidade máxima de precipitação em cinco dias Máximo mensal de precipitação em 5 dias consecutivos mm RESULTADOS Na sequência das Figuras 1(a) a 1(i) observa-se a distribuição espacial das tendências temporais, dos índices de extremos climáticos para as 9 capitais do NEB. Analisando a Figura 1a, nota-se que praticamente todas as capitais, exceto Teresina, João Pessoa e Recife, apresentaram tendência de aumento de dias consecutivos secos. Entretanto, apenas Maceió e Salvador foram estatisticamente significantes. Por outro lado, a maioria delas (exceto Fortaleza, Natal e Recife) apresentou diminuição no número de dias consecutivos úmidos (Figura 1b), embora, neste caso,

4 só Maceió foi estatisticamente significante. Em relação ao Índice Precipitação Total Anual (Figura 1c), observou-se mudança estatisticamente significante apenas em Salvador e Aracaju, ou seja, estas capitais apontaram tendências de diminuição da Precipitação Total Anual. Ainda em Aracaju, observou-se, com significância estatística, uma tendência de diminuição em todos dos índices relativos à ocorrência de precipitação. Já em Salvador, o comportamento foi equivalente (excluindo apenas o índice R 5xday), embora só tenha sido estatisticamente significante nos índices PRCTOT, R 1 mm, R 10mm e R 20mm. Observou-se também que, embora só tenha passando no teste de significância para os índices SDII, R 1xday, R 5xday, R 95p e R 99p, Natal foi à única entre as capitais que indicou tendências de aumento em todos os índices analisados neste estudo. Fortaleza também se destaca, embora tenha sido estatisticamente significante, mas apresentou comportamento similar ao de Natal, divergindo apenas no índice R 5xday, pois ao contrario de Natal, indicou tendência de diminuição. (a) (b) (c) (d) (e) (f)

5 (g) (h) (i) Figura 1 Comportamento dos Índices Climáticos Extremos: (a) CDD, (b) CWD, (c) PRCTOT, (d) SDII, (e) R 20mm, (f) R 1xday, (g) R 5xday, (h) R 95p e (i) R 99p. Simbologia: na cor azul representa as tendências positivas; na cor vermelha tendências negativas; na cor azul e na cor vermelha representam as tendências estatisticamente significantes, ou seja, com o p- valor 0,05. Observação: Os índices R 1mm e R 10 mm não estão ilustrados na sequência de Figuras, mas foram devidamente analisados. 4. CONCLUSÕES De forma geral, observou-se tendências de aumento no que se refere à precipitação nas capitais situadas mais ao norte da Região Nordeste do Brasil. Vale ressaltar que, apenas Natal apresentou para alguns índices (SDII, R 1xday, R 5xday, R 95p e R 99p) significância estatística. Em contra partida, as capitais do Nordeste localizadas mais ao sul, apresentaram tendência de diminuição na maioria dos índices apresentados neste estudo. Destaque para Aracaju, onde os índices PRCTOT, SDII, R 10 mm, R 20mm, R 1xday, R 5xday, R 95p e R 99Pp apresentaram tendência de diminuição e foram estatisticamente significantes. REFERÊNCIAS IPCC Fourth Assessment Report. (IPCC AR4) 2007: Climate Change 2007: Synthesis Report. VINCENT, L. A.; PETERSON, T.C.; BARROS, V.R.; MARINO, M.B.; RUSTICUCCI, M.; CARRASCO, G.; RAMIREZ, E.; ALVES, L.M.; AMBRIZZI, T.; BERLATO, M.A.; GRIMM, A.M.;MARENGO, J.A.; MOLION, L.; MONCUNIL, D.F.; REBELLO, E.; ANUNCIAÇÃO, Y.M.T.; QUINTANA, J.; SANTOS, J.L.; BAEZ, J.; CORONEL, G.; GARCIA, V.J.; TREBEJO, I.; BIDEGAIN, M.; HAYLOCK, M.R.; KAROLY, D.J. Observed trends in indices of daily temperature extremes in South America Journal of Climate, v.18, p , SANTOS, C.A dos, BRITO, J. I. B. Análise dos índices de índices de extremos para o Semi-árido do Brasil e suas relações com TSM e IVDN. Revista Brasileira de Meteorologia, v. 24, n.1, 39-47, ZHANG, X., YANG, F. RClimdex (1.0) User Guide. Climate Research Branch Enviroment Canada. Downsview (Ontario, Canada), 2004, 22p.