DISTRIBUIÇÃO TEMPORAL DOS VERANICOS ENTRE 2012 E 2015 NA REGIÃO DE PLANALTINA DISTRITO FEDERAL

Transcrição

1 DISTRIBUIÇÃO TEMPORAL DOS VERANICOS ENTRE 2012 E 2015 NA REGIÃO DE PLANALTINA DISTRITO FEDERAL Carlos Tadeu Carvalho do Nascimento 1 * & Andréia de Almeida 2 Resumo - Na região central do Brasil, a maior parte das atividades agrícolas é desenvolvida no período chuvoso, sendo a escassez de chuvas um fator limitante na produção. O termo "veranico" refere-se a um período de alguns dias sem chuva durante a estação chuvosa. Neste trabalho, dados de precipitação diária registrados durante os verões de 2012/2013, 2013/2014 e 2014/2015 na Estação Meteorológica Águas Emendadas, foram analisados visando identificar a distribuição temporal dos veranicos na região de Planaltina, Distrito Federal. Considerou -se como veranico um período contínuo, igual ou maior que dez dias, no qual a precipitação total foi menor que a precipitação diária média para cada mês considerado. O número de dias com precipitação diária menor que a precipitação diária média foi de 48 no verão 2012/2013, 32 no verão 2013/2014 e 18 no verão 2014/2015. A precipitação acumulada nestes mesmos períodos foi de 541.6, e mm, respectivamente. Apesar das limitações relativas ao curto período de dados analisado observou-se que o volume precipitado tende a aumentar enquanto a duração dos veranicos tende a diminuir ao longo dos anos de monitoramento. Não foram identificadas diferenças significativas com relação à mediana diária de chuvas, demonstrando homogeneidade na distribuição da precipitação na região. Palavras-Chave Cerrado, chuva, clima. TEMPORAL DISTRIBUTION DRY SPELLS BETWEEN 2012 AND 2015 IN THE REGION OF PLANALTINA FEDERAL DISTRICT Abstract In central Brazil, most of the agricultural activities is developed in the rainy season, being lack of rain a limiting factor in production. The term "dry spell" refers to period of few days without rainfall during the rainy season. In this work, daily rainfall data recorded during the summers of 2012/2013, 2013/2014 and 2014/2015 in the Águas Emendadas Weather Station were analyzed to identify the temporal distribution of dry spells in the region Planaltina, Federal District. It was considered as dry spell a continuous period equal to or greater than ten days in which the total rainfall was less than the daily average precipitation for each month in question. The number of days with daily precipitation less than the daily average precipitation was 48 in summer 2012/2013, 32 in summer 2013/2014 and 18 in summer 2014/2015. The accumulated rainfall in these same periods was 541.6, and mm, respectively. Despite the limitations for the short period was analyzed data was noted that the precipitate volume tends to increase duration of dry spells tends to decrease over the years of monitoring. No significant differences were identified with respect to average daily rainfall, showing homogeneity distribution of rainfall in the region. Keywords Cerrado, rainfall, weather. INTRODUÇÃO Em meteorologia, o termo precipitação é usado para qualquer deposição em forma líquida ou sólida derivada da atmosfera. Este termo refere-se à chuva, neve ou granizo, mas na região tropical é sinônimo de chuva, pois a neve praticamente inexiste (Ayoade, 2012). A precipitação pluviométrica, devido a seu caráter aleatório, é um dos fatores que mais afetam a produção agrícola. No Brasil central, aproximadamente 95% da agricultura se concentra no período chuvoso. A otimização das práticas agrícolas regionais exige a delimitação dos períodos em que o impacto da falta de chuvas é o fator limitante da produção, sendo que o Cerrado brasileiro, bem como toda a zona intertropical, é afetado por períodos de interrupção da precipitação durante a estação chuvosa (Assad, 1994; Assad et al., 1994; Castro et al., 1994). 1 Universidade de Brasília, Campus Planaltina, Planaltina - DF, , (61) , carlostadeu@unb.br * 2 Universidade de Brasília, Campus Darcy Ribeiro, Asa Norte - DF, , (61) , dealmeida15@gmail.com XXI Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 1

2 O termo "veranico" pode ser definido como um período de alguns dias sem chuva durante a estação chuvosa. O critério para que um dia possa ser considerado como chuvoso ou seco varia conforme o método empregado em cada estudo. Para alguns autores, um dia no qual a evapotranspiração supera a precipitação é considerado seco, outros consideram valores inferiores à média diária no período entre 10 e 20 dias como indicativos de veranicos (Pertussatti, 2013). Neste trabalho apresentam-se alguns dados de precipitação diária registrados durante os verões 2012/2013, 2013/2014 e 2014/2015 na Estação Meteorológica Automática Águas Emendadas, situada próxima à cidade de Planaltina, no quadrante nordeste do Distrito Federal. O objetivo deste trabalho foi verificar a distribuição temporal dos veranicos conforme dados meteorológicos registrados pela Estação de Águas Emendadas. MATERIAL E MÉTODOS O padrão de distribuição da precipitação sobre o globo terrestre é bastante complexo devido à influência de vários fatores, tais como a topografia e a distância a partir dos grandes corpos hídricos. Sobre a distribuição da precipitação em escala planetária observa-se que existe relativa abundância na região equatorial; que as zonas subtropicais e próximas aos polos são relativamente secas; que a precipitação oceânica é maior que a continental; e que as regiões litorâneas recebem mais precipitação que o interior dos continentes (Ayoade, 2012). A distribuição sazonal da precipitação é tão importante quanto o volume total. Nas áreas tropicais, a precipitação ocorre durante metade do ano, principalmente durante o verão, sendo a outra metade do ano relativamente seca, principalmente no inverno. Pelo fato de que a temperatura e outros elementos climáticos são muito mais uniformes, a distribuição sazonal da precipitação pluvial constitui a base para a maioria das classificações dos climas tropicais (Ayoade, 2012). Na região Centro-Oeste do Brasil o clima é classificado como Aw (Köppen), um clima tropical chuvoso de savana, cujo mês mais frio tem temperatura média superior a 18 o C e a precipitação anual é maior que a evapotranspiração anual. A temperatura média anual é de aproximadamente 20 o C e a precipitação anual total cerca de 1500 mm concentrada principalmente nos meses de janeiro, fevereiro, novembro e dezembro (Figura 1) (Baptista, 1998). Figura 1. Precipitação total mensal no período , na região do Distrito Federal. A Estação Meteorológica Águas Emendadas localiza-se dentro da unidade de conservação de mesmo nome (Estação Ecológica de Águas Emendadas - ESECAE). As coordenadas da estação são latitude e longitude , e altitude de 1030 metros (Figura 2). A operação da estação meteorológica Águas Emendadas foi iniciada em 02/10/2008 e seus dados são disponibilizados pelo Instituto Nacional de Meteorologia. Neste trabalho utilizaram-se dados de precipitação diária registrados durante os verões 2012/2013 (Figuras 3, 4 e 5), 2013/2014 (Figuras 6, 7 e 8) e 2014/2015 (Figuras 9, 10 e 11) na Estação Águas Emendadas. Os dados correspondentes aos meses de dezembro, janeiro e fevereiro dos anos de 2012, 2013, 2014 e 2015 foram inicialmente analisados de forma individualizada visando a identificação dos períodos de veranico. Considerou-se como veranico um período contínuo, igual ou maior que dez dias, no qual a precipitação total foi menor que a precipitação diária média para cada mês XXI Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 2

3 considerado. Em seguida, os dados de precipitação foram submetidos à análise estatística por meio do programa R. Inicialmente foi estimada a normalidade kolmogorov-smirnov a um nível de significância de 5% por meio da função ks.test a fim de verificar distribuição paramétrica dos valores de precipitação (Birnbaum e Tingey, 1951; Durbin, 2004; Marsaglia et al., 2003). Visando analisar a variabilidade dos dados, entre as estações chuvosas e entre os mesmos meses de cada estação, foi realizado o teste Kruskal-Wallis. Este é um teste não paramétrico, indicando que dados provenientes de uma distribuição não podem ser descritos pelos parâmetros média e desvio padrão, como na distribuição normal, mas sim pela mediana (Mcdonald, 2014). Neste estudo foi utilizada a função kruskal.test com graus de liberdade de 5% (Chambers et al., 1992). Figura 2. Localização da Estação Meteorológica Águas Emendadas. RESULTADOS E DISCUSSÃO A análise dos dados possibilitou observar uma tendência no comportamento da precipitação na região nordeste do Distrito Federal, segundo a qual, durante a estação chuvosa, o volume precipitado tende a aumentar enquanto a duração dos veranicos tende a diminuir. Os dados mostram que, no período considerado, a duração do(s) veranico(s) reduziu-se de 48 para 18 dias, embora o volume total precipitado tenha aumentado de mm para mm. No verão 2012/2013 (Figuras 3, 4, 5 e 6), cuja precipitação acumulada foi de mm, ocorreram três veranicos, respectivamente na segunda quinzena de dezembro, no início de janeiro e na primeira quinzena de fevereiro, totalizando 48 dias com precipitação diária menor que a precipitação diária média. No verão 2013/2014 (Figuras 7, 8, 9 e 10), cuja precipitação acumulada foi de mm, ocorreram três veranicos, sendo um na primeira quinzena de novembro e os demais na primeira quinzena de janeiro e na primeira quinzena de fevereiro, totalizando 43 dias com precipitação diária menor que a precipitação diária média. No verão 2014/2015 (Figuras 11, 12, 12 e 14), cuja precipitação acumulada foi de mm, ocorreu um veranico, entre 04 e 21/01/2015, totalizando 18 dias com precipitação diária menor que a precipitação diária média. Os valores mensais de precipitação demonstraram, em sua maioria, comportamento não paramétrico (p<0.05), exceto pelos meses de novembro de 2012 e 2014 e fevereiro de 2015 (Tabela 1). Deste modo, optou-se pela análise dos dados por meio do teste de Kruskal-Wallis, que não indicou diferença significativa quanto à distribuição dos eventos de chuva ao longo do período de estudo, considerando-se a variância entre as medianas de precipitação nos meses de novembro, dezembro, janeiro e fevereiro (NDJF) de cada ano. Além disso, os dados de precipitação não foram XXI Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 3

4 significativamente diferentes entre os mesmos meses em anos diferentes, isto é, não foram verificadas variações quanto à chuva diária nos períodos de novembro de 2012, 2013 e 2014, bem como para os demais meses de observação ao longo dos anos de estudo. Tal fato indica que, estatisticamente, a distribuição das chuvas entre os anos de 2012 e 2015 apresentou conformação homogênea, sem interferências significativas dos eventos de veranico. Estudos tem evidenciado que séries hidrológicas representativas devem abranger um período mínimo de trinta anos como padrão para caracterizar o comportamento de variáveis climáticas (Silva et al., 2015; Naghettini e Pinto, 2007; Cargnelluti-Filho et al., 2006). Desse modo, a observação dos eventos de veranico ao longo de três verões reduz a amplitude temporal da informação obtida por meio da análise estatística no que diz respeito aos atributos de homogeneidade e estacionariedade dos dados de precipitação. Contudo, o trabalho realizado permitiu a obtenção de um panorama inicial do comportamento dos veranicos, cuja maior aderência quanto à população amostrada, requer incremento da série de dados de modo a representar significativamente o comportamento médio e a oscilação dos eventos extremos de precipitação em longo prazo. Figura 3. Precipitação em novembro Precipitação diária média igual a 12.5 mm. Não ocorreu veranico. Figura 4. Precipitação em dezembro Precipitação diária média igual a 4.5 mm. Veranico no período de 18 a 27/12/2012 com precipitação total igual a 4.5 mm. Figura 5. Precipitação em janeiro de Precipitação diária média igual a 9.0 mm. Veranico no período de 30/12/2012 a 09/01/2013 com precipitação total igual a 3.0 mm. XXI Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 4

5 Figura 6. Precipitação em fevereiro de Precipitação diária média igual a 4.5 mm. Veranico no período de 07 a 23/02/2013 com precipitação total igual a 3.0 mm. Figura 7. Precipitação em novembro de Precipitação diária média igual a 7.0 mm. Veranico no período de 07 a 17/11/2013 com precipitação total igual a 15.5 mm. Figura 8. Precipitação em dezembro de Precipitação diária média igual a 11.0 mm. Não ocorreu veranico. Figura 9. Precipitação em janeiro de Precipitação diária média igual a 4.0 mm. Veranico no período de 30/12/2013 a 15/01/2014, com precipitação total igual a 3.2 mm. XXI Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 5

6 Figura 10. Precipitação em fevereiro de Precipitação diária média igual a 5.5 mm. Veranico no período de 29/01/2014 a 12/02/2014, com precipitação total igual a 0.4 mm. Figura 11. Precipitação em novembro de Precipitação diária média igual a 7.0 mm. Não ocorreu veranico. Figura 12. Precipitação em dezembro de Precipitação diária média igual a 11.0 mm. Não ocorreu veranico. Figura 13. Precipitação em janeiro de Precipitação diária média igual a 2.5 mm. Veranico no período de 04 a 21/01/2015, com precipitação total igual a 1.4 mm. XXI Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 6

7 Figura 14. Precipitação em fevereiro de Precipitação diária média igual a 7.5 mm. Não ocorreu veranico. Tabela 1. Valores obtidos pelo teste de normalidade dos dados de precipitação (mm), média diária e mensal de precipitação e desvio padrão (DP) no período entre 2012 a 2015, bem como valores de mediana diária e mensal. Os valores destacados na coluna normalidade dizem respeito aos meses em que a precipitação foi tida como não paramétrica. A sigla NDJF refere-se às iniciais dos meses de novembro, dezembro, janeiro e fevereiro, cujos valores de precipitação foram utilizados para cálculo da média mensal de precipitação entre os quatro meses, assim como da mediana. Chuva Chuva Chuva Período Teste de Normalidade (p 0.05) Média Diária (mm) ± DP Mediana Diária (mm) Novembro/ ± Dezembro/ ± Janeiro/ ± Fevereiro/ ± Novembro/ ± Dezembro/ ± Janeiro/ ± Fevereiro/ ± Novembro/ ± Dezembro/ ± Janeiro/ ± Fevereiro/ ± Média Mensal (mm) (NDJF) ± DP Mediana Mensal (mm) (NDJF) 7.5 ± ± ± CONCLUSÃO Os dados de precipitação diária registrados durante os verões de 2012/2013, 2013/2014 e 2014/2015 na Estação Meteorológica Automática Águas Emendadas, foram analisados visando identificar a distribuição temporal dos veranicos na região de Planaltina, Distrito Federal. Considerou-se como veranico um período contínuo, igual ou maior que dez dias, no qual a precipitação total foi menor que a precipitação diária média para cada mês considerado. O número de dias com precipitação diária menor que a precipitação diária média foi de 48 no verão 2012/2013, 32 no verão 2013/2014 e 18 no verão 2014/2015. A precipitação acumulada nestes mesmos períodos foi de 541,6, 627,4 e 638,8 mm, respectivamente. Apesar das limitações relativas ao curto período de dados disponível foi possível observar uma tendência no comportamento da precipitação na região nordeste do Distrito Federal, segundo a qual, durante a estação chuvosa, o volume precipitado tendeu a aumentar enquanto a duração dos veranicos diminuiu. As análises XXI Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 7

8 estatísticas, entretanto, não demonstraram diferenças significativas quanto à distribuição diária da precipitação ao longo do período de estudo. Com isso, não foram identificadas variações, do ponto de vista estatístico, com relação aos valores diários e mensais de chuva. REFERÊNCIAS ASSAD, E.D.; EVANGELISTA, B.A. (1994) Análise frequencial da precipitação pluviométrica. In: Chuva nos cerrados: análise e espacialização. Org. por Assad, E.D. Brasília: Embrapa. pp ASSAD, E.D.; SANO, E.E.; MASUTOMO, R.; CASTRO, L.H.R.; SILVA, F.A.M. (1994). Veranicos na região dos cerrados brasileiros frequência e probabilidade de ocorrência. In: Chuva nos cerrados: análise e espacialização. Org. por Assad, E.D. Brasília: Embrapa. pp AYOADE, J.O. (1988). Introdução à climatologia para os trópicos. 2. ed. Rio de Janeiro: Bertrand Brasil. BAPTISTA G.M.M. (1998). Caracterização climatológica do Distrito Federal. In: IEMA/SEMATEC/UnB, Inventário Hidrogeológico e dos Recursos Hídricos Superficiais do Distrito Federal. Brasília.Vol. 1, pp BIRNBAUM, Z. W.; TINGEY, F.H (1951). One-sided confidence contours for probability distribution functions. The Annals of Mathematical Statistics, v. 22, n. 4, p CASTRO, L.H.R.; MOREIRA, A.M.; ASSAD, E.D. (1994) Definição e regionalização dos padrões pluviométricos dos cerrados brasileiros. In: Chuva nos cerrados: análise e espacialização. Org. por ASSAD, E.D. Brasília: Embrapa. pp CARGNELUTTI-FILHO, A.; MATZENAUER, R.; MALUF, J.R.T. (2006). Variabilidade temporal e espacial do tamanho de amostra da temperatura mínima do ar no Rio Grande do Sul, Brasil. Ciência Rural, Santa Maria, v.36, n.4, p CHAMBERS, J.; FREENY, A.; HEIBERGER, R. (1992). Analysis of variance; desingned experiments. In: CHAMBERS, J., HASTIE, T.S. (Ed.). Statistical Models, Wadsworth & Brooks/Cole.: USA. DURBIN, J. (2004). Distribution theory for tests based on the sample distribution function. Fifth edition. London: SIAM. MACDONALD, J.H. (2014). Handbook of biolological statistics. USA: University of Delaware. MARSAGLIA, G.; TSANG, W.W.; WANG, J. (2003). Evaluating Kolmogorov's distribution. Journal of Statistical Software, v. 8, n. 18, 4 p. NAGHETTINI, M.; PINTO, E.J.A. (2007). Hidrologia Estatística. Belo Horizonte: CPRM. 552 p. PERTUSSATTI, C.A. (2013). Veranicos no estado de Mato Grosso: análise da variabilidade espaço-temporal e modelagem estatística. Dissertação de Mestrado em Tecnologia Ambiental e Recursos Hídricos. Brasília: Universidade de Brasília. SILVA, W. L. et al. (2015). Tendências observadas em indicadores de extremos climáticos de temperatura e precipitação no estado do Paraná. Rev. bras. meteorol, vol.30, n.2, pp XXI Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 8