FREQÜÊNCIA DE OCORRÊNCIA DO NÚMERO DE DIAS COM CHUVA PARA A REGIÃO DE MARINGÁ

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1 FREQÜÊNCIA DE OCORRÊNCIA DO NÚMERO DE DIAS COM CHUVA PARA A REGIÃO DE MARINGÁ Élcio Silvério Klosowski Universidade Estadual de Maringá Av. Colombo, 79, Jardim Universitário, Maringá Pr esklosowski@uem.br ou eklosowski@unioeste.br Maria Cleide Baldo Universidade Estadual de Maringá Av. Colombo, 79, Jardim Universitário, Maringá Pr mcbaldo@uem.br Emerson Galvani Universidade Estadual Paulista Fazenda Experimental Lageado Caixa Postal: 237 Botucatu SP galvani@fca.unesp.br ABSTRACT The aim of this work was determine the monthly number of rainy days. The utilization of normal distribuition function to describe it was analysed. The metodology praised by Lilliefors (197) was used to significance teste at 1% and % levels. The results confirm the hypotesis that number of rainy days in Maringá PR can be describe by normal distribution function. INTRODUÇÃO As condições de tempo atmosférico influenciam em todas as atividades humanas, sendo por exemplo, a produção agrícola substancialmente dependente das condições climáticas. Esta influência é notória em todas as fases da produção, desde o plantio e crescimento até a frutificação e colheita. A ocorrência de fenômenos meteorológicos adversos contribui para grandes prejuízos na agricultura, causando, desta forma, preocupações aos agricultores assim como a todas as atividades ligadas ao meio urbano. A análise climatológica fornece subsídios importantes, tanto no que diz respeito ao conhecimento da realidade espacial quanto ao da organização das atividades econômicas de uma maneira geral. O parâmetro número de dias com chuva é muito importante pois, para a maioria dos estudos climatológicos, não basta conhecer os totais de chuva observados tanto no período diário, como no mensal ou anual, mas como ocorreu a distribuição temporal, sua freqüência e intensidade (Sant Anna Neto & Barrios 199). Com relação a freqüência de ocorrência de veranicos no Estado do Paraná, Bernardes et al (1988), analisaram dados de 2 estações no período de 2 a 2 anos e concluíram que a menor freqüência de 7 dias, ocorreu no litoral, aumentando do sul para o oeste do Estado. Já os veranicos de 1 dias ocorreram, de maneira geral, com baixa freqüência. A duração de períodos secos variou de 2 a dias, com duração inferior a 2 dias no litoral, entre 2 e 3 dias no sul e parte do centro-oeste sendo entre 3 e 4 dias de duração, no restante do Estado. Nos anos agrícolas de 1977/78, 1978/79 e 1981/1982 houve perda de arroz e milho, devido às estiagens ocorridas no mês de janeiro. Wrege et al. (1997) identificaram as regiões de menor risco para definir as épocas de semeadura para o feijoeiro na safra das águas no Estado do Paraná. A partir de valores diários de evapotranspiração máxima e precipitação provenientes de 32 estações meteorológicas do IAPAR, calcularam o balanço hídrico utilizando um modelo climatológico adaptado ao feijoeiro. Concluíram que toda a região norte apresenta risco elevado de deficiência hídrica, ao passo que a região litorânea possui risco baixo. Nas demais regiões verifica-se nível de risco intermediário A precipitação pluviométrica e o número de ocorrências deste fenômeno durante um período de tempo é um elemento de suma importância para os mais diversos setores da economia. Portanto, o objetivo deste trabalho foi analisar a ocorrência do número de dias com chuva na escala mensal, trimestral e anual para a região de Maringá, para tanto foram utilizados dados mensais obtidos junto a Estação Climatológica Principal de Maringá, no período correspondente a 198 a Como uma segunda proposta metodológica procurou-se verificar o ajuste deste dados a uma função de distribuição de freqüência normal e verificar a normalidade da distribuição através do 171

2 teste de aderência proposto por Lilliefors aos níveis de significância de 1% e %. MATERIAL E MÉTODOS Os dados de dias com ocorrência de precipitação pluviométrica mensal no período correspondente a 198 a 1999 foram obtidos junto a Estação Climatológica Principal de Maringá (ECPM), operando através de um convênio firmado entre a Universidade Estadual de Maringá (UEM) e o Instituto Nacional de Meteorologia (INMET), localizada nas seguintes coordenadas geográficas 23º 2 S de latitude e 1º 7 W de longitude e 42 metros de altitude. Segundo o INMET (1999) é considerado um dia com chuva, quando a precipitação pluviométrica for igual ou superior a.1 mm no decorrer das 24 horas do dia meteorológico. O dia meteorológico corresponde ao período compreendido entre às 9h1min de um dia civil e às 9hmin do dia seguinte. Os totais diários de precipitação pluvial são obtidos através do somatório das coletas realizadas no dia anterior às 1hmin, 21hmin da hora local e da coleta das 9hmin do dia em questão. Agrupou-se mês a mês os valores do número de dias com chuva e procurou-se verificar se o comportamento destes valores obedecia a uma distribuição de probabilidade contínua, no caso, a distribuição normal na qual têm-se dois parâmetros, a média (µ) e desvio padrão (σ). A função de densidade de probabilidade tem a seguinte forma: A variável transformada (Z) pode ser calculada por: Onde X é o limite superior da classe, X é a média da amostra e s o desvio padrão. O valor de F(Z) pode ser obtido através de tabelas dos valores da distribuição normal padrão. A F(X), ou seja a probabilidade de ocorrer um valor de número de dias com chuva menor ou igual ao da classe é calculada subtraindo-se do valor de F(Z) de cada classe o valor de F(Z) da classe anterior. As freqüências esperadas (fe) em cada classe, são obtidas, multiplicando-se o valor de F(X) pela soma de todas as freqüências. Obtidas as distribuições de freqüência do número de dias com chuva para cada mês do ano no período estudado aplicou-se o teste de aderência. Para tanto utilizou-se o teste de normalidade proposto por Lilliefors (Campos, 1983) aos níveis de 1 e %. RESULTADOS E DISCUSSÃO f 2 ( X µ ) 1 2 2σ ( X ) = e σ De acordo com a Tabela 1, a média anual de dias com chuva para Maringá no período de 198 a 1999 foi de 1 dias. Entretanto os anos de 1983, 199, 199 e 1998 apresentaram mais de 13 dias. O ano de 198 foi o que apresentou menor número de dias chuvosos (1 dias). A variação sazonal dos dias chuvosos mostrou que no período de outubro a março, estação mais úmida chove em média entre e 13 dias. Sendo que no trimestre mais chuvoso, dezembro a fevereiro ultrapassou a dias com chuva. A maior quantidade de dias com chuva foi registrada no mês de janeiro de 1989 com 24 dias. O mês de fevereiro de 1989 e 1998 apresentou 2 dias com chuva. O período mais seco de abril a setembro apresentou a menor quantidade de dias chuvosos, 8 dias em média. No trimestre menos chuvoso (junho, julho e agosto) registrou-se uma média mensal de dias com chuva. Para este trimestre constatou-se, especialmente no mês de agosto, ausência total de dias com chuva. Os meses de dezembro dos anos 198, 1987 e 1992, janeiro de 1992 e fevereiro de 199 foram considerados atípicos para o período estudado, apresentando respectivamente 9, e 4 dias com chuva. Por outro lado, no mês de agosto notadamente seco, observou-se na série analisada que o ano de 1998 apresentou 11 dias com chuva. Resultados muitos semelhantes aos verificados acima foram obtidos por Sant Anna Neto e Barrios (199) 2π ( X Z = s X ) 172

3 quando estudaram o comportamento do número de de dias de chuva para o município de Presidente Prudente localizado nas seguintes coordenadas geográficas: latitude 22º 7 S, longitude 1º 23 W e altitude de 43 metros. Para o caso de Presidente Prudente o período analisado foi de 199 a Esta semelhança nos resultados parece estar associada ao fato de que os dois locais (Maringá e Presidente Prudente) se encontrarem em uma região de transição climática. Tabela 1 do número de dias de chuvas por mês no período de 198 a 1999 no município de Maringá PR. Fonte: ECPM Mês Ano Média DP Total Máx Mín Nas Tabelas 2, 3 e 4 encontram-se as distribuições de freqüência do número de dias de chuva de cada mês para Maringá PR, ajustado a uma distribuição de freqüência contínua do tipo normal. Tabela 2 Distribuição de freqüência do número de dias de chuva para Maringá PR nos meses de janeiro a abril. Mês Classes Ponto médio f Zi F(Zi) f(xi) fe a 2, -1,91,3,3, a 1 7, 3 -,9,18,1 3, Janeiro 1 a 1, 1,1,4,3 7,11 1 a 2 17, 3 1,11,87,33,3 2 a 2 22, 4 2,11,98, 2,32 a 2, 1-2,4,2,2,41 a 1 7, 2 -,84,2,18 3, Fevereiro 1 a 1, 9,3,4,44 8,8 1 a 2 17, 8 1,,94,3, 2 a 2 22, 2,7 1,, 1,13 a 2, -1,87,3,3,1 a 1 7, 7 -,43,33,3, Março 1 a 1, 1 1,1,84,1 1,2 1 a 2 17, 3 2,44,99,1 2,98 2 a 2 22, 3,88 1,,1,1 a 2, 2-1,11,13,13 2,7 a 1 7, 13,,73,9 11,84 Abril 1 a 1, 2,3,99,2,28 1 a 2 17, 4, 1,,1,21 2 a 2 22,,71 1,,, 173

4 Tabela 3 Distribuição de freqüência do número de dias de chuva para Maringá PR nos meses de maio a agosto. Mês Classes Ponto médio f Zi F(Zi) f(xi) fe a 2, 4 -,7,22,22 4,47 a 1 7, 11,1,7,47 9,43 Maio 1 a 1, 4 1,78,9,27,3 1 a 2 17, 1 3, 1,,4,7 2 a 2 22, 4,31 1,,, a 2, -,3,2,2,29 a 1 7, 11,3,74,47 9,43 Junho 1 a 1, 3 1,89,97,23 4,9 1 a 2 17, 1 3,1 1,,3, 2 a 2 22, 4,4 1,,, a 2, 11,,, 1, a 1 7, 8 1,,9,4 9,1 Julho 1 a 1, 1 3,3 1,,,99 1 a 2 17, 4,94 1,,, 2 a 2 22,,9 1,,, a 2, 11,,, 1, a 1 7, 8 1,,9,4 9,1 Agosto 1 a 1, 1 3,3 1,,,99 1 a 2 17, 4,94 1,,, 2 a 2 22,,9 1,,, Tabela 4 - Distribuição de freqüência do número de dias de chuva para Maringá PR nos meses de setembro a dezembro. Mês Classes Ponto médio f Zi F(Zi) f(xi) fe a 2, 4 -,91,18,18 3,3 a 1 7, 8,39,,47 9,41 Setembro 1 a 1, 8 1,9,9,3, 1 a 2 17, 3, 1,,4,88 2 a 2 22, 4,3 1,,,3 a 2, 2-1,4,7,7 1,44 a 1 7, -,13,4,38 7,2 Outubro 1 a 1, 1,19,88,43 8,9 1 a 2 17, 1 2,2,99,11 2,22 2 a 2 22, 3,8 1,,1, a 2, 3 -,97,17,17 3,32 a 1 7, 9,17,7,4 8,3 Novembro 1 a 1, 1,31,9,34,7 1 a 2 17, 2 2,4,99,9 1,7 2 a 2 22, 3, 1,,1,14 a 2, -2,4,1,1,14 a 1 7, 3 -,97,17,1 3,18 Dezembro 1 a 1, 11,2,7,3 1, 1 a 2 17, 2,1,98,28,9 2 a 2 22, 3, 1,,2,44 174

5 Ao ajustarmos uma distribuição de probabilidade a um conjunto de dados, trabalha-se com a hipótese de que esta representa adequadamente aquele conjunto de dados. Mas é necessário que se faça um teste estatístico para verificar se isto é correto, a princípio aceita-se a hipótese de que o modelo escolhido representa bem os dados apenas através de uma inspeção visual no histograma de freqüência e nas diferenças entre freqüência observadas e as teóricas (Assis et al., 199). Como pode ser observado nas Tabelas 2, 3 e 4 e na Figura 1 os valores estimados da distribuição de freqüência de ocorrência de número de dias com chuva mantiveram-se bem próximos aos valores observados. Efetuando uma análise visual constata-se um comportamento bastante semelhante a uma distribuição de freqüência contínua do tipo normal quando se estuda o período mensal. Aplicando-se o teste de aderência para verificar a normalidade deste conjunto de dados aos níveis de significância de 1% e % constata-se que a distribuição normal pode ser utilizada para estudar os dados apresentados em quase todos os meses do ano. Com exceção dos meses de maio e junho que correspondem ao período de transição entre a época chuvosa e seca observada na região. Notadamente os meses de julho e agosto, que apresentam as menores ocorrências de precipitação pluviométrica, poderiam não apresentar um comportamento que pudesse ser descrito através de uma distribuição de freqüência contínua do tipo normal, como pode ser observado na Figura 1. No entanto, através do teste para normalidade de Lilliefors, 197 citado por Campos, 1983 constata-se que a distribuição de freqüência normal pode ser convenientemente utilizada para estudar o comportamento da variável neste período. Observa-se, para Maringá, no período de dezembro a março e inclusive em outubro uma maior probabilidade de ocorrência de 1 a 1 dias com chuva por mês na série estudada. Espera-se no período de abril a junho e nos meses de setembro e novembro que ocorram com maior freqüência a 1 dias com chuva por mês. O período mais seco do ano para a região compreendido entre os meses de julho e agosto, apresentou maior probabilidade de ocorrência de a dias com chuva. Trabalhando com uma série temporal de 2 anos, que compreendia o período de 199 a 1994, Sant Anna Neto e Barrios (199), encontraram para a região de Presidente Prudente, porção oeste do Estado de São Paulo, resultados bastante semelhantes aos apresentados para Maringá, porção noroeste do Estado do Paraná. No caso de Presidente Prudente, para o período de dezembro a março observou-se, na série estudada, maior freqüência de ocorrência de 1 a 1 dias com chuva. Entre os meses de abril a julho e setembro a novembro constatou-se maior número de anos apresentando de a 1 dias com chuva. Nos meses de julho e agosto, período mais seco do ano, foi mais freqüente a ocorrência de a dias com chuva em cada mês estudado. Assis (1994) estudando uma série de 9 anos de observações de precipitação pluvial para Pelotas-RS procurou determinar a seqüência de dias com chuva ou sem chuva iniciadas 31 dias seguintes aos dias 1, 11, 21 de cada mês sendo deste modo que o ano foi dividido em 3 períodos. Os resultados mostraram que a distribuição binomial negativa truncada e a distribuição geométrica foram adequadas para descrever tanto a ocorrência de dias chuvosos quanto a de dias sem chuva. 17

6 1 Janeiro 1 Fevereiro Março freqüência 14 7 Abril Maio Junho Julho Agosto 1 Setembro 14 Outubro 7 1 Novembro Dezembro Figura 1 Representação gráfica da freqüência observada e da freqüência esperada do número dias de chuva de cada mês para Maringá PR, cálculos efetuados a partir dos dados observados no período de 198 a

7 CONCLUSÕES Aceita-se a hipótese, exceto para os meses de maio e junho, de que as freqüências estimadas com base na distribuição contínua normal não diferem das freqüências observadas ao nível de significância de 1% e % quando se estuda o período mensal AGRADECIMENTOS Agradecemos ao Professor Eraldo Schunk do Departamento de Estatística da Universidade Estadual de Maringá pelo tratamento estatístico dos dados e valiosas sugestões. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ASSIS, F.N.de, Probabilidades de ocorrência de dias sem chuva e chuvosos em Pelotas - RS. Revista Brasileira de Agrometeorologia, Santa Maria, v. 2, p , ASSIS, F. N. de, ARRUDA, H. V., PEREIRA, A.R. Aplicações de estatística à climatologia. Pelotas: Ed. Universitária, p. BERNARDES, L. R. M., AGUILAR, A. P., ABE, S. de ocorrência de veranicos no Estado do Paraná. Boletim de Geografia, UEM, Maringá, v., n. 1, p , INSTITUTO NACIONAL DE METEOROLOGIA. Manual de observações meteorológicas. 3ª ed. Brasilia, p. SANT ANNA NETO, J.L. & BARRIOS, N.A.Z. Boletim climatológico. Presidente Prudente, FCT/UNESP, 199. p. WREGE M.S., GONÇALVES S.L., CARAMORI P. H., et al. Risco de deficiência hídrica na cultura do feijoeiro durante a safra das águas no estado do Paraná. Revista Brasileira de Agrometeorologia, Santa Maria, v., n. 1, p. 1-9,