Mudança climática global e o comportamento da precipitação de longo prazo no estado da Paraíba

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1 Mudança climática global e o comportamento da precipitação de longo prazo no estado da Paraíba Francisco de A. S. de Sousa 1,3 ; Solange S. de Sousa 2 e Roni Valter de S. Guedes 3,3 1 Professor Associado D.Sc. fassis@dca.ufcg.edu.br 2 Bolsista de projeto. solange.salviano2@hotmail.com 3 Mestrando do Programa de Pós-graduação em Meteorologia 3 Departamento de Ciências Atmosféricas - DCA. Universidade Federal de Campina Grande (UFCG). Av. Aprígio Veloso, 882, Bodocongó, Campina Grande-PB/Brasil. Abstract In this work was used the time series of total annual precipitation at 55 rain gauge in the period , to evaluate the behavior of long-term precipitation. Each series was divided into two sub-series: sub-série1, and sub-série2, from 1986 to 2009, then 110 averages were obtained and applied the Student-t test for paired samples. This type of test is used to verify that the samples can be considered as originating from the same population, the test is robust given that is not affected by deviations from normality. Only 18.2% of municipalities did not pass the test and t crítico =1.714 level of significance. Can say with 95% probability that at least 81.8% of the municipalities in the rain state of Paraíba, in the last 48 years, has natural variability. Keywords: Climate change, climatic variability, t-student test 1. Introdução A precipitação pluviométrica no Nordeste do Brasil resulta da atuação dos sistemas atmosféricos de diferentes várias escalas, tais como Zona de Convergência Intertropical (Uvo, 1989), Vórtices Ciclônicos de Ar Superior (Kousky e Gan, 1981), Sistemas Frontais (Kousky, 1979) e Distúrbios de Leste (Espinoza, 1996 ). Adicionalmente ainda há as anomalias atmosféricas de escala planetária, como o Dipolo do Atlântico e ENSO, que podem modificar a frequência, distribuição espacial e intensidade desses sistemas. Mota (1997) verificou há atuação de brisas marítima e terrestre e de vale-montanha, dependendo da hora e local, na formação da convecção e posterior precipitação. O Estado da Paraíba está situado no extremo leste da região Nordeste do País. Faz limites ao Norte com o Estado do Rio Grande do Norte, ao Sul com o Estado de Pernambuco, a Oeste com o Estado do Ceará e a Leste com Oceano Atlântico. Seu relevo caracteriza-se pela existência de uma faixa litorânea de baixada, pelo Planalto da Borborema na região central e pelo Planalto Ocidental na parte oeste. O ponto mais elevado do Estado é o pico do Jabre, com metros de altura, localizado no Planalto da Borborema. O clima é tropical, predominando o semiárido no interior, com médias térmicas elevadas, em torno de 27ºC e chuvas escassas e irregulares, menos de 800 mm ao ano. A vegetação de caatinga, típica do clima semiárido, é predominante na região central do Estado. A caatinga apresenta-se verde apenas no período chuvoso, meses em que ocorrem as chuvas. Suas árvores têm troncos grossos, tortuosos e com espessas cascas, folhas grossas e com espinhos. Os rios Paraíba, Piancó, Piranhas, Taperoá, Mamanguape, Curimataú, do Peixe, Camaratuba, Espinharas, Miriri e Gramame são os mais importantes do Estado. A área do Estado é igual a ,6 Km 2, engloba 223 municípios e tem quase 98% de seu território inserido no Polígono da Seca. Sua população é estimada em habitantes,

2 Naturalmente, o estado da Paraíba apresenta grande variabilidade espacial das chuvas. As regiões do Agreste e Litoral apresentam chuvas médias anuais superiores a 1083,4 mm, no Sertão 821,9 mm e no Cariri e Curimataú 516,1 mm. O objetivo deste trabalho foi o de verificar o comportamento da chuva no Estado da Paraíba frente a possíveis mudanças do clima global. 2. Material e Métodos Neste trabalho foram utilizadas as séries temporais dos totais anuais precipitados em 55 postos pluviométricos, no período de 1962 a 2009, para avaliar o comportamento da precipitação de longo prazo. A distribuição espacial desses postos é mostrada na Figura 1. Cada uma das séries temporais foi dividida em duas subséries: subsérie1, de 1962 a 1985 e subsérie2, de 1986 a 2009, em seguida foram obtidas 110 valores médios e aplicado o teste t- Student para amostras emparelhadas. Esse tipo de teste é usado para verificar se as amostras podem ser consideradas como provenientes de uma mesma população, o teste é robusto haja vista que não é afetado por desvios da normalidade. Matematicamente é dado, segundo Costa Neto (1977), pela Eq. (1): d t s n d (1) em que d e s d é a média e o desvio-padrão da amostra das diferenças, respectivamente, é o valor testado da média das diferenças nas proporções e n o tamanho da amostra das diferenças. Testam-se as hipóteses H 0, d 0 e H 1, d 0 de forma bilateral com nível de significância 0, 05. BBC Latitude CUE JEO PIC TRF ARA SFO CAA POL VSD PEL SSG CSS ARI CAZ MAT STL SRR MME COR PAT ALG AGR JUZ SOL CAT POH JOP PSS SPE CES SRG MDA TPA CAG DES GJO ING ITA BOV SDG ALA ABR SFB SPA BOQ COM GBR MNA COO BSM MON CAU SJT SSU Longitude Figura 1. Distribuição espacial dos postos pluviométricos utilizados no estudo 3. Resultados e Discussão

3 A Tabela 1 do ANEXO A exibe os valores do teste t-student. Os municípios de Catingueira, Mãe d água de Dentro, Desterro de Malta, Camalaú, Congo, Lagoa dos Marcos, Alhandra, Cruz do E. Santo, Cuité e São João do Tigre, 18,2% do total, não passou no teste para t crítico = 1,714 e nível de significância, 0, 05. A Figura 2 exibe a variabilidade espacial da precipitação média anual do estado da Paraíba. As maiores diferenças são aquelas dos municípios que não passaram no teste t- Student. Prtecipitação média anua (mm) Subsérie1 subsérie Postos pluviométricos Figura 2. Variabilidade espacial da precipitação média anual do estado da Paraíba A Figura 3 exibe a correlação entre a subsérie1 e subsérie2. Pode ser visto que há uma ótima concordância entre elas. O coeficiente de determinação foi de 89,4%. Precipitação média da subsérie2 (mm) y = 0,9647x r = 0, Precipitação média da subsérie1 (mm) Figura 3. Comparação da variabilidade das duas subséries Com base nos resultados pode se afirmar que não houve mudanças significativas no padrão de chuvas do estado da Paraíba. Os resultados estatísticos obtidos pelo teste t-student garante, com cerca de 95% de probabilidade, que em 81,8% dos municípios essa afirmativa é verdadeira.

4 Em um de seus trabalhos Marengo (2007) afirma [...] no Nordeste do Brasil tem sido observado pequeno aumento nas chuvas de longo prazo, mas a tendência não é estatisticamente significativa. [...]. Também corroboram com o mesmo ponto de vista os autores Marengo et al., (1998), Marengo e Alves (2005). Eles afirmam [...] na bacia hidrográfica do rio São Francisco, em Juazeiro, as tendências hidrológicas nas séries de vazões e cotas não são consistentes com redução ou aumento da chuva, isso indica que é pouco provável que o clima esteja mudando significativamente na região [...]. 4. Conclusões Não há mudanças no clima global que justifique comportamento diverso da chuva no estado nos últimos 48 anos. A variabilidade da chuva no Estado está dentro da normalidade da região Nordeste do Brasil e associada aos sistemas atmosféricos atuantes na região. Como sempre ocorreu, o Nordeste do Brasil e o estado da Paraíba em particular, pelo menos nos últimos 48 anos, apresenta variabilidade climática natural, alternando anos extremamente chuvosos e anos de secas severas. 5. Referências COSTA NETO, P. L. DE O. Estatística. Edgard Blücher LTDA, São Paulo, 264p., ESPINOZA, E. S. Distúrbios nos ventos de leste no Atlântico Tropical. Dissertação de Mestrado. São José dos Campos, INPE, KOUSKY, V. E. Frontal influences on northeast Brazil, Monthly Weather Review, v.107, n 9, p , KOUSKY, V. E.; GAN M.A. Upper tropospheric cyclones vortices in the tropical South Atlantic. Tellus, 33: MARENGO, J. ALVES, L. M. 2005: Tendências hidrológicas da bacia do Rio Paraíba do Sul, Revista Brasileira de Meteorologia, 20, MARENGO, J. TOMASELLA, J. UVO, 1998: Long-term stream flow and rainfall fluctuations in tropical South America: Amazônia, Eastern Brazil and Northwest Peru. Journal Geophysical. Resources, 103, MOTA, G. V. Estudo observacional de distúrbios ondulatórios de leste no nordeste brasileiro. Dissertação de Mestrado. São Paulo, USP, UVO, C. R. B. A zona de convergência intertropical (ZCIT) e sua relação com a precipitação na região norte e nordeste brasileiro. Dissertação de Mestrado em Meteorologia. INPE. São José dos Campos, ANEXO A Tabela 1. Valores calculados do teste t de Student Código* Municípios Valor do teste Código* Municípios Valor do teste

5 CAZ Cajazeiras -0,2352 GJO Gurjão 0,4230 CON Conceição 0,8405 JOP João Pessoa 0,2788 SRG Serra Grande -1,1075 ALA Alhandra -1,9256 SDG Santana dos Garrotes -1,3187 CES Cruz do E. Santo 3,5863 MNA Manaíra -0,4632 ING Ingá 0,9141 SSG São Gonçalo 0,1707 ALG Alagoa Grande -0,0212 COR Coremas 1,2740 CSS Salgado -0,0294 CAT Catingueira 2,5682 PIC Picuí 0,5758 MAT Malta -0,2787 SRR Serraria 0,6031 MDA Mãe d água de Dentro 2,3312 ARA Araruna 1,0553 JEO Jericó 0,5847 MME Mamanguape 0,7418 POL Pombal -0,0795 ARI Araçagi -0,4663 VSD Desterro de Malta -2,8936 ITA Itabaiana 1,3311 BBC Belém do B. do Cruz 0,1346 STL Santa Luzia 1,1820 PAT Patos -0,7694 CUE Cuité 1,7976 MON Monteiro -0,7443 SPE Sapé 0,7670 SSU São S. do Umbuzeiro 1,5209 POH Pocinhos 0,7381 CAU Camalaú 3,3384 SJT São J. do Tigre 2,2489 COO Congo 1,7496 SOL Soledade 0,0708 SFB Bananeiras/Sumé 0,6818 AGR Aguiar -0,7667 PSS Passagem 1,1065 ABR Água Branca -0,3680 TPA Taperoá 0,4213 BOV Boa Ventura 0,4791 BSM Barra de São Miguel 0,8980 TRF Triunfo 0,4479 BOQ Boqueirão 1,2541 PEL Pedra Lavrada 0,9317 SPA Serra Branca 0,1790 CAA Caiçara -1,3078 JUZ Juazeirinho -0,0655 DES Desterro -1,2155 GBR Lagoa dos Marcos 1,8082 SFO São Francisco 1,3656 CAG Campina Grande -0,0106 Código* Refere-se às abreviaturas da Figura 1