Comportamento da Tendência Temporal da Temperatura do Ar em Microrregiões do Estado de Sergipe

Transcrição

1 Comportamento da Tendência Temporal da Temperatura do Ar em Microrregiões do Estado de Sergipe Inajá Francisco de Sousa 1, Pedro Vieira de Azevedo 2, Vicente de Paulo Rodrigues da Silva 2, David Nogueira dos Santos 3 1 Universidade Federal de Sergipe/Departamento de Engenharia Agronômica. Cidade Universitária Prof. Aloísio de Campos s/n, ifsousa@ufs.br; 2 Universidade Federal de Campina Grande - UACA/CTRN/UFCG, pvieira@dca.ufcg.edu.br; vicente@dca.ufcg.edu.br ; 3 Mestre em Meteorologia SEMARH-SE, Bolsista CNPq David_nsantos@yahoo.com.br ABSTRACT: The monthly and annual air temperature means for the greater possible number of Sergipe state locations were used to evaluate the tendency of annual rainfall in each climatic micro-region of state. The results indicated that: All the micro-regions showed significant trend of increasing temperature, especially for the large micro-region Aracaju that showed the greatest significant trend (1.96) increase with increase of (0.9 C) over the analysis period of 22 years. KEYWORDS: Climatical micro-regions, statistical tendency, significant levels. 1. INTRODUÇÃO Nos últimos anos, o estudo de possíveis mudanças no clima regional e global e as suas variabilidades têm sido objeto de muitas pesquisas climáticas. Atualmente, um grupo de trabalho formalizado pela OMM (Organização Meteorológica Mundial) vem desenvolvendo esforços visando a construção de índices de detecção de mudanças climáticas para todas as regiões do mundo. Para tanto, desenvolveram um software denominado RClimDex, baseado no R e planilha Excel, e com saídas gráficas e tabelas dos índices estimados. Ao todo são computados 27 índices. Vale salientar que o RClimDex é de fácil manuseio e livre de custo. Além disso, para o cálculo destes índices, as variáveis meteorológicas básicas são a precipitação diária e temperaturas máxima e mínima diária, para um período mínimo de aproximadamente quarenta anos contínuos. Isto mostra o interesse de grupos de pesquisa em monitorar possíveis mudanças climáticas que ocorra em diferentes regiões do mundo. Estudos de tendência climáticas para a América do Sul, utilizando o RClimDex, foram elaborados por Vincent et al. (2005) e Haylock et al. (2006). Entretanto, estes pesquisadores fizeram um trabalho de grande escala, não sendo possível detectar eventos regionais, pois, para a região Nordeste do Brasil foram usadas apenas três estações meteorológicas. Objetivando refinar, do ponto de vista da distribuição espacial, as investigações de Vincent et al. (2005) e Haylock et al. (2006), Santos & Brito (2007) calcularam índices de detecção de mudanças climáticas para quarenta e quatro postos pluviométricos dos estados da Paraíba e Rio Grande do Norte, fazendo uso do RClimDex. Vários estudos sobre processos de desertificação em áreas do Semi-Árido da região Nordeste têm sido desenvolvidos (Nimer, 1980; Ferreira et al., 1994; Sampaio et al., 1994, entre outros). Entretanto, muitos desses estudos deram pouca ênfase às variações climáticas, principalmente às questões relacionadas com a variabilidade interanual e interdecadal do clima e ao processo de realimentação clima-vegetação. Logo, estudos visando verificar possíveis contribuições da variabilidade climática sobre os avanços e recuos do processo de desertificação em áreas do Semi-Árido, bem como a influência destes processos na dinâmica da vegetação e a possível importância da ação antrópica na dinâmica do clima devem ser

2 desenvolvidos. Face ao exposto, o presente estudo objetivou a avaliação da tendência ao processo de desertificação em áreas do estado da Paraíba, com base nas séries temporais da temperatura do ar. 2. MATERIAL E MÉTODOS Em função da falta de série histórica de dados de temperatura do ar em diversos municípios do Estado de Sergipe, foi necessário fazer estimativa para a obtenção desse parâmetro Modelo de estimativa da temperatura do ar A temperatura mensal do ar (média, mínima e máxima) das localidades com indisponibilidade de dados de temperatura do ar foi obtida em função das coordenadas geográficas (latitude, longitude e elevação) e das Anomalias de Temperatura da Superfície do Mar (ATSM) do oceano Atlântico. O modelo empírico de estimativa da temperatura do ar é uma superfície quadrática dada por (Cavalcanti & Silva, 1994): T = a + aλ+ a φ + a h + a λ + a φ + a h + a λφ + a λh + a φh + ASST ij (1) ij em que a0,..., a 9 são os coeficiente de regressão, λ é longitude, φ é a latitude e h a elevação de cada posto analisado. Os índices i e j indicam, respectivamente, o mês e o ano para o qual se está calculando a temperatura do ar (T ij ). Assim, o sinal da ATSM ij assume valores positivos e negativos de acordo com o padrão de comportamento da TSM do oceano. Cavalcanti & Silva (1994) também utilizaram uma superfície quadrática, mas expressa apenas em função das coordenadas geográficas, para determinar as temperaturas médias e extremas no NEB. As temperaturas médias, máximas e mínimas do Nordeste do Brasil são melhores correlacionadas com as ATSM s do oceano Atlântico Sul (Silva, comunicação pessoal). Os dados de temperatura do ar, obtidos por esse modelo, serão validados com os dados colhidos nas estações meteorológicas automáticas Tendência temporal Teste de Mann-Kendall A tendência temporal dos valores médios mensais e anuais da temperatura do ar foi analisada através do teste de Mann-Kendall. Esse teste consiste em comparar cada valor da série temporal com os valores restantes, sempre em ordem seqüencial. É contado o número de vezes que os termos restantes são maiores do que o valor analisado. A estatística S é obtida pela soma de todas as contagens, como segue: n i= 1 S = sinal(xi x j) (2) i= 2 j= 1 em que o sin al(xi x j) é obtido da seguinte forma: -1 para x i < 0 ; 0 para x i = 0 e 1 para x i > 0. A estatística S tende à normalidade para n grande, com média e variância definidas como se segue: ES [ ] = 0, (3) Var( S) = 1 n( n 1)( 2n 5 ), 18 + (4)

3 em que n é o tamanho da série temporal, t p é o número de passos até o valor p e q é o número de valores iguais. O teste estatístico Z é dado por: S 1 se S > 0, Var( S) Z = 0 se S= 0, (5) S 1 se S < 0. Var( S) A presença de uma tendência estatisticamente significante na série temporal foi avaliada usando-se o valor de Z. Essa estatística é usada para testar a hipótese nula de que nenhuma tendência existe. O valor positivo de Z indica uma tendência crescente. Para testar qualquer tendência constante crescente ou decrescente para um nível significante de p, é rejeitada a hipótese nula se o valor absoluto de Z é maior que Z 1-p/2, o qual é obtido na tabela da distribuição normal. Neste trabalho serão aplicados os níveis de significância de p = 0,01 e 0,05. Por outro lado, se Z estiver entre 1,96 e 2,57 ou maior do que 2,57, rejeita-se a hipótese nula aos níveis de 5 e 1%, respectivamente. Assim, as médias são estatisticamente diferentes nesses níveis de significância. 3. RESULTADOS E DISCUSSÃO A análise da série de dados processados foi feita apenas para locais representativos de cada Microrregião do Estado de Sergipe (Figuras 1 a 5). A microrregião da grande Aracaju conforme a Figura 1, referente ao município de Aracaju. A equação da tendência média da temperatura do ar indica tendência positiva aos níveis (1,96), significando que houve aumento, para os níveis de significância de 0,05 e 0,01, da temperatura do ar ao longo do período analisado (0,8 C). Na microrregião do Alto Sertão Sergipano representada pela Figura 2, referente ao município de Monte Alegre. A equação da tendência média da temperatura do ar indica que houve tendência positiva (1,91), o que indica um aumento expressivo, para os níveis de significância de 0,05 e 0,01, da temperatura ao longo do período analisado (0,9 o C). Enquanto que na microrregião do Médio Sertão Sergipano conforme a Figura 3, onde foi escolhido o município de Aquidabã. Nesse município, a equação da tendência média da temperatura do ar indica tendência positiva (1,87), significando um aumento para os níveis de significância de 0,05 e 0,01, da temperatura do ar ao longo do período analisado (0,9 o C). Para a microrregião do Centro Sul do Estado de acordo a Figura 4, referente ao município de Poço Verde. Nesse município, a equação da tendência média da temperatura do ar indica que houve uma tendência positiva (1,91), representando um aumento, para os níveis de significância de 0,05 e 0,01, da temperatura ao longo do período analisado (0,8 o C). O mesmo aconteceu na microrregião Sul, representado pela Figura 5, na qual foi selecionado o município de Frei Paulo. A equação da tendência média da temperatura do ar indica que houve uma tendência positiva (1,91), indicando aumento para os níveis de significância de 0,05 e 0,01, da temperatura ao longo do período analisado(0,8 o C).

4 Figura 1 e 2. Tendência da temperatura média anual para os municípios de Aracaju e Monte Alegre- SE. Figura 3 e 4. Tendência da temperatura média anual para os municípios de Aquidabã e de Poço Verde-SE. Figura 5. Tendência da temperatura média anual para o município de Frei Paulo-SE. 4. CONCLUSÕES A análise da tendência temperatura média do ar nas microrregiões do estado de Sergipe permite concluir que: 1. Apenas a microrregião da Grande Aracaju apresenta a maior tendência significativa (1,96) de aumento da temperatura do ar (0,8 o C) ao longo do período analisado; 2. As demais microrregiões do estado de Sergipe (Centro Sul, Sul e Alto Sertão) apresentam tendência de aumento significativo (1,91) de temperatura do ar ao longo dos anos analisados (em torno de 0,8 o C).

5 5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS FERREIRA, D.G.; MELO, H.P.; NETO, F.R.R.; NASCIMENTO, P.J.S. do. A Desertificação no Nordeste do Brasil: Diagnóstico e Perspectiva. IN: Conferência Nacional e Seminário Latino-Americano da Desertificação, Fortaleza, 7 a 11 de março de ESQUEL PNUD GOVERNO DO CEARÁ BNB: Fortaleza, 1994, 56p. HAYLOCK, M.R., PETERSON, T.C., ALVES, L.M., AMBRIZZI, T., ANUNCIAÇÃO, Y.M.T., BAEZ, J., BARROS, V.R., BERLATO, M.A., BIDEGAIN, M., CORONEL, G., GARCIA, V.J., GRIMM, A.M., KAROLY, D., MARENGO, J.A., MARINO, M.B., MONCUNILL, D.F., NECHET, D., QUINTANA, J., REBELLO, E., RUSTICUCCI, M., SANTOS, J.L., TREBEJO, I., VINCENT, L.A. Trends in total and extreme South American rainfall and links with sea surface temperature. Revised for the Journal of Climate, NIMER, E. Subsídio ao Plano de Ação Mundial para Combater a Desertificação Programa das Nações Unidas para o Meio Ambiente (PNUMA). REVISTA BRASILEIRA DE GEOGRAFIA, V. 42, N. 3, P , SAMPAIO, E.V.S.B.; SOUTO, A.; RODAL, M.J.N; CASTRO, A.A.J.F.; HAZIN,C. CAATINGAS E CERRADOS DO NE BIODIVERDIDADE E AÇÃO ANTRÓPICA. IN: CONFERÊNCIA NACIONAL E SEMINÁRIO LATINO-AMERICANO DA DESERTIFICAÇÃO, FORTALEZA, 7 A 11 DE MARÇO DE ESQUEL PNUD GOVERNO DO CEARÁ BNB: FORTALEZA, 1994, 15P. SANTOS, C.A.C. & BRITO, J.I.B. Análise de índices de detecção das mudanças climáticas para o semi-árido do Brasil e suas relações com TSM e IVDN. Revista Brasileira de Meteorologia, 2007 (no prelo). 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 , 2005.