ANÁLISE DE INTENSIDADES MÁXIMAS DE CHUVA NO ESTADO DA PARAÍBA

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1 ANÁLISE DE INTENSIDADES MÁXIMAS DE CHUVA NO ESTADO DA PARAÍBA Lincoln Muniz Alves Departamento de Ciências Atmosféricas DCA/CCT/UFPB Rua Celestino Martins Costa,, Catolé, Campina Grande-PB, - lincolnmuniz@hotmail.com Maria Regina da Silva Aragão Departamento de Ciências Atmosféricas DCA/CCT/UFPB Av. Aprígio Veloso, Bodocongó, Campina Grande-PB, regina@dca.ufpb.br Raimundo Sérgio Santos Góis Área de Engenharia de Recursos Hídricos DEC/AERH/CCT/UFPB Av. Aprígio Veloso,, Bodocongó, Campina Grande-PB, sgois@rechid.ufpb.br Ricardo de Aragão Área de Engenharia de Recursos Hídricos DEC/AERH/CCT/UFPB Av. Aprígio Veloso,, Bodocongó, Campina Grande-PB, ricardo@yahoo.com ABSTRACT Maxima -minute rainfall intensities (RI) are used to determine the frequency of occurrence of rainfall events in two categories: strong (RI >, mm/h) and moderate (, < RI, mm/h). The data cover the period 9-9 for rain gauge stations located within of the homogeneous rainfall regions of Paraíba state. The homogeneous regions of Sertão and Alto Sertão show the highest numbers of strong events throughout the period of study. Meanwhile, moderate cases are more frequent in the Litoral, Agreste and Alto Sertão. All stations have a smaller number of events in both categories at the beginning of the decade (9-9). The year of 9 shows the highest number of strong cases for all stations. A similar result is found for moderate cases except for two stations. The monthly distribution of strong events shows that they occur in or months in 9 while the majority is found from February to may in 9. INTRODUÇÃO O Estado da Paraíba, localizado no setor leste do Nordeste do Brasil, tem um clima que se caracteriza pela irregularidade espacial e temporal da precipitação, o que ocasiona desastres climáticos tais como secas, veranicos, enchentes, etc. Tal fato tem motivado o estudo desse parâmetro sob os mais variados enfoques, já que ele serve de base à obtenção de informações essenciais a diversas atividades, tais como: dimensionamento de obras hidráulicas, irrigação, prevenção e controle de enchentes, etc. Até o presente, a maior parte dos estudos realizados se baseia em séries climatológicas formadas por totais diários ou mensais de precipitação para estações distribuídas no Estado. A ausência de um acervo de dados adequado vinha impedindo que um parâmetro igualmente importante fosse estudado, a nível de Estado: as intensidades máximas de chuva, para vários intervalos de tempo. Este estudo visa contribuir para preencher essa lacuna através da determinação do número de ocorrências, dentro de vários intervalos, das intensidades máximas de chuva observadas para a duração de cinco minutos, utilizando para isto dados históricos do banco de dados gerados pela Associação Técnico Científica Ernesto Luiz de Oliveira Júnior (ATECEL) e Área de Engenharia de Recursos Hídricos (AERH) em convênio com a SUDENE, bem como fornecer subsídios ao desenvolvimento de outros estudos. DADOS E METODOLOGIA No desenvolvimento deste estudo foram utilizados dados pluviográficos do banco de dados da Superintendência de Desenvolvimento do Nordeste (SUDENE) para postos localizados no Estado da Paraíba

2 (Figura ), com registro no período 9 9, inseridos nas seis regiões pluviometricamente homogêneas definidas por Silva (99) e Silva et al. (99), com base em séries climatológicas de precipitação total diária: grupo I (Litoral), grupo II (Brejo), grupo III (Agreste), grupo IV (Cariri-Curimataú), grupo V (Sertão) e grupo VI (Alto Sertão). É importante observar que há ausência de dados do ano de 9 para os postos de João Pessoa (Litoral) e Monteiro (Cariri-Curimataú) e do ano de 9 para o posto de Patos (Sertão). Catolé do Rocha -. Antenor Navarro Barra de Santa Rosa Latitude São Gonçalo -. Bonito de Santa Fé Patos Taperoá Seridó Campina Grande João Pessoa -. Monteiro Longitude Fig. Distribuição espacial dos postos pluviográficos no Estado da Paraíba. A relação dos postos pluviográficos utilizados neste estudo consta na Tabela, que evidencia a ausência de postos no grupo II (Brejo). Tabela Relação dos postos pluviográficos utilizados com seus respectivos grupos pluviometricamente homogêneos, número de código e coordenadas Grupo Código Nome Latitude (S) Longitude (W) Altitude (m) I 9 João Pessoa º ' º' III 9 Campina Grande º' º' IV Barra de Sta. Rosa º' º ' IV Seridó º' º' IV Taperoá º' º' IV Monteiro º' º ' 9 V Catolé do Rocha º' º' V Patos º ' º' VI Antenor Navarro º' º' VI 9 São Gonçalo º' º9' VI 9 Bonito de Sta. Fé º9' º' É importante destacar que no período de estudo o ano de 9 apresentou totais pluviométricos abaixo da média climatológica no Nordeste, associados à ocorrência de um dos fenômenos El Niño-Oscilação do Sul mais intensos deste século (Rao et al., 9; Rao et al., 99). Também merece destaque o ano de 9 pelos totais pluviométricos muito acima da média climatológica favorecidos por um episódio de La Niña no Pacífico Equatorial e pela configuração favorável do Dipolo do Atlântico (Rao et al., 99; Roucou et al., 99; Rao et al., 99; Damião, 999). Várias maneiras para obtenção das informações contidas nos pluviogramas estão disponíveis na literatura. Todas possuem, como passo inicial, a seleção dos pluviogramas para os casos de chuvas intensas. O passo seguinte é a obtenção da altura da precipitação para vários intervalos de tempo. Neste trabalho, devido à necessidade de processar um grande número de pluviogramas, foi decidido digitalizá-los e, logo após, efetuar a escolha através de um processo automático, no qual o arquivo gerado na digitalização serviu como base para o processamento das intensidades para várias durações. Devido a não utilização

3 de um intervalo fixo para a digitalização, foi necessário uma homogeneização das durações para o cálculo da intensidade, para o que foi desenvolvido um programa, implementando de forma automática a metodologia descrita por Alcântara e Lima (9). Após obter os dados das intensidades correspondentes à duração de minutos, duração esta utilizada neste estudo, foi aplicada uma metodologia na qual a intensidade diária foi selecionada em intervalos de taxas de precipitação, expressas em mm/h, caracterizando as intensidades de chuva (IC) pelo seu grau como:, < IC, Chuvisco, < IC, Chuva Fraca, < IC, Chuva Moderada IC >, Chuva Forte Os resultados obtidos neste estudo são apresentados, para cada região pluviometricamente homogênea, sob a forma de histogramas dos totais anuais do número de casos de chuva forte e chuva moderada e também a distribuição mensal desses casos nos anos de 9 e 9. RESULTADOS E DISCUSSÃO O número de casos de chuva forte dentro das regiões pluviometricamente homogêneas no período 9-9 é mostrado na Figura. De maneira geral, todos os grupos apresentam comportamento semelhante no que concerne aos anos estudados. Há um menor número de casos no início da década (9-9) enquanto que o ano de 9 apresenta o maior número de casos para todos os postos, com exceção de Monteiro (Fig. b) e Patos (Fig. c), que mostram um número menor em comparação com os outros anos. Há também um maior número de casos nos postos do Sertão e Alto Sertão em comparação com as demais regiões. Climatologicamente, a maior parte dos totais pluviométricos anuais nessas duas regiões está relacionada com a atuação da Zona de Convergência Intertropical (ZCIT) e de sistemas convectivos de mesoescala a ela associadas. A ocorrência desses últimos parece ser favorecida no Alto Sertão conforme mostrado por Vitorino et al. (99), com base em imagens de satélite e dados de precipitação total diária para o período de fevereiro a maio de 99 e 99. Essa maior freqüência deve ser explicada pela interação entre a ZCIT e a fisiografia da Chapada do Araripe, localizada na fronteira dos estados do Ceará, Paraíba e Pernambuco. A influência da orografia também é sugerida pelo posto de Bonito de Santa Fé (Fig. d) que apresenta um número de casos igual ou superior a cinco durante todo o período estudado. A Figura ilustra o número de casos de chuva moderada dentro das regiões pluviometricamente homogêneas no período estudado. Como seria de esperar, o número de casos de chuva moderada é consideravelmente maior do que o de chuvas fortes (Fig. ) para todos os postos, em todos os anos. Contrastando com os resultados obtidos para chuvas fortes, as regiões não apresentam comportamento semelhante no que diz respeito a um menor número de casos no início da década (9-9), já que isso só se verifica no Cariri- Curimataú, Sertão e Alto Sertão (Fig. b-d). No Litoral (João Pessoa) o comportamento é inverso enquanto que no Agreste (Campina Grande) não há um padrão definido (Fig. a). Ainda contrastando com as chuvas fortes, o número de casos de chuvas moderadas é, de maneira geral, maior no Litoral, Agreste e Alto Sertão em comparação com as demais regiões. Por outro lado, semelhantemente ao que foi obtido para chuvas fortes, há um número maior de casos de chuvas moderadas no ano de 9, em todos os postos. As únicas exceções são João Pessoa (Fig. a) e Patos (Fig. b) que apresentam valores praticamente iguais nos anos de 9 e 9.

4 Litoral e Agreste Cariri-Curimataú João Pessoa Campina Grande Seri'do Taperoá Barra de Sta. Rosa Monteiro Sertão Alto Sertão Patos Catolé do Rocha Antenor Navarro Bonito de Sta. Fé São Gonçalo Fig. Número de casos de chuva forte (IC >, mm/h) ocorrido em cada posto inserido na região pluviometricamente homogênea: Litoral e Agreste, Cariri-Curimataú, Sertão e Alto Sertão (Fonte dos dados: ATECEL/AERH/SUDENE) Litoral e Agreste Cariri-Curimataú João Pessoa Campina Grande Seridó Taperoá Barra de Sta. Rosa Monteiro Sertão Alto Sertão Patos Catolé do Rocha Antenor Navarro Bonito de Sta. Fé São Gonçalo Fig. Número de casos de chuva moderada (, < IC, mm/h) ocorrido em cada posto inserido na região pluviometricamente homogênea: Litoral e Agreste; Cariri-Curimataú; Sertão; Alto Sertão (Fonte dos dados: ATECEL/AERH/SUDENE)

5 A Figura mostra a distribuição mensal do número de casos de chuva forte referente aos anos de 9 e 9 para postos selecionados inseridos nas regiões pluviometricamente homogêneas do Estado. Ela evidencia que os casos de 9 se concentram no período de fevereiro a maio, enquanto que em 9 eles ocorrem em ou meses apenas. O posto de Bonito de Santa Fé, por sua vez, apresentou casos em vários meses do ano de 9, o que difere do comportamento dos demais postos. Litoral (João Pessoa) Agreste (Campina Grande) Cariri-Curimataú (Seridó) Sertão (Catolé do Rocha) Alto Sertão (Antenor Navarro) Alto Sertão (Bonito de Sta. Fé) (e) (f) Fig. Distribuição mensal do número de casos de chuva forte (IC >, mm/h) ocorrido nos anos de 9 e 9 para postos selecionados inseridos nas regiões pluviometricamente homogêneas do Estado: João Pessoa (Litoral), Campina Grande (Agreste), Seridó (Cariri-Curimataú), Catolé do Rocha (Sertão), (e) Antenor Navarro (Alto Sertão), (f) Bonito de Santa Fé (Alto Sertão) (Fonte dos dados: ATECEL/AERH/SUDENE) A Figura ilustra a distribuição mensal do número de casos de chuva moderada referente aos anos de 9 e 9 para os mesmos postos da Figura. Como seria de esperar, o ano de 9 se destaca tanto na freqüência de casos quanto na distribuição temporal para todos os postos com uma concentração maior no período de fevereiro a maio. Uma característica importante a ser observada é o número de casos consideravelmente maior no Litoral (João Pessoa) em 9, o que contrasta com os resultados obtidos para as demais regiões.

6 Litoral (João Pessoa) Agreste (Campina Grande) Cariri-Curimataú (Seridó) Sertão (Catolé do Rocha) Alto Sertão (Antenor Navarro) Alto Sertão (Bonito de Sta. Fé) (e) (f) Fig. Distribuição mensal do número de casos de chuva moderada (, < IC, mm/h) ocorrido nos anos de 9 e 9 para postos selecionados inseridos nas regiões pluviometricamente homogêneas do Estado: João Pessoa (Litoral), Campina Grande (Agreste), Seridó (Cariri-Curimataú), Catolé do Rocha (Sertão), (e) Antenor Navarro (Alto Sertão), (f) Bonito de Santa Fé (Alto Sertão) (Fonte dos dados: ATECEL/AERH/SUDENE) CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES As principais conclusões retiradas das análises apresentadas neste trabalho são as seguintes: No período estudado (9-9), o ano de 9 se destaca pelo fato de que quase todos os postos apresentam o maior número de casos tanto de chuva moderada como de chuva forte, enquanto que o inicio da década (9-9) mostra poucos casos nas duas categorias; Na comparação entre os anos de 9 e 9 é evidente que os casos de chuva forte e moderada ocorrem em um número maior de meses no ano de 9; Os postos do Sertão e Alto Sertão apresentam maior número de casos de chuva forte quando comparados aos postos das outras regiões. Em particular, o posto de Bonito de Santa Fé (Alto Sertão) se destaca dos demais pelo elevado número de casos de chuva forte durante todo o período estudado, o que sugere a importância da interação entre a circulação atmosférica e a fisiografia local; De maneira geral, os postos do Litoral, Agreste e Alto Sertão apresentam maior número de casos de chuva moderada em comparação com as demais regiões.

7 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ALCÂNTARA, M.A. de., LIMA, A.R. Estudos hidrológicos das chuvas no Jardim Botânico. I Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária, RJ-GB, Pág., 9. DAMIÃO, M.C. Um estudo das condições atmosféricas em janeiros secos e chuvosos no Semi-árido do Nordeste do Brasil e sua relação com a chuva em meses posteriores na Região. Campina Grande, 999, 9p, Dissertação (Mestrado em Meteorologia) Universidade Federal da Paraíba. RAO, V.B., HADA, K., and HERDIES, D. On the severe drought of 99 in North-East Brazil. International Journal of Climatology, Vol., 9-, 99. RAO, V.B., SÁ, L.D.A., FRANCHITO, S.H., HADA, K. Interannual variations of rainfall and corn yields in Northeast Brazil. Agricultural and Forest Meteorology, Pág. -, 99. RAO, V.B., SATYAMURTY, P. and BRITO, J.I.B. de. On the 9 drought in Northeast Brazil. International Journal of Climatology, Vol., -, 9. ROUCOU, P., ARAGÃO, J.O.R., HARZALLAH, A., FONTAINE, B. and JANICOT, S. Vertical motion changes related to Northeast Brazil rainfall variability: A GCM simulation. International Journal of Climatology, Vol., 9-9, 99. SILVA, S.T.A. da. Influência do El Niño-Oscilação Sul na distribuição espacial da precipitação no Estado da Paraíba. Campina Grande, 99, p, Dissertação (Mestrado em Meteorologia) Universidade Federal da Paraíba. SILVA, S.T.A. da., BRAGA, C.C., ARAGÃO, M.R. da S. Influência do El Niño-Oscilação Sul na distribuição espacial da precipitação no Estado da Paraíba. IX Congresso Brasileiro de Meteorologia, Campos do Jordão, Vol., Pág. -, 99. VITORINO, M.I., SILVA, M.E.S., ALVES, J.M.B. Classificação de sistemas convectivos de mesoescala no setor norte do Nordeste Brasileiro. Revista Brasileira de Meteorologia, v., n., -, 99. 9