o presente trabalho visa identificar sub-regiões homogêneas

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1 200 DETERMINACAO DE REGIOES PLUVIOMETRICAMENTE HOMOGENEAS NO ESTADO DA PARAIBA Célia Campos Braga Bernardo Barbosa da Silva Departamento de Ciências Atmosféricas Centro de Ciências e Tecnologia Universidade Federal da Paraíba-Campus Campina Grande - Paraíba RESUMO o presente trabalho visa identificar sub-regiões homogêneas no,estado da Paraíba a partir de valores médios decendiais de séries temporais de alturas pluviométricas para um período homogêneo de 30 anos de registro. A técnica empregada para identificação destas regiões corresponde a um dos métodos de análise multivariada, mais precisamente o de "agrupamento hierárquico ascendente". A metodologia utilizada tanto evidencia a existência de regiões semelhantes, como oferece subsídios para um possível preenchimento de falhas e a otimização da densidade da rede pluviométrica em cada sub-região deste estado. 1'. INTRODUCAO A disponibilidade dos recursos hídricos no Estado não se mostram em abundância, daí a necessidade de sua utilização da forma mais racional possível. A identificação do potencial hidrometeorológico em sub-regiões homogêneas tem sido obstaculado em razão das interrupções nas séries temporais dos postos que compõem sua rede meteorológica.o conhecimento de regiões homogêneas pode oferecer subsídio considerável no preenchimento de falhas e na densidade ótima da rede. A regionalização da precipitação, quando realizada de forma integrada, isto é, considerando as suas variações interanuais, pode revelar a forma de atuação dos sistemas geradores da chuva na região. A vi'abilidade dessas investigações pode ser concebida através de técnicas de análise multivariada tais como: análise fatorial, componentes principais e análise de agrupamento. No presente trabalho a identificação das regiões pluviometricamente homogêneas.foi obtida através da técnica de classificação automática hierárquica ascendente, segundo a métrica da distância euclidiana. 2. DADOS DISPONlVEIS Uma vez definida a região e importantes flutuações temporal e espacial da precipitação, através da análise quanlitativa do

2 201 clima, escolhemos um período homogêneo que abrangesse o maior número de postos meteorológicos. O período assim escolhido foi de 1930 a 1981, o que garantiu um mínimo de 30 anos de dados para cada posto pluviométrico e possibilitou que 65 locais fossem selecionados. 3. ASPECTOS TEORICOS DA TECNICA A primeira classificação objetiva foi feita por Newman(1915) citado por BENICHOU(1985) com campos de pressão à superfície. Mais tarde, por volta da décade de 80 a viabilidade de técnicas quantitativas de análise de componentes principais e de agrupamentos em climatologia teve seu emprego com mais freqüência. Dentre eles destacam-se os trabalhos de BENICHOU at ai. (1986), ANYADIKE(1987) e SALVI(1984), que em diferentes países empregaram as técnicas acima citadas à variáveis climatológicas. 3.1 AGRUPAMENTO HIERARQUICO Esta técnica tem por objetivo evidenciar a existência de grupos homogêneos e heterogêneos no seio de uma população de dados. Dentre os vários métodos de classificação enfatiza-se aqui, os principais aspectos concernentes ao mét.odo de agrupamento hierárquieo, cuja partição dos indivíduos em K elasses disjuntas, é obtida pela fusão de duas classes da partição em K+1 classes, K+2 classes etc., no sentido de uma distâ.ncia e um critério de agregação (BOUROCHE et ai. ( 1980), DIDAY et ai. (1982». A. distâ.ncia utilizada para medir similaridade ou dissimilaridade entre duas estações Sl e 52 foi a euclidiana que é dada por: onde, S.. representa a precipitação decendial das estaeões S e S'J' O iddice de aglutinação utilizado foi o de inércia intractasse, proposto por WARD(1963), segundo DIDAY et ai. (1982). 4. RESULTADOS E DISCUSSOES Os dados decendiais sobre 30 anos de observações da precipitação calculou-se a matriz de correlação entre as estações (postos) meteorológicos, no sentido de se encontrar a existência de alguma relação entre os postos, verificada através da correlação simples dos dados a serem submetidos à análif..,e de agrupamento.. A matriz de correlação de 65x65 estações descreve o grau de similaridade entre as estações, parte da matriz é mostrada na

3 figura 1.1, esses índices de correlação entre -1.0 e +1.0 constituem um banco de informação, passível de ser utilizada a nível individual. Tal função tem grande utilidade quando na determinação dos grupo~ através da classificação hierárquica ascendente. A distribuição das isolinhas de correlação nas localidades (referência Cajazeiras) dão uma idéia da homogeneidade da chuva na região. Na parte oeste até cerca de 37,0 W a distribuição da chuva nos meses é bastante homogênea e apresenta coeficiente de correlação em torno de 0,90, enquanto que à partir dos 37,0 W a correlação tem uma variação acentuada, da ordem de 0,50 na região do Agreste e -0,38 próximo ao litoral( figura 1. 2). Construída a árvore de ligação( figura 1.3), os grupos são obtidos pela posição do corte transversal, sendo este obtido por opção do analista e segundo critério matemático inércia intragrupos. Efetuou-se 2 cortes, nível 5,0 e 3,8 na árvore de classificação. A árvore mostra que o número de grupos aumenta à medida que se aproxima do início da árvore, consequentemente o índice de inércia diminue na medida que o número de grupos aumenta. Nota-se que no nível 5,0 aparecem os grupos mais genéricos formando 5 classes, enquanto que no nível 3,8 os grupos formados são mais específicos, subdividindo a região em 6 grupos, realçando bem as regiões típicas no estado da Paraíba (figura. 1. 4) Ȯ zoneamento da pluviometria estabelecido através da técnica estatística da classificação ~ltomática hierárquica associada a uma matriz de interdistância da precipitação no estado da Paraíba nos permitiu subdividir a região em 6 sub-regiões típicas no estado: a) grupo 1 (Sertão); b) grupo 2 (Alto-Sertão); c) grupo 3 (Cariri); d) grupo 4 (Agreste); e)grupo 5 (Brejo); f) grupo 6 (Litoral) (figural.4). Considerando a uniformidade dos grupos obtic.os, é possível representar cada sub-região à. partir de uma estação percente, ao grupo que ela faz parte, para fins de preenchimento de falhas e outras análises climáticas. Finalmente, essa metodologia pode ser aplicada a regiões de características climáticas diferentes, onde se dispõe de uma boa densidade de dados. AGRADECIMENTOS Os autores agradecem à engenheira Eyres Diana Ventura pela colaboração oferecida, em especial pelo desenvolvimento dos programas computaciona1.s. 5. BIBLIOGRAFIA ANYADIKE, R.N.C. Regionalization Climatology, 7, of West A Multivariate Classification African Climates, Journal and of BOUROCHE, J.M.ET SAPORTE G L'Analyse des Données, Presses Universitaire France.

4 203 BENICHOU, P Classification Automatique de Situations météorologiques sur l'europe Occidentale. Note SCEM nq18. BENICHOU, Analyse Type P.,CHAMPEAUX, J.L., GOUTORBE,J.P. ET PERIS P de la Pluviométri Sur le Sud Ouest de la France par de Temps. Note EERM NQ 158. DIDAY, E.,LAMAIRE,J.,POUGET,J. et TESTU,F. d'analyse de Données, Bordas Paris Eléments SALVI, L.L Tipologia Climática do Estado de S. Paulo, Segundo Técnicas de Quantificação Revista do Departamento de Geografia da USP. Figura matriz de correlação entre as 65 estaçães meteorológicas '9..., ~ ' ' ,1. 0

5 204 Relação das estações de cada sub-região Grupo 1 - B.B.Cruz(l), B.Juá(4), Pilões(5), Souza(8), Pombal(12), Condado(13), Malta(14), Sta. Luzia(15), Aguiar(27), S.Grande(28), Patos(36), Porcos(37), Teixeira(38), Imaculada(41), Manaíra(54), P.Isabel(55), Agua Branca(56). Grupo 2 - C. Rocha(2),B. Cruz(3), Cajazeiras(6), A. Navarro(7), S. Gonçalo(9), Nazarezinho(10), E. Avidos(ll), B. Sta. Fé(25), Timbauba(26), Itaporanga(29), B. Jesus(30), N. Olinda(31), Curemas(32), Catingueira(33), Piancó(34), Olho d'agua(35). Grupo 3 - Picui(16), B.Sta.Rosa(17), P.Lavrada(18), Olivedos(19), Desterro(40), Salgadinho(42), Taperoá(43), S.J.Cariri(44), Soledade(45), Pocinhos(46), B.Vista(47), Monteiro(57), Sumé(58), Caraúbas(59), Cabaceiras(60), S. J. Tigre(62). Grupo 4 - Araruna(20), C. Grande(49), Ingá(50), Mulungu(51), Itabaiana(53), Umbuzeiro(61). Grupo 5 - Bananeira(21), Areia(22), Guarabira(24), Alagoa Nova(48), Sapé(52). Mamanguape( 23 ), Grupo 6 - Sta. Rita(63), João Pessoa(64), Alhandra(65) la, "" o oc u u o ~ig Arvore de Cl,l~s,ificaç.lo automática l'fctuada ~obre valores médios decendiais da pluviollétri,a para o período 1'

6 205 / i "'.' l\l..1'" ~ _. r '.~,.j'- c:.../ "lt'.)..\ - i.../ ~" '''..r.1' ESTADO DA PARAi BA 00 0., '...,:,7 Fig Isolinhas dos coeficientes de correlação COM referência a Cajazeiras (6)..(./\.-' <..! l<--'. \ " f -.; ( UI l." ').. 1S'- (._J. 3E)OW I..-1'.""''''',.. _., '20._.-.-.,..,... J.. / t;8 'i'~ \ - (.. '-'....,.-".)- /)'51- ~y,"o Fi 9, Zoneamento da pluviométria ã partir da classificação automática hierárqu ica ascedente (CAH) sobre médias decendiais para o perí~ do de