VARIABILIDADE DA PRECIPITAÇÃO PLUVIOMÉTRICA E BALANÇO HÍDRICO EM MARINGÁ

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1 VARIABILIDADE DA PRECIPITAÇÃO PLUVIOMÉTRICA E BALANÇO HÍDRICO EM MARINGÁ Isabel Barbosa dos Anjos Acadêmica do curso Geografia/UEM - Maringá Paraná. Jonas Teixeira Nery Docente do Departamento de Física/UEM - Maringá - Paraná. jonanery@dfi.uem.br ABSTRACT The purpose of this work is to analyse the rainfall of Maringá region. This dataset were taken from Estação Climatológica Principal de Maringá (INMET). The period cover 1980 to The analysis of these parameters was taken from daily, seasonal, annual and interanual timescale. Statistical parameters (mean, standard deviation, coefficient of variation and anomaly) were applied to each dataset. It was calculated the hidric balance for every year, as well. Key words - precipitation, hidric balance, temperature, Maringá. INTRODUÇÃO O estudo do clima ocupa uma área importante no campo da climatologia, porque os processos atmosféricos são dinâmicos e estão interligados entre si. O clima tem influência nas plantas, animais, solos e no homem. Normalmente, faz-se uma definição do tempo e o clima; onde o tempo, refere-se ao estado médio da atmosfera, num certo lugar e num tempo a curto prazo dado em algumas horas ou dia. O clima, refere-se a um certo lugar, mas com um período maior, aproximadamente de 30 a 35 anos. No estudo do clima de uma região podem ser incluídos o maior número possível de informações meteorológicas disponíveis, pois estas informações, expressa o comportamento das variações num determinado tempo, que podem ser em horas ou em dias ou meses e através de métodos estatísticos, chega-se a uma conclusão sobre o comportamento médio, em valores numéricos e gráficos. As estações do ano também são consideradas um bom exemplo das definições climáticas, pois as estações do ano possuem em seu espaço de tempo meteorológico, um comportamento climático sempre esperado, embora ocorram variações não esperadas NETTO,1996. Para fazer o estudo do clima, recorre-se a uma Estação Climatológica, que tem como principal objetivo a observação do tempo de superfície, que consiste na leitura dos aparelhos registradores e no horizonte. É o ponto de partida para qualquer pesquisa da área climatológica e possui todos os registros das variações do tempo, sendo através de registros gráficos e tabelas próprias padronizadas, cumprindo suas atividades tanto para leitura dos aparelhos, como para troca dos gráficos, sempre em horários rigorosamente estabelecidos pela Organização Meteorológica Mundial (OMM). Esses horários vale para o mundo todo, possui também condições físicas adequadas como: horizonte amplo, gramado e cercado de tela, com o máximo de aparelhos registradores. Para a medição da precipitação pluviométrica é utilizado alguns aparelhos registradores, sendo através desta medição que se tem o registro de chuva da região. Há dois tipos de aparelhos para a medição. 1 Pluviógrafo: que contém gráfico, onde indica o início, fim e duração de cada evento pluvial, permitindo calcular a intensidade e não provoca erros devido a evaporação. O uso do gráfico é diário, substituído todas as manhãs às 8 horas, horário (TMG), após um dia chuvoso. 2 Pluviômetro: indica o volume da precipitação ocorrida num período de tempo, onde a água é coletada numa proveta graduada em milímetros. Nos dois aparelhos 1 (um) mm de chuva registrado eqüivale a colocar 1 litro de água por metro quadrado, ou litros por hectare. Ou seja se o volume de água precipitada em um hectare fosse reunido em uma coluna de um metro quadrado de base, atingiria a altura de 10 metros, para cada milímetro de chuva. É um volume enorme de água, que passa desapercebido porque é distribuída em toda a área do terreno e porque se infiltra no solo. Deffune, Para uma região, é interessante analisar o balanço hídrico, principalmente no que diz respeito ao crescimento e produção dos cultivos agrícolas. Fazendo a contabilidade hídrica se conhece algumas situações surgidas, onde exige o conhecimento das diferentes probabilidades mensais de ocorrência em excesso ou em deficiência de água no solo. Caracterizando desta maneira, os meses de maior e de menor umidade. 829

2 CARACTERIZAÇÃO DA ÁREA DE ESTUDO Maringá situa-se no 3º Planalto ou planalto do Trapp do Paraná, no Sul do Brasil e ao Norte do Estado do Paraná, com latitude 23º 25 S e longitude 51º 57 W, altitude 542 metros. A área do município é de ,02 km². No espaço urbano o traçado original. Abrangia 14,54 km², hoje devido a expansão demográfica, gira em torno de 1.282,60 km². É cortado pela linha imaginária do Trópico de Capricórnio. Tem uma população estimada de habitantes (IBGE, 1996). O café foi o principal motivo para a ocupação e valorização das terras da micro-região de Maringá, que era coberta pela floresta densa. Isso favoreceu para que deste local partisse um índice alto de arrecadação estadual, fazendo com que o governo estadual voltasse sua atenção para Maringá. Maringá está entre as bacias hidrográficas dos rios Ivaí, que é afluente do Paraná e Pirapó, que é afluente do Paranapanema. Banham o município diversos rios: o Pirapó, manancial de porte que fornece água para o abastecimento da cidade, o Camapuã, Mandacaru, Centenário, Morangueira e Maringá. Faz divisa com Maringá, os municípios de Astorga, Iguaraçu, Sarandi, Floresta, Paiçandu e Mandaguaçu. Em relação a geologia Maringá tem formação nos derrames dos períodos Jurássico - Cretáceo, da Era Mesozóica. Basalto com estrutura microcristalina de textura pétrea e vítrea de coloração escura, forma o solo podzólico vermelho, vulgarmente chamado de terra roxa, muito fértil pela presença de minerais, ferro, magnesianos, formado por siltito argiloso. Geomorfologicamente Maringá é uma cidade quase plana, situada sobre um espigão com divisor de águas entre os rios Pirapó e Ivaí. Apresenta relevo suave com grandes extensões, baixa declividade, formando platôs, com limites nos fraturamentos e zonas de erosão entre os vários derrames de basalto da região. Em relação a hidrologia, esta cidade pertence a Bacia do Prata, com o rio principal sendo o Rio Paraná, o sistema dentrítico com a orientação N-S dos rios principais e E-W para seus afluentes. A drenagem tem sentido norte em direção do rio Pirapó e ao sul no rio Ivaí. Os tributários do Rio Paranapanema, são os córregos de Mandaguaçu, Osório, Isalto, Miosótis, Nazareth, Ibitanga e ribeirão Maringá. Os tributários do rio Ivaí, são os córregos Borba Gato, Nhanguaçu, Biriqui, Cleópatra, Moscados e Merlos, os ribeirões Pinguim, Bandeirantes do Sul, Paiçandu e Floriano. Quanto a vegetação natural da região, está ligada com as condições climáticas e o relevo, sendo assim é formada por campos e matas. Mas devido as intensas técnicas agrícolas, fez com que as matas naturais da região se transformassem em apenas matas secundárias, capoeiras e rasteiras, e as matas naturais que restaram estão localizadas na área urbana, nas reservas florestais de Maringá. Climatologicamente, Maringá sofre as ações do macroclima da região. As massas de ar polares, atlânticas, tropicais que vem do Equador em direção ao Sul, chega até Maringá descaracterizando o clima, que segundo MAACK 1961, é subtropical pertencente ao tipo (CFA), mas de acordo com a classificação de KOOPPEN apresenta clima tropical mesotérmico úmido (CW H). Quanto as chuvas temos uma boa distribuição das precipitações durante o ano, com uma ligeira diminuição das chuvas nos meses de inverno. METODOLOGIA E DADOS UTILIZADOS Foram realizados uma pesquisa na Estação Climatológica Principal de Maringá (ECPM), que se localiza no Campus da Universidade Estadual de Maringá, com coordenadas geográficas de latitude 23º 25 S, longitude 51º 57 W e altitude 542 metros. É importante salientar que durante quase 3 anos a ECPM situava-se no parque de Exposições desta cidade. Foi no ano de 1978, que a Estação passou a funcionar no Campus da UEM, através de um convênio com o Departamento de Geografia e o INMET (Instituto Nacional de Meteorologia). Por isso resolveu-se utilizar alguns parâmetros meteorológicos desta Estação, apenas de 1980 à 1999, para inferir alguns padrões climáticos para Maringá. Foram abordados alguns aspectos fundamentais para o entendimento do comportamento do regime pluviométrico, levando em consideração as estações do ano, assim como a variabilidade intrasazonal, mensal, anual e variabilidade interanual (eventos El Niño e La Niña). Neste trabalho foram usados as seguintes fórmulas estatísticas: S = n i= 1 ( X X ) i n 1 2 (desvio padrão) 830

3 S CV = 100 % (coeficiente de variação) X A fórmula utilizada para encontrar as anomalias foi: P(I) - P que é a precipitação total mensal menos a precipitação média. Esses parâmetros meteorológicos foram estudados em diferentes escalas de tempo e, utilizando métodos estatísticos para entender a variabilidade intrasazonal, sazonal, anual e interanual, da precipitação, pressão e temperaturas. Foram analisados o balanço hídrico desta série associado com os anos de ocorrência do fenômeno para melhor compreender os períodos secos e úmidos, através do método de THORNTWAITE e MATHER (1955), os cálculos foram realizados utilizando a planilha, em excel de Sentelhas et al. (1999). DISCUSSÃO DOS RESULTADOS Na Tabela 1, tem-se a média mensal e os dias de chuva que ocorreram para cada mês, a frequência, que é a quantidade de precipitação por dias chovidos, o desvio padrão e coeficiente de variação, dentro do período 1980 a Esta tabela possibilitou sintetizar os dados para cada ano, evidenciando-se alguns anos com valores significativamente marcados em relação a outros. Esta variabilidade de chuvas mais marcadas nos meses de dezembro, janeiro e fevereiro, demonstrou uma estrutura de máximos no verão e mínimo no inverno (junho, julho e agosto). Outra inferência importante é com relação ao El Niño de 1982/1983, observou-se um aumento de chuvas dentro deste período significativamente diferenciado da maioria dos outros anos. O mês de agosto é o mais seco, embora apresentando alguma variabilidade. Em relação aos dias de chuvas, constatou-se que o mês janeiro apresentou maior precipitação como também uma maior ocorrência de dias com chuvas.. Os meses de julho e agosto foram os que apresentaram menores totais de dias com chuvas. No cálculo do desvio padrão para o período, de acordo com a Tabela 1, observou-se que janeiro apresentou um valor médio de precipitação significativo maior, mas com maior variabilidade. De maneira geral, em todos os meses a precipitação apresenta um dispersão significativa. Por exemplo, em julho e agosto, dentro do período, a precipitação média foi menor, mas assim mesmo apresentou uma dispersão medida pelo desvio padrão significativo. Já, o coeficiente de variação, dentro do período estudado, para cada mês, nos meses de maio (80%) e junho (90%). O cálculo das anomalias mensais para cada ano do período, como mostra a Tabela 2, apresentou para os anos de 1982 e 1983 uma significativa anomalia positiva, embora com uma certa variabilidade, mostrando também alguns valores de anomalias negativas. Nenhum ano apresentou, na íntegra, valores somente positivos ou negativos da anomalias de precipitação pluviométrica. Isto demonstra, uma vez mais, a variabilidade da precipitação de ano para ano e dentro do período. Desta forma, procurou-se utilizar a tabela adaptada a Trenberth (1997), por Baldo e Martins (2000), que apresenta os eventos El Niño e La Niña com ocorrência de El Niño e La Niña. Este estudo está baseado na propagação do fenômeno El Niño (1+2) e de La Niña (1+2), no Oceano Pacífico, na costa oeste da América do Sul. O estudo da variação interanual, realizou-se tomando os eventos de El Niño 1982/83 e 1997/98 como mostram as Figuras 1A e 1B onde constatou-se valores elevados de precipitação pluviométrica para ambos os períodos. Quanto aos eventos de La Niña de 1985, observou-se que ocorreram baixa precipitação, apresentando de maneira geral quase todos os meses um valor abaixo da média, apenas fevereiro e março apresentaram valores acima da média (Figura 2A). Já na figura 2B 1988 ocorre valores acima da média apenas para os meses de maio e outubro. Observando os gráficos de síntese do balanço hídrico mensal, referente ao período de El Niño, na Figura 3A e 3B, Jul/82 a dez/83 há um grande excedente hídrico, pois os valores pluviométricos são elevados, apresentando um déficit hídrico pouco significativo no mês de agosto. A Figura 4A (jan a dez/85) apresenta a síntese do balanço hídrico mensal referente ao período do fenômeno de La Niña, observou-se que houve praticamente sete meses de déficit hídrico de junho a dez, mas de janeiro a maio já apresenta valores baixos na precipitação. Quanto abr a dez/88 na figura 4B apresenta 5 meses de déficit hídrico, com 4 meses de excedente hídrico, mas de baixo valor. 831

4 CONCLUSÃO A variabilidade da precipitação pluviométrica da região noroeste está bem marcada, com período úmido e período seco, apresentando significativa anomalia de precipitação. Foram selecionados alguns gráficos para o fenômeno El Niño e La Niña dentro do período analisado. Em relação a variabilidade interanual, nota-se anos com significativa anomalia positiva, como o ano de 1983 e ano com anomalia negativa também significativa, mas não tão marcada como os anos de El Niño. Pode-se notar essa variabilidade em relação ao balanço hídrico, com excedente de água no solo, no ano de Em relação a deficit o ano de 1985 apresenta-se como o ano mais marcado dentro do período. REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA DELCONTE, J. H. F. Relação de Parâmetros Meteorológicos do Estado do Paraná, associados à anomalia da Temperatura da Superfície do Mar no Pacífico Equatorial (Dissertação de Mestrado Geografia/UEM). Maringá. 61p, BALDO, M. C. Análise Pluviométrica de Santa Catarina associada com a Anomalia da TSM do Pacífico. Monografia de Bacharelado em Geografia DGE/UEM, Maringá. 38p DEFFUNE, G. GALVANI, E. Boletim de geografia. Determinação do Balanço Hídrico de Maringá-PR 12: 28-71, DEFFUNE, G. KLOSOWSKI, E. S. Variabilidade mensal e interanual das precipitações pluviométricas de Maringá, Revista Unimar, 17(3): ,1995. NETTO, J. L. S. Boletim Climatológico. FCT/UNESP - Presidente Prudente SP, 1(1), NERY, J. T.; MARTINS, M. L. O. F. Variabilidade Interanual: Oscilação Sul El Niño. Apontamentos, n.75, NERY, J. T.; MARGAS, W. M; MARTINS, M. L. O, F. Caracterização da precipitação no Estado do Paraná. Revista Brasileira Agrometeorologia, Santa Maria- RS, 4 (2): 81-89, NERY, J.T.; BALDO, M. C.; KLOSOWSKI, E. S. Aplicação do coeficiente de variação na precipitação pluviométrica no Estado do Paraná. Rev. Unimar, 19(4): , PARQUE DO INGÁ Prefeitura do Município de Maringá Sema Secretaria do Meio Ambiente, LUZ, F. O Fenômeno urbano numa zona pioneira: Maringá São Paulo, Tabela 1 - Chuva média em (mm) P, Dias médios com ocorrência de chuva (D), Frequência quantidade de precipitação por dias chovidos no mês (mm), Desvio Padrão (mm), Coeficiente de Variação (%), de 1980 à Meses P (MM) Dias (D) F (MM) DP (MM) CV (%) Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez

5 Tabela 2 - Anomalias mensais da precipitação pluviométrica de Maringá ANOS JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ ,4 47,7 52,2-4,5 43,4-48,8 6,8 47,5 40,3-3,9-29,3 94, ,4-45,2-38,6 69,9-123,8 15,4-35,4-31,3 132,2 141,3-4,3 186, ,7-14,3-49,3-128,2-93,7 123,5 77,0-11,3-94,7 142,6 129,8 95, ,9-64,0 130,5 27,2 105,3 211,2-26,9-47,3 163,1 34,0 48,8-48, ,5-107,1 29,6 19,5-68,7-108,0-46,0 37,5 26,8-84,1-11,8 80, ,7-135,3 103,2 26,2 33,4-95,1-1,1-38,5-109,4-86,4-50,6-94, ,6 162,1-61,5-44,1 99,4-113,2-27,7 105,3-90,9-91,7-57,8 17, ,8 64,1-113,2-42,3 189,5 34,8 29,0-44,3-68,7-140,4 174,4 67, ,7-35,0 35,5-20,1 65,1-49,3-51,6-47,3-111,4 118,0-105,4-88, ,9-30,6-68,1-42,5-80,4-10,2 27,8 105,0 16,2-38,9-59,3-61, ,9-160,8 35,3 39,5 0,2-42,7 97,1 77,3 89,2-50,7-59,9-113, ,3-102,8-20,0 13,8-89,2 9,7-29,4-12,9-58,5-86,4 46,4 51, ,1-41,0 67,1 24,1 262,9-71,1-15,7-6,9 44,0-31,7 53,3-137, ,6 13,4-43,5 29,0-29,3-10,9 5,9-36,0 45,6 20,1-45,6 70, ,2-31,6-37,3-57,9-42,8 72,5 0,5-47,1-97,1-29,0-6,7-2, ,7-13,5-25,5-43,0-104,2-32,9 20,1-34,3 51,4 96,8-37,4-31, ,9-46,2 33,8 58,4-67,0-86,4-45,8-22,7-7,5 42,8 71,1 8, ,8 239,1-46,8-103,7-33,7 279,7-26,0-9,8-50,7 2,7 131,7-6, ,8 88,0 61,5 197,5-59,1-87,6 7,4 65,8 173,8 90,5-100,7-32, ,6-55,8-44,2-17,2-6,0 10,0 48,8-47,3-93,5-44,3-84,9 77,2 Tabela 3 - Eventos de El Niño e eventos de La Niña. Períodos de El Niño Duração (meses) Períodos de La Niña Duração (meses) Jul/82 a dez/83 18 Jan/85 a dez/85 12 Out/86 a dez/87 15 Abr/88 a dez/88 9 Nov/91 a jun/92 8 Mai/89 a set/89 5 Fev/93 a jun/ 93 5 Mar/94 a set/94 7 Out/94 a fev/95 5 Abr/95 a ago/95 5 Mar 97 a out/98 20 Abr/96 a jan/97 10 Fonte: Baldo e Martins (1999). 833

6 jul set nov jan mar mai jul set nov Figura 1(A) Anomalia da precipitação pluviométrica (mm), para o evento El Niño no período jul/82 a dez/ mar mai jul set nov jan mar mai jul set Figura 1(B) Anomalia da precipitação pluviométrica (mm), para o evento El Niño no período mar/97 a out/ jan fev mar abr mai jun jul ago set out nov dez Figura 2(A) Anomalia da precipitação pluviométrica (mm), para o evento La Niña no período jan/85 a dez/

7 abr mai jun jul ago set out nov dez Figura 2(B) Anomalia da precipitação pluviométrica (mm), para o evento La Niña no período abr/88 a dez/88. Figura 3(A) - Balanço hídrico mensal calculado pelo método de Thorntwaite e Mather, para o ano de Figura 3(B) - Balanço Hídrico mensal, calculado pelo método de Thorntwaite e Mather, para o ano de

8 Figura 4(A) - Balanço Hídrico mensal, calculado pelo método de Thorntwaite e Mather, para o ano de Figura 4(B) - Balanço hídrico mensal, calculado pelo método de Thorntwaite e Mather, para o ano de