Revista Brasileira de Geografia Física

ISSN:1984-2295 Revista Brasileira de Geografia Física v.6, n.5 (2013) 1100-1114 Revista Brasileira de Geografia Física Homepage: www.ufpe.br/rbgfe Oscilações decadal e sazonal das temperaturas do ar no semiárido nordestino Hermes Alves de Almeida Professor Dr- Universidade Estadual da Paraíba (UEPB), Departamento de Geografia, Campina Grande, PB, e- mail:hermes_almeida@uol.com.br R E S U M O Artigo recebido em 10/07/2013 e aceito em 30/09/2013 O objetivo deste trabalho foi analisar se as oscilações decadal e sazonal das temperaturas do ar (máxima, média e mínima) de Campina Grande e Areia (PB), Petrolina (PE) e Juazeiro (BA) são inerentes à variabilidade natural ou mudança climática. Para essas investigações foram utilizadas séries térmicas mensais e anuais, do período: 01.01.1970 a 31.12.2009, cedidas pelo INMET e Embrapa. Cada série foi analisada, estatisticamente, comparando-se a oscilação das temperaturas por décadas e nas estações do ano com as respectivas médias aritmética da série + o desvio padrão (DP). Os principais resultados mostraram aumentos nas temperaturas máxima, média e mínima, quando se compara a década com a anterior, em todas as estações do ano, mas inferiores as suas respectivas médias + DP. Os maiores valores médios mensais das séries das temperaturas máxima e mínima, ocorreram, respectivamente, em Juazeiro (BA) e Petrolina (PE), e os menores, em Areia (PB). Destaca-se, entretanto, que na última década foi constatada uma diminuição nas médias das temperaturas máxima e média, nas quatro estações do ano, em Campina Grande, PB, e nas média e mínima em Juazeiro, BA. Frequências de valores de temperaturas máxima e mínima anual acima das respectivas médias mais o desvio padrão foram verificados, respectivamente, em oito e em seis anos, em Juazeiro, BA. Como as dispersões térmicas, no período estudado, foram inferiores as respectivas médias mais o desvio padrão, conclui-se, que essas oscilações são inerentes a variabilidade natural do clima e não há indícios de mudanças climáticas. Palavras- chave: clima, variabilidade climática, aquecimento global, mudanças climáticas. Oscillations decadal and seasonal of the air temperature in northeast semiarid A B S T R A C T This study aimed to examine whether the decadal oscillations and seasonal of air temperature maximum, means and minimum of Campina Grande and Areia (PB), Petrolina (PE) and Juazeiro (BA) are inherent to natural variability or climate change. For these investigations we used series monthly and yearly of extreme temperature of period: 01.01.1970 to 31.12.2009, granted by INMET and Embrapa. Each series was analyzed statistically comparing the fluctuation of temperatures for decades and in the seasons with their arithmetic mean of the series + the standard deviation (SD). The results showed increases in maximum, means and minimum temperatures, when compared with the previous decade, in all seasons of the year, but below their respective averages ± SD. The highest average monthly values of the series of maximum and minimum temperatures occurred respectively in Juazeiro (BA) and Petrolina (PE), and lowest in Areia (PB). It is noteworthy, however, that in the last decade we observed a decrease in the average maximum temperature in the four seasons in Campina Grande, PB, and minimal in Juazeiro, BA. Frequency values of maximum and minimum temperatures above their annual average plus the standard deviation were observed, respectively, eight and six years in Juazeiro, BA. As the thermal dispersions during the study period, were below their averages over the standard deviation, it is concluded that these oscillations are inherent to natural climate variability and there is evidence of climate change. Key-words: climate, climate variability, global warming, climate change 1100

Introdução O planeta Terra passou por ciclos naturais de aquecimento e resfriamento, que coincidiram com períodos de intensa atividade geológica. Com a emissão de grandes quantidades de gases com eficácia de aprisionar parte da irradiância emitida pela superfície resultou num efeito denominado de efeito estufa natural. A dinâmica da atmosfera é condicionada, primariamente, pela irradiância solar, que é a fonte primária de energia para a Terra. O efeito estufa é um processo natural que aquece a baixa troposfera causada pela retenção da irradiância no espectro infravermelho pelos gases do efeito estufa. O calor aprisionado por esses gases e reenviado à superfície terrestre através das circulações atmosféricas e oceânicas. Atualmente, há uma grande preocupação relacionada ao efeito estufa/aquecimento global e quais são as consequências para o meio ambiente e a vida dos seres humanos neste planeta. Diante disso, inúmeras são as manifestações cientificas e de âmbito popular tratando desta problemática, cujo cenário de preocupações e inquietações tomou dimensões planetária sobre as causas e consequências futuras (Mendonça, 2006). No entanto, aquecimento global é um dos temas científicos mais contraditórios da atualidade, uma vez que não há decisões concludentes sobre o grau de participação de fatores de ordem natural e antrópico. De acordo com Molion (2008), dados paleoclimáticos, como os obtidos com cilindros de gelo da estação de Vostok, indicaram que as temperaturas do ar estiveram mais elevadas que as atuais nos períodos interglaciais anteriores e que as concentrações desse gás não ultrapassaram 300 PPMv, sugerindo que o aquecimento do clima não dependa da concentração de CO 2. Esse mesmo autor cita que existem evidências que o clima, entre cerca de 800 a 1200 DC, era mais quente do que o de hoje e entre 1350 e 1850, era mais resfriou, chegando a temperaturas de até 2 C, bem inferiores às de hoje, sendo descrito na Literatura como Pequena Era Glacial. A partir de 1850, constata-se aumento de forma lenta nas temperaturas. Segundo o autor, não há dúvidas desse aquecimento global, embora a questão seja se esse aquecimento é natural ou antropogênico? Para Molion (2006), discutiu-se criticamente a hipótese do aquecimento global antropogênico, demonstrando que ela carece de bases científicas sólidas e está fundamentado principalmente em resultados de modelos de clima (MCG), cujas equações matemáticas não representam adequadamente os processos físicos que ocorrem na atmosfera, particularmente o ciclo hidrológico. 1101

Acredita-se, entretanto, que uma mudança climática, em qualquer escala espacial, quando resultar de um aquecimento ou resfriamento global, por ser algo muito complexo, afetará, de uma forma geral, todos os componentes do sistema-terra-atmosfera. Marengo (2006) relata sobre as incertezas dos registros paleoclimáticos, ao referir-se que as reconstruções de temperatura durante os últimos 1.000 anos indicam que as mudanças da temperatura global não sejam exclusivamente devido a causas naturais. Como o sol é a fonte primária de energia do sistema terraatmosfera-oceano, as condições de Tempo e de Clima no planeta e sua complexa interação é a principal responsável pela variabilidade climática. Assim, o aquecimento e/ou o resfriamento do planeta são eventos de natureza cíclica. Resultados de pesquisas e simulações numéricas, ao longo dos últimos anos, têm mostrado que emissões excessivas de certos gases na atmosfera podem provocar mudanças irreversíveis no clima (Ferraz & Ambrizzi, 2004). Invernos mais quentes, mesmo com eventos extremos de frio, assim como, períodos de estiagem mais prolongados e tempestades severas mais intensas são alguns exemplos de alterações climáticas (Camargo et al., 2006). Uma tendência de aquecimento em todo o mundo, especialmente, nas temperaturas mínimas, em grandes cidades, como por exemplo, São Paulo e Rio de Janeiro podem ser agravada pela urbanização. Os modelos globais de clima projetam para o futuro, ainda com algum grau de incerteza, possíveis mudanças em extremos climáticos, como ondas de calor, ondas de frio, chuvas intensas e enchentes, secas, e mais intensos e/ou frequentes furações e ciclones tropicais e extratropicais (Marengo, 2006). Camargo et al. (2006) encontraram uma nítida variabilidade térmica no Estado de Santa Catarina, com o maior aumento na temperatura mínima, e apenas em dois locais, dos dezesseis estudados, apresentaram tendências negativas. No Rio Grande do Sul, Cargnelutti Filho et al, (2008) encontraram que as décadas de 60, 70 e 80 apresentaram temperaturas médias superiores às temperaturas das décadas de 30, 40, 50 e 90. Sansigolo & Kayano (2010) usando séries de temperatura do sudeste do Brasil (período: 1913-06) encontraram tendências, no verão, de aumento na temperatura mínima de 1,9ºC e decréscimo na temperatura máxima de 0,6ºC para cada 100 anos. Para Molion (2008), o aquecimento a partir de 1977, pode ser em parte, devido à urbanização em torno das estações meteorológicas, ou seja, um aquecimento local e não global. Diante disto houve a necessidade de um estudo que permitisse comparar se as oscilações nas temperaturas do ar (máxima, 1101

média e mínima) em Campina Grande e Areia (PB), Petrolina (PE) e Juazeiro (BA) são inerentes à variabilidade natural ou mudança Material e Métodos Para realização deste trabalho, utilizaram-se séries diárias de temperaturas do ar máxima e mínima, de quatro localidades do semiárido nordestino; sendo duas no Estado da Paraíba: Campina Grande (7 13 51 S, 35 52' 52'' W e 512 m) e Areia (06 o 58 S, 34 o 51 W e 574 m), uma em Pernambuco- Petrolina (09º09'S, 40º22'W e 365,5 m)- e outra na Bahia- Juazeiro (09 24'42'' S, 40 29 55 W' e 368 m), correspondentes aos período: 01.01.1970 a 31.12.2009. Os dados de temperatura do ar foram coletados nas Estações Meteorológicas padronizadas, pertencentes ao Instituto Nacional de Meteorologia (INMET) e a Empresa de Pesquisa Agropecuária (Embrapa), instaladas no Centro de Algodão, em Campina Grande, no Campus II da Universidade Federal da Paraíba, em Areia, e nas áreas experimentais da Embrapa Semiárido, em Bebedouro, Petrolina (PE) e Mandacaru, Juazeiro (BA). Os dados desses dois locais foram acessados diretamente na página eletrônica da Embrapa semiárido: http://www.cpatsa.embrapa.br. As médias décadas das temperaturas máxima e mínima foram determinadas pela média aritmética dos valores anuais. O mesmo critério foi utilizado para o cálculo da média aritmética por estação do ano: climática, sendo essas análises comparativas o objetivo principal deste trabalho. solstícios de verão (dezembro a fevereiro) e de inverno (junho a agosto) e equinócios de primavera (setembro-novembro) e de outono (março-maio). Para cada uma das séries térmicas foi calculada a média aritmética do período e o desvio padrão (DP). As médias das temperaturas das décadas (70, 80, 90 e 00) e por estações do ano (Primareva (P), verão (V), outono (O) e inverno (V)) foram comparadas com as respectivas médias aritméticas das séries + o DP. A temperatura média diária (tmed) foi determinada pelo método padrão, mediante a expressão: tmed t t t 5 12 max min 2 t24 Sendo: tmed= temperatura média diária ( C); tar12= temperatura do ar lida às 12:00h UTC, em C; tar24= temperatura do ar lida às 24:00h UTC, em C; tmax= temperatura máxima do dia ( C;) tmin= temperatura mínima do dia ( C) Os cálculos, análises estatísticas e a confecção de gráficos foram realizados utilizando a planilha Excel. 1102

Resultados e Discussão As médias da temperatura máxima do ar (Tmáx) por décadas, comparadas com as respectivas médias da série e com a média mais o desvio padrão (DP) são mostradas nas Figuras 1, 2, 3, e 4. Numa análise visual simples percebe-se uma tendência clara de aumento da temperatura máxima, entre as décadas de 80 e 90, em Campina Grande e Areia, na PB, e/ou nas de 70 a 90, em Petrolina, PE, e Juazeiro, BA. No entanto, ao se comparar os valores das médias em cada década com o valor média + DP contata-se que as oscilações foram bem menores, ou seja, a oscilação existe, mas está estatisticamente dentro do valor esperado (média) + o desvio padrão. Essa tendência de aumento na temperatura confirma a encontrada por Marengo (2002) em outras cidades do Brasil. Nota-se, que há uma tendência de diminuição nas três localidades, nesta última década, exceto Juazeiro, BA, cujo valor se igual ao da média +DP. As décadas de 70 e/ou 80 foram as mais frias e a década de (90) a mais quente. Outro efeito marcante pode estar relacionado ao efeito altitude, no caso entre Campina Grande e Areia, distante cerca de 40 km, cuja diferença média foi de 2,0 o C. Tmáx (oc) 29,4 29,2 29,0 28,8 28,6 28,4 28,2 28,0 27,8 27,6 Campina Grande, PB 80 90 0 média média+dp Décadas Figura 1. Médias da temperatura máxima (Tmáx) por décadas comparadas com a média e com a média + desvio padrão. 1103

28,0 27,5 Areia, PB Tmáx ( o C) 27,0 26,5 26,0 25,5 25,0 80 90 0 média média+dp Décadas Figura 2. Médias da temperatura máxima (Tmáx) por décadas comparadas com a média e com a média + desvio padrão. A maior amplitude da Tmáx foi constatada em Juazeiro, com +1,7 o C/40 anos, e a menor, em Campina Grande, com +0,6 o C/30 anos. Esses acréscimos não significam, necessariamente, aumentos na Tmáx, por que foram menores que as respectivas médias da série mais o desvio padrão, ou seja, é uma dispersão natural dos dados (variabilidade) e, por isso não deve ser entendida que a temperatura máxima esteja aumentando, pelo menos, nessa escala temporal de análise. 33,5 33,0 Petrolina, PE Tmáx ( o C) 32,5 32,0 31,5 31,0 70 80 90 0 média média +DP Décadas Figura 3. Médias da temperatura máxima (Tmáx) por décadas comparadas com a média e com a média + desvio padrão. 1104

33,5 33,0 Juazeiro, BA 32,5 Tmáx ( o C) 32,0 31,5 31,0 30,5 30,0 70 80 90 0 média média +DP Décadas Figura 4. Médias da temperatura máxima (Tmáx) por décadas comparadas com a média e com a média + desvio padrão. Com relação às análises referentes à temperatura mínima (Figuras 5, 6, 7, e 8), observa-se que há uma tendência semelhante as que ocorreram com a temperatura máxima, embora com um valor numérico um pouco menor. Nota-se, nas referidas Figuras, um visível aumento e de forma crescente quando se compara décadas entre si.. 21,0 20,5 Campina Grande, PB 20,0 Tmin ( o C) 19,5 19,0 18,5 18,0 17,5 17,0 80 90 0 média média+dp Décadas Figura 5. Médias da temperatura mínima (Tmin) por décadas comparadas com a média e com a média + desvio padrão. O perfil de aquecimento da temperatura mínima é muito semelhante ao da temperatura máxima, o qual coincide na década de 70 ou na de 80 como sendo a mais 1105

fria e a de 90 ou a de 00 a mais quente. No entanto, o aumento na temperatura mínima entre décadas foi menor que o da máxima, exceto para a localidade de Areia, que aumentou 1,3 o C contra 0,6 o C da média dos outras três localidades Figura 6. Médias da temperatura mínima (Tmin) por décadas comparadas com a média e com a média + desvio padrão. Com relação às localidades de Petrolina e Juazeiro, cujos valores médios das séries de temperatura mínima são iguais (20,7 o C), observa-se (Figuras 7 e 8) uma tendência crescente da temperatura mínima entre a década 70 e 90, embora inferior à média da série mais o desvio padrão.. Figura 7. Médias da temperatura mínima (Tmin) por décadas comparadas com a média e com a média + desvio padrão. 1106

Nota-se, também, que há uma nítida tendência de decréscimo na temperatura mínima entre a década de 90 e 00. Tendências de aumentos nas temperaturas máxima e mínima, em todo o mundo, especialmente, nas médias e grandes cidades, podem ser agravada pela urbanização. Destarte, entretanto, que as oscilações decadais das temperaturas extremas, mostram que intensificação do aquecimento regional ocorre de forma diferenciada no tempo e no espaço. Figura 8. Médias da temperatura mínima (Tmin) por décadas comparadas com a média e com a média+ desvio padrão. As Figuras 11 e 12 resumem as oscilações médias das temperaturas médias por décadas. Observa-se que há variações tanto quando se compara as médias entre décadas quanto de local para local. Oscilações semelhantes às citadas com as temperaturas máxima e mínima ocorreram com a temperatura média, em cada década, em Campina Grande e Areia ou em Petrolina e Juazeiro. No entanto, foram sempre inferiores à média mais o desvio padrão.. 1107

Figura. Médias da temperatura média (Tmed) por décadas comparadas com a média e com a média+ desvio padrão e entre Campina Grande e Areia, na Paraíba. Figura. Médias da temperatura média (Tmed) por décadas comparadas com a média e com a média+ desvio padrão e entre Juazeiro, BA, e Petrolina, PE. As oscilações nas temperaturas extremas (máxima), na escala decadal e zonal, ou seja, por estações do ano são apresentadas nas Figuras 11, 12, 13, 14 e as da temperatura mínima nas Figuras 15, 16, 17 e 18. De uma forma geral, observa-se aumento crescente das temperaturas médias das máximas e das mínimas, quando se compara cada uma das estações do ano de uma década com a anterior. No entanto, esses aumentos foram inferiores aos das respectivas médias + os desvios padrão. 1108

Figura 11. Médias da temperatura máxima (Tmax) por décadas e por estação do ano comparadas com a média da série e média + desvio padrão. Figura 12. Médias da temperatura máxima (Tmax) por décadas e por estação do ano comparadas com a média da série e média + desvio padrão 1109

Figura 13. Médias da temperatura máxima (Tmax) por décadas e por estação do ano comparadas com a média da série e média + desvio padrão. Figura 14. Médias da temperatura máxima (Tmax) por décadas e por estação do ano comparadas com a média da série e média + desvio padrão. Outra característica importante no regime térmico extremo (temperaturas máxima e mínima) se faz evidenciar particularmente na elevação das temperaturas médias máximas e mínimas, em alguns dos locais estudados e estações do ano, e/ou a diminuição na mesma sequência. Essa tendência revela, a priori, que o aumento (aquecimento) ou mesmo a diminuição das temperaturas extremas variam com a estação do ano (na década) e com o local, ou seja, não há indícios que essa oscilação térmica seja regional e sim local 1110

Figura 15. Médias da temperatura mínima (Tmin) por décadas e por estação do ano comparadas com a média da série e média + desvio padrão. Figura 16. Médias da temperatura mínima (Tmin) por décadas e por estação do ano comparadas com a média da série e média + desvio padrão Comparando-se as médias das temperaturas mínimas de Campina Grande (Figura 15) com as de Areia (Figura 16) e as de Petrolina (Figura 17) com as de Juazeiro (Figura 18), constatam-se diferenças visíveis nos valores das temperaturas máxima e mínima, quando se compara uma mesma estação do ano de um local. Isso mostra, portanto, que o aumento ou a diminuição dos valores extremos de temperatura não heterogênea nem no tempo (estações do ano) nem no espaço (local). 1111

Figura 17. Médias da temperatura mínima (Tmin) por décadas e por estação do ano comparadas com a média da série e média + desvio padrão. Figura 18. Médias da temperatura mínima (Tmin) por décadas e por estação do ano comparadas com a média da série e média + desvio padrão. As Tabelas 1 e 2 resumem as tendências crescente e decrescente das temperaturas máxima e mínima- médias por décadas- nas quatro estações do ano e localidades do semiárido nordestino. De forma geral, observase que há uma tendência de aumento das temperaturas máxima e mínima quando se compara uma década com a anterior. No entanto, esse aumento não significa necessariamente aquecimento local, por que foi inferior, em qualquer uma das estações e locais, as médias mais os desvios padrão. Destaca-se, entretanto, que em termos médios, a década de 90 foi a mais quente, dos últimos 30-40 anos. Nessa na última década, observa-se uma tendência de decréscimo dessas 1112

temperaturas, nas quatro estações do ano, em Campina Grande, PB, e em Juazeiro, BA, respectivamente. A complexidade dos sistemas terrestres, possibilita conjecturar que o aquecimento local não ocorre de forma homogênea, até mesmo, intra microrregião, apesar dos predominantes cenários catastrofistas. Tabela 1. Tendências crescente e decrescente (setas) da temperatura máxima do ar- média por localidades/décadas e estações do ano. Década 70 Década 80 Década 90 Década 00 Localidades/estação P V O I P V O I P V O I P V O I Campina Grande, PB --------------------- Areia, PB --------------------- Petrolina, PE Juazeiro, BA P= primavera; V=verão; O=outono e I=inverno. Tabela 2. Tendências crescente e decrescente (setas) da temperatura mínima do ar- média por localidades/décadas e estações do ano. Década 70 Década 80 Década 90 Década 00 Localidades/estação P V O I P V O I P V O I P V O I Campina Grande, PB --------------------- Areia, PB --------------------- Petrolina, PE Juazeiro, BA P= primavera; V=verão; O=outono e I=inverno. Conclusões 1. Existe uma tendência clara de aumento nas temperaturas máxima e mínima a partir da década de 70; 2. Os aumentos nas temperaturas máxima e mínima tanto decadal quanto sazonal foram inferiores às respectivas médias mais os desvios padrão; 3. Constata-se uma ligeira tendência de declínio de aumentos nas temperaturas extremas entre a última e a penúltima década; 4. A década de 80 foi a mais fria e a de 90 a mais quente; 5. As oscilações decadais das temperaturas extremas mostraram que a intensificação/ redução ocorre de forma diferenciada tanto no tempo quanto no espaço; 6. Tendências de aumento e de diminuição das temperaturas máxima e mínima variam com a estação do ano (na década) e com o local. 1113

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