CARACTERIZAÇÃO DA ESTAÇÃO CHUVOSA NO MUNICÍPIO DE MUCAMBO CE ATRAVÉS DA TÉCNICA DOS QUANTIS J. J. A. Alcântara 1 ; M. A. R. Carvalho 2 ; M. Valnir Júnior 2 ; L. C. C. Carvalho 2 RESUMO: Com o objetivo de caracterizar a estação chuvosa do município de Mucambo no Estado do Ceará (Brasil), a partir de dados pluviométricos das Estações da SUDENE e da FUNCEME neste mesmo município, foram analisados dados mensais de precipitação no período de 1934 a 29 e determinados os meses com maiores precipitações (fevereiro a maio) observados nestes anos. As normais pluviométricas mensais e anual foram determinadas para este mesmo período. Foi utilizada a Técnica dos Quantis para caracterizar os períodos: muito seco, seco, normal, chuvoso e muito chuvoso. Também foram caracterizadas as chuvas máximas de 24 h para o mesmo período e através do estudo da probabilidade de excedência foi ajustada uma equação na forma exponencial para a determinação da chuva máxima de 24 h. PALAVRAS-CHAVE: quadra chuvosa, normal pluviométrica, seca. DESCRIPTION OF THE RAINY SEASON IN THE CITY OF MUCAMBO - CE THROUGH THE TECHNIQUE OF AMOUNT SUMMARY: With the objective to characterize the rainy station of Mucambo City in the state of Ceará (Brazil), from pluviometrics data of the SUDENE and FUNCEME Stations in this exactly city, had been analyzed monthly data of precipitation in the period of 1934 to 29 and determined the months with bigger precipitations (February to May) observed in these years. The pluviometrics normal of the months and of the year had been determined for this same period. The Technique of the Quantis was used to characterize the periods: very dry, dry, normal, rainy and very rainy. Also had been characterized the maximum rains of 24 h for the same period and through the study of the exceedance probability was adjusted an equation in the exponential form for the determination of the maximum rains of 24 h. KEYWORDS: rainy season, pluviometric normal, dry year 1 Tecnólogo em Irrigação e Drenagem. 2 Prof. Dr., IFCE, Campus Sobral, CEP: 62.4-73, Sobral-CE. Fone: (88) 311281. E-mail: marcorosa@ifce.edu.br
J. J. A. Alcântara et al. INTRODUÇÃO As precipitações atmosféricas representam, no ciclo hidrológico, o importante papel de elo entre os fenômenos meteorológicos propriamente ditos e os do escoamento superficial, de interesse maior aos engenheiros. Deriva daí, sobretudo, a importância do estudo das precipitações atmosféricas. Há uma relativa facilidade para medir as precipitações. Dispõe-se, muitas vezes, de longas séries de observação (mais de 2 anos em algumas estações da Europa, e com freqüência mais de cinqüenta anos em certos postos brasileiros) que permitem uma análise estatística de grande utilidade para os engenheiros. A Técnica dos Quantis foi utilizada no trabalho pioneiro de Pinkayan (1966), que se destinava a avaliar a ocorrência de anos secos e chuvosos sobre extensas áreas continentais dos Estados Unidos da América, em seguida, Gibbs e Maher (1967), também propuseram um sistema baseado em quantis (decis) com o fim de caracterizar períodos secos e chuvosos, o que lhes permitiu instituir um sistema de alarme de seca cujos princípios são até hoje utilizados pela meteorologia australiana (Xavier, 21). O conhecimento das características das precipitações apresenta grande interesse de ordem técnica por sua freqüente aplicação nos projetos hidráulicos. Nos projetos de obras hidráulicas, as dimensões são determinadas em função de considerações de ordem econômica, portanto, corre-se o risco de que a estrutura venha a falhar durante a sua vida útil. É necessário, então, se conhecer este risco. Para isso analisam-se estatisticamente as observações realizadas nos postos hidrométricos, verificando-se com que freqüência elas assumiram cada magnitude, em seguida podem-se avaliar as probabilidades teóricas. Este trabalho tem como objetivo principal, caracterizar a estação chuvosa no município de Mucambo no estado do Ceará, através da análise de dados de precipitação pluviométrica, obtidos a partir das Estações da SUDENE e FUNCEME, assim como, associar a magnitude do evento com a sua freqüência de ocorrência, sendo isto básico para o dimensionamento de estruturas hidráulicas em função da segurança que as mesmas devam ter. MATERIAL E MÉTODOS Para a realização do estudo, foram utilizados dados pluviométricos de duas estações no município de Mucambo, na região norte, do Estado do Ceará: a primeira estação (dados de 1934 a 199), pertencente à Superintendência do Desenvolvimento do Nordeste SUDENE, com coordenadas geográficas: 3º 54 de Latitude Sul e Longitude de 4º 44 Oeste e Altitude de 15 m; e a segunda estação (dados de 1974 a 29) administrada atualmente pela Fundação Cearense de Meteorologia e Recursos Hídricos FUNCEME, com coordenadas geográficas: 3º 54 de Latitude Sul e Longitude de 4º 46. Os dados de precipitação pluviométrica entre os anos de 1934 e 1973 foram fornecidos exclusivamente pela estação da SUDENE, entre os anos de 1974 e 199, a precipitação foi calculada através da média aritmética das duas estações e entre os anos de 1991 e 29 a precipitação foi exclusiva da estação da FUNCEME.
J. J. A. Alcântara et al. O ano de 1947 estava sem dados mensais, para que este ano não quebrasse a série (de 1934 a 29), os meses sem dados disponíveis foram contabilizados pelas respectivas médias do período. Os dados de precipitações máximas de 24 h foram obtidos entre 1934 e 1973 pela estação da SUDENE, entre 1974 e 199 pelas duas estações e entre 1991 e 29 somente pela estação da FUNCEME. O ano de 1947 estava sem dados e por isso não foi contabilizado. As comparações entre precipitações pluviométricas, usando a Técnica dos Quantis, foram definidas como o quantil Qp, para cada número real p entre e 1, como valor em milímetros de chuva satisfazendo a condição: Prob ( X Qp ) = p (eq.1) Em que os quantis utilizados referem-se às ordens quantílicas p =,15;,35;,65 e,85, com a finalidade de permitir a delimitação das categorias: Muito seco X i Q,15 Seco Q,15 < X i Q,35 Normal Q,35 < X i < Q,65 Chuvoso Q,65 X i < Q,85 Muito chuvoso X i Q,85 (eq.2) RESULTADOS E DISCUSSÃO As normais pluviométricas mensais do município de Mucambo foram obtidas através das médias mensais das precipitações pluviométricas deste município no período de 1934 e 29 e são apresentadas para o primeiro semestre na Tabela 1 e para o segundo semestre na Tabela 2. A normal pluviométrica anual é a soma das normais pluviométricas mensais, que no caso específico de Mucambo CE tem o valor de 151, mm. Xavier (21) calculou as normais pluviométricas de Mucambo CE no período de 1964 a 1996 e encontrou os seguintes valores: janeiro (115,1 mm), fevereiro (169,7 mm), março (241,6 mm), abril (242,2 mm), maio (154,1 mm), junho (53,2 mm), julho (23,3 mm), agosto (2,3 mm), setembro (2,5 mm), outubro (6,2 mm), novembro (11,3 mm) e dezembro (39,5 mm), determinando a normal pluviométrica anual de 161, mm. A partir dos valores de precipitação pluviométrica anual, no período de 1934 a 29, foi feita uma comparação com a normal pluviométrica anual, para facilitar a visualização dos anos em que choveu abaixo ou acima da média histórica (Figuras 1 e 2). A estação chuvosa para o município de Mucambo CE é determinada pelos meses de fevereiro a maio, conforme a Tabela 1, caracterizando a quadra chuvosa. Com base nos dados de precipitação pluviométrica da quadra chuvosa foi realizado um estudo comparativo dos 76 anos observados e delimitados as categorias: muito seco, seco, normal, chuvoso e muito chuvoso, através da Técnica dos Quantis. A partir dos dados de precipitação máxima de 24 h foi realizado um estudo de probabilidade de excedência (P) e período de retorno (T), para o município de Mucambo CE, que podem ser resumidos pela Figura 3.
chuvas anuais (mm) J. J. A. Alcântara et al. CONCLUSÕES Diante destes resultados, concluiu-se que: A estação chuvosa do município de Mucambo CE se concentra nos meses de fevereiro a maio, com uma média de 821,4 mm. Através da Técnica dos Quantis foram identificados como ano muito seco: 1942, 1953, 1958, 197, 1972, 1981, 1983, 1992, 1993, 1998 e 26; ano seco: 1936, 1941, 1943, 1951, 1952, 1954, 1966, 1976, 1978, 1979, 199, 2, 22, 25 e 28; ano normal: 1937, 1938, 1939, 1947, 1948, 196, 1962, 1968, 1969, 1971, 1977, 198, 1982, 1984, 1987, 1991. 1994, 1995, 1999, 21, 23, 24 e 27; ano chuvoso: 1934, 1935, 1944, 1946, 1959, 1963, 1964, 1965, 1967, 1973, 1975, 1988, 1989, 1996 e 1997 e ano muito chuvoso: 194, 1945, 1949, 195, 1955, 1956, 1957, 1961, 1974, 1985, 1986 e 29. A equação de melhor ajuste, que representa a chuva máxima de 24 h (h em mm) em função do tempo de retorno (T em anos), para Mucambo CE é T =,1254. e,393.h, que apresentou um r 2 =,942. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS GIBBS, W. J.; MAHER, J. V. Rainfall Deciles as Drought Indicators, Bulletin n. 48, Bureau of Meteorology, Melbourne-Australia, 1967. PINKAYAN, S. Conditional Probabilities of Occurrence of Wet and Dry Years Over a Large Continental Area. Hidrology Papers, n. 12, Colorado State University, Boulder-Co, 1966. XAVIER, T. M. B. S. Tempo de Chuva Estudos Climáticos e de Previsão para o Ceará e Nordeste Setentrional. Fortaleza: ABC Editora, 21. 478 p. Tabela 1 Normais pluviométricas de Mucambo CE para o primeiro semestre Normal pluv. janeiro fevereiro março abril maio Junho (mm) 12,2 184, 255,1 25,1 132,2 41,6 Tabela 2 Normais pluviométricas de Mucambo CE para o segundo semestre Normal pluv. julho agosto setembro outubro novembro Dezembro (mm) 15,2 3,4 1,8 3,8 8,5 35,2 22 2 18 16 14 12 1 8 6 4 2 1934 1936 1938 194 1942 1944 1946 1948 195 1952 1954 1956 1958 196 1962 1964 1966 1968 197 Figura 1 Precipitação pluviométrica anual dos anos de 1934 a 1971 comparados com a normal pluviométrica (1934 a 29) anos
T (anos) chuvas anuais (mm) J. J. A. Alcântara et al. 22 2 18 16 14 12 1 8 6 4 2 1972 1974 1976 1978 198 1982 1984 1986 1988 199 1992 1994 1996 1998 2 22 24 26 28 anos Figura 2 Precipitação pluviométrica anual dos anos de 1972 a 29 comparados com a normal pluviométrica (1934 a 29) 8 7 6 5 4 3 T =,1254e,393h R 2 =,942 2 1 5 1 15 2 chuva máx. de 24 h (mm) Figura 3 Chuva máxima de 24 h (mm) em função do tempo de retorno (anos)