Diagnósticos das Flutuações Pluviométricas no Estado da Paraíba

Diagnósticos das Flutuações Pluviométricas no Estado da Paraíba

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Revista Brasileira de Geografia Física V. 08 N. 04 (2015) 1017-1027.

Medeiros, R. M. de; Francisco, P. R. M.; Matos, R. M. de; Santos, D.; Saboya, L. M. F. 1017

Revista Brasileira de

Geografia Física Homepage: w.ufpe.br/rbgfe

Diagnósticos das Flutuações Pluviométricas no Estado da Paraíba

Raimundo Mainar de Medeiros1, Paulo Roberto Megna Francisco2, Rigoberto Moreira de Matos3, Djail Santos4, Luciano Marcelo Falle Saboya5

1Doutorando em Meteorologia, Universidade Federal de Campina Grande, UFCG, Campina Grande-PB, mainarmedeiros@gmail.com autor correspondente. 2Pesquisador DCR CNPq/Fapesq, Universidade Federal da Paraíba, UFPB, Areia-PB, paulomegna@ig.com.br 3Mestrando em Eng. Agrícola, Universidade Federal de Campina Grande, UFCG, Campina Grande-PB, rigobertomoreira@gmail.com 4Doutor em Ciência do Solo, Prof. Adjunto CCA, UFPB, Areia-PB, santosdj@cca.ufpb.br 5Doutor em Eng. Agrícola, Prof. Depto. Agrícola, Universidade Federal de Campina Grande, UFCG, Campina Grande-PB, saboya@deag.ufcg.edu.br

R E S U M O É de ampla importância a análise e o diagnostico das flutuações das chuvas na Região Nordeste do Brasil, e em especial no Estado da Paraíba principalmente devido à sua irregularidade, uma vez que as variáveis climáticas são importantes sob a abordagem climática. Este trabalho objetivou estudar a oscilação pluviométrica para 223 municípios. Foram utilizados dados dos valores históricos pluviométricos de 30 ou mais anos. Calculou-se a média mensal de cada ano e determinaram-se valores médios de precipitação mensal e anual, desvio padrão, coeficiente de variância, mediana, precipitação máxima e mínima absoluta e obteve-se a tendência polinomial da precipitação histórica no período. Foram gerados os mapas de distribuição mensais e anual através de krigeagem utilizando o programa Surfer 9.0. Pelos resultados alcançados observaram-se tendências de reduções dos índices pluviométricos, com oscilações das precipitações ao longo da série amostral. Foi evidenciada a recorrência de valores máximos de precipitação anual dentro de um intervalo de 15, 12 e 7 anos. Palavras-chave: Variabilidades climáticas; Sustentabilidade; Previsibilidade.

Fluctuations Diagnosis of Rainfall in the Paraiba State

A B S T R A C T It is of great importance to analyze the behavior of rainfall in the Northeast of Brazil, mainly due to its irregularity, since climate variables are very imposing sented under the climate focus. This study investigated the variation in rainfall for 223 municipalities in the state of Paraíba. Data were used in rainfall historical values of 30 or more years. We calculated the monthly average for each year and determined the mean values of monthly and annual rainfall, standard deviation, coefficient of variance, median, and maximum rainfall absolute minimum and obtained the polynomial trend of historical rainfall in the period. Monthly and annual distribution maps were generated by kriging using the Surfer 9.0. The results achieved were observed trends reductions in rainfall, even with fluctuations in rainfall along the sample series, which comprised the 52 and 102 years of observed data. Recurrence of maximum annual rainfall values within a range of 15 12 to 7 years was evidenced. Keywords: Climate variability, sustainability, predictability.

Introdução

O clima de qualquer região, situada nas mais diversas latitudes do globo, não se apresenta com as mesmas características em cada ano (Soriano, 1997). Dentre os elementos do clima de áreas tropicais, a precipitação pluviométrica é o que mais influencia a produtividade agrícola (Ortolani e Camargo, 1987), principalmente nas regiões semiáridas, onde o regime de chuvas é caracterizado por eventos de curta duração e alta intensidade (Santana et al., 2007), e conforme Silva (2004), em função disto a sazonalidade da precipitação concentra quase todo o seu volume durante os cinco a seis meses no período chuvoso (Pontes et al., 2013).

Conforme Marengo (2012), a região NEB caracteriza-se naturalmente com alto potencial para evaporação da água em função da grande disponibilidade de energia solar e altas temperaturas.

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Molion e Bernardo (2002) afirma que os principais sistemas responsáveis pela ocorrência de precipitação no NEB são: Zona de Convergência Intertropical (ZCIT), Vórtices Ciclônico de Altos Níveis (VCAN), Linha de Instabilidade (LI), Zona de Convergência do Atlântico Sul (ZCAS), Brisas (Marítima e Terrestres) e as Perturbações Ondulatórias nos ventos Alísios (POAS). O El Niño – Oscilação Sul (ENOS) é outro modo de variabilidade climática que influência na ocorrência de precipitação do NEB.

A precipitação é fundamental para a caracterização climática (Ferreira Da Costa, 1998), e o seu monitoramento tem fundamental importância para a gestão e manutenção dos recursos hídricos, pois fornece dados que contribuem nos planejamentos públicos e nos estudos que buscam o uso sustentável da água (Ishihara et al., 2013).

De acordo com José et al. (2014) a precipitação é a variável climática com a maior variabilidade no tempo e no espaço. Por essa razão, o estudo de eventos extremos de precipitação diária máxima anual está relacionado com danos severos às atividades humanas em quase todas as regiões do mundo, devido a seu potencial em causar saturação hídrica do solo, escoamento superficial e erosão (IPCC, 2007; Tammets e Jaagus, 2013).

Conforme Silveira et al. (2013), diversos autores avaliaram a tendência na precipitação observada no NEB durante o século X. Haylock et al. (2006) fizeram uma análise da precipitação sobre a América do Sul, e observaram uma tendência de aumento do total anual de chuva sobre o NEB. O estudo realizado por Santos e Britto (2007), utilizando índices de extremos climáticos e correlacionando-os com as anomalias de temperatura da superfície do mar (TSM), observaram uma tendência de aumento da precipitação total anual nos Estados da Paraíba e Rio Grande de Norte.

Conforme Viana (2010), nos dias atuais é perceptível a importância das pesquisas que envolvem o estudo do clima na busca da construção de novos parâmetros de conhecimento e consequente aplicação nas diversas atividades humanas que dependem dos dados e informações cada vez mais concisos sobre chuvas, secas, temporais e eventos extremos, com informações de médio e longo prazo geradas com um alto grau.

Conforme Meis et al. (1981), podem-se analisar as precipitações no decorrer do tempo de diferentes maneiras, possibilitando o reconhecimento do seu comportamento geral, dos seus padrões habituais e extremos. É de grande relevância a análise do comportamento das chuvas na Região NEB, devido, principalmente, à sua irregularidade, uma vez que as variáveis climáticas são muito importantes não só sob o enfoque climático, mas também pelas consequências de ordem social e econômica (Sousa et al., 2013).

Este trabalho tem como objetivo realizar uma análise das oscilações pluviométricas no Estado da Paraíba.

Material e métodos

A área de estudo compreende o Estado da

Paraíba que está localizado na região Nordeste do Brasil, e apresenta uma área de 56.372 km², que corresponde a 0,662% do território nacional. Seu posicionamento encontra-se entre os paralelos 6°02’12” e 8°19’18”S, e entre os meridianos de 34°45’54” e 38°45’45”W (Francisco, 2010).

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Figura 1. Localização da área de estudo. Fonte: Adaptado de IBGE (2009). .

O clima caracteriza-se por temperaturas médias elevadas (2 a 300C) e uma amplitude térmica anual muito pequena, em função da baixa latitude e elevações (<700m). A precipitação varia de 400 a 800mm anuais, nas regiões interiores semiáridas, e no Litoral, mais úmido, pode ultrapassar aos 1600mm (Varejão-Silva et al., 1984).

O relevo do Estado da Paraíba apresenta-se de forma geral bastante diversificado, constituindo-se por formas de relevo diferentes trabalhadas por diferentes processos, atuando sob climas distintos e sobre rochas pouco ou muito diferenciadas. No tocante à geomorfologia, existem dois grupos formados pelos tipos climáticos mais significativos do estado úmido, subúmido e semiárido. O uso atual e a cobertura vegetal caracterizam-se por formações florestais definidas como caatinga arbustiva arbórea aberta, caatinga arbustiva arbórea fechada, caatinga arbórea fechada, tabuleiro costeiro, mangues, mata-úmida, mata semidecidual, mata atlântica e restinga (PARAÍBA, 2006).

Neste trabalho foram utilizados dados dos valores históricos dos postos pluviométricos (Figura 2) de 30 ou mais anos cedidos pela Superintendência do Desenvolvimento do Nordeste (SUDENE) e pela Agência Executiva de Gestão das Águas do Estado da Paraíba (AESA).

Figura 2. Distribuição espacial dos postos pluviométricos da área de estudo. Fonte: Adaptado de IBGE (2009).

Na metodologia utilizada calculou-se a média mensal de cada ano e com os valores encontrados determinaram-se valores médios de precipitação mensal e anual, desvio padrão, coeficiente de variância, mediana, precipitação máxima e mínima absoluta. Após elaborou-se o gráfico mensal e anual, assim como a tendência polinomial da precipitação histórica no período de estudo de acordo com a metodologia adotada por Medeiros (2013). Para isso utilizou-se de planilhas eletrônicas para elaboração de gráficos da variabilidade anual das precipitações, das anomalias pluviométricas, precipitação histórica e desvio percentual.

Foi efetuada uma análise de frequência das distribuições dos totais anuais das chuvas mediante a elaboração de gráficos. Utilizou-se a escala proposta por Meis et al. (1981), empregada por Xavier e Dornelas (2005), definida da seguinte forma: os valores anuais que mais se aproximaram do valor médio, foram caracterizados como intermediários, e os valores de precipitação anual que se afastaram da média foram considerados como representativos para os

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Medeiros, R. M. de; Francisco, P. R. M.; Matos, R. M. de; Santos, D.; Saboya, L. M. F. 338 anos mais secos e mais úmidos. Utilizou-se uma escala de variação de 25% em relação à média para os meses intermediários, valores acima da escala caracterizaram-se como anos muito chuvosos, e os abaixo dos 25% anos secos.

Os mapas de variabilidade mensais e anual foram elaborados utilizando-se os dados gerados nas planilhas e o programa Surfer 9.0 pelo método de krigeagem.

Resultados e discussão

Pelos resultados observam-se na Figura 3 os valores médios mensais da precipitação obtidos para o Estado da Paraíba nos últimos 30 anos. Observa-se que as chuvas concentram-se nas estações verão/outono, além da contribuição da orografia, observa-se um acréscimo na pluviosidade no sentido Oeste/Leste em todo decorrer do ano. Também se pode observar que a quadra chuvosa compreende os meses de janeiro a abril no Sertão do Estado (setor Oeste), sendo março o mês que ocorre às pluviometrias mais elevadas. Pode observar ainda que o mês de dezembro começam as primeiras chuvas na região, que é conhecido como pré-estação chuvosa (chuvas que antecedem o iniciam da quadra chuvosa).

Nota-se que o período chuvoso no Estado desloca-se temporalmente de oeste para leste, assim, o Cariri e o Curimataú (setor central) da Paraíba têm suas quadras chuvosas iniciando em fevereiro até maio, sendo abril o mês que ocorrem os maiores índices pluviométricos das microrregiões.

No Agreste, o período das chuvas inicia-se em março e estende-se até junho que é o mês de maior precipitação. O Litoral é o setor onde ocorrem os maiores índices pluviométricos do Estado. O período chuvoso inicia-se em abril e vai até julho tendo maio como o mês que advém os mais elevados índices de precipitação. Observa-se ainda que durante todos os meses do ano os totais pluviométricos mais elevados ocorrem no Litoral Sul da Paraíba.

O Estado da Paraíba é caracterizado por dois regimes de chuvas, um de fevereiro a maio (regiões do Alto Sertão, Sertão e Cariri Curimataú) e o outro de abril a julho (Agreste, Brejo e Litoral). Tais regiões homogêneas foram determinadas por Braga e Silva (1990) através de técnicas objetivas de análise multivariada, estendidas por Silva (1996), distribuídas no Litoral, Brejo, Agreste, Cariri/Curimataú, Sertão e Alto Sertão.

Os principais sistemas responsáveis são a Zona de Convergência Intertropical - ZCIT (Serra, 1941; Hastenrath e Heller, 1977), as Frentes Frias (Aragão, 1976; Kousky, 1979), os Distúrbios de Leste ou Ondas de Leste (Yamazaki e Rao, 1977) e os Vórtices Ciclônicos de Altos Níveis (VCAN) (Aragão, 1976; Kousky e Gan, 1981).

A Zona de Convergência Intertropical (ZCIT) que é o principal sistema meteorológico provedor de chuvas no setor norte do NEB, onde o Estado da Paraíba esta inserido. Normalmente a ZCIT migra sazonalmente de sua posição mais ao norte, aproximadamente 12ºN, em agosto-setembro para posições mais ao sul e aproximadamente 4ºS, em março-abril (Uvo, 1989).

A Frente Fria é outro importante sistema causador de chuvas na Paraíba. A penetração de Frentes Frias até as latitudes tropicais entre os meses de novembro e janeiro é responsável pelas chuvas na faixa litorânea da região. As frentes frias são bandas de nuvens organizadas que se formam na região de confluência entre uma massa de ar frio (mais densa) com uma massa de ar quente (menos densa). A massa de ar frio penetra por baixo da quente, como uma cunha, e faz com que o ar quente e úmido suba, formando nuvens convectivas e estratiformes e consequentemente as chuvas (Kousky, 1979).

Os distúrbios ondulatórios de leste são ondas que se formam no campo de pressão atmosférica, na faixa tropical do globo terrestre, na área de influência dos ventos alísios, e se deslocam de oeste para leste, ou seja, desde a costa da África até o litoral leste do Brasil. Este sistema provoca chuvas principalmente na Zona da Mata que se estende desde o Recôncavo Baiano até o litoral do Rio Grande do Norte (Ferreira et al., 1990).

Os Vórtices Ciclônicos de Altos Níveis

(VCAN) que atingem a região Nordeste do Brasil formam-se no Oceano Atlântico entre os meses de outubro e março e sua trajetória normalmente é de leste para oeste, com maior frequência durante os meses de janeiro e fevereiro (Kousky e Gan, 1981).

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