Análise de índices de precipitação utilizando dados BR-DWGD na bacia hidrográfica do rio Terra Nova, Pernambuco

Abstract

This study investigated the temporal variability of precipitation indices in the Terra Nova River basin, located in the state of Pernambuco, using different climatic precipitation indices. The Precipitation Concentration Index (PCI), Precipitation Anomaly Index (RAI), Simple Daily Intensity Index (SDII), as well as absolute indices such as R0 mm, R0.1 mm and R50 mm, and the Mann-Kendall test were analyzed. The data used consist of historical series of daily precipitation from the Brazilian Daily Weather Gridded Data (BR-DWGD) product, covering the period from 1961 to 2022. The analysis revealed that the basin presented an average PCI of 21 and an average RAI of -0.14, suggesting a persistent drought pattern and irregularity in rainfall distribution. An annual average of 127 days without precipitation was observed, with only seven years recording daily rainfall above 50 mm. The average SDII was approximately 6 mm/day, a value considered one of the lowest in Brazil, according to previous studies. The Mann-Kendall test was applied with good performance to identify trends, although no statistically significant trends were detected in the indices and precipitation at different scales. This study demonstrated the ability of using BR-DWGD data to describe in detail the methodology used to assess the rainfall regime in river basins, offering a clear view of hydrological patterns quickly, being a useful tool for water resource management.Este estudio investigó la variabilidad temporal de los índices de precipitación en la cuenca del río Terra Nova, ubicada en el estado de Pernambuco, utilizando diferentes índices de precipitación climática. El Índice de Concentración de Precipitaciones (PCI), el Índice de Anomalía de Precipitaciones (RAI), el Índice de Intensidad Diaria Simple (SDII), además de índices absolutos como R0 mm, R0.1 mm y R50 mm, y el Mann-Kendall. Los datos utilizados consisten en series históricas de precipitación diaria del producto Brazil Daily Weather Gridded Data (BR-DWGD), que cubre el período de 1961 a 2022. El análisis reveló que la cuenca tenía un PCI promedio de 21 y un RAI promedio de - 0,14, lo que sugiere un patrón de sequía persistente y distribución irregular de las precipitaciones. Se encontró un promedio anual de 127 días sin precipitación, registrándose sólo siete años de precipitaciones diarias superiores a 50 mm. El SDII promedio rondaba los 6 mm/día, valor considerado uno de los más bajos de Brasil, según estudios anteriores. Se aplicó la prueba de Mann-Kendall con buen desempeño para identificar tendências, aunque no se detectaron tendências estadísticamente significativas en los índices y la precipitación a diferentes escalas. Este estudio demostró la capacidad de utilizar datos BR-DWGD para describir en detalle la metodología utilizada para evaluar el régimen de precipitaciones en las cuencas fluviales, ofreciendo una visión clara de los patrones hidrológicos rápidamente, siendo una herramienta útil para la gestión de los recursos hídricos.Este estudo investigou a variabilidade temporal dos índices de precipitação na bacia hidrográfica do Rio Terra Nova, localizada no estado de Pernambuco, utilizando diferentes índices climáticos de precipitação. Foram analisados o Índice de Concentração de Precipitação (PCI), Índice de Anomalia de Precipitação (RAI), Índice de Intensidade Simples Diária (SDII), além de índices absolutos como R0 mm, R0,1 mm e R50 mm, e o teste de Mann-Kendall. Os dados empregados consistem em séries históricas de precipitações diárias provenientes do produto Brazilian Daily Weather Gridded Data (BR-DWGD), abrangendo o período de 1961 a 2022.A análise revelou que a bacia apresentou um PCI médio de 21 e um RAI médio de -0,14, sugerindo um padrão de seca persistente, e irregularidade na distribuição das chuvas. Foi constatada uma média anual de 127 dias sem precipitação, com apenas sete anos registrando chuvas diárias superiores a 50 mm. O SDII médio foi de cerca de 6 mm/dia, valor considerado um dos mais baixos do Brasil, segundo estudos anteriores. O teste de Mann-Kendall foi aplicado com bom rendimento para identificar tendências, embora não tenham sido detectadas tendências estatisticamente significativas nos índices e nas precipitações em diferentes escalas. Este estudo mostrou a capacidade do uso de dados BR-DWGD em descrever detalhadamente a metodologia utilizada para avaliar o regime de chuvas em bacias hidrográficas, oferecendo uma visão clara dos padrões hidrológicos de forma rápida, sendo uma ferramenta útil para a gestão de recursos hídricos