Análise estatística da variabilidade da precipitação para o Município de João Pessoa-PB / Statistical analysis of the variability of precipitation for the Municipality of João Pessoa-PB

No Nordeste Brasileiro é característica a significativa variabilidade espacial e temporal da precipitação pluvial, proveniente da atuação de diferentes sistemas meteorológicos. Este trabalho apresenta uma análise estatística da variabilidade da precipitação em João Pessoa-PB. Para o desenvolvimento da pesquisa foi utilizado dados pluviométricos da AESA. Com base na estatística descritiva procuramos delinear um panorama da variabilidade anual, sazonal e mensal. O mês de dezembro apresentou o maior coeficiente de variação. O maior desvio padrão foi observado no mês de junho, período de transição entre o outono e inverno, apresentando-se como o mês de maior variabilidade pluviométrica, o maior índice pluviométrico do acumulado total anual do período foi observado no ano de 1994 com 2804,4 mm, e o ano que apresentou o menor valor de precipitação foi 1999 com 972,9 mm para o município de João Pessoa-PB

Variabilidade Espaço-Temporal da precipitação pluvial no estado da Paraíba/ Space-Time variability of pluvial precipitation in the state of Paraíba abstract

O estado da Paraíba, localizado na região Nordeste do Brasil, 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. O objetivo deste trabalho foi o de analisar a variabilidade espaço-temporal da precipitação, utilizando totais mensais precipitados de 56 postos meteorológicos com mesmo tamanho amostral e observações concomitantes, no estado da Paraíba. A amostra de dados corresponde ao período de 1994 a 2018 e foi cedida pela Agência Executiva de Gestão das Águas do Estado da Paraíba (AESA). Para cada um desses postos meteorológicos foram analisados os dados de precipitação em escalas mensal e anual. Análises de estatísticas como desvio-padrão, média e coeficiente de variação serviram de base para a espacialização dos postos meteorológicos. Os softwares Surfer versão 13.0 e o de Análise de Componentes Principais (ACP) do software SPSS (Statistical Package for the Social Sciences) deram suporte nos processos de distribuição espacial e delimitação dos postos meteorológicos, respectivamente. A variabilidade espaço-temporal das chuvas no Estado não são bem correlacionadas com os fenômenos El Niño e La Niña. Os anos de 2009 e 2011 servem como exemplos da falta de correlação entre as chuvas e esses fenômenos.  Em 2009 o La Niña atuou nos três primeiros meses e no restante do ano ocorreram neutralidade e El Niño. Enfim, em 2011 o La Niña atuou durante todo o ano, mesmo assim esse não foi o mais chuvoso do período estudado

Análise espacial de eventos de secas com base no índice padronizado de precipitação e análise de agrupamento

A ocorrência de eventos de secas influencia de forma negativa o desenvolvimento sócio-econômico de regiões semiáridas. Neste estudo foi utilizado o Índice Padronizado de Precipitação – SPI, em diferentes escalas temporais para identificar e quantificar a intensidade e duração das secas ocorridas no Estado do Piauí. Foi analisada a relação entre as secas e sub-regiões delimitadas pelos métodos de agrupamentos K-means e Ward. Apenas alguns eventos de seca permaneceram nas escalas maiores do SPI 12 e 24 meses, sendo que a maioria deles ocorreu entre as partes centrais e sul do Estado. A comparação de eventos de seca com os de El-Niño mostrou que há correlação positiva entre eles, principalmente quando se trata dos eventos de seca mais intensos

MONITORAMENTO E INTENSIDADE DAS SECAS E CHUVAS NA CIDADE DE CAMPINA GRANDE/PB

A cidade de Campina Grande no estado da Paraíba se encontra numa zona de transição entre os climas do Litoral e do Sertão e por isso detém uma alta irregularidade pluviométrica. Nesse sentido, o objetivo desse trabalho foi realizar uma análise da variabilidade temporal das chuvas e secas em diferentes escalas temporais na cidade de Campina Grande-PB. Para tanto foi utilizada uma série histórica de totais mensais precipitados entre os anos de 1962 e 2009 observados na estação da Embrapa do município em estudo, para o cálculo do índice SPI nas escalas temporais de 01, 03, 06, 12 e 24 meses. Os resultados revelaram que os SPIs analisados não detectaram, segundo a intensidade média, categorias de secas e chuvas extremas na cidade de Campina Grande. A categoria mais freqüente entre os SPIs foi a de chuva normal. Em termos quantitativos as chuvas anuais na cidade de Campina Grande sempre ocorrem em torno do valor esperado. Essa esperança matemática ocorre com maior freqüência pelo lado negativo da escala em torno do valor médio. Esse é o motivo da característica semiárida da Cidade. Os anos que apresentaram maiores e menores índices de pluviometria foram detectados pelo SPI-12 meses e guardam uma boa relação com os eventos La Niña e El Niño, respectivamente, revelando uma boa representatividade em relação às condições reais da pluviometria local. As secas dos períodos de 1968 a 1971, de 1988 a 1989 e de 1997 a 2000 foram identificadas por todos os SPIs estudados. Da mesma forma, os períodos de 1963 a 1969 e de 2004 a 2005 foram detectados como chuvosos por todos os SPIs

Net precipitation and interception in Caxiuanã, in the Eastern Amazonia

The present work was carried out at the Ferreira Penna Scientific Station, in the Caxiuanã National Forest, Melgaço, Pará, Brazil (01º 42" 30"S; 51º 31" 45"W; 60 m a.s.l.). The studied region is an upland forest with closed vegetation and a mean canopy height of 35 m although some trees can be 50 m high. The species density is between 450 and 550 plants per hectare. The aim was to quantify the net precipitation, throughfall, stemflow and rain interception by vegetation, from March to December of 2004. For the throughfall measurements 25 rain gauges were randomly distributed in an one hectare area subdivided in one hundred parcels of 10 x 10 m, while the stemflow was measured on seven trees with a stem diameter at breast height representative of the area. The results showed values of net precipitation of 905.4 mm, throughfall of 885.4 mm, stemflow 20 mm and rain interception of 248 mm,corresponding respectively to 78.5%, 76.8%, 1.7% e 21.5% of the total precipitation above the canopy which was 1,153.4 mm for the study period.O presente trabalho foi realizado na Estação Cientifica Ferreira Penna, dentro da Floresta Nacional de Caxiuanã, Melgaço, Pará, Brasil (01º 42" 30"S; 51º 31" 45"W; 60 m altitude). A região é uma floresta de terra firme, com vegetação densa e dossel com altura média de 35 m e árvores emergentes acima de 50 m, densidade de 450 a 550 árvores por hectare. O objetivo foi o de quantificar a precipitação total incidente acima do dossel, precipitação efetiva e precipitação interna, o escoamento da água pelos troncos e interceptação da precipitação pela vegetação no período de março a dezembro de 2004, quando foram realizadas 40 coletas semanais. Na medida da precipitação interna foram utilizados 25 pluviômetros, distribuídos aleatoriamente em um hectare, subdividido em cem parcelas de 10 x 10 m, os escoamentos pelos troncos foram medidos em sete árvores com diâmetros à altura do peito (DAP) representativos para as árvores da área. O estudo revelou uma precipitação efetiva de 905,4 mm e precipitação interna de 885,4 mm, um escoamento pelos troncos de 20 mm e uma interceptação de 248 mm, correspondendo, a 78,5%, 76,8%, 1,7% e 21,5% da precipitação acima do dossel, que foi de 1.153,4 mm, no período de estudo, respectivamente.COSTA, A. C. L. Universidade Federal do Par

Modelagem da interceptação na Floresta Nacional de Caxiuanã, no Leste da Amazônia

The present work was carried out in the Ferreira Penna Scientific Station, at the Caxiuanã National Forest in Melgaço, Pará, Brazil (01º 42’ 30” S; 51º 31’ 45” W; 60 m of altitude) in the Eastern Amazonia. It is an upland forest area with closed vegetation, 35 m average canopy high, some emergent trees with 50 m high and species density between 450 and 550 plants per hectare. The objective was to compare the estimations of rainfall interception using two numerical models, for the period from March to December of 2004. The measured rainfall interception was 248 mm corresponding to 21.5% of total precipitation (1,153.4 mm) above canopy. The rainfall interception was simulated, by Rutter´s and Gash´s models, at good level of accuracy. The Gash model overestimated the interception by 17.3% (42.8 mm), while the Rutter model overestimated by only 0.5% (1.1 mm) of the observed interception.O presente trabalho foi realizado na Estação Cientifica Ferreira Penna, na Floresta Nacional de Caxiuanã, Melgaço, Pará, Brasil (01º 42’ 30”S; 51º 31’ 45”W; 60 m altitude) no Leste da Amazônia. É uma área com floresta de terra firme, vegetação densa e dossel com altura média de 35 m e algumas árvores emergentes acima de 50 m, e densidade variando de 450 a 550 árvores por hectare. Os objetivos foram de quantificar as estimativas da interceptação por modelagens numéricas, no período de março a dezembro de 2004. A interceptação obtida nas medidas de campo foi de 248 mm, correspondendo a 21,5% da precipitação total incidente acima do dossel de 1.153,4 mm. As estimativas de interceptação foram simuladas com bom nível de eficiência, utilizando os modelos de Rutter e Gash. O modelo de Gash superestimou a interceptação em 17,3% (42,8 mm) do total acumulado, enquanto o modelo de Rutter superestimou em apenas 0,5% (1,1 mm) do total acumulado da interceptação

FOUR DECADES OF HYDROLOGICAL PROCESS SIMULATION OF THE ITACAIÚNAS RIVER WATERSHED, SOUTHEAST AMAZON

The impacts of anthropogenic degradation are becoming increasingly more evident in the Amazon and are jeopardizing its environmental systems and water resources, particularly in low monitored watersheds. Thus, the use of hydrological models is necessary to gain an understanding of these impacts on Amazonian river systems. The aim of this study was to analyze the simulation of some hydrological processes in the Itacaiúnas River watershed and its relation with human-induced impacts in the Southeast region of the Pará state using the Soil and Water Assessment Tool (SWAT) model. SWAT modeling requires several databases, such as relief, land use and land occupation, soil type, and climatic and hydrological variables. These data are input parameters for the SWAT model. The results showed that the hydrological variables in the Amazon tend to follow the seasonal precipitation cycle, with the highest values occurring between January and June and lowest between July and November. It was evident that base and lateral flows are responsible for maintaining perennial river flow during the dry season. Regarding anthropogenic actions in the watershed, precipitation, evapotranspiration, and sediment transportation are clearly affected by environmental degradation, as well as by the replacement of forest by grassland and mining activities. The results may assist in public policy including mitigation and adaptation of environmental systems in the region. In addition, they can improve the management of natural resources in the Itacaiúnas River watershed

O Índice de Precipitação Padronizada (IPP) na identificação de extremos de chuvas e secas na bacia do rio Paraguaçu (BA)The Standardized Precipitation Index (SPI) in identifying extreme rainfall and droughts in the Paraguaçu River Basin (BA)

O objetivo deste trabalho foi o de estudar os eventos extremos de secas e chuvas na bacia hidrográfica do rio Paraguaçu (BHRP). A má distribuição de eventos de precipitação pluvial no Nordeste do Brasil está fortemente associada a interações entre a atmosfera, os oceanos e a fisiografia regional. Aqui esses eventos foram identificados pelo Índice de Precipitação Padronizada (IPP), em inglês, Standardized Precipitation Index (SPI) nas escalas de tempo de 3, 6, 12 e 24 meses. Foram utilizadas séries históricas de totais mensais precipitados de 73 postos pluviométricos, com no mínimo 25 anos de duração, distribuídos no âmbito da BHRP. Os resultados revelaram que a ocorrência de secas extremas foi inferior a de chuvas extremas, com destaque para os municípios de Ipirá e Dias Coelho. Nesses municípios houve maiores ocorrência e intensidade de secas e chuvas extremas, respectivamente. O IPP de 24 meses não identificou chuvas extremas na BHRP.Abstract The objective of this work was to study the behavior of extreme events of drought and rainfall in the Paraguaçu River Basin. The distribution of rainfall events in the Northeast Brazil is associated with interactions among the atmosphere, oceans and regional physiography. In this investigation, these events were identified by the Standardized Precipitation Index (SPI) in the time scales 3, 6, 12 and 24 months. It was used historical data of the precipitated monthly totals of 73 rainfall stations, with at least 25 years of duration, distributed within the Paraguaçu River Basin. The results showed that the occurrence of extreme droughts was less than extreme rainfalls, especially in the municipalities of Ipirá and Dias Coelho. In these municipalities there were higher occurrences of droughts and extreme rainfall, respectively. The Standardized Precipitation Index of 24 months did not identify extreme rainfall in the Paraguaçu River Basin

IDENTIFICAÇÃO E CLASSIFICAÇÃO ESPAÇO-TEMPORAL DE EVENTOS CRÍTICOS CHUVOSOS OU SECOS OCORRIDOS EM PERNAMBUCO

The objective of this study was to analyze the dry and wet events historically occurred in the Pernambuco state and diagnose their intensities and durations. The identification and classification of areas susceptible to critical events has become a frequent need in the current context of climate change, which has caused disasters in the world. The diagnosis based on meteorological, agricultural and hydrological impacts can be measured with the application of the methodology of the Standardized Precipitation Index (SPI) for different time scales. The SPI was able to identify critical events in the state of Pernambuco and highlight the main through their intensities and durations. Scales were analyzed from quarterly to biennial which indicated the beginning, trend, duration and intensity of events. The results identified years with rainfall events in the moderate and severe categories, but also dry events in moderate to extreme categories. It was observed that the values of correlations between SPI scales are better as they approach in time. The cluster analysis of the SPIs showed well-defined areas, up to four groups, at all scales of time, this indicates that these groups have similar behavior during critical events.O objetivo deste estudo foi analisar os eventos secos e chuvosos historicamente ocorridos no estado de Pernambuco e diagnosticar suas intensidades e durações. A identificação e classificação de áreas susceptível a ocorrência de eventos críticos tornou-se uma necessidade frequente no contexto atual das mudanças climáticas, que vem provocando catástrofes no mundo. O diagnóstico com base nos impactos meteorológicos, agrícola e hidrológico pode ser aferido com a aplicação da metodologia do Índice de Precipitação Padronizado (em inglês SPI) para diferentes escalas temporais. O SPI foi capaz de identificar os eventos críticos ocorridos no estado de Pernambuco e destacar os principais através de suas intensidades e durações. Foram analisadas escalas desde trimestrais até bienais o que indicou o início, tendência, duração e intensidade dos eventos. Nos resultados se identificou anos com eventos chuvosos nas categorias moderada e severa, mas também eventos secos nas categorias de moderada a extrema. Observou-se que os valores das correlações entre as escalas do SPI são melhores à medida que se aproximam no tempo. A análise de agrupamento do SPI mostrou áreas bem definidas, até quatro grupos, em todas as escalas de tempo, isto indica que esses grupos têm comportamentos similares durante a ocorrência de eventos críticos