Considerando-se que a totalidade do semi-árido brasileiro situa-se no Nordeste, é esta região do país que apresenta valores mais baixos de umidade

REIS, V. C. da S.

RIBEIRO, P. H. B.

SILVA, T. G. F. da

TEIXEIRA, A. H. de C.

Repository Open Access to Scientific Information from Embrapa

XII Congresso Brasileiro de Meteorologia, Foz de Iguaçu-PR, 2002  179  MAPEAMENTO DA UMIDADE RELATIVA DO AR NO ESTADO DO CEARÁ  Antônio Heriberto de Castro Teixeira1, Paulo Henrique Braga Ribeiro2, Valdecira  Carneiro da Silva Reis3, Thieres George Freire da Silva4  1Pesquisador, Embrapa Semi-Árido, CP 23, CEP 56300-970, Petrolina-PE, E-mail: heribert@cpatsa.embrapa.br, 2Eng.Civil, Embrapa Semi-Árido. 3Eng.Agrônomo, Embrapa Semi-Árido. 4 Estagiário, Embrapa Semi-Árido  ABSTRACT  The climatic water balance, according to the Thornthwaite & Mather-1955 method and data on relative humidity were used to obtain one equation to estimate this last parameter for Ceará State, in the regions where there is no availability of this climatic data.  With the estimated  humidity data and a Geographic Information System, was obtained the map of the annual  relative umidity normals, in several regions te where  data on air temperature and pluviometric precipitation  were available. Six ranges of humidity values were obtained, being 60% to 65% the most frequent class.   INTRODUÇÃO  Para um bom planejamento de qualquer atividade econômica ou social  em uma região, torna-se importante o conhecimento dos recursos naturais. O clima exerce ação sobre todos os componentes bióticos do ambiente natural e influencia quase todas as atividades humanas. Nesse contexto, é de extrema importância a obtenção de dados climáticos de vários locais representativos daquela região.  A precipitação pluviométrica, por si só, não reflete totalmente as condições hídricas de uma, pois estas dependem também do potencial térmico do local. Essas condições são obtidas através do balanço hídrico climático, que é um método climatológico introduzido por Thornthwaite (1948) e aprimorado por Thornthwate & Mather (1955), que consiste em se efetuar a contabilidade de água em relação a uma dada superfície vegetada, computando-se, sistematicamente, todos os ganhos e perdas. São considerados ganhos as contribuições devidas à precipitação pluviométrica e as perdas são ocasionadas pela transferência vertical de vapor d'água para a atmosfera (evapotranspiração) (Teixeira & Azevedo, 1996). A diferença entre as pressões do vapor d’água na superfície e do ar vizinho é um fator determinante para a remoção do vapor. Cultivos bem irrigados em regiões áridas, como no caso da região semi-árida do Nordeste brasileiro, consomem grandes quantidades de água devido à abundância de energia solar e ao poder dissecante da atmosfera. Em regiões úmidas a elevada umidade do ar reduz a demanda evapotranspiratória. Em tais circunstâncias, o ar encontra-se próximo da saturação, portanto, causando uma menor demanda evapotranspiratória da atmosfera, do que nas regiões áridas (Allen et al., 1998). Considerando-se que a totalidade do semi-árido brasileiro situa-se no Nordeste, é esta região do país que apresenta valores mais baixos de umidade. Dentro desse contexto, situa-se o Estado do Ceará, no concernente a semi-aridez, com 75% de sua área total incluída na isoieta abaixo de 800mm anuais. Somada a excassez de água, salienta-se a extrema irregularidade das chuvas no tempo e no espaço e elevadas temperaturas, sempre superiores a 23ºC, resultando em elevadas taxas evapotranspiratórias, ocasionado índices hídricos negativos no balanço hídrico climático anual  (Leite et al., 1992). No Estado do Ceará, a precipitação pluviométrica é de fácil obtenção  através da rede de pluviômetros existentes. Onde não existem dados de temperatura do ar, esses podem ser estimados em função das coordenadas geográficas. A umidade relativa do ar é menos medida do que a precipitação pluviométrica e não se obteve ainda uma equação de estimativa para todo o Estado. Para o Estado da Paraíba, Teixeira et al. (2001) através da equação polinomial  UR = - 3.10-4.(IH)2 + 10,34.10-2.(IH) + 76,3,  mapearam a umidade relativa do ar. Para a Bahia , foi encontrada a seguinte expressão:   UR = -11.10-4(IH)2 + 16,62.10-2(IH) + 78,803 e aplicada para XII Congresso Brasileiro de Meteorologia, Foz de Iguaçu-PR, 2002  180 todo o Estado. Percebe-se, portanto, que a equação de estimativa da umidade do ar em função do índice hídrico de Thornthwaite (1955) depende da região.  Dando continuidade na obtenção da umidade relativa do ar para o Nordeste do Brasil, visando subsídio para adaptação de espécies vegetais e animais, bem como a estudos epidemiológicos, este trabalho tem como objetivo a obtenção de  uma equação de estimativa do referido parâmetro, através de dados existentes e do balanço hídrico climático e a aplicação da equação para  o mapeamento no Ceará.   MATERIAL E MÉTODOS  Na obtenção da equação de estimativa da umidade relativa do ar, foram utilizadas as normais de temperatura média existentes ou estimadas em função das coordenadas geográficas, de umidade    relativa do ar e de totais de precipitação mensais do Estado do Ceará (BRASIL ,1992) e correlacionados os dados de umidade e dos elementos do balanço hídrico climático. Utilizaram-se médias dos totais mensais de precipitação pluviométrica de 349 localidades do Estado da Ceará e as temperaturas médias mensais observadas ou estimadas, correspondentes. Com relação à temperatura do ar, nos locais em que se dispunham apenas de dados de precipitação, a mesma foi estimada através da seguinte equação (Cavalcanti & Silva, 1994).  T=A0+A1λ +A2Φ +A3h+A4λ 2+A5Φ 2+A6h2+A7λ Φ +A8λ h+A9Φ h                                    (1)  Onde T é a temperatura média mensal, λ a longitude, Φ a latitude, h a altitude e os coeficientes A0,  A1,..., A9 foram obtidos pelo método dos mínimos quadrados, totalizando 11 localidades com dados reais de temperatura e 338 com dados estimados.  Considerou-se a capacidade de armazenamento do solo de 120mm, e realizou-se o balanço hídrico segundo Thornthwaite & Mather (1955).  A evapotranspiração de referência (ET0j) foi calculada, mensalmente, pelo método de Thornthwaite (1948). De acordo com esse método, para um mês j (j = 1, 2, 3, ..., 12), essa evapotranspiração pode ser estimada da seguinte expressão:   ET0j = Fj.Ej                                                                                                                                (2)  onde Ej é a evapotranspiração de referência não ajustada ao fotoperíodo e ao número de dias do mês, podendo ser obtida das seguintes formas:  - Quando a temperatura do mês (Tj), for igual ou maior do que  26,5oC, aceita-se que Ej é independente do índice anual de calor (I) e emprega-se uma tabela fornecida por Thornthwaite (1948) para a obtenção de Ej.  - Quando a temperatura do mês (Tj) for menor que 26,5oC, utiliza-se a expressão empírica:   Ej = 0,5333.(10Tj/I)a                                                                                                                   (3)  onde I representa o índice anual de calor, dado pela soma dos 12 índices mensais (ij), ou seja:   I = (i1+i2+...+i12)                                                                                                                         (4)  Onde:   ij = (Tj/5)1,514                                                                                                                                (5)  O expoente a da equação (2) é calculado através da seguinte expressão empírica:               a = 6,75.10-7–7,71.10-5.I2+1,79.+0,49                                                                                       (6)  O símbolo Fj que aparece na equação (1) é um fator de correção que leva em conta o fotoperíodo médio e o número de dias do mês em questão. Essa correção é dada por: XII Congresso Brasileiro de Meteorologia, Foz de Iguaçu-PR, 2002  181   Fj = DjNj/12                                                                                                                                  (7)    em que o Dj  indica o número de dias do mês j e o fator Nj representa o fotoperíodo do dia 15 do mês j, considerado representativo do fotoperíodo médio desse mesmo mês. Se Ø indicar a latitude e δ j a declinação do Sol no dia 15 do mês j, então:   Nj = 2arccos(tgØtgδ j)/15                                                                                                        (8)  Contabilizando-se a precipitação e a evapotranspiração de referência estimaram-se a deficiência hídrica (DEF) e o excedente hídrico (EXC) para cada ano. De posse dos valores desses últimos parâmetros, obtiveram-se o índice de umidade (IU), o índice de aridez (IA) e o índice hídrico (IH)  pelas seguintes expressões:    IU = (100EXC)/ET0                                                                                                                     (9)   IA = (100DEF)/ET0                                                                                                                   (10)  IH = IU - IA                                                                                                                               (11)    Com as normais de umidade relativa do ar (UR) e os valores do Índice Hídrico (IH) obtidos foi feita uma regressão polinomial relacionando UR com IH. De posse desta equação, e dos resultados do balanço hídrico climático para todo o Estado do Ceará, foram estimadas as normais anuais de umidade relativa do ar sendo posteriormente traçadas as isolinhas de umidade com a utilização de um Sistema de Informações Geográficas.  RESULTADOS E DISCUSSÃO   A realização do balanço hídrico climático, permitiu a obtenção dos valores da Evapotranspiração de referência (ET0) e das Deficiências (DEF) e Excedentes (EXC) Hídricos para diferentes  regiões climáticas do estado do Ceará. De posse desses valores foi calculado o Índice Hídrico (IH) para cada local. A regressão polinomial obtida com os valores de Umidade Relativa do Ar (UR) e Índice Hídrico (IH) é apresentada na Figura 1.  A equação obtida, UR = - 6.10-4.(IH)2 + 17,84.10-2.(IH) + 76,585 apresentou um coeficiente de determinação r2 = 0,91, comprovando que se pode estimar UR em função de IH com boa precisão. A maior importância dessa estimativa, conjuntamente com outros dados climáticos, está na determinação da adaptabilidade de animais ou vegetais e ainda da possibilidade de ocorrência de pragas ou doenças nos diferentes locais do Estado, quando para isso se utilizem índices bioclimáticos que requerem a umidade relativa  do ar. O produto final é o traçado de isolinhas em mapa dos referidos índices com a subdivisão do Estado em regiões com diferentes graus de aptidão climática para determinadas espécies.             XII Congresso Brasileiro de Meteorologia, Foz de Iguaçu-PR, 2002  182     405060708090100-150 -100 -50 0 50 100 150 200 250 300 350ÍNDICE HÍDRICOUMIDADE RELATIVA DO AR(%)   Figura 1. Estimativa da normal anual de Umidade Relativa do Ar (UR)  em função do Índice Hídrico Anual (IH), para o Estado do Ceará.    Após as estimativas, os dados de umidade relativa do ar foram usadao para o mapeamento desse parâmetro no estado do Ceará, com a utilização de um Sistema de Informações Geográficas (Figura 2).  A equação de estimativa da umidade relativa do ar para o Ceará apresentou-se diferente daquelas já obtidas para os estados da Bahia e Paraíba (Teixeira et al., 2001), o que evidencia a necessidade de obtenção de uma equação específica para cada Estado do Nordeste, no trabalho de zoneamento para esta região.  XII Congresso Brasileiro de Meteorologia, Foz de Iguaçu-PR, 2002  183  Figura 2. Zoneamento das Nomais Anuais de Umidade Relativa do ar no Estado do Ceará.   CONCLUSÃO  Com a realização do Balanço Hídrico Climático de Thornthwaite & Mather (1955) foi possível estimar, com boa precisão, as normais de umidade relativa do ar, através da equação polinomial UR = - 6.10-4.(IH)2 + 17,84.10-2.(IH) + 76,585,  para os locais do Estado do Ceará que não dispunham desse parâmetro. Foi possível ainda a confecção do mapa das isolinhas de umidade relativa do ar, evidenciando a possibilidade de especialização de índices bioclimáticos baseados nas normais desse parâmetro climático, em áreas do Estado do Ceará que dispõem apenas de dados de temperatura do ar e de precipitação pluviométrica. Há necessidade de obtenção de uma equação específica para cada Estado do Nordeste, para se incluir esse parâmetro climático em estudos de zoneamento.    60 65 70 75 80 85 90UMIDADE RELATIVA DO AR (%)-41.00 -40.50 -40.00 -39.50 -39.00 -38.50 -38.00 -37.50-7.50-7.00-6.50-6.00-5.50-5.00-4.50-4.00-3.50-3.00FORTALEZASobralIcóCrato J. do NorteQuixadáTauáXII Congresso Brasileiro de Meteorologia, Foz de Iguaçu-PR, 2002  184 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS  ALLEN, R. G., PEREIRA, L. S., RAES, D., SMITH, M.,Crop evapotranspiration-guidelines for computing crop water requirements. FAO Irrigation and Drainage, Roma, n. 56, 300p.,1998.   BRASIL. Ministério da Agricultura e Reforma Agrária. Secretaria Nacional de Irrigação. Departamento Nacional de Meteorologia. Normais Climatológicas (1961-1990). Brasilia, 1992. 84p.  CAVALCANTI, E. P.; SILVA, E. D. V. Estimativa da temperatura do ar em função das coordenadas locais. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE  METEOROLOGIA, VII E CONGRESSO LATINO-AMERICANO E IBÉRICO DE METEOROLOGIA, 1994, Belo Horizonte, MG, Anais..., Belo Horizonte, MG, Sociedade Brasileira de Meteorologia, 1994, p. 154-157.   LEITE, F. R. B., SOARES, A. M. L., MARTINS, M. L. R. Áreas degradadas susceptíveis aos processos de desertificação no Estado do Ceará – 2a aproximação, Fortraleza : FUNCEME, 1992. 6. P. il. 1 mapa.  TEIXEIRA, A. H. de; AZEVEDO, P. V. de. M. Zoneamento agroclimático para a videira européia no Estado de Pernambuco, Brasil. Revista Brasileira de Agrometeorologia, Santa Maria, v. 4, n. 1, p. 137-141, 1997.  TEIXEIRA, A. H. de C.; SOUZA, R. A. de, RIBEIRO, P. H. B., COSTA, W. P. L. B. da, Espacialização da umidade relativa do ar no Estado da Bahia. In: XII CONGRESSO BRASILEIRO DE AGROMETEOROLOGIA E III REUNIÃO LATINO-AMERICANA DE AGROMETEOROLOGIA, 2001, Fortaleza-CE. Água e Agrometeorologia no Novo Milênio. Fortaleza-CE: FUNCEME, 2001. V.1, p. 73-74.  TEIXEIRA, A. H. de C., SOUZA, R. A. de, RIBEIRO, P. H. B., REIS, V. C. da S. Estimativa e mapeamento das normais de umidade relativa do ar no Estado da Paraíba. In: III CONGRESSO BRASILEIRO DE BIOMETEOROLOGIA, 2001, Maringá. Anais do III Congresso Brasileiro de Biometeorologia, 2001. Maringá: Sociedade Brasileira de Biometeorologia, 2001.  THORNTHWAITE, C. W. Na approach toward a rational classification of climate. Geographical Review, Centerton, v. 38, n. 1, p. 55-94, 1948.  THORNTHWAITE, C. W., MATHER, J. R. The water balance., Laboratory of Climatology, Centerton, v. 8, n. 1, p. 1-14, 1955. 

Mapeamento da umidade relativa do ar no Estado do Ceará.

http://www.alice.cnptia.embrapa.br/alice/bitstream/doc/150559/1/OPB1263.pdf

Mapeamento da umidade relativa do ar no Estado do Ceará.

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Repository Open Access to Scientific Information from Embrapa