Spatial and temporal variability of pluviometric precipitation in the hydrographic region of Paraguaçu - BA
DOI:
10.46551/rc24482692202109Palavras-chave:
Rainfall indices, Interpolation, Geostatistics, Homogeneous zonesResumo
The evaluation of the pluviometric regime is an essential tool to plan and properly manage water resources. The objective of this work was to analyze the spatio-temporal variability of rainfall in the hydrographic region of Paraguaçu - BA. Based on precipitation data from 50 stations situated within and around the region, dating from 1989 to 2018, graphs and maps were prepared for spatiotemporal assessment of average precipitation, Rainfall Anomaly Index (RAI) and Precipitation Concentration Index (PCI). Homogeneous rainfall zones were also identified through cluster analysis. The results revealed that the rainy period is well defined between November and April, the highest precipitation rates (above 700 mm) occurred in the eastern and western extremities and the lowest (below 400 mm) in the portions influenced by the semiarid region. The downward trend of the RAI indicated a high possibility for the occurrence of extreme drought events, while the historical average of 17.04 % for the PCI, which classified the distribution of rainfall as moderately irregular, indicated the occurrence of concentrated rainfall. Three homogeneous clusters were identified in relation to rainfall variability.
Downloads
Referências
ADHIKARY, S. K.; MUTTIL, N.; YILMAZ, A. G. Genetic programming-based ordinary kriging for spatial interpolation of rainfall. Journal of Hydrologic Engineering, v. 21, n. 2, p. 04015062, 2016.
ALAM, M. S.; PAUL, S. A comparative analysis of clustering algorithms to identify the homogeneous rainfall gauge stations of Bangladesh. Journal of Applied Statistics, v. 47, n. 8, p. 1460-1481, 2020.
ANDRADE, A. R. S.; GODOY NETO, A. H.; CRUZ, A. F. S.; ANDRADE, E. K. P.; SANTOS, V. F.; SILVA, T. N. P. Geoestatística aplicada à variabilidade espacial e padrões nas séries temporais da precipitação no Agreste pernambucano. Journal of Environmental Analysis and Progress, v. 3, n. 1, p. 126-145, 2018. Disponível em: <http://www.journals.ufrpe.br/index.php/JEAP/article/view/1668>. Acesso em: 23 ago. 2020.
ASFAW, A.; SIMANE, B.; HASSEN, A.; BANTIDER, A. Variability and time series trend analysis of rainfall and temperature in northcentral Ethiopia: A case study in Woleka sub-basin. Weather and Climate Extremes, v. 19, p. 29-41, 2018.
BRASIL. Ministério do Meio Ambiente - MMA. Relatório de Atividades do Programa Nacional do Meio Ambiente II - 2000 a 2004. Brasília - DF, 2004. 70 p.
CALDERON, H.; UHLENBROOK, S. Characterizing the climatic water balance dynamics and different runoff components in a poorly gauged tropical forested catchment, Nicaragua. Hydrological Sciences Journal, v. 61, n. 14, p. 2465-2480, 2016.
CASTRO, F. S.; PEZZOPANE, J. E. M.; CECÍLIO, R. A.; PEZZOPANE, J. R. M.; XAVIER, A. C. Avaliação do desempenho dos diferentes métodos de interpoladores para parâmetros do balanço hídrico climatológico. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, v. 14, n. 8, p. 871-880, 2010. Disponível em: <https://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1415-43662010000800012>. Acesso em: 06 set. 2020.
CERQUEIRA, K. F.; SANTOS, F. A.; AQUINO, C. M. S. Análise das precipitações em trecho do médio curso da bacia hidrográfica do rio Poti (Piauí), a partir do índice de anomalia de chuva (IAC). Ra’e Ga, v. 45, n. 1, p. 110-122, 2018. Disponível em: <https://revistas.ufpr.br/raega/article/view/51001>. Acesso em: 06 ago. 2020.
CHEN, T.; REN, L.; YUAN, F.; YANG, X.; JIANG, S.; TANG, T.; LIU, X.; ZHAO, C.; ZHANG, L. Comparison of Spatial Interpolation Schemes for Rainfall Data and Application in Hydrological Modeling. Water, v. 09, p. 342, 2017.
COSCARELLI, R.; CALOIERO, T. Analysis of daily and monthly rainfall concentration in Southern Italy (Calabria region). Journal of Hydrology, v. 416-417, p. 145-156, 2012.
COSTA, J. A.; RODRIGUES, G. P. Space-time distribution of rainfall anomaly index (RAI) for the Salgado Basin, Ceará State - Brazil. Ciência e Natura, v. 39, n. 3, p. 627-634, 2017. Disponível em: <https://periodicos.ufsm.br/cienciaenatura/article/view/26080>. Acesso em: 07 mai. 2020.
CUNHA, A. M.; LANI, J. L.; SANTOS, G. R.; FERNANDES FILHO, E. I.; TRINDADE, F. S.; SOUZA, E. Espacialização da precipitação pluvial por meio
de krigagem e cokrigagem. Pesquisa Agropecuária Brasileira, v. 48, n. 9, p. 1179-1191, 2013. Disponível em: <https://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0100-204X2013000900001>. Acesso em: 13 mar. 2021.
DE LUIS, M.; GONZALEZ-HIDALGO, J. C.; BRUNETTI, M.; LONGARES, L. A. Precipitation concentration changes in Spain 1946–2005. Natural Hazards and Earth System Sciences, v. 11, n. 5, p. 1259-1265, 2011.
DOURADO, C. S.; OLIVEIRA, S. R. M.; AVILA, A. M. H. Análise de zonas homogêneas em séries temporais de precipitação no Estado da Bahia. Bragantia, Campinas, v. 72, n. 2, p. 192-198, 2013. Disponível em: <https://www.scielo.br/scielo.php?pid=S0006-87052013000200012&script=sci_abstract&tlng=pt>. Acesso em: 14 abr. 2020.
EBI, K. L.; BOWEN, K. Extreme events as sources of health vulnerability: Drought as an example. Weather and Climate Extremes, v. 11, p. 95-102, 2016.
FREITAS, M. A. S. Um Sistema de Suporte à Decisão para o Monitoramento de Secas Meteorológicas em Regiões Semiáridas. Revista Tecnologia, Fortaleza, v. Suplem, p. 84-95, 2005.
GEBERT, D. M. P.; KIST, A.; VIRGENS FILHO, J. S. Determinação de regiões homogêneas de precipitação pluviométrica no estado do Paraná por meio de técnicas de análise multivariada e geoestatística. Revista Brasileira de Climatologia, Ano 14, v. 23, p. 374-388, 2018. Disponível em: <https://revistas.ufpr.br/revistaabclima/article/view/60406>. Acesso em: 06 ago. 2020.
GENZ, F. Avaliação dos efeitos da barragem pedra do cavalo sobre a circulação estuarina do rio Paraguaçu e baía de Iguape. 2006. 266 f. Tese (Doutorado) - Câmara de Ensino de Pós-Graduação e Pesquisa da Universidade Federal da Bahia, Salvador, 2006.
GOMES, D. J. C.; LIMA, A. M. M.; FERREIRA, N. S.; SERRÃO, E. A. O. Variabilidade espaço-temporal da precipitação: bacia hidrográfica do Rio Madeira. Revista Geografia Acadêmica, v. 13, n. 1, p. 90-104, 2019. Disponível em: <https://revista.ufrr.br/rga/article/view/5514>. Acesso em: 21 nov. 2020.
GOSWAMI, A. Identifying the Frequency and Intensity of Dry and Wet Years over Sub-Himalayan West Bengal, India using Rainfall Anomaly Index. Research Review International Journal of Multidisciplinary, v. 3, n. 11, p. 461-465, 2018.
GUNDOGDU, I. B. Usage of multivariate geostatistics in interpolation processes for meteorological precipitation maps. Theoretical and Applied Climatology, v. 127, p. 81-86, 2017.
HU, Q.; LI, Z.; WANG, L.; HUANG, Y.; WANG, Y.; LI, L. Rainfall Spatial Estimations: A Review from Spatial Interpolation to Multi-Source Data Merging. Water, v. 11, p. 579, 2019.
KUMARI, M.; BASISTHA, A.; BAKIMCHANDRA, O.; SINGH, C. K. Comparison of Spatial Interpolation Methods for Mapping Rainfall in Indian Himalayas of Uttarakhand Region. In: RAJU, J. N. (Ed.). Geostatistical and Geospatial Approaches for the Characterization of Natural Resources in the Environment. Springer International Publishing, 2016. p. 159-168.
LANDIM, P. M. B. Introdução à análise estatística de dados geológicos multivariados. Rio Claro, SP: UNESP, 2010. 229 p.
MORAL, F. J.; REBOLLO, F. J.; SIMÓN, L. L. P.; MARTÍN, A. G. A GIS-based multivariate clustering for characterization and ecoregion mapping from a viticultural perspective. Spanish Journal of Agricultural Research, v. 14, n. 3, p. e0206, 2016.
MRAD, D.; DAIRI, S.; BOUKHARI, S.; DJEBBAR, Y. Applied multivariate analysis on annual rainfall in the northeast of Algeria. Journal of Water and Climate Change, v. 11, n. 4, p. 1165-1176, 2020.
NÓBREGA, R. S.; SANTIAGO, G. A. C. F. Tendências do controle climático oceânico sob a variabilidade temporal da precipitação no Nordeste do Brasil. Revista de Geografia Norte Grande, v. 63, p. 9-26, 2016. Disponível em: <https://scielo.conicyt.cl/scielo.php?pid=S0718-34022016000100002&script=sci_arttext>. Acesso em: 24 mar. 2020.
OLIVER, J. E. Monthly precipitation distribution: A comparative index. The Professional Geographer, v. 32, n. 3, p. 300-309, 1980.
ONYUTHA, C.; WILLEMS, P. Influence of Spatial and Temporal Scales on Statistical Analyses of Rainfall Variability in the River Nile Basin. Dynamics of Atmospheres and Oceans, v. 77, p. 26-42, 2017.
PAUL, A.; BHOWMIK, R.; CHOWDARY, V. M.; DUTTA, D.; SREEDHAR, U.; SANKAR, H. R. Trend analysis of time series rainfall data using robust statistics. Journal of Water and Climate Change, v. 8, n. 4, p. 691-700, 2017.
PERKINS-KIRKPATRICK, S.; PITMAN, A. Extreme events in the context of climate change. Public Health Research & Practice, v. 28, n. 4, p. e2841825, 2018.
PHUONG, D. N. D.; LINH, V. T.; NHAT, T. T.; DUNG, H. M.; LOI, N. K. Spatiotemporal variability of annual and seasonal rainfall time series in Ho Chi Minh city, Vietnam. Journal of Water and Climate Change, v. 10, n. 3, p. 658-670, 2019.
RANGARAJAN, S.; THATTAI, D.; YELLASIRI, S. R. R.; VYTLA, R.; TEDLA, N.; MANDALEMULA, B. Detecting changes in annual and seasonal rainfall patterns for Chennai, India. Journal of Hydrologic Engineering, v. 23, n. 4, p. 05018001, 2018.
SANGÜESA, C.; PIZARRO, R.; IBAÑEZ, A.; PINO, J.; RIVERA, D.; GARCÍA-CHEVESICH, P.; INGRAM, B. Spatial and Temporal Analysis of Rainfall Concentration Using the Gini Index and PCI Claudia. Water, v. 10, p. 112, 2018.
SCHMIDT, D. M.; LIMA, K. C.; JESUS, E. S. Variabilidade climática da disponibilidade hídrica na região semiárida do estado do Rio Grande do Norte. Anuário do Instituto de Geociências - UFRJ, v. 41, n. 3, p. 483-491, 2018. Disponível em: <https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/30019>. Acesso em: 28 jul. 2020.
SI, P.; LUO, C.; LIANG, D. Homogenization of Tianjin monthly near-surface wind speed using RHtestsV4 for 1951–2014. Theoretical and Applied Climatology, v. 132, n. 3-4, p. 1303-1320, 2018.
SILVA, G. O. M.; MEDEIROS, Y. D. P.; FONTES, A. S.; MONTENEGRO, S. M. G. L. Water permit integration in the Paraguaçu River Watershed (Bahia). Revista Brasileira de Recursos Hídricos, v. 22, e38, 2017. Disponível em: <https://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S2318-03312017000100234&lng=en&tlng=en>. Acesso em: 21 nov. 2020.
SILVA, M. J.; QUEIROZ, M. G.; JARDIM, A. M. R. F.; ARAÚJO JÚNIOR, G. N.; SILVA, T. G. F. Gradientes pluviométricos do estado de Pernambuco: uma análise do litoral ao semiárido. Revista Engenharia na Agricultura, v. 26, n. 3, p. 240-249, 2018. Disponível em: <https://periodicos.ufv.br/reveng/article/view/792>. Acesso em: 06 ago. 2020.
SINGH, S. K.; LO, E. Y. M.; QIN, X. Cluster Analysis of monthly precipitation over the western maritime continent under climate change. Climate, v. 5, n. 4, p. 84, 2017.
SIQUEIRA, B.; NERY, J. T. Análise da distribuição e variabilidade da precipitação na bacia do rio Paraná, Brasil. Geousp - Espaço e Tempo, v. 22, n. 2, p. 380-393, 2018. Disponível em: <https://www.revistas.usp.br/geousp/article/view/127350>. Acesso em: 26 nov. 2020.
SOUSA, F. A. S.; MACEDO, M. J. H.; GUEDES, R. V. S.; SILVA, V. P. R. O Índice de Precipitação Padronizada (IPP) na identificação de extremos de chuvas e secas na bacia do rio Paraguaçu (BA). Ambiência Guarapuava, v. 12, n. 2, p. 707-719, 2016. Disponível em: <https://revistas.unicentro.br/index.php/ambiencia/article/view/3474>. Acesso em: 06 ago. 2020.
SURENDRAN, U.; ANAGHA, B.; RAJA, P.; KUMAR, V.; RAJAN, K.; JAYAKUMAR, M. Analysis of drought from humid, semi-arid and arid regions of india using DrinC model with different drought indices. Water Resources Management, v. 33, n. 4, p. 1521-1540, 2019.
TEEGAVARAPU, R. S. V.; ALY, A.; PATHAK, C. S.; AHLQUIST, J.; FUELBERG, H.; HOOD, J. Infilling missing precipitation records using variants of spatial interpolation and data‐driven methods: use of optimal weighting parameters and nearest neighbour‐based corrections. International Journal of Climatology, v. 38, n. 2, p. 776-793, 2018.
THOMAS, J.; PRASANNAKUMAR, V. Temporal analysis of rainfall (1871–2012) and drought characteristics over a tropical monsoon-dominated State (Kerala) of India. Journal of Hydrology, v. 534, p. 266-280, 2016.
VALÉRIO, E. L. S. Avaliação dos efeitos de alterações na precipitação devido a mudanças climáticas no regime hidrológico da bacia do rio Paraguaçu, BA. 2014. 63 f. Dissertação (Mestrado) - Programa de Pós-Graduação em Recursos Hídricos e Saneamento da Universidade Federal de Alagoas, Maceió, 2014.
VAN ROOY, M. P. V. A Rainfall Anomaly Index Independent of Time and Space. Notes, v.14, 1965.
WANG, X. L. Accounting for autocorrelation in detecting mean-shifts in climate data series using the penalized maximal t or F test. Journal of applied meteorology and climatology, v. 47, n. 9, p. 2423-2444, 2008a.
WANG, X. L. Penalized maximal F-test for detecting undocumented mean shifts without trend-change. Journal of Atmospheric and Oceanic Technology, v. 25, n. 3, p. 368-384, 2008b.
WARD, J. H. Hierarquical grouping to optimize an objective function. Journal of the American Statistical Association, v. 58, p. 236-244, 1963.
WU, H.; QIAN, H. Innovative trend analysis of annual and seasonal rainfall and extreme values in Shaanxi, China, since the 1950s. International Journal of Climatology, v. 37, n. 5, p. 2582-2592, 2017.
ZIMBACK, C. R. L. Análise espacial de atributos químicos de solos para fins de mapeamento da fertilidade do solo. Botucatu, 2001, 114 p. Tese (Livre-Docência em Levantamento do solo e Fotopedologia) - Faculdade de Ciências Agronômicas da Universidade Estadual Paulista.
Downloads
Publicado
Como Citar
Licença
Copyright (c) 2021 Revista Cerrados
Este trabalho está licenciado sob uma licença Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
Nesta Revista, os Direitos Autorais para artigos publicados são do(s) autor(es), sendo os direitos da primeira publicação pertecentes à Revista Cerrados. Os artigos são de acesso público, de uso gratuito, de atribuições próprias, de atribuições educacionais e de aplicações não comerciais.
