VOLUME 2, NÚMERO 3, MARÇO DE 2019

ISSN: 2595-8402

DOI: 10.5281/zenodo.2620328

 

HORÁRIOS PREFERENCIAIS DAS CHUVAS NA REGIÃO DE PELOTAS, CAPÃO DO LEÃO, RIO GRANDE E SANTA VITÓRIA DO PALMAR, RS-BRASIL: UM ESTUDO NO DOMÍNIO DA FREQUÊNCIA E DA PROBABILIDADE

 

Christian Rosa Dias¹, Helen Bastos Leal2, Daniel Souza Cardoso3, João Baptista da Silva4, Bolivar De Jesus Urruth2, Júlio César Bento Ribeiro1, Vinicius Carvalho Beck3, Vitória Gonçalves Souza3

 

1Instituto Federal Sul-Rio-Grandense Campus Pelotas,Pelotas,Brasil

2Instituto Federal do Rio Grande do Sul - Campus Rio Grande,Rio Grande,Brasil

3Instituto Federal Sul-Rio-Grandense Campus CaVG, Pelotas,Brasil

4Universidade Federal de Pelotas, Pelotas,Brasil

danielcardoso@cavg.ifsul.edu.br

 

RESUMO

No Rio Grande do Sul, em especial na região de Pelotas, Capão do Leão, Rio Grande e Santa Vitória do Palmar, devido ser uma região de transição de sistemas meteorológicos, como frentes quentes e frias, o regime de chuva horárias embora estimável é de dificil previsão quando comparado com regiões a exemplo de Belém do Pará onde há destaques horários das chuvas, são bem conhecidos [9]. Os estudos de probabilidade e frequência contribuem nas tomadas de decisões e no planejamento das atividades agrícolas, visando prevenir danos e prejuízos às lavouras em decorrência dos altos índices pluviométricos. Reconhecendo o potencial da região que compreende Pelotas, Capão do Leão, Rio Grande e Santa Vitória do Palmar e as consequências do aumento do volume de chuva, realizou-se um estudo do regime de chuvas horárias para Pelotas e Capão do Leão, onde os resultados podem ser estendidos para as cidades de Rio Grande e Santa Vitória do Palmar, sem a mesma precisão. Analisou-se uma série histórica de 32 anos de dados, buscando verificar a probabilidade e frequência de chuvas horárias, contribuindo para o planejamento de atividades rurais e urbanas em decorrência dos volumes de chuvas ​​ horárias. Verificou-se os destaques horários mensais, onde se constatou que o horário com maior chance encontrada foi às 7h, entorno de 9,7% em julho, mês que compõe a estação do ano mais chuvosa dessa região. Durante todos os meses, o período da tarde mostra ser o menos conveniente para a realização das atividades agrícolas, onde se destacam as probabilidades de chover.

Palavras-chave: Análise de Probabilidade, Chuvas Horárias, Frequência de Chuvas Horárias.

 

1INTRODUÇÃO

 Através da compreensão do comportamento da distribuição das precipitações é possível fornecer subsídios para determinar períodos críticos predominantes numa determinada região e condições de fornecer informações que visem reduzir as consequências causadas pelas flutuações do regime pluviométrico, seja para o emprego da irrigação ou implantação de culturas adaptadas à sazonalidade deste regime [10].

Segundo NIMER [11], o Rio Grande do Sul, através de sua localização geográfica e sua alta amplitude térmica, experimenta variações de temperatura frequêntes, tornando-se complexa uma precisão para a previsão do tempo. Devido a esta característicalatitudinal, torna-se favorável à atuação de diversos fenômenos meteorológicosque afetam o tempo e o clima como, por exemplo, as frentes quentes e frias e o fenômeno El Niño, responsável por trazer chuvas irregulares em determinadas regiões do estado [3].

Os períodos de excesso de chuva afetam diretamente as atividades agrícolas e urbanas, trazendo consequências na qualidade da vida humana [7], no meio rural pode interferir nos processos de preparação do solo, aplicação de defensivos e na colheita, entre outras atividades [12].

Além disso, notam-se também outros impactos dos altos volumes de chuva no meio rural como o atraso do plantio de diversas culturas e erosão no solo, causando perdas de fertilizantes e sementes, principalmente em lavouras semeadas nos dias de chuva [4].

Verifica-se, a exemplo, as consequências na cultura da soja, segundo EMBRAPA [6], Os altos índices pluviométricos nestas culturas, além de diminuir a viabilidade das sementes e prejudicar plantas novas e adultas, podem ocasionar no aparecimentode doenças com maior intensidade que nos anos mais secos, principalmente na fase inicial da cultura.

Já no espaço urbano, as chuvas em grandes volumes causam enchentes e alagamentos, deixando muitas famílias desamparadas [14]. São inúmeras as suas causas, como assoreamento do leito dos rios e impermeabilização das áreas de infiltração na bacia de drenagem [15]. Com o aumento populacional urbano, observam-se consequências relevantes nos corpos hídricos receptores das águas das chuvas que escoam das grandes cidades, aumentando a concentração de poluentes e contaminantes. [13].

Em decorrência disso, segundo Dias et al. [5], os estudos de probabilidade e frequência contribuem diretamente com as tomadas de decisões e planejamento das atividades agrícolas e urbanas, visando prevenir danos e prejuízos em decorrência dos aguaceiros causados pelos altos índices de chuva. Neste âmbito, torna-se necessário um estudo qualificado e aprofundado do regime de chuvas na região de Pelotas, Capão do Leão, Rio Grande e Santa Vitória do Palmar.

Pezzopane et al. [12]afirma ainda que o estudo da frequência e probabilidade de chuvas permite caracterizar os diferentes regimes de chuvas ao longo dos meses, identificando estes mais propícios para o cultivo de diversas culturas.

Neste trabalho propõe-se analisar a frequência e probabilidade horária, mensal, de chuvas na região que compreende as cidades de Pelotas, Capão do Leão, Rio Grande e Santa Vitória do Palmar, verificando os horários de maior probabilidade e frequência, contribuindo assim para o planejamento e mapeamento dos períodos mais propícios para o desenvolvimento das atividades rurais e para o planejamento urbano.

Os resultados encontrados para Pelotas e Capão do Leão, região da estação de agro meterológica, são estendidos para Rio Grande e Santa Vitória do Palmar, sem a mesma precisão horária, pois segundo [2]​​ estas cidades compõe uma região homogênea no que tange o seu regime de chuvas mensais.

 

2METODOLOGIA

 Através de uma série de dados históricos de 32 anos (de Janeiro de 1982 à Dezembro de 2013) da região que compreende Pelotas, Capão do Leão, Rio Grande e Santa Vitória do Palmar, cedidos e coletados pela Estação Agrometeorológica da Universidade Federal de Pelotas e da Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA), foi possível dar início aos estudos de probabilidade e frequência de chuvas nesta região.

Para obter os resultados de probabilidade e frequência média mensal de chuvas da região de estudo utilizaram-se equações baseadas no trabalho de Júnior et. al., 2018, [9], que direcionou sua análise para um conjunto específico de dias (5 dias), denominados pêntadas onde o ano é divididos em 73 pêntadas, considerando o ajuste de pentadas em [1]​​ para os anos bissexto. Em acordo [9]​​ a probabilidade e a frequência podem ser expressas por:

 

(01)

(02)

 Sendo:

P – Probabilidade de ocorrências de chuva

D – Número de ocorrências de chuvas horárias

N – Número de anos dos dados observados

n – Número de dias do mês.

f– Frequência

 

3DESENVOLVIMENTO E DISCUSSÃO

As possíveis implicações dos aumentos ou decréscimos relativos das chances horárias de chover serão analisadas considerando a análise da probabilidade e da frequência das chuvas horárias. Há horários, em determinados meses, em que a probabilidades de ocorrências de chuvas e frequências horárias se destacam consideravelmente.

Figura 1 - Gráfico de probabilidade e frequência referente ao mês de janeiro de (1982-2013).

Nota-se, na figura 1, as maiores probabilidades de chuvas horárias encontram-se às 10h e 15h, entorno de 8% e 8,16%, respectivamente. Observa-se que estespossuem valores de destaques de frequência, de até 3 ocorrências às 15h, para quaisquer dia de janeiro. Já os horários1h e entre 22 e 23h possuem menor frequência, até 2 ocorrências onde as probabilidades são 5,04%.A média de ocorrências em quaisquer dia do mês.

 

Figura 2- Gráfico de probabilidade e frequência referente ao mês de fevereiro de (1982-2013).

na figura 2, observa-se as maiores chances de chover às 16h e 17h entorno de 8,5% e 9,2%, respectivamente. Nota-se que os maiores valores da freqüência é entorno de 3 ocorrências, onde as chances são maiores. Em relação a frequência pode-se dizer que na média encontra-se entorno de 2 ocorrências de chuva, nestes horários, para quaisquer dia de fevereiro. Já os horários das 1h, 2h e 5h possuem menor frequência, de até 1 ocorrências e probabilidade de 5%.

Figura 3 - Gráfico de probabilidade e frequência referente ao mês de março de (1982-2013).

 

Verifica-se, na figura 3, as maiores chances de chover às apresentam-se nos horários entre 16h, 17h e 18h, entorno de 6,7%, 6,75% e 6,7%, respectivamente. Nota-se que nestes horários os valores de frequência são de 2 ocorrências em quaisquer dias do mês de março. Já os horários das 1h, 3h e 24h possuem frequência de até 1 ocorrências e probabilidade na faixa de 4,13%; 4,13% e 3,6%, respectivamente. As maiores frequências e probabilidades são identificadas nos turnos matutino e vespertino.

 

Figura 4 - Gráfico de probabilidade e frequência referente ao mês de abril de (1982-2013).

Observa-se, na figura 4, considerando a probabilidade média das chances de chover é entorno 6,4%, os horários os quais se destacaram em relação a média apresentaram as seguintes probabilidades: 21h, 22h e 23h entorno de 7,6% e 8,2%, respectivamente. O valor de frequência que mais se destaca nestes horários foi próximo de 2 e 3 ocorrências, ou seja, pode-se dizer que na média encontra-se até 2 ocorrências de chuva, nestes horários, para quaisquer dias de abril. Nota-se que para o mês de abril, as maiores frequências e probabilidades nos horários da manhã e noite.

 

Figura 5 - Gráfico de probabilidade e frequência referente ao mês de maio de (1982-2013).

Nota-se, na figura 5, há probabilidades que superam amédia das chances de chover, a qual é entorno 6,6%. Os horários os quais se destacaram foram: 7h, 8h, 9h e 17h com probabilidades entorno de 7,15% e às 18h, 7,26%. O valores de frequência que mais se destacaram nestes horários é de até 2 ocorrências de chuva, nestes horários, para quaisquer dia. Já os horários das 11h e 14h ambos possuem frequência na faixa de até 2 ocorrências e probabilidade entorno de 5,74%. Nota-se para o mês maio, maiores frequências e probabilidades nos horários da manhã e tarde.

 

Figura 6 - Gráfico de probabilidade e frequência referente ao mês de junho de (1982-2013).

Verifica-se, na figura 6, um aumento na probabilidade que supera a média das chances de chover, a qual flutua entorno 6,5%. Os horários os quais se destacaram foram comparados com esta média e apresentaram as seguintes probabilidades: 17h entorno de 7,35% e às 23h e 24h, por volta de 7,25%. O valor de frequência que mais se destacou foi nos horários das 17h, 23he 24h, entorno de 2 ocorrências; ou seja, pode-se dizer que na média das frequências para este mês encontra-se até 2 ocorrências de chuva, nestes horários, para quaisquer dia do mês. Já os horários das 6h e 21h ambos possuem frequência de até 2 ocorrências e probabilidade entorno de 6%. Observam-se, para o mês junho, maiores frequências e probabilidades no final da tarde e noite.

 

Figura 7 - Gráfico de probabilidade e frequência referente ao mês de julho de (1982-2013).

Nota-se, na figura 7, que as maiores chances de chover 7h, em torno de 9,7% e 8h na faixa de 9,5%. A frequência que mais se destaca nestes horários é de até 3 ocorrências (7h). Observa-se que o mínimo das frequências para este mês é 2 ocorrências de chuva, para quaisquer dia do mês. Verifica-se neste mês maiores frequências e probabilidades nos horários da manhã.

 

Figura 8 - Gráfico de probabilidade e frequência referente ao mês de agosto de (1982-2013).

Observa-se, na figura 8, os horários quais se destacaram apresentaram as seguintes probabilidades: 2h, 13h e às 17h, entorno de 8,4%.Para estes horários, a frequência é de até 3 ocorrências, ou seja, pode-se dizer que na média das frequências para este mês encontra-se até 2 ocorrências de chuva, nestes horários, para quaisquer dia. Já os horários das 8h e 9h possuem frequência de até 2 ocorrências e probabilidade entorno de 6,1% e 6,5%, respectivamente, indicando baixa probabilidade e frequência. No mês agosto, as maiores frequências e probabilidades encontram-se nos horários da manhã e tarde.

 

Figura 9 - Gráfico de probabilidade e frequência referente ao mês de setembro de (1982-2013).

Observa-se, na figura 9, os horários mais destacados apresentaram asseguintes probabilidades: 15h (8,7%), 17h (8,9%) e às 24h entorno de 8,57%.A frequência é de até 3 ocorrências nestes horários de destaque. Já os horários 1h e 6h apresentaram frequência de até 2 ocorrências e probabilidade entorno de 6,75% e 7,36% respectivamente. Para o mês setembro, as frequências e probabilidades se distribuem ao longo dos turnos, com destaque sutil no período da tarde.

 

Figura 10 - Gráfico de probabilidade e frequência referente ao mês de outubro de (1982-2013).

Nota-se, na figura 10, uma elevação na probabilidade, ultrapassando a média que é entorno de 6,84%, nos horários das 18h (8,16%), 19h (8,47%) e 22h (8%). Nos horários de destaque a freqüência é de até 5 ocorrências. Pode-se dizer que na média das frequências para este mês encontra-se até 2 ocorrências de chuva, nestes horários, para quaisquer dia do mês. Já os horários das 2h e 8h possuem frequênciade até 2 ocorrências e probabilidade na faixa de 5,14% e 5%, respectivamente. Observam-se, neste mês maiores frequências e probabilidades nos horários da noite.

 

Figura 11 - Gráfico de probabilidade e frequência referente ao mês de novembro de (1982-2013).

Observa-se, na figura 11, uma elevação na probabilidade que supera a média, a qual é entorno de 6,4%, (2h) e 6,3% (20h), com frequência de até 2 ocorrências. Estes possuem chuvas mais frequentes no decorrer destes períodos. Já os horários da 1h e das 13h possuem frequência de até 2 ocorrências e probabilidade entorno de 5,24% e 5%, respectivamente. No mês de novembro as maiores frequências e probabilidades encontram-se nos horários da manhã e tarde.

 

Figura 12 - Gráfico de probabilidade e frequência referente ao mês de dezembro de (1982-2013).

Na figura 12, se verifica probabilidades que superam a média de 4,51% nos horários das 15h (5,74%) e 18h (5,14%), com frequências entorno de 2 ocorrências. Já os horários da 1h, 3h e das 11h possuem frequência de até 1 ocorrências e probabilidade entorno de 3,83% e 3,73%. Notam-se, para este mês maiores frequências e probabilidades nos horários da manhã e tarde.

A partir dos gráficos de destaque de frequência e probabilidade (figuras 13 e 14), notou-se maior frequência e probabilidade de chover em determinados horários nos meses julho, agosto e setembro. Já os meses com determinados horários com menor probabilidade e frequência são março e dezembro. ​​ 

Figura 13– Gráfico dos destaques das freqüências média mensal

 

 

 

Figura 14– Gráfico dos destaques das probabilidades média mensal

4 CONSIDERAÇÕES FINAIS

Constatou-se neste estudo, através das comparações com os gráficos dos totais de destaques horários de frequência e probabilidade mensais (figuras 13 e 14) que as maiores chances de chover ocorrem nos meses de janeiro, fevereiro, março, junho, agosto, setembro e dezembro no período da tarde. julho, agosto e novembro no período da manhã e abril, maio, outubro e novembro no período da noite. O horário com maior chance de chover é encontrado no mês de julho às 7h, entorno de 9,7%, este mês compõe a estação do ano mais chuvosa na região de Pelotas e Capão do Leão. A menor probabilidade se dá nos meses de março, novembro e dezembro. A maior frequência de chover em quaisquer dias do mês é de três ocorrências nos meses de julho e setembro às 7h e 17h, respectivamente, como mostra figura 13.

Os menores destaques da frequência se apresentam nos meses de março, novembro e dezembro. No decorrer de todos os meses, o período da manhã mostra ser o mais adequado para a prática das atividades agrícolas, onde as probabilidades de chover são reduzidas.

Considerando que embora as cidades de Rio Grande e Santa Vitória do Palmar componham uma região homogênea com Pelotas e Capão do Leão, no que tange ao regime de chuvas mensais, a distância e a variabilidade horária principalmente em regiões litorâneas podem destoar do regime de chuvas horárias de Pelotas e Capão do Leão, aumentando a imprecisão na extensão dos resultados para estas cidades. Sugere-se estudos específicos para Rio grande e Santa Vitória do Palmar.

Indica-se novos estudos que tratem da probabilidade condicional a qual se relaciona com o esperado precipitável, considerando as probabilidades apresentadas neste trabalho.

 

 

 

 

5REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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