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UNIVERSIDADE EDUARDO MONDLANE FACULDADE DE CIÊNCIAS DEPARTAMENTO DE FÍSICA Trabalho de Licenciatura em Meteorologia Tema: Estudo da Ocorrência dos Eventos Secos na Região Sul de Moçambique Usando o Índice de Precipitação Normalizada (SPI) e Dados do GPCP Autor: Guelso Mauro Armando Manjate UNIVERSIDADE EDUARDO MONDLANE FACULDADE DE CIÊNCIAS DEPARTAMENTO DE FÍSICA Trabalho de Licenciatura Tema: Estudo da Ocorrência dos Eventos Secos na Região Sul de Moçambique Usando o Índice de Precipitação Normalizada (SPI) e Dados do GPCP Autor: Guelso Mauro Armando Manjate Supervisor: dr.ª Verónica Fernando Dove Maputo, Novembro de 2013 Estudo da Ocorrência dos Eventos Secos na Região Sul de Moçambique Usando o Índice de Precipitação Normalizada (SPI) e Dados do GPCP Trabalho de Licenciatura Guelso Mauro A. Manjate UEM-Departamento de Física i DEDICATÓRIA Este trabalho é dedicado: Aos meus pais Armando Cantino Manjate (em memória) e Laurinda Joana Nhare Aos meus irmãos Adérito Ivo, Vanézia Tânia e Eloide Manjate Ao meu sobrinho Misael Miguel À minha namorada Tiodência Julieta Tamele Estudo da Ocorrência dos Eventos Secos na Região Sul de Moçambique Usando o Índice de Precipitação Normalizada (SPI) e Dados do GPCP Trabalho de Licenciatura Guelso Mauro A. Manjate UEM-Departamento de Física ii AGRADECIMENTOS Agradeço, primeiro a Deus, por ter me concedido a oportunidade de transformar em realidade alguns dos meus sonhos e por estar sempre presente em todos os meus momentos de lutas e vitórias. Em segundo, agradeço à minha mãe, Laurinda Joana Nhare, a quem eu devo tudo o que sou e o que desejo ser um dia, pelo amor, carinho e inspiração. Agradeço aos meus irmãos, Adérito Ivo, Vanézia Tânia e Eloide Manjate, que de perto viveram os meus momentos dolorosos e encorajaram-me a prosseguir e partilharam os meus momentos de alegria. Um agradecimento muito especial à minha namorada, Tiodência Julieta Tamele, pela compreensão do tempo que deixei de dedicar aos nossos passatempos para estudar em grupo e pelo apoio nos meus momentos difíceis. Um muito obrigado a dr.ª Verónica Dove pelos ricos ensinamentos sobre o processamento de dados e procedimentos para realização da tese. Agradeço aos meus colegas, Carlitos Machado, Mário Mathombe e Jone Medja pela ajuda prestada durante a realização da tese. Agradeço ao Instituto Nacional de Meteorologia (INAM) pela cedência gentil dos dados meteorológicos. Estudo da Ocorrência dos Eventos Secos na Região Sul de Moçambique Usando o Índice de Precipitação Normalizada (SPI) e Dados do GPCP Trabalho de Licenciatura Guelso Mauro A. Manjate UEM-Departamento de Física iii DECLARAÇÃO DE HONRA Declaro, por minha honra, que este trabalho é da minha autoria, resulta das pesquisas feitas e das orientações dadas pelo meu supervisor. Toda informação aqui contida é original e todas as fontes consultadas estão devidamente indicadas no texto e nas referências bibliográficas. Os resultados obtidos nunca foram apresentados para a obtenção de qualquer outro grau académico. O autor ……………………………………………………………………… (Guelso Mauro Armando Manjate) Estudo da Ocorrência dos Eventos Secos na Região Sul de Moçambique Usando o Índice de Precipitação Normalizada (SPI) e Dados do GPCP Trabalho de Licenciatura Guelso Mauro A. Manjate UEM-Departamento de Física iv RESUMO O conhecimento da frequência de eventos extremos de origem hidro-meteorológica é fundamental para a planificação de actividades sócio-económicos tais como a agricultura, abastecimento da água e geração de energia hidroeléctrica. O presente trabalho tem como objectivo estudar a ocorrência dos eventos secos na região Sul de Moçambique nas épocas chuvosas de 1979-2010 usando o Índice de Precipitação Normalizada (SPI) e dados de Global Precipitation Climatology Project (GPCP) e comparar a precipitação do GPCP à observada. Para alcançar os objectivos foi calculado o SPI para as escalas de tempo de 1 mês (SPI-1) e 3 meses (SPI-3) usando dados de precipitação mensal do GPCP para a região Sul de Moçambique no período de 1979-2010 e para a comparação entre a precipitação do GPCP à observada foi obtido a precipitação mensal do GPCP e do Instituto Nacional de Meteorologia (INAM) para quatro estações meteorológicas, nomeadamente Maputo Observatório, Xai-Xai, Manjacaze e Inhambane para o período de 1979-2002. Os resultados mostraram que durante a época chuvosa (Outubro-Março) a frequência dos eventos secos foi de 26 para SPI-1 (22 eventos secos moderados e 4 secos severos) e 20 para SPI-3 (12 eventos secos moderados e 8 secos severos). A distribuição mensal mostrou que maiores frequências de eventos secos ocorreram em Novembro, para o SPI-1, e Outubro, para o SPI-3. A distribuição inter-anual mostrou que a época chuvosa de 1991-1992 teve o maior número de eventos secos, com 4 meses de seca moderada e 1 mês de seca severa para o SPI-1 e 3 meses de seca moderada e 3 meses de seca severa para o SPI-3. Os eventos secos estiveram associados à ocorrência do fenómeno El Niño e ao bloqueio dos sistemas que causam precipitações elevadas na região Sul de Moçambique como as frentes frias. A distribuição dos eventos secos em décadas mostrou uma tendência crescente dos eventos secos na escala SPI-1, com 8 eventos (7 moderados e 1 severo) no decénio 1979 a 1990, 8 eventos (6 moderados e 2 severos) de 1990 a 2000 e 10 eventos (9 moderados e 1 severo) de 2000 a 2010 enquanto que para a escala SPI-3 foram 4 eventos (1 moderado e 3 severo) no decénio 1979 a 1990, 9 eventos (5 moderado e 4 severo) de 1990 a 2000 e 7 eventos (6 moderado e 1 severo) de 2000 a 2010. Os resultados mostraram que houve maior frequência de eventos secos na região Sul de Moçambique nas épocas chuvosas de 1979-2010. A comparação entre a climatologia de precipitação do GPCP e observada mostrou que para Maputo Observatório o GPCP subestima a precipitação observada enquanto que para Xai-Xai subestima no período chuvoso e sobrestima no período seco e para Inhambane e Manjacaze o GPCP sobrestima a precipitação observada. As correlações entre as séries temporais do GPCP e observada no período 1979-2002 foram 0,683 para Manjacaze, 0,716 para Xai-Xai, 0,876 para Maputo Observatório e 0,914 para Inhambane. As diferenças entre os valores das correlações entre os dados do GPCP e observada podem estar associadas aos erros derivados do registo de precipitação observada assim como por satélite e a resolução espacial de GPCP. Os dados estimados pelo GPCP podem ser usados para fazer uma caracterização básica da variação da precipitação na região Sul de Moçambique com lacunas de registos de precipitação. Palavras-chave: Precipitação, eventos secos, SPI, GPCP. Estudo da Ocorrência dos Eventos Secos na Região Sul de Moçambique Usando o Índice de Precipitação Normalizada (SPI) e Dados do GPCP Trabalho de Licenciatura Guelso Mauro A. Manjate UEM-Departamento de Física v ABSTRACT Study of the occurrence of dry events in the Southern Mozambique using the Normalized Precipitation Index (SPI) and the GPCP data The knowledge of hydro-meteorological extreme events frequency is fundamental for planning of socio-economic activities such as the agriculture, water supply and hydroelectric power generation. The present work has as objective to study the occurrence of the dry events at that time in the Southern Mozambique rainy season 1979-2010 using the Index of Normalized Precipitation(SPI) and data of Global Precipitation Climatology Project (GPCP) and to compare the precipitation between the GPCP and observed. To reach the objectives SPI it was calculated for the time scales of 1 month (SPI-1) and 3 months (SPI-3) using monthly precipitation from the GPCP for the Southern Mozambique in the period of 1979-2010 and for the comparison between the GPCP and observed was her obtained the monthly precipitation from GPCP and the Instituto Nacional de Meteorologia (INAM) for four meteorological stations, namely Maputo Observatory, Xai-Xai, Manjacaze and Inhambane for the period of 1979-2002. The results showed that during the rainy season the frequency of dry events were 26 for SPI-1 (22 moderate events and 4 severe events) and 20 for SPI-3 (12 moderate events and 8 severe events). The monthly distribution of dry events showed that higher frequencies were observed in November for SPI-1, and October, for SPI-3. The inter-annual distribution showed that the 1991-1992 rainy season had the highest number of dry events, with 4 months of moderate drought and 1 month of severe drought for SPI-1, and 3 months of moderate drought and 3 months to severe drought for SPI-3. The dry events were associated to the occurrence of the El Niño phenomenon and to the blockage of the systems that cause high rainfall in the southern region of Mozambique as the cold fronts. The decadal distribution showed an increasing trend of dry events for the SPI-1 scale, with 8 events (7 moderate and 1 severe) in the decade 1979-1990, 8 events (6 moderate and 2 severe) during 1990-2000 and 10 events (9 moderate and 1 severe) from 2000 to 2010 while for the scale SPI-3 there were 4 events (1 moderate and 3 severe) in the decade 1979-1990, 9 events (5 moderate and 4 severe) from 1990 to 2000 and 7 events (6 moderate and 1 severe) for 2000-2010. The results showed that there was larger frequency of dry events in the Southern Mozambique in the rainy season of 1979-2010. The comparison between the climatology from the GPCP and observed shows that GPCP overestimates the precipitation for Maputo Observatory, overestimates it for Xai-Xai in rainy period and it under-estimates in the dry period and under-estimates it for Inhambane and Manjacaze. The correlations between the GPCP and observed time series for the period 1979-2002 were 0,683 for Manjacaze, 0,716 for Xai-Xai, 0,876 for Maputo Observatory and 0,914 for Inhambane. The differences in the correlation values between the GPCP and observed data maybe associated to the errors derived from the measurement observed as well as the satellite precipitation and the space resolution of GPCP. The GPCP data can be used to do a basic characterization of the variation of the precipitation in the Southern Mozambique with gaps of precipitation register. Keywords: Precipitation, dry events, SPI, GPCP. Estudo da Ocorrência dos Eventos Secos na Região Sul de Moçambique Usando o Índice de Precipitação Normalizada (SPI) e Dados do GPCP Trabalho de Licenciatura Guelso Mauro A. Manjate UEM-Departamento de Física vi TERMOS TÉCNICOS E ABREVIATURAS Ac Altocumulus Ag Agosto ASCII American Standard Code for Information Interchange AVHRR Advanced Very High Resolution Radiometer ºC Graus Célsius Cb Cumulonimbus Cu Cumulus Dez Dezembro DMSP Defense Meteorological Satellite Program ENSO El Niño-Oscilação Sul EUA Estados Unidos de América Fev Fevereiro FEWS-NET Famine Early Warning System Network GES-DISC Goddard Earth Sciences Data And Information Services Center of USA GIOVANNI GES-DISC Interactive Online Visualization and Analysis Infrastructure GMS Geostationary Meteorological Satellite GOES Geostationary Operational Environmental System GPCP Global Precipitation Climatology Project INAM Instituto Nacional de Meteorologia INGC Instituto Nacional de Gestão de Calamidades Naturais IPCC Intergovernmental Panel on Climate Change IR Infravermelho Jan Janeiro Estudo da Ocorrência dos Eventos Secos na Região Sul de Moçambique Usando o Índice de Precipitação Normalizada (SPI) e Dados do GPCP Trabalho de Licenciatura Guelso Mauro A. Manjate UEM-Departamento de Física vii Jul Julho Jun Junho Km Quilómetro m Metro Mar Março METEOSAT Meteorological Satellite MICOA Ministério Para a Coordenação da Acção Ambiental mm Milímetro MW Microondas MTC Ministério dos Transportes e Comunicações NASA National Aeronautics and Space Administration NDVI Normalized Difference Vegetation Index NOAA National Oceanic and Atmospheric Administration Nov Novembro Out Outubro Prec Precipitação RADAR Radio Detection and Ranging Set Setembro SPI Standardized Precipitation Index SSM/I Special Sensor Microwave Image Instrument TSM Temperatura da Superfície do Mar UEM Universidade Eduardo Mondlane VIS Visível ZCIT Zona de Convergência Intertropical % Porcento Estudo da Ocorrência dos Eventos Secos na Região Sul de Moçambique Usando o Índice de Precipitação Normalizada (SPI) e Dados do GPCP Trabalho de Licenciatura Guelso Mauro A. Manjate UEM-Departamento de Física viii LISTA DE FIGURAS Figura 1.1: Distribuição da precipitação média anual na África Austral ......................................2 Figura 1.2: Sistemas de pressão que determinam o clima da África Austral: (a) no verão (b) no inverno (Fonte: www.geography.uoregon.edu). ...........................................................................2 Figura 1.3: Zonas de risco a secas e cheias em Moçambique (Fonte: INGC et al., 2002). ...........3 Figura 2.1: Esquema do ciclo hidrológico (Fonte: http://ga.water.usgs.gov). ..............................8 Figura 2.2: Tipos de precipitação (Fonte: Collischonn, 2006). .................................................. 11 Figura 2.3: Ciclone Favio – Fevereiro de 2007, com velocidade máxima do vento igual a 185 Km/h, no Canal de Moçambique (Fonte: www.meteo.fr/temps/domtom/La_Reunion/#). .......... 12 Figura 2.4: Região Sul da África Oriental mostrando os vórtices do Canal de Moçambique e a Corrente das Agulhas, a Corrente Sul Equatorial e a Corrente Este de Madagáscar (Fonte: Lutjeharms, 2006; Hallo 2012). ................................................................................................. 15 Figura 2.5: Instrumentos meteorológicos usados para medir a precipitação: (a) Udómetros (b) Udógrafo (Fonte: Carvalho e Silva, 2006). ................................................................................ 17 Figura 2.6: Frequências e comprimentos de onda do espectro electromagnético (Fonte: www.brasilescola.com). ............................................................................................................ 18 Figura 3.1: Mapa da Zona Sul de Moçambique (Províncias de Maputo, Gaza e Inhambane). .... 23 Figura 4.1: Precipitação observada no Sul de Moçambique no período 1979-2010: (a) Frequência de precipitação mensal (b) Estatística descritiva da climatologia (1979-2010). ........ 31 Figura 4.2: Variação sazonal da precipitação na região Sul de Moçambique durante o período 1979-2010: (a) Climatologia (b) Médias trimestrais................................................................... 32 Figura 4.3: Variação inter-anual da precipitação na região Sul de Moçambique obtida usando dados do GPCP, para o período de 1979-2010. .......................................................................... 33 Figura 4.4: Precipitação acumulada no período 1979-2010 para a região Sul de Moçambique, obtida do GPCP (http://gdata1.sci.gsfc.nasa.gov/daac-bin/G3/gui.cgi?instance_id=GPCP_Monthly)................... 34 Figura 4.5: Precipitação observada no Sul de Moçambiqueno período chuvoso 1979-2010: (a) Frequência de precipitação mensal (Outubro-Março) (b) Precipitação acumulada (Outubro- Março). ..................................................................................................................................... 35 Estudo da Ocorrência dos Eventos Secos na Região Sul de Moçambique Usando o Índice de Precipitação Normalizada (SPI) e Dados do GPCP Trabalho de Licenciatura Guelso Mauro A. Manjate UEM-Departamento de Física ix Figura 4.6: Relação entre anomalias de precipitação e ocorrência dos fenómenos El Niño/La Niña durante o período chuvoso (Outubro-Março) de 1979-2010 da região Sul de Moçambique. ................................................................................................................................................. 36 Figura 4.7: Estatística descritiva dos SPIs na época chuvosa (1979-2010): (a) SPI-1 e (b) SPI-3. ................................................................................................................................................. 37 Figura 4.8: Frequências dos eventos secos para os SPI-1 (a) e SPI-3 (b) para a época chuvosa de 1979 à 2010. ............................................................................................................................. 38 Figura 4.9: Relação entre o El Niño/La Niña e os eventos secos ocorridos durante a época chuvosa (Outubro-Março) da região Sul de Moçambique: (a) SPI-1 (b) SPI-3. .......................... 41 Figura 4.10: Comparação entre a climatologia de precipitação obtida do GPCP e observada nas 4 estações meteorológicas da região Sul de Moçambique. ......................................................... 44 Figura 4.11: Comparação entre a precipitação média sazonal obtida do GPCP e observado nas 4 estações meteorológicas da região Sul de Moçambique. ............................................................ 45 Figura 4.12: Dispersão entre dados de precipitação observada (INAM) com estimativa (GPCP) para a série temporal (Jan1979 - Dez2002) para as 4 estações meteorológicas da região Sul de Moçambique. ............................................................................................................................ 48 Estudo da Ocorrência dos Eventos Secos na Região Sul de Moçambique Usando o Índice de Precipitação Normalizada (SPI) e Dados do GPCP Trabalho de Licenciatura Guelso Mauro A. Manjate UEM-Departamento de Física x LISTA DE TABELAS Tabela 2.1:Classificação dos eventos secos e chuvosos segundo o SPI (Fonte: McKee et al., 1993)......................................................................................................................................... 22 Tabela 3.1: Características das estações meteorológicas (Maputo Observatório, Xai-Xai, Manjacaze e Inhambane), utilizadas no estudo e as respectivas coordenadas. ............................ 25 Tabela 3.2: Séries temporais do SPI utilizadas no estudo. ......................................................... 29 Tabela 4.1: Número de eventos secos e sua classificação na escala SPI-1 e SPI-3 no período chuvoso de 1979 a 2010. ........................................................................................................... 39 Tabela 4.2: Distribuição inter-anual dos eventos secos moderados e severos para os SPI-1e SPI- 3 para a época chuvosa de 1979 à 2010. .................................................................................... 40 Tabela 4.3: Distribuição dos eventos secos em décadas nas escalas de SPI-1 e SPI-3. .............. 42 Tabela 4.4: Coeficiente de correlação entre a precipitação mensal normalizada do GPCP e observados nas 4 estações meteorológicas da região Sul de Moçambique. ................................. 46 Tabela 4.5: Coeficiente de correlação entre a série temporal (Jan1979 - Dez2002) de precipitação normalizada do GPCP e observada para as 4 estações meteorológicas da região Sul de Moçambique. ........................................................................................................................ 47 Estudo da Ocorrência dos Eventos Secos na Região Sul de Moçambique Usando o Índice de Precipitação Normalizada (SPI) e Dados do GPCP Trabalho de Licenciatura Guelso Mauro A. Manjate UEM-Departamento de Física xi LISTA DE APÊNDICES Apêndice 1: Dados mensais de precipitação (1979-2010) da região Sul de Moçambique (Fonte: http://gdata1.sci.gsfc.nasa.gov/daac-bin/G3/gui.cgi?instance_id=GPCP_Monthly). ................... 62 Apêndice 3: Variação da precipitação total anual em relação a precipitação total média anual. . 63 Apêndice 4: Distribuição da precipitação na época chuvosa da região Sul de Moçambique. ...... 64 Apêndice 5: Valores de SPI-1 calculados para a época chuvosa de 1979-2010. ......................... 65 Apêndice 6: Valores de SPI-3 calculados para a época chuvosa de 1979-2010. ......................... 66 Estudo da Ocorrência dos Eventos Secos na Região Sul de Moçambique Usando o Índice de Precipitação Normalizada (SPI) e Dados do GPCP Trabalho de Licenciatura Guelso Mauro A. Manjate UEM-Departamento de Física xii ÍNDICE DEDICATÓRIA ........................................................................................................................ i AGRADECIMENTOS ............................................................................................................. ii DECLARAÇÃO DE HONRA ................................................................................................ iii RESUMO ................................................................................................................................. iv ABSTRACT...............................................................................................................................v TERMOS TÉCNICOS E ABREVIATURAS ........................................................................ vi LISTA DE FIGURAS ........................................................................................................... viii LISTA DE TABELAS ...............................................................................................................x LISTA DE APÊNDICES ........................................................................................................ xi CAPÍTULO 1: INTRODUÇÃO E OBJECTIVOS ..................................................................1 1.1. Introdução ........................................................................................................................1 1.1.1. Estudos de Frequência de Precipitação Excessiva e Escassa ..........................................4 1.1.2. Motivação e Justificativa ...............................................................................................5 1.2. Objectivos ........................................................................................................................6 1.2.1. Objectivo Geral .............................................................................................................6 1.2.2. Objectivos Específicos ..................................................................................................6 1.3. Estrutura do Trabalho .......................................................................................................7 1.4. Aplicação do Estudo .........................................................................................................7 CAPÍTULO 2: REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ........................................................................8 2.1. Ciclo Hidrológico .............................................................................................................8 2.2. Precipitação e Mecanismosde Formação ..........................................................................9 2.2.1. Classificação da Precipitação ........................................................................................9 2.2.1.1. Classificação da Precipitação Segundo as Dimensões das Gotas ................................9 2.2.1.2. Classificação da Precipitação Quanto a Intensidade ................................................. 10 2.2.1.3. Classificação da Precipitação Quanto ao Mecanismos de Formação ......................... 10 2.2.2. Factores que Influenciam a Precipitação em Moçambique ........................................... 12 2.2.3. Medição da Precipitação ............................................................................................. 16 2.2.3.1. Medição da Precipitação através de Instrumentos Insitu ........................................... 16 2.2.3.2. Estimativa de Precipitação através de Sensoramento Remoto por Satélites .............. 18 Estudo da Ocorrência dos Eventos Secos na Região Sul de Moçambique Usando o Índice de Precipitação Normalizada (SPI) e Dados do GPCP Trabalho de Licenciatura Guelso Mauro A. Manjate UEM-Departamento de Física xiii 2.2.3.2.1. Estimativa de Precipitação Gerada pelo GPCP ......................................................... 19 2.3. Secas .............................................................................................................................. 20 2.3.2. Causas de Secas em Moçambique ............................................................................... 21 2.4. Métodos de Quantificação de Escassez e Excesso de Precipitação .................................. 21 2.4.1. Índice de Precipitação Normalizada (SPI) ................................................................... 21 CAPÍTULO 3: METODOLOGIA .......................................................................................... 23 3.1. Caracterização da Área de Estudo ................................................................................... 23 3.1.1. Relevo ........................................................................................................................ 24 3.1.2. Hidrologia ................................................................................................................... 24 3.1.3. Clima .......................................................................................................................... 24 3.2. Dados ............................................................................................................................. 25 3.3. Métodos ......................................................................................................................... 26 3.3.1. Análise de Dados de Precipitação ................................................................................ 27 3.3.2. Cálculo do Índice de Precipitação Normalizada (SPI) .................................................. 28 3.3.3. Descrição dos Eventos Secos ...................................................................................... 29 3.3.4. Comparação dos Dados do GPCP e Observados .......................................................... 30 CAPÍTULO 4: RESULTADOS E DISCUSSÃO ................................................................... 31 4.1. Variação Temporal e Espacial da Precipitação na Região Sul de Moçambique no Período de 1979-2010 ............................................................................................................................ 31 4.1.1. Variação Sazonal da Precipitação ................................................................................ 31 4.1.2. Variação Inter-anual da Precipitação ........................................................................... 32 4.1.3. Variação Espacial da Precipitação ............................................................................... 33 4.2. Período Chuvoso da Região Sul de Moçambique (1979-2010) ........................................ 34 4.2.1. Distribuição Temporal dos Eventos Secos nas Épocas Chuvosas (1979-2010) ............. 36 4.2.1.1. Frequência dos Eventos Secos ................................................................................. 37 4.2.1.1.1. Distribuição Mensal dos Eventos Secos ................................................................... 38 4.2.1.1.3. Distribuição em Década dos Eventos Secos ............................................................. 42 4.3. Comparação entre Dados de Precipitação do GPCP e Observados nas Estações Meteorológicas da Região Sul de Moçambique ......................................................................... 43 Estudo da Ocorrência dos Eventos Secos na Região Sul de Moçambique Usando o Índice de Precipitação Normalizada (SPI) e Dados do GPCP Trabalho de Licenciatura Guelso Mauro A. Manjate UEM-Departamento de Física xiv CAPÍTULO 5: CONCLUSÕES, LIMITAÇÕES E RECOMENDAÇÕES .......................... 49 5.1. CONCLUSÕES .............................................................................................................. 49 5.2. LIMITAÇÕES DO ESTUDO ......................................................................................... 53 5.3. RECOMENDAÇÕES ..................................................................................................... 54 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ................................................................................... 55 APÊNDICES ........................................................................................................................... 61 Estudo da Ocorrência dos Eventos Secos na Região Sul de Moçambique Usando o Índice de Precipitação Normalizada (SPI) e Dados do GPCP Trabalho de Licenciatura Guelso Mauro A. Manjate UEM-Departamento de Física 1 CAPÍTULO 1 INTRODUÇÃO E OBJECTIVOS 1.1. Introdução O clima é um dos factores que regula as condições de vida do Homem no planeta Terra. As mudanças climáticas que ocorrem a nível global, devido à combinação de factores naturais e a acção antropogênica, originam a subida de temperatura, a subida do nível médio do mar, o aumento nas concentrações de CO2 e aumenta a incidência de eventos extremos tais como as secas e cheias (IPCC, 2007). A precipitação, um dos elementos do clima, é um parâmetro fundamental para a caracterização do clima e para o planeamento de inúmeras actividades sócio- económicas (Vasques et al., 2006). O conhecimento do padrão de precipitação contribui para minimizar a perda de vidas humanas e a destruição de infra-estruturas socio-económicas associada à ocorrência de excesso ou escassez das chuvas (Altamirano, 2010). A distribuição da precipitação no globo terrestre é influenciada por vários factores que podem ser agrupados em duas classes: (i) os que influenciam os movimentos verticais da atmosfera tais como a convergência ou divergência, os distúrbios atmosféricos e as barreiras orográficas e (ii) os que se relacionam com a natureza do próprio ar, particularmente a sua estabilidade ou instabilidade, as características térmicas e de humidade, estas últimas são determinadas pela natureza da região de origem da massa de ar, pela trajectória subsequente e pelo tempo de duração entre outras (Ayoade, 2004). A figura 1.1 mostra a distribuição da precipitação média anual na região da África Austral, observa-se que a precipitação é baixa, com valores médios anuais inferiores a 2.000 mm/ano chegando a atingir valores inferiores a 200 mm/ano em algumas regiões de África do Sul e Namíbia. Segundo Ayoade (2004) a baixa pluviosidade na África Austral é influenciada pelos anticiclones semi-permanentes do Oceano Índico e Atlântico (ver na Figura 1.2) caracterizadas pelos ventos divergentes e subsidênciado ar. Segundo Lobo (1999) e Canhanga (2000) durante o verão na África Austral, regista-se maior quantidade de precipitação e é fortemente influenciada pelo fenómeno El Niño-Oscilação Sul (ENSO). Estudo da Ocorrência dos Eventos Secos na Região Sul de Moçambique Usando o Índice de Precipitação Normalizada (SPI) e Dados do GPCP Trabalho de Licenciatura Guelso Mauro A. Manjate UEM-Departamento de Física 2 + Figura 1.1: Distribuição da precipitação média anual na África Austral (Fonte: www.limpoporak.com). Figura 1.2: Sistemas de pressão que determinam o clima da África Austral: (a) no verão (b) no inverno (Fonte: www.geography.uoregon.edu). http://www.limpoporak.com/ http://www.geography.uoregon.edu/envchange/clim_animations/ Estudo da Ocorrência dos Eventos Secos na Região Sul de Moçambique Usando o Índice de Precipitação Normalizada (SPI) e Dados do GPCP Trabalho de Licenciatura Guelso Mauro A. Manjate UEM-Departamento de Física 3 Moçambique, localizado na costa leste da África Austral entre as latitudes de 10º 27’S e 26º 52’S e longitudes 30º 12’E e 40º 51’E e com uma linha de costa de cerca de 2.700 Km de comprimento, apresenta uma precipitação média anual que varia entre 200 a 1500 mm/ano, Figura 1.1. Pela sua localização geográfica o país é vulnerável a desastres naturais de origem hidro-meteorológica tais como ciclones, secas e cheias (MICOA, 2005a). A vulnerabilidade do país aumenta devido à existência de grandes rios tais como o Zambeze, Púngue, Lúrio, Messalo e Save que são regulados nos países vizinhos a montante e em épocas chuvosas carregam grandes volumes de água atravessando o território nacional em direcção à Oceano Índico, contribuindo assim para as cheias (MICOA, 2005a; MICOA, 2005b; MICOA, 2007). De acordo com os factores climáticos que originam a precipitação, o país apresenta três regiões com padrões de precipitação diferentes, nomeadamente a região Norte, Centro e Sul (Ferreira, 1965), sendo a região Sul aquela que apresenta maior défice de precipitação e que é mais vulnerável a cheias e secas (Figura 1.3) (MICOA, 2007). Figura 1.3: Zonas de risco a secas e cheias em Moçambique (Fonte: INGC et al., 2002). Na região Sul de Moçambique, a precipitação é do tipo frontal, isto é, provocada pela massa de ar frio proveniente do Sul que no seu movimento para o nordeste converge com a massa de ar Estudo da Ocorrência dos Eventos Secos na Região Sul de Moçambique Usando o Índice de Precipitação Normalizada (SPI) e Dados do GPCP Trabalho de Licenciatura Guelso Mauro A. Manjate UEM-Departamento de Física 4 quente e húmido (Ferreira, 1965). A distribuição da precipitação é irregular, com valor médio anual, inferior a 800 mm podendo baixar até 300 mm na região do Pafuri na Província de Gaza (INAM, 2009 citado por INGC, 2009). A precipitação ocorre principalmente durante o verão, onde a actividade convectiva é maior, especialmente no período entre Janeiro e Março, período em que as cheias são frequentes com grandes prejuízos na agricultura e infra-estruturas localizadas em regiões sensíveis, e no inverno, a região é seca (Milhano, 2008). Rojas e Amade (1996) usando a precipitação das principais estações meteorológicas de Moçambique para análise estatística da ocorrência das secas identificaram a região Central (Sul da Província de Tete) e região Sul (Províncias de Inhambane, Gaza e Maputo), como aquelas que apresentam maior probabilidade de ocorrência de secas. Resultados similares foram obtidos por Covele (2011) ao investigar diferentes índices das condições de vegetação, suas diferenças e aptidão para o monitoramento da distribuição espacial e temporal da seca em Moçambique usando imagens de Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) obtidos do National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) - Advanced Very High Resolution Radiometer (AVHRR). Os impactos da precipitação excessiva e escassa afectam vários sectores sócio-económicos, especialmente o sector da agricultura, pois em Moçambique a agricultura é de sequeiro, sendo por isso de grande importância os estudos do padrão de precipitação. 1.1.1. Estudos de Frequência de Precipitação Excessiva e Escassa Os estudos climáticos da frequência ou ocorrência de precipitações excessivas e escassas fornecem o conhecimento sobre os períodos chuvosos, que quando são demasiados longos podem criar prejuízos nas actividades e nas infra-estruturas socio-económicas. Por outro lado, fornecem também o conhecimento sobre os períodos de estiagem prolongada, que afectam os sectores da saúde, turismo, construção civil, pecuária, produção e gestão de energia hidroeléctrica, abastecimento de água e principalmente o sector agrícola (Altamirano, 2010), visto que 80% da população rural Moçambicana prática agricultura de sequeiro. Existem várias técnicas e modelos estatísticos para o estudo e monitoria da distribuição da precipitação e para a quantificação dos eventos chuvosos e secos, sendo de destacar o Índice de Precipitação Normalizada (SPI - Standardized Precipitation Index) (McKee et al., 1993). De Estudo da Ocorrência dos Eventos Secos na Região Sul de Moçambique Usando o Índice de Precipitação Normalizada (SPI) e Dados do GPCP Trabalho de Licenciatura Guelso Mauro A. Manjate UEM-Departamento de Física 5 acordo McKee et al. (1993) e Lana et al. (2001) para usar-se o SPI necessita-se apenas de uma série temporal de dados contínuos de precipitação. O SPI pode ser usado para quantificar o défice e excesso de precipitação em diversas escalas de tempo e para comparar a precipitação em regiões de diferentes características climáticas, que é o caso de Moçambique que apresenta regiões com diferentes características climáticas (Ferreira, 1965). 1.1.2. Motivação e Justificativa Estudos realizados a nível nacional e internacional têm contribuído para o conhecimento da variabilidade sazonal, inter-anual e decenal da precipitação em Moçambique, assim como, dos mecanismos atmosféricos responsáveis por esta variabilidade (Ferreira, 1965; Lobo, 1999; Mavie, 1999; Canhanga, 2000; Francisco, 2001; Hulme et al., 2001; Matimbe, 2004; Reason et al., 2006; Buque, 2008). O conhecimento dos mecanismos atmosféricos responsáveis pela variabilidade da precipitação é usado na monitoria e previsão climática sazonal com aplicação em vários sectores sócio-económicos, o que tem vindo a minimizar as consequências dos eventos climáticos extremos (Benessene, 2002). Porém tomando em conta que Moçambique é um país vulnerável a eventos climáticos extremos que se intensificam com as mudanças climáticas, existe a necessidade de se reforçar a capacidade para estudar a frequência de precipitações excessivas e escassas. O INAM tem feito os estudos sobre o défice e excesso de precipitação em Moçambique baseando no método de anomalia de precipitação. A adopção de outros métodos tais como o SPI poderá contribuir para melhorar a monitoria e previsão dos eventos extremos. Outro aspecto é que a cobertura espacial das estações meteorológicas em Moçambique é baixa e deficiente (MTC, 2013), razão pela qual existe a necessidade de usarem-se dados de satélites que fornecem séries temporais longas, para além de cobrir áreas de difícil acesso. Estudo da Ocorrência dos Eventos Secos na Região Sul de Moçambique Usando o Índice de Precipitação Normalizada (SPI) e Dados do GPCP Trabalho de Licenciatura Guelso Mauro A. Manjate UEM-Departamento de Física 6 1.2. Objectivos 1.2.1. Objectivo Geral Estudar a ocorrência dos eventos secos na região Sul de Moçambique na época chuvosa no período 1979-2010 usando o SPI e comparar a precipitação do GPCP à observada. 1.2.2. Objectivos Específicos Descrever a variação temporal e espacial da precipitação no período de 1979-2010. Identificar a época chuvosa; Investigar a distribuição temporal dos eventos secos durante a época chuvosa no período de 1979-2010; Comparar os dados de precipitação estimados pelo GPCP com dados observados para as estações de Maputo Observatório, Xai-Xai, Manjacaze e Inhambane no período 1979-2002. Estudo da Ocorrência dos Eventos Secos na Região Sul de Moçambique Usando o Índice de Precipitação Normalizada (SPI) e Dados do GPCP Trabalho de Licenciatura Guelso Mauro A. Manjate UEM-Departamento de Física 7 1.3. Estrutura do Trabalho O trabalho está estruturado em 5 capítulos. No Capítulo 1 (Introdução e Objectivos) faz-se a introdução sobre a relevância do estudo do clima e da precipitação e apresenta-se a motivação e os objectivos do trabalho. No Capítulo 2 (Revisão Bibliográfica) faz-se a revisão dos conceitos básicos necessários para o estudo dos eventos secos, descrevendo-se a precipitação, sua classificação, factores que afectam a sua variação, sua medição e cálculo do excesso e défice de precipitação usando o SPI. No Capítulo 3 (Metodologia) descreve-se a área de estudo os dados e os procedimentos usados no seu processamento. No Capítulo 4 (Resultados e Discussão) apresentam-se os resultados e faz-se a sua interpretação. No Capítulo 5 (Conclusões, Limitações e Recomendações) apresentam-se as principais conclusões e fazem-se recomendações para trabalhos futuros em função das limitações encontradas ao longo do trabalho. 1.4. Aplicação do Estudo Este trabalho é uma contribuição para melhorar o conhecimento da ocorrência de eventos secos que ocorrem durante a estação chuvosa na região Sul de Moçambique, divulgar o método SPI para a quantificação e monitoria de eventos secos e chuvosos e para o uso de dados de precipitação estimados pelo Global Precipitation Climatology Project (GPCP) no preenchimento de lacunas de dados de precipitação insitu e consequentemente para uma maior utilização dos dados do GPCP em Moçambique. Estudo da Ocorrência dos Eventos Secos na Região Sul de Moçambique Usando o Índice de Precipitação Normalizada (SPI) e Dados do GPCP Trabalho de Licenciatura Guelso Mauro A. Manjate UEM-Departamento de Física 8 CAPÍTULO 2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 2.1. Ciclo Hidrológico A água na natureza é encontrada em três estados físicos (sólido, líquido e gasoso) na atmosfera, na superfície da Terra, no subsolo e nos oceanos, mares e lagos. A água encontra-se em constante movimento, através do ciclo hidrológico, (Figura 2.1), que consiste na troca de água entre a atmosfera, os oceanos e a superfície da Terra (Pinto et al., 1976; Lencastre e Franco, 1984). O ciclo hidrológico é fundamental para o equilíbrio dinâmico natural do planeta Terra pois actua como agente modelador da crosta terrestre devido à erosão e ao transporte e deposição de sedimentos por via hidráulica, condicionando a cobertura vegetal e, de modo mais genérico, toda a vida na Terra (Machado e Pacheco, 2010). Figura 2.1: Esquema do ciclo hidrológico (Fonte: http://ga.water.usgs.gov). A energia solar é a fonte de energia térmica necessária para a passagem de água para diferentes fases e a origem das circulações atmosféricas que transportam vapor de água, deslocando as nuvens e causando a queda de precipitação que alimenta os lagos, pântanos e albufeiras (Lencastre e Franco, 1984; Carvalho e Silva, 2006). As componentes do ciclo hidrológico são a evaporação, evapotranspiração, percolação, infiltração, escoamento superficial, escoamento subterrâneo e a precipitação (Pinto et al., 1976; Machado e Pacheco, 2010), (Figura 2.1). http://ga.water.usgs.gov/ Estudo da Ocorrência dos Eventos Secos na Região Sul de Moçambique Usando o Índice de Precipitação Normalizada (SPI) e Dados do GPCP Trabalho de Licenciatura Guelso Mauro A. Manjate UEM-Departamento de Física 9 2.2. Precipitação e Mecanismos de Formação A precipitação é a fase do ciclo hidrológico em que há uma queda de água da atmosfera que pode ser em estado líquido ou sólido (Ayoade, 2004). Segundo Pinto et al. (1976) a formação da precipitação está ligada à ascensão das massas de ar devido à convecção térmica, relevo e a acção frontal das massas de ar. A ascensão do ar provoca o seu resfriamento e atinge a condição de saturação, ao que se segue a condensação do vapor de água em forma de gotas minúsculas, que são mantidas em suspensão como nuvens ou nevoeiros. Como estas gotas não possuem massa suficiente para vencer a força do ar, são mantidas em suspensão até atingirem um tamanho suficiente para precipitarem-se. 2.2.1. Classificação da Precipitação A precipitação no estado líquido e sólido classifica-se de acordo com as dimensões das gotas predominantes ou forma de precipitação, assim como, de acordo com a intensidade, o tipo de nuvem e os mecanismos que conduzem a condensação do vapor de água e á agregação das gotas (Van e hurry, 1992 citado por Cambula, 2005; Ayoade, 2004). 2.2.1.1. Classificação da Precipitação Segundo as Dimensões das Gotas Segundo Peixote (1973) quanto à dimensão das gotas ou formas a precipitação pode ser: Chuva - precipitação no estado líquido que ocorre em forma contínua e cujas gotas têm um diâmetro superior a 0,5 mm; Chuvisco - precipitação no estado líquido que ocorre em forma uniforme e cujas gotas têm um diâmetro inferior a 0,5 mm; Neve - precipitação de cristais de gelo que na sua maioria são ramificados; Saraiva - precipitação de grânulos ou fragmentos de gelo de diâmetro superior a 5 mm; Granizo - precipitação de grãos de gelo de diâmetro inferior a 5 mm; Aguaceiro - corresponde a uma forma de precipitação caracterizada por iniciar e terminar bruscamente e com duração que não ultrapassa 30 a 60 minutos, acompanhado de chuva, granizo, saraiva e por vezes de trovoadas. Estudo da Ocorrência dos Eventos Secos na Região Sul de Moçambique Usando o Índice de Precipitação Normalizada (SPI) e Dados do GPCP Trabalho de Licenciatura Guelso Mauro A. Manjate UEM-Departamento de Física 10 2.2.1.2. Classificação da Precipitação Quanto a Intensidade Segundo Peixote (1973) quanto a intensidade a precipitação pode ser: A chuva - fraca quando a intensidade é inferior a 2.5 mm/h, moderada para valores de 2.5 a 7.5 mm/h e forte quando a intensidade é superior a 7.5 mm/h; Os aguaceiros - fracos quando a sua intensidade é inferior a 2 mm/h, moderado para valores de 2 a 10 mm/h e forte quando a intensidade é de 10 a 20 mm/h; A neve - fraca quando a intensidade é inferior a 0.5 cm/h, moderada para valores de 0.5 a 4 cm/h e forte quando a intensidade é superior a 4 cm/h. 2.2.1.3. Classificação da Precipitação Quanto ao Mecanismos de Formação Precipitação Frontal A precipitação frontal ocorre quando duas massas de ar, de diferentes temperaturas e humidade, entram em contacto. Na frente de contacto entre as duas massas o ar mais quente (menos denso) é obrigado a elevar-se e esfria adiabaticamente resultando na condensação do vapor de água. Estas precipitações ocorrem na superfície de contacto designadas por frentes (Collischonn, 2006) (Figura 2.2a). Segundo Peixote (1973) a precipitação devido a aproximação da frente quente à superfície é em regra inicialmente fraca, tornando-se moderada com um carácter contínuo. A precipitação associada à aproximação e passagem da superfície frontal fria é em regra chuva forte, sendo acompanhada de aguaceiros que vão aumentando ainda mais a sua intensidade. Precipitação Convectiva A precipitação convectiva é causada pela ascensão duma massa de ar quente, menos densa, para as camadas superiores e mais frias da atmosfera onde arrefecee condensa o vapor de água causando a sua precipitação. Este tipo de precipitação está associado à instabilidade provocada por um aquecimento desigual da superfície do solo (Figura 2.2b). Normalmente, origina chuvas intensas e de curta duração que frequentemente são acompanhadas de trovoada e granizos (Ayoade, 2004). Esta precipitação é mais frequente nas regiões tropicais, ocorrendo também, nos períodos quentes, nas regiões temperadas (Lencastre e Franco, 1992). Estudo da Ocorrência dos Eventos Secos na Região Sul de Moçambique Usando o Índice de Precipitação Normalizada (SPI) e Dados do GPCP Trabalho de Licenciatura Guelso Mauro A. Manjate UEM-Departamento de Física 11 Precipitação Orográfica A precipitação orográfica pode formar-se também devido à fisiografia da região (Figura 2.2c). A composição orográfica duma determinada região facilita o processo de ascendência das massas de ar que com o aumento da altitude diminui de temperatura. A massa de ar em ascensão quando alcança uma temperatura baixa evoluí até o ponto de saturação onde a água condensa e precipita-se (Rojas e Amade, 1996). Estas precipitações tem a forma de chuva ou neve sobre as vertentes viradas ao vento (barlavento). Nas vertentes de sotaventos (do lado contrário ao vento), o ar descendente aquece por compressão e a sua humidade relativa reduz-se, criando zonas de fracas precipitações, e podendo mesmo originar zonas semi-áridas (Lencastre e Franco, 1992). Figura 2.2: Tipos de precipitação (Fonte: Collischonn, 2006). Precipitação Ciclónica A precipitação ciclónica ocorre entre massas de ar resultantes de circulações ciclónicas que se assemelham a grandes turbilhões, com velocidades tanto maiores e pressões tanto menores, quanto mais próximo se estiver do centro (ciclone) (Figura 2.3). Uma forte circulação ciclónica provoca em geral precipitações intensas chegando a atingir valores de 300 a 400 mm em períodos de 12 a 24 horas (Lencastre e Franco, 1992 citado por Paulo, 2003). Estudo da Ocorrência dos Eventos Secos na Região Sul de Moçambique Usando o Índice de Precipitação Normalizada (SPI) e Dados do GPCP Trabalho de Licenciatura Guelso Mauro A. Manjate UEM-Departamento de Física 12 Figura 2.3: Ciclone Favio – Fevereiro de 2007, com velocidade máxima do vento igual a 185 Km/h, no Canal de Moçambique (Fonte: www.meteo.fr/temps/domtom/La_Reunion/#). 2.2.2. Factores que Influenciam a Precipitação em Moçambique A distribuição da precipitação em Moçambique é influenciada por vários factores tais como: Zona de Convergência Intertropical (ZCIT) É uma zona de baixas pressões, onde convergem diferentes massas de ar e criam-se nuvens de desenvolvimento vertical (nuvens convectivas – Cumulus (Cu), Cumulonimbus (Cb), e Altocumulus (Ac) que provocam grandes regimes de precipitações. A ZCIT atinge posições extremas no mês de Julho, cerca de 4ºS, e em Dezembro-Fevereiro cerca de 20ºS. A ZCIT influência directamente no regime de precipitação de Moçambique principalmente no norte do rio Save (Rojas e Amade, 1996). Anticiclones Anticiclones são zonas de altas pressões caracterizadas pela divergência e subsidência do ar e no hemisfério sul têm o sentido anti-horário. Estas zonas são caracterizadas por grande actividade do regime térmico (depressões térmicas). As depressões térmicas são acompanhadas por massas de ar geralmente quente e seco, e influenciam negativamente na ocorrência de precipitação. O interior das Províncias de Inhambane e Gaza é uma zona fortemente assolada por anticiclones térmicos, que são frequentes no período de verão (Rojas e Amade, 1996). http://www.meteo.fr/temps/domtom/La_Reunion/ Estudo da Ocorrência dos Eventos Secos na Região Sul de Moçambique Usando o Índice de Precipitação Normalizada (SPI) e Dados do GPCP Trabalho de Licenciatura Guelso Mauro A. Manjate UEM-Departamento de Física 13 Frentes Frias do Sul As frentes frias do Sul são massas de ar que se formam na superfície polar Sul. Têm uma migração periódica anual em direcção ao Equador e na sua trajectória, estas massas de ar frias convergem com as massas de ar quentes. Na zona de convergência formam-se nuvens de desenvolvimento vertical (nuvens convectivas) que provocam precipitação. As frentes frias são mais frequentes no inverno (Junho à Agosto), no entanto são responsáveis pela maioria das chuvas que ocorrem no verão na parte Sul de Moçambique, sobretudo na zona costeira (Rojas e Amade, 1996). El Niño-Oscilação Sul (ENSO) e La Niña O fenómeno atmosférico denominado Oscilação Sul, corresponde a uma variação da pressão atmosférica no Oceano Pacífico e é indicada pelo Índice de Oscilação Sul que é a diferença de pressões ao nível médio do mar entre Darwin, na Austrália (12,4ºS; 130,9ºE), e Tahiti, no Oceano Pacífico Oeste (17,5ºS; 149,6ºW). O fenómeno oceânico denominado El Niño é o aquecimento anormal das águas do Oceano Pacifico Equatorial, como consequência dos índices negativos da Oscilação Sul e é indicada pelo Índice Niño Oceânico que é a anomalia da temperatura das águas superficiais (TSM) do Oceano Pacifico Equatorial junto à Costa da América do Sul. Devido à estreita relação entre o El Niño e a Oscilação Sul, os dois fenómenos são conhecidos de forma conjunta como El Niño-Oscilação Sul (ENSO). O ENSO provoca alterações na circulação atmosférica que afectam os elementos meteorológicos, principalmente a precipitação em diferentes regiões do globo terrestre alterando as suas características físicas, como a frequência, a intensidade e a quantidade (NOAA, 2012). O fenómeno La Niña é caracterizado por resfriamento anormal das águas do mar no Oceano Pacifico Equatorial. Quando o índice Niño oceânico é ≥0.5ºC simultaneamente com a diminuição da pressão atmosférica no Pacifico Leste é denominada El Niño enquanto que La Niña é quando o índice Niño oceânico é ≤-0.5ºC com o aumento da pressão atmosférica no Pacifico Leste por, no mínimo durante cinco meses consecutivos (NOAA, 2012). Moçambique é um dos países da África Austral onde os efeitos de El Niño-Oscilação Sul fazem-se sentir. No verão em que ocorrem precipitações abaixo do normal, estas estão correlacionadas com eventos de El Niño, e no verão com chuvas abundantes estas estão correlacionadas com eventos de La Niña (Rojas e Estudo da Ocorrência dos Eventos Secos na Região Sul de Moçambique Usando o Índice de Precipitação Normalizada (SPI) e Dados do GPCP Trabalho de Licenciatura Guelso Mauro A. Manjate UEM-Departamento de Física 14 Amade, 1996). Porém para o período de inverno não foi detectada nenhuma relação significativa entre os padrões de precipitações e El Niño e La Niña (Canhanga, 2000; INGC et al., 2002). Com a ocorrência das mudanças climáticas há registo da subida de temperatura, que tem influenciado no aumento da frequência e intensidade de secas no interior do país, principalmente na região Sul (Alberto et al., 2007; MICOA, 2007; INGC, 2009). No período entre 1980 e 2002 as secas mais intensas ocorreram em 1980, 1981-1983, 1983-1984, 1987, 1991-1993, 1994-1995, 1999 e 2002, tendo sido a seca de 1991-92 a mais severa e a que afectou a maior parte da região Austral de África (INGC et al., 2002). Segundo INGC et al., 2002, as secas registadas nos anos 1982/83, 1991/92 e 1994/95 estiveram relacionadas ao fenómeno El Niño. Orografia A precipitação em Moçambique é influenciada pelo relevo e conforme descrito na secção 2.2.1.3 a composição orográfica de uma região facilita o processo de ascensão das massas de ar que posteriormente provocam a queda de precipitação. Isto ocorre em regiões planálticas de Moçambique tais como, Sussundenga, Manica (distrito), Ribaué, Malema e Cuamba (Rojas e Amade, 1996). Na regiãoSul do rio Save onde o relevo é pouco acentuado a precipitação é baixa devido as massas de ar marítimas que se deslocam sobre a região e originam precipitação nas regiões montanhosas da África do Sul, Suazilândia e Zimbabwe (Lencastre e Franco, 1992 citado por Paulo, 2003). Ciclones Tropicais Ciclones Tropicais são zonas de baixas pressões com características dinâmicas, movimentando ar húmido e quente horizontalmente (Rojas e Amade, 1996). A estação ciclónica em Moçambique estende-se do mês de Novembro até Abril (Matimbe, 2004; Mavume, 2008) e na região Sul de Moçambique a estação ciclónica ocorre de Janeiro a Março (Matimbe, 2004). Os ciclones afectam com maior frequência a zona costeira do Norte do rio Zambeze, mas também têm afectado as restantes regiões do país, sobretudo próximas do litoral produzindo grandes quantidades de precipitações (Rojas e Amade, 1996). Estudo da Ocorrência dos Eventos Secos na Região Sul de Moçambique Usando o Índice de Precipitação Normalizada (SPI) e Dados do GPCP Trabalho de Licenciatura Guelso Mauro A. Manjate UEM-Departamento de Física 15 Baixas Costeiras As baixas costeiras são células de baixas pressões localizadas na parte costeira da África Austral. Em Moçambique são observadas com maior frequência no verão, no Sul do rio Save. A passagem das baixas costeiras, por vezes caracterizadas por céu coberto localizado, pode ser acompanhada por chuvas fracas e de curta duração (Rojas e Amade, 1996). Segundo Ferreira (1965) na transição do verão para inverno, no Sul de Moçambique, o tempo é influenciado pelas baixas costeiras, que são formadas por volta do paralelo 25ºS e deslocam-se ao longo da costa dissipando-se entre Maputo e Durban, algumas destas baixas costeiras dissipam-se antes de alcançar a região de Inhambane, provavelmente devido ao fluxo da água e aos vórtices do Canal de Moçambique (Figura 2.5). Algumas destas depressões deslocam-se através do continente no inverno assim como na transição para o verão e quando alcançam a região Sul da Província de Maputo, por vezes estão associadas a uma frente quente daí resultando chuvas fracas. Correntes Marítimas A origem das correntes marítimas influência a variabilidade das precipitações. Segundo Lowry (1979) em Moçambique, as correntes marítimas quentes, provenientes das regiões equatoriais e tropicais, provocam maior humidade do ar originando assim precipitações mais elevadas nas áreas litorais por onde se deslocam (Figura 2.4). Figura 2.4: Região Sul da África Oriental mostrando os vórtices do Canal de Moçambique e a Corrente das Agulhas, a Corrente Sul Equatorial e a Corrente Este de Madagáscar (Fonte: Lutjeharms, 2006; Hallo 2012). Estudo da Ocorrência dos Eventos Secos na Região Sul de Moçambique Usando o Índice de Precipitação Normalizada (SPI) e Dados do GPCP Trabalho de Licenciatura Guelso Mauro A. Manjate UEM-Departamento de Física 16 Latitude A precipitação varia com a latitude devido a disposição dos diferentes centros barométricos que, apesar de ocuparem faixas do globo paralelas ao Equador, deslocam-se para o Norte e para o Sul acompanhando, com ligeiro atraso, o movimento aparente do Sol. As áreas do globo com maior nível de precipitação são as regiões equatoriais e as latitudes médias, pois é onde localizam-se os centros de baixas pressões equatoriais e subpolares. Em contrapartida as áreas com baixa precipitação localizam-se nos trópicos e regiões polares, devido à subsidência do ar nos centros de altas pressões (Lowry, 1979). É o caso de Moçambique localizado na zona intertropical na Costa leste da África Austral onde a pluviosidade é baixa devido ao regime anticiclónico do Oceano Índico e Atlântico que influencia negativamente na ocorrência de precipitação (Rojas e Amade, 1996). Continentalidade A precipitação varia também com a proximidade ou afastamento de um lugar em relação ao mar. Nos lugares mais próximos do Oceano há maior evaporação que causa maior humidade do ar o que têm tendência a registar maiores valores de precipitação anual do que os lugares localizados no interior dos continente que apresentam pouca humidade disponível para a saturação do ar. Em Moçambique, a diminuição da precipitação acentua-se com o aumento da continentalidade na maioria das regiões do vale do Zambeze e Sul do Save, onde há influência do baixo nível dos terrenos, de modo que, não sofre influência orográfica (Benessene, 2002). 2.2.3. Medição da Precipitação A medição da precipitação exprime a quantidade que cai e acumula-se sobre uma superfície plana ou numa determinada região. A precipitação pode ser medida utilizando instrumentos insitu e através de estimativas usando radares ou satélites meteorológicos (Conti, 2002). 2.2.3.1. Medição da Precipitação através de Instrumentos Insitu A medição da precipitação por instrumentos insitu é feita usando os udómetros ou pluviómetros, (Figura 2.5a) e udógrafos ou pluviógrafos, (Figura 2.5b), que são recipientes para colectar e registar a água precipitada no decorrer do tempo (Lencastre e Franco, 1984). Estudo da Ocorrência dos Eventos Secos na Região Sul de Moçambique Usando o Índice de Precipitação Normalizada (SPI) e Dados do GPCP Trabalho de Licenciatura Guelso Mauro A. Manjate UEM-Departamento de Física 17 O udómetro é um recipiente metálico, cilíndrico, com base superior reforçada com um anel de latão talhado em aresta viva e a base inferior em forma de funil, cilindro este que se encaixa noutro cilindro metálico fechado no fundo e dentro do qual se instala uma vasilha também usualmente metálica, munida de pega onde a água da chuva é recolhida. Tem como acessório uma proveta de vidro graduada de modo a dar-nos leituras de quantidade de precipitação em milímetros. O udómetro deve ser instalado num pilar de alvenaria devendo a boca ficar perfeitamente horizontal e à altura de 1 metro acima do solo num local desabrigado, livre de árvores e quaisquer obstáculos que impeçam a entrada da chuva no funil, mesmo quando esta caia obliquamente (Lencastre e Franco, 1984). Os udógrafos são instrumentos que permitem conhecer a variação da precipitação em função do tempo utilizando um sistema de registo contínuo. Obtêm-se assim numa folha de papel um gráfico h(t) chamado udograma ou pluviograma. O papel roda num tambor ou num sistema de rolos a uma velocidade constante regulada por um mecanismo de relojoaria (Carvalho e Silva, 2006; Collischonn, 2006). Geralmente as medições da precipitação são feitas em intervalos de 24 horas. Em Moçambique as medições de precipitação são feitas às 9 horas locais. Figura 2.5: Instrumentos meteorológicos usados para medir a precipitação: (a) Udómetros (b) Udógrafo (Fonte: Carvalho e Silva, 2006). (a) (b) Estudo da Ocorrência dos Eventos Secos na Região Sul de Moçambique Usando o Índice de Precipitação Normalizada (SPI) e Dados do GPCP Trabalho de Licenciatura Guelso Mauro A. Manjate UEM-Departamento de Física 18 2.2.3.2. Estimativa de Precipitação através de Sensoramento Remoto por Satélites O sensoramento remoto ou teledetecção é definido como sendo a técnica baseada no uso da radiação electromagnética, usada para a obtenção de informações sobre um objecto, área ou fenómeno sem que haja contacto directo com o objecto de investigação (Collischonn, 2006; Novo, 2008). Os satélites e os sistemas de sensoramento remoto têm aplicações nas esferas militares e defesa e na área ambiental. A esfera ambiental estuda a atmosfera, hidrosfera, criosfera e a litosfera. A teledetecção oferece várias vantagens uma vez que fornece informação de largas áreas da superfície da Terra ou do Espaço, em pouco tempo e a baixo custo do ponto de vista do usuário(Novo, 2008). A precipitação é um dos parâmetros que pode ser estimado através de satélites/radares meteorológicos. A precipitação obtida por satélite baseia-se no uso da radiação electromagnética nas bandas do infravermelho e visível (IR/VIS), Figura 2.6, cujo princípio de estimativa é através da luz do sol reflectida por nuvens, que dá uma indicação da espessura da nuvem e consequentemente do volume de água em seu interior (Pretty, 1995). Figura 2.6: Frequências e comprimentos de onda do espectro electromagnético (Fonte: www.brasilescola.com). Segundo Kidder e Haar (1995) o método de estimativa de precipitação baseada no IR/VIS relaciona a probabilidade de ocorrência da precipitação com o tipo de nuvens presente, a sua http://www.google.co.mz/url?sa=i&source=images&cd=&cad=rja&docid=uMy0E97UaV26VM&tbnid=vOBFXyMG8Woq0M:&ved=0CAcQjB0wAA&url=http%3A%2F%2Fwww.brasilescola.com%2Ffisica%2Fespectro-eletromagnetico.htm&ei=xoruUezrCI7z0gXO44CIDg&psig=AFQjCNE8ZKnAKeHyaRfEv3B2h7bDFSVtcQ&ust=1374673990185496 Estudo da Ocorrência dos Eventos Secos na Região Sul de Moçambique Usando o Índice de Precipitação Normalizada (SPI) e Dados do GPCP Trabalho de Licenciatura Guelso Mauro A. Manjate UEM-Departamento de Física 19 quantidade e o seu estágio de desenvolvimento e são relacionadas usando métodos estatísticos e modelos físicos. No IR as nuvens que produzem precipitação apresentam a parte do topo fria e no VIS são as nuvens brilhantes. Segundo Schultz e Engman (2000) o outro método de estimativa de precipitação por satélite é baseado em imagens de microondas (MW), faz-se a conversão do brilho espectral em temperatura de brilho através da inversão da Lei de Planck, que estabelece a emissão de uma superfície ideal, fórmula 2.1, de forma que, quanto maior o número de gotas numa nuvem, mais quente ela parece, e é estabelecida uma temperatura limite, acima da qual considera-se que está ocorrendo precipitação. Segundo Kidder e Haar (1995) as estimativas de MW usam um parâmetro adicional que é a espessura da camada de gelo na nuvem. B (T) = 2𝜋ℎ𝑐2 ℷ5 × 1 𝑒 ℎ𝑐 ℷ𝑘𝑇 −1 (2.1) Onde B (T) é a radiação emitida por um corpo negro (W.m -2 .µm -1 ), h é a constante de Planck, 6,62.10 -34 J.s, k é a constante de Boltzmann, 1,38.10 -23 J.ºK -1 , ℷ é o comprimento de onda emitido (m), c é a velocidade da luz, 3.10 8 ms -1 , e T é a temperatura de brilho (ºK), de um corpo negro. 2.2.3.2.1. Estimativa de Precipitação Gerada pelo GPCP O GPCP (Global Precipitation Climatology Project) foi estabelecido em 1986 pelo World Climate Research Program (WCRP) com o objectivo inicial de disponibilizar dados de precipitações mensais com uma resolução espacial de 2,5º de latitude x 2,5º de longitude e são uma combinação de dados de satélite e insitu registados em cerca de 6.000 estações insitu. Os dados de satélites resultam de uma combinação da radiância obtida através do canal infravermelho e de microondas. Os dados IR são obtidos pelos satélites geoestacionários GOES (EUA), GMS (Japão) e Meteosat (União Europeia), e pelo satélite operacional de orbitas polares – NOAA (Gruber e Levizzani, 2008). Os dados do canal de microondas (MW) são obtidos pelo Programa de Satélite de Defesa Meteorológica (DMSP) usando o Sensor Especial de Imagens de MW (SSM/I). As estimativas geossíncronas baseadas no IR empregam o Satélite Ambiental Operacional Geoestacionário, e o método de estimativa de precipitação que relaciona o topo frio da nuvem com a taxa de chuva. Os dados são gerados por cada satélite geoestacionário dos EUA, Japão e União Europeia. Os dados de IR geossíncronos são corrigidos por geometria e efeitos de Estudo da Ocorrência dos Eventos Secos na Região Sul de Moçambique Usando o Índice de Precipitação Normalizada (SPI) e Dados do GPCP Trabalho de Licenciatura Guelso Mauro A. Manjate UEM-Departamento de Física 20 calibração inter-satélites, e dependendo da contribuição dos satélites, a órbita polar pode fornecer até quatro imagens por dia (Gruber e Levizzani, 2008; Huffman e Bolvin, 2013). No trabalho usou-se o conjunto de dados de estimativas de precipitação obtidos por meio da técnica Global Precipitation Climatology Project (GPCP). 2.3. Secas A seca é uma anomalia climática que resulta do défice de precipitação em relação à evapotranspiração potencial e é considerada uma situação temporária caracterizada por uma duração, magnitude e severidade (Sansigolo, 2004). 2.3.1. Tipos de secas Segundo Sansigolo (2004) um dos maiores problemas associados à definição de seca é, geralmente, da área em que se aplica o conceito. Desta forma existem quatros tipos de secas baseadas em considerações meteorológicas, hidrológicas, agrícolas e económicas. A seca climatológica - refere-se a ocorrência, num dado espaço e tempo, de precipitações abaixo das precipitações normais esperadas tendo como causa natural a circulação global da atmosfera (Pereira e Paulo, 2006); A seca hidrológica - refere-se a insuficiência de água a nível dos rios e reservatórios para atendimento das demandas de água já estabelecidas em uma dada região. Este tipo de seca pode ser causado por uma sequência de anos com deficiência no escoamento superficial ou por uma má gestão dos recursos hídricos acumulados nos reservatórios (Dracup et al., 1980; Olapido, 1985); A seca agrícola - refere-se a humidade do solo insuficiente para suprir a demanda das plantas devido a insuficiência ou distribuição irregular das chuvas (Dracup et al., 1980; Olapido, 1985; Pereira e Paulo, 2006); A seca económica - refere-se ao défice de água devido ao volume inadequado, ou a uma má distribuição das chuvas, aumento no consumo e também devido a uma má gestão dos recursos hídricos que pode induzir à falta de produtos tais como energia eléctrica e alimentos (Dracup et al., 1980; Olapido, 1985). Estudo da Ocorrência dos Eventos Secos na Região Sul de Moçambique Usando o Índice de Precipitação Normalizada (SPI) e Dados do GPCP Trabalho de Licenciatura Guelso Mauro A. Manjate UEM-Departamento de Física 21 2.3.2. Causas de Secas em Moçambique A causa natural que intensifica a seca no país é associada ao défice hídrico, à ocorrência de quedas pluviométricas inferiores às necessárias para o desenvolvimento das plantas, visto que, a maior parte da agricultura realiza-se em regime de sequeiro, isto é, a água necessária para o ciclo de vida da planta provém exclusivamente da precipitação (MICOA, 2005b). As acções antropogénicas que contribuem para intensificar as secas são o uso excessivo dos solos para fins agrícolas, o sobre-pastoreio, as queimadas, desmatamento associado à abertura de novas áreas de cultivo, o corte de lenha, a produção de carvão e a exploração industrial da floresta (MICOA, 2007). 2.4. Métodos de Quantificação de Escassez e Excesso de Precipitação 2.4.1. Índice de Precipitação Normalizada (SPI) O Índice de Precipitação Normalizada (SPI) foi inicialmente desenvolvido para monitorar as secas no Colorado, Estados Unidos da América (EUA), por McKee et al. (1993). O SPI pode ser também usado para a análise climatológica de secas ou cheias (Hayes et al., 1999; Lana et al., 2001; Blain, 2005) ou para a comparação de regiões com climas distintos, desde que haja uma série temporal com um mínimo 30 anos de registos de precipitação (Hayes et al., 1999; Sansigolo, 2004). Este índice está relacionado ao número de desvios padrão que a precipitação acumulada para uma determinada série de tempo (1mês, 3 meses, 6 meses, 12 meses, etc.) afasta- se da média climatológica para uma variável aleatória com distribuição normal. A cada valor de precipitação corresponde um valor de SPI, que é directamente proporcional ao défice de precipitação e está associado à sua probabilidadede ocorrência (Lana et al., 2001). Segundo Hayes et al. (1999) e Edwards e McKee (1997) as desvantagens do SPI estão associadas à quantidade e confiabilidade dos dados utilizados para o cálculo, no uso de uma curta escala de tempo (1, 2 ou 3 meses) para as regiões de baixa precipitação sazonal que podem resultar, enganosamente, em grandes valores de SPI positivos ou negativos. Quando aplica-se o SPI em escala de tempo longo para diferentes locais, as secas extremas podem ocorrer com a mesma frequência em todos os locais, assim o SPI não é capaz de identificar as regiões com mais Estudo da Ocorrência dos Eventos Secos na Região Sul de Moçambique Usando o Índice de Precipitação Normalizada (SPI) e Dados do GPCP Trabalho de Licenciatura Guelso Mauro A. Manjate UEM-Departamento de Física 22 frequência à seca do que outros. A Tabela 2.1 mostra a classificação do SPI para eventos secos e chuvosos. Tabela 2.1:Classificação dos eventos secos e chuvosos segundo o SPI (Fonte: McKee et al., 1993). Valores SPI Classes dos Eventos Probabilidade (%) ≥ 2,00 Extremo chuvoso 2,3 1,50 e 1,99 Severo chuvoso 4,4 1,00 e 1,49 Moderado chuvoso 9,2 0,99 e -0,99 Quase normal 68,2 -1,00 e -1,49 Moderado seco 9,2 -1,50 e -1,99 Severo seco 4,4 ≤ -2,00 Extremo seco 2,3 Estudo da Ocorrência dos Eventos Secos na Região Sul de Moçambique Usando o Índice de Precipitação Normalizada (SPI) e Dados do GPCP Trabalho de Licenciatura Guelso Mauro A. Manjate UEM-Departamento de Física 23 CAPÍTULO 3 METODOLOGIA 3.1. Caracterização da Área de Estudo A região Sul de Moçambique é delimitada pelas latitudes 21-27°S e longitudes de 31-36°E e tem uma superfície de cerca de 170.682 Km² (Atlas de Moçambique, 1986). De acordo com Gonçalves (1972), na orientação Norte-Sul, estende-se do Rio Save ao paralelo da Ponta de Ouro englobando as Províncias de Maputo, Gaza e Inhambane (Figura 3.1). A área é delimitada pelo Rio Save, a norte, o Oceano Índico, a este, a República do Zimbabwe, a República da África do Sul e o Reino da Suazilândia, a oeste (numa extensão de cerca de 800 Km) e a sul, a República da África do Sul (numa extensão de 80 Km até Ponta de Ouro) (Muchangos, 1999). O Trópico de Capricórnio atravessa a área de estudo na região da Baía de Inhambane, nas proximidades do paralelo de 23ºS (Milhano, 2008). Figura 3.1: Mapa da Zona Sul de Moçambique (Províncias de Maputo, Gaza e Inhambane). Estudo da Ocorrência dos Eventos Secos na Região Sul de Moçambique Usando o Índice de Precipitação Normalizada (SPI) e Dados do GPCP Trabalho de Licenciatura Guelso Mauro A. Manjate UEM-Departamento de Física 24 3.1.1. Relevo O relevo da região Sul de Moçambique é marcado pela presença das zonas planas baixas nas regiões costeiras, registando-se um aumento de altitude em direcção ao interior (MICOA, 2007). A altitude média é de 120 m facto que contribui para o baixo nível de precipitação na região. 3.1.2. Hidrologia Segundo Milhano (2008) os recursos hídricos na região Sul de Moçambique dependem principalmente dos rios internacionais que são regulados à montante, facto que afecta os volumes de água disponíveis na região Moçambicana por estar à jusante. Os rios da região Sul de Moçambique são o Save (330 Km), Limpopo (561 Km), o Incomati (282 Km), o Maputo (150 Km) e o Umbelúzi (100 Km) e são partilhados com os países vizinhos nomeadamente a África do Sul, Suazilândia e Zimbabwe (MICOA, 2007). 3.1.3. Clima O clima da região Sul de Moçambique é tropical chuvoso e seco e é influenciado pelos ventos alísios e pelas correntes marítimas do Oceano Índico Sul (Gonçalves, 1972). Segundo o mesmo autor, o clima tropical chuvoso moderado, predomina na zona costeira e o clima tropical seco do tipo semi-árido predomina nas zonas do interior. De acordo com os critérios de classificação de Kӧppen, a região Sul de Moçambique apresenta clima do tipo Aw, o que significa que o clima é tropical húmido com uma estação seca (savana), que corresponde à estação fresca do ano (Ferreira, 1965). Na região predomina o regime anticiclónico semi-permanente do Oceano Atlântico e do Oceano Índico e a precipitação é do tipo ciclónica e frontal, isto é, provocada pela massa de ar fria vinda do Sul que no seu movimento para o nordeste convergem com as massas de ar quentes e húmido (Ferreira, 1965). A distribuição da precipitação na região Sul de Moçambique é irregular, com um valor médio anual inferior a 800 mm podendo baixar para 300 mm na região do Pafuri na Província de Gaza (INAM, 2009 citado por INGC, 2009). A época seca na região Sul de Moçambique, estende-se de Abril a Setembro e a época chuvosa, de Outubro a Março (Francisco, 2001), e coincide com o período em que a actividade agrícola é intensa, mas, é comum ocorrerem secas durante o período chuvoso (MICOA, 2005a). Estudo da Ocorrência dos Eventos Secos na Região Sul de Moçambique Usando o Índice de Precipitação Normalizada (SPI) e Dados do GPCP Trabalho de Licenciatura Guelso Mauro A. Manjate UEM-Departamento de Física 25 3.2. Dados Os dados de precipitação mensal do GPCP foram extraídos através do GES DISC Interactive Online Visualization And Analysis Infrastructure (GIOVANNI), uma ferramenta que permite fazer a extracção de dados disponíveis na INTERNET (http://gdata1.sci.gsfc.nasa.gov/daac- bin/G3/gui.cgi?instance_id=GPCP_Monthly). Para a extracção dos dados especificaram-se: (i) as coordenadas geográficas da área de interesse (Sul de Moçambique, delimitada pelas latitudes 21- 27ºS e longitudes 31-36ºE), (ii) o período de estudo (1979 a 2010) e (iii) o formato dos produtos desejados que foram as imagens e os dados em formato American Standard Code for Information Interchange (ASCII) que permite ao usuário a visualizar e armazenar os dados em diversos tipos de sistemas operacionais. Para além da precipitação mensal extraída do GPCP para a zona sul como um todo, foram também extraídos valores mensais de precipitação para o período de 1979-2002, de acordo com o período comum disponível pelo GPCP e período com poucas falhas nos dados observados pelo INAM para quatro estacões meteorológicas operados pelo INAM, nomeadamente Maputo Observatório, Xai-Xai, Manjacaze e Inhambane cujas coordenadas geográficas obtidas do INAM estão indicadas na Tabela 3.1. Os dados do GPCP extraídos para estas estações são comparados com dados observados pelo INAM. Tabela 3.1: Características das estações meteorológicas (Maputo Observatório, Xai-Xai, Manjacaze e Inhambane), utilizadas no estudo e as respectivas coordenadas. Estação meteorológica Latitude Longitude Altitude (m) Maputo Observatório 25º 18’S 32º 36’E 60.0 Xai-Xai 25º 03’S 33º 38’E 4.0 Manjacaze 24º 43’S 33º 53’E 65.0 Inhambane 23º 52’S 35º 23’E 14.0 http://gdata1.sci.gsfc.nasa.gov/daac-bin/G3/gui.cgi?instance_id=GPCP_Monthly http://gdata1.sci.gsfc.nasa.gov/daac-bin/G3/gui.cgi?instance_id=GPCP_Monthly Estudo da Ocorrência dos Eventos Secos na Região Sul de Moçambique Usando o Índice de Precipitação Normalizada (SPI) e Dados do GPCP Trabalho de Licenciatura Guelso Mauro A. Manjate UEM-Departamento de Física 26 Os dados mensais de anomalias de Temperatura da Superfície do Mar (TSM) para o El Niño e La Niña foram extraídos do NOAA (http://www.cpc.ncep.noaa.gov) para o período de 1979 a 2010. Estes dados foram para verificar a relação entre os fenómenos El Niño/La Niña e os períodos secos e chuvosos observados no período 1979-2010. 3.3.Métodos Uma série temporal é uma colecção de observações feitas sequencialmente ao longo do tempo e que pode ser descritas por tabelas, gráficos e medidas de cálculos ou fórmula de parâmetros que