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Precipitação Resumo da aula � Revisão de tópicos anteriores; � O que é precipitação? � Formas e tipos de precipitação; � Medidas de precipitação; � Análise dos dados de chuva (frequência, variabilidade); � Chuvas intensas (máximas) e médias; � Exercícios. 1 3 2 4 Sub4 Sub3 Sub2 Sub1 represa saída Bacia HidrogrBacia Hidrográáficafica vários níveis de subdivisão da bacia � divisor superficial x divisor subterrâneo Divisor: Características da Bacia Hidrográfica: • Área de drenagem • Comprimento • Declividade • Curva hipsométrica • Forma • Cobertura vegetal e uso do solo • …… Bacia Hidrográfica Balanço Hídrico • A equação abaixo tem que ser satisfeita: Onde ∆V � variação do volume de água armazenado na bacia (m3) ∆t � intervalo de tempo considerado (s) P � precipitação (m3.s-1) E � evapotranspiração (m3.s-1) Q � escoamento (m3.s-1) QEP ∆t ∆V −−= • Balanço entre entradas e saídas de água em uma bacia hidrográfica • Principal entrada � precipitação • Saídas � evapotranspiração e escoamento. � Precipitação: água da atmosfera depositada na superfície terrestre. � Formas: chuvas; granizo; neve; orvalho; neblina; geada. � Variabilidade temporal e espacial. Precipitação Nosso maior interesse está na precipitação em forma de chuva Formação das nuvens de chuva � Massa de ar úmido se eleva � temperatura diminui, mais vapor se condensa � gotas crescem, vencem as forças de sustentação e se precipitam Precipitação média anual Precipitação média em julho Precipitação média em janeiro Clima Do ponto de vista do hidrólogo a chuva tem três mecanismos fundamentais de formação: • chuva frontais ou ciclônicas: interação entre massas de ar quentes e frias � grande duração, grandes áreas e intensidade média; • chuvas orográficas: ventos em barreiras montanhosas � pequena intensidade, grande duração e pequenas áreas; • chuvas convectivas térmicas: brusca ascensão local de ar aquecido no solo � áreas pequenas, grande intensidade e pequena duração. Tipos de chuva Ocorrem ao longo da linha de descontinuidade, separando duas massas de ar de características diferentes. São chuvas de longa duração. Frontais ou Ciclônicas Frontais ou Ciclônicas Brasil � muito freqüentes na região Sul, atingindo também as regiões Sudeste, Centro Oeste e, por vezes, o Nordeste Frontais ou Ciclônicas Orográficas Ocorre quando o ar é forçado a romper barreiras naturais, esfriam e precipitam-se. São chuvas de média a baixa intensidade e curta duração. As chuvas orográficas ocorrem em muitas regiões do mundo, e no Brasil são especialmente importantes ao longo da Serra do Mar � Ocorre sempre no mesmo local Orográficas Convectivas São provocadas pela ascensão do ar devido às diferenças de temperatura na camada vizinha da atmosfera. São chuvas de curta duração, grande intensidade e ocorre em pequenas extensões Problemas de inundação em áreas urbanas estão, muitas vezes, relacionados às chuvas convectivas Convectivas Florianópolis verão 2008 Convectivas Florianópolis verão 2008 Convectivas Convectivas Cariri paraibano - 2008 Convectivas Cariri paraibano - 2008 Convectivas Cariri paraibano - 2008 Resumo Formas de PrecipitaFormas de Precipitaççãoão Chuva Chuva –– llííquidaquida Neve Neve –– cristais de gelo cristais de gelo Saraiva Saraiva –– pequenas pedras de gelo pequenas pedras de gelo arredondadas (< 5 mm)arredondadas (< 5 mm) Granizo Granizo –– pedras de gelo de maior tamanho pedras de gelo de maior tamanho Orvalho Orvalho –– condensacondensaçção do vapor de ão do vapor de áágua gua àà noite na superfnoite na superfííciecie Geada Geada –– deposideposiçção de cristais de gelo ( ão de cristais de gelo ( semelhante ao orvalho < 0 semelhante ao orvalho < 0 oCoC)) Grandezas caracterGrandezas caracteríísticas:sticas: Altura pluviomAltura pluvioméétrica: espessura de lâmina de trica: espessura de lâmina de áágua sem gua sem perdas na superfperdas na superfíície. Unidade: mm (1 mm = 1 litro por 1 cie. Unidade: mm (1 mm = 1 litro por 1 metro quadrado)metro quadrado) DuraDuraçção: perão: perííodo de tempo em que a chuva cai. odo de tempo em que a chuva cai. Unidade: minutos ou horas.Unidade: minutos ou horas. Intensidade: Intensidade: éé a precipitaa precipitaçção por unidade de tempo. ão por unidade de tempo. Unidade: mm/hora ou mm/minuto.Unidade: mm/hora ou mm/minuto. FreqFreqüüência: possibilidade mência: possibilidade méédia de repetidia de repetiçção ou ão ou superasuperaçção de um fenômeno. (Tempo de retorno) ão de um fenômeno. (Tempo de retorno) • Pluviômetros • Pluviógrafos • Pluviômetros de báscula • Radar • Satélite Medição de chuva MediMediçção de Chuvaão de Chuva MediMediçção de Chuvaão de Chuva Fonte : Sabesp Estação Pluviográfica com Telemetria Estação Pluviográfica MediMediçção de chuvaão de chuva Medida com :Medida com : Pluviômetros Pluviômetros -- leitura dileitura diáária ria ààs 7 horass 7 horas PluviPluvióógrafosgrafos e pluviômetros de be pluviômetros de bááscula scula �� intervalos de tempo menores que 1 diaintervalos de tempo menores que 1 dia Pluviômetro Pluviógrafo – pluviômetro de caçamba Estação Pluviográfica Pluviográfico Fonte : Sabesp Pluviômetro de báscula Radar Meteorológico • Radar (Radio Detection and Ranging ou Detecção e Telemetria pelo Rádio) • Possibilidade de quantificar a precipitação de forma contínua, tanto no tempo quanto no espaço � alternativa às medidas pontuais de pluviômetros • Não mede diretamente chuva � nível de retorno dos alvos de chuva � refletividade • Determinar a partir do espectro de gotas observado a relação entre a chuva e a refletividade � relação Z-R Temos que calibrar o Radar • transmissor � propagação a partir da antena � objeto � retorno para a antena � comutador � receptor � processamento Radar Meteorológico • Ondas eletromagnéticas à velocidade da luz enviadas para as nuvens � na nuvem, cada gota irradia ondas em todas as direções � parte da energia gerada pelo volume total de gotas iluminado pelo feixe de onda do radar volta ao prato do radar � distância pelo tempo de ida e volta Radar Meteorológico relação Z-R Z = a.Rb Radar Meteorológico Mapas indicadores (produtos do Radar) • Indicadores ou varredura � PPI (Plan-Position Indicator) e RHI (Range-Heigth Indicator) • CAPPI (Constant PPI) � Campo de precipitação em um plano de altitude constante � localização e intensidade da chuva em tempo real Radar Ufal http://www.radar.ufal.br/ Dowloads� Dissertações � Quintão (2004) RHI Mapas indicadores (produtos do Radar) • SIRMAL � imagens em PPI a cada 3 horas nas resoluções de 30, 130, 250 e 380 km com cartografia. Para usuários especiais, geradas durante 24 horas nas resoluções de 30, 130, 250 e 380 km, com intervalos de tempo de 2 a 60 minutos. Z = 176,5.R1,29 MORAES, M. C. S. Distribuição de Gotas de Chuva e a Relação Z-R para Radar na Costa Leste do Nordeste do Brasil. 2003. 112p. Dissertação (Mestrado) – Maceió, AL. Quanto mais quente a nuvem Quanto mais quente a nuvem ““pareceparece””, mais , mais áágua gua ela contela contéémm Imagens no IR e MW (MW mais precisas)Imagens no IR e MW (MW mais precisas) 1e 1 λ 2hcB(T) hc/kT5 2 − ⋅= • Estimativas baseadas em temperatura de brilho do topo de nuvem (Lei de Planck): Estimativa por Satélite Instrumentos do TRMM Instrumentos do TRMM (Tropical (Tropical RainfallRainfall MeasuringMeasuring MissonMisson) : Sensor Microondas) : Sensor Microondas e Radare Radar AlAléém disso: validam disso: validaçção em ão em terraterra Produto 3B42 (dados de 3 Produto 3B42 (dados de 3 em 3 horas, resoluem 3 horas, resoluçção de ão de 0.250.25°°)) Estimativas de chuva por satélite 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 1/1/1998 2/3/1998 1/5/1998 30/6/1998 29/8/1998 28/10/1998 27/12/1998 P r e c i p i t a ç ã o d i á r i a ( m m ) Chuva média interpolada dos postos Chuva média do TRMM Testes Preliminares 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 4/6/1998 4/7/1998 3/8/1998 2/9/1998 2/10/1998 1/11/1998 P r e c i p i t a ç ã o d i á r i a ( m m ) Chuva média interpolada dos postos Chuva média do TRMM Diferença nas magnitudes Satélite “atrasa” Satélite “adianta” Estiagem bem representada Testes Preliminares TempoTempo ChuvaChuva 00 00 11 00 22 00 33 33 44 00 55 44 66 88 77 1212 88 55 99 99 1010 77 1111 77 1212 55 1313 11 1414 00 1515 00 1616 00 1717 00 1818 00 1919 00 2020 00 2121 00 2222 00 2323 00 2424 00 Exemplo de Registro de Chuva Início 03:00 Fim: 13:00 Duração = 10 horas TempTemp oo ChuvaChuvaChuva AcumuladaChuva Acumulada 00 00 00 11 00 00 22 00 00 33 33 33 44 00 33 55 44 77 66 88 1515 77 1212 2727 88 55 3232 99 99 4141 1010 77 4848 1111 77 5555 1212 55 6060 1313 11 6161 1414 00 6161 1515 00 6161 1616 00 6161 1717 00 6161 1818 00 6161 1919 00 6161 2020 00 6161 2121 00 6161 2222 00 6161 2323 00 6161 2424 00 6161 Chuva Acumulada • Duração da chuva = 10 horas • Total precipitado = 61 mm • Intensidade média = 6,1 mm/hora • Intensidade máxima = 12 mm/hora entre 6 e 7 horas • Intensidade média do dia = 61/24 = 2,5 mm/hora Intensidade média • Chuvas intensas são mais raras • Chuvas fracas são mais freqüentes • Por exemplo: − Todos os anos ocorrem alguns eventos de 10 mm em 1 dia em Porto Alegre. − Chuvas de 180 mm em 1 dia ocorrem uma vez a cada 10 ou 20 anos, em média. Frequência Série de dados de chuva de um posto pluviométrico na Região Sul Bloco Freqüência P = zero 5597 P < 10 mm 1464 10 < P < 20 mm 459 20 < P < 30 mm 289 30 < P < 40 mm 177 40 < P < 50 mm 111 50 < P < 60 mm 66 60 < P < 70 mm 38 70 < P < 80 mm 28 80 < P < 90 mm 20 90 < P < 100 mm 8 100 < P < 110 mm 7 110 < P < 120 mm 2 120 < P < 130 mm 5 130 < P < 140 mm 2 140 < P < 150 mm 1 150 < P < 160 mm 1 160 < P < 170 mm 1 170 < P < 180 mm 2 180 < P < 190 mm 1 190 < P < 200 mm 0 P < 200 mm 0 Total 8279 Frequência Frequência Chuva média anual • A chuva média anual é uma das variáveis mais importantes na definição do clima de uma região, bem como sua variabilidade sazonal • Muitas regiões da Amazônia � mais do que 2000 mm por ano • Região do Semi-Árido do Nordeste � áreas com menos de 600 mm anuais Chuva média anual DistribuiDistribuiçção das chuvas se aproxima de uma ão das chuvas se aproxima de uma distribuidistribuiçção normal (exceto em regiões ão normal (exceto em regiões ááridas)ridas) DistribuiDistribuiçção normal tabelada para ão normal tabelada para Z = (xZ = (x--µµ)/)/σσ Conhecendo a mConhecendo a méédia e o desvio padrão das chuvas dia e o desvio padrão das chuvas anuais anuais éé posspossíível associar uma chuva a uma vel associar uma chuva a uma probabilidadeprobabilidade Chuvas totais anuais CuiabáPorto Alegre Chuvas médias mensais • A variabilidade sazonal da chuva é representada por gráficos com a chuva média mensal • Na maior parte do Brasil � verão com as maiores chuvas. • Rio Grande do Sul � a chuva é relativamente bem distribuída ao longo de todo o ano (em média). Belém Cuiabá Porto Alegre Florianópolis Chuvas médias mensais 0 50 100 150 200 250 300 350 JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ P r e c i p i t a ç ã o m é d i a ( m m ) PrecipitaPrecipitaçção mão méédia mensal em Aracajudia mensal em Aracaju MMéédia anual: 1587 mmdia anual: 1587 mm PrecipitaPrecipitaçção mão méédia mensal em dia mensal em ItaporangaItaporanga DD’’AjudaAjuda 0 50 100 150 200 250 300 350 JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ P r e c i p i t a ç ã o m é d i a ( m m ) MMéédia anual: 1691 mmdia anual: 1691 mm PrecipitaPrecipitaçção mão méédia mensal em dia mensal em ItabaianaItabaiana MMéédia anual: 720 mmdia anual: 720 mm 0 50 100 150 200 250 300 350 JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ P r e c i p i t a ç ã o m é d i a ( m m ) PrecipitaPrecipitaçção mão méédia mensal em dia mensal em CanindCanindéé do São Franciscodo São Francisco MMéédia anual: 510 mmdia anual: 510 mm 0 50 100 150 200 250 300 350 JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ P r e c i p i t a ç ã o m é d i a ( m m ) Chuva máxima anual • Existe o interesse pelo conhecimento detalhado de chuvas máximas no projeto de estruturas hidráulicas como bueiros, pontes, canais e vertedores • Análise de frequência de chuvas máximas � calcular a precipitação P que atinge uma área A em uma duração D com uma dada probabilidade de ocorrência em um ano qualquer • podem ser ajustadas distribuições de probabilidade como a de Gumbel para: • uma duração como a chuva diária; • várias durações � curva IDF Tomar o valor mTomar o valor mááximo de chuva ximo de chuva didiááriaria de cada ano de cada ano de um perde um perííodo de N anosodo de N anos Organizar N valores de chuva mOrganizar N valores de chuva mááxima em ordem xima em ordem decrescente.decrescente. A cada um dos valores pode ser associada uma A cada um dos valores pode ser associada uma probabilidade de que este valor seja atingido ou probabilidade de que este valor seja atingido ou excedido em um ano qualquer.excedido em um ano qualquer. FFóórmula emprmula empíírica: rica: 1N IP + = Chuva máxima anual N 6 5 0 7 0 0 6850 6900 6 9 0 6 8 0 6 7 0 6 6 0 6 4 0 7 1 0 7 2 0 7 3 0 6 5 0 7 0 06 9 0 6 8 0 6 7 0 6 6 0 6 4 0 7 1 0 7 2 0 7 3 0 6910 6920 6930 6890 6880 6870 6860 6840 6830 6820 6910 6920 6930 6890 6880 6870 6860 6840 6830 6820 6850 6900 ANITÁPOLIS SANTA ROSA DE LIMA SÃO BONIFÁCIO GRÃO PARÁ SÃO LUDGEROLAURO MÜLLER PEDRAS GRANDES TUBARÃO LAGUNA ARMAZÉM SÃO MARTINHO ORLEANS IMBITUBA IMARUÍ CAPIVARI DE BAIXO JAGUARUNA TREZE DE MAIO RIO FORTUNA SANGÃO BRAÇO DO NORTE GRAVATAL Rio Tuba r ã o Rio D ' U n a Rio C apiv ari O C E A N O A T L  N T I C O Lagoa Sto Antônio Lagoa do Imaruí Lagoa do Mirim Lagoa Sta Marta Lagoa do Camacho escala 1:750.000 Limite da Bacia Hidrográfica do rio Tubarão e Complexo Lagunar Sedes municipais Sistema hídrico principal LEGENDA Postos pluviométricos utilizados no estudo 53 54 72 73 74 84 76 81 82 Curvas de Probabilidade de Precipitações Máximas Diárias 0 50 100 150 200 250 1 10 100 Tr (anos) P r e c i p i t a ç ã o ( m m )53 54 72 73 74 75 76 81 82 84 Chuva máxima anual Probabilidade x tempo de retorno • Uma chuva que é igualada ou superada 10 vezes em 100 anos tem um período de retorno de 10 anos. A probabilidade de acontecer esta chuva em um ano qualquer é de 1/10 (ou 10 %) • TR = 1/Prob TR adotadosTR adotados MicrodrenagemMicrodrenagem urbana: 2 a 5 anosurbana: 2 a 5 anos MacrodrenagemMacrodrenagem urbana: 5 a 25 anosurbana: 5 a 25 anos Pontes e bueiros com pouco trânsito: 10 a 100 anos Pontes e bueiros com pouco trânsito: 10 a 100 anos Pontes e bueiros com muito trânsito: 100 a 1000 anos Pontes e bueiros com muito trânsito: 100 a 1000 anos Grandes obras hidrGrandes obras hidrááulicas: 10.000 anosulicas: 10.000 anos Chuvas intensas Causas das cheias Causas das cheias �� podem causar podem causar grandes prejugrandes prejuíízos zos quando os rios transbordam e inundam casas, ruas, quando os rios transbordam e inundam casas, ruas, estradas, escolas, podendo destruir plantaestradas, escolas, podendo destruir plantaçções, ões, edifedifíícios, pontes etc. e interrompendo o trcios, pontes etc. e interrompendo o trááfegofego As cheias tambAs cheias tambéém podem trazer sm podem trazer séérios prejurios prejuíízos zos àà sasaúúde pde púública ao disseminar doenblica ao disseminar doençças de veiculaas de veiculaçção ão hhíídricadrica Interesse pelo conhecimento detalhado de chuvas máximas no projeto de estruturas hidráulicas como bueiros, pontes, canais e vertedores Chuvas intensas Problema da anProblema da anáálise de freqlise de freqüüência de chuvas mência de chuvas mááximas ximas �� calcular a precipitacalcular a precipitaçção P que atinge uma ão P que atinge uma áárea A em rea A em uma durauma duraçção D com uma dada probabilidade de ão D com uma dada probabilidade de ocorrência em um ano qualquer (ou tempo de retorno) ocorrência em um ano qualquer (ou tempo de retorno) �� curva de Intensidade curva de Intensidade –– DuraDuraçção ão –– FreqFreqüüência (IDF)ência (IDF) 1) Obtida a partir da análise estatística de séries longas de dados de um pluviógrafo (mais de 15 anos, pelo menos) 2) Selecionam-se as maiores chuvas de uma duração escolhida (por exemplo 15 minutos) em cada ano da série de dados � série de tamanho N (número de anos) � ajustada uma distribuição de frequências 3) Procedimento repetido para diferentes durações (5 min, 10 min, 1 hora, 12 horas, 24 horas, ...) � resultados são resumidos na forma de um gráfico ou equação A curva IDF Intensidade – Duração - Frequência� Parque da Redenção em Porto Alegre Chuvas intensas Em locais sem sEm locais sem sééries de dados ries de dados �� MMéétodo de Bell,todo de Bell, mméétodo das relatodo das relaçções de duraões de duraçções (mais comum)ões (mais comum) DuraDuraççõesões RazãoRazão 24h/1dia24h/1dia 1,141,14 12h/24h12h/24h 0,850,85 10h/24h10h/24h 0,820,82 8h/24h8h/24h 0,780,78 6h/24h6h/24h 0,720,72 1h/24h1h/24h 0,420,42 30min/1h30min/1h 0,740,74 25min/30min25min/30min 0,910,91 20min/30min20min/30min 0,810,81 15min/30min15min/30min 0,70,7 10min/30min10min/30min 0,540,54 5min/30min5min/30min 0,340,34 O das relações de durações � obtenção dos valores de precipitações médias máximas com duração inferior a 24 h 2 1 /tt t duração na eIntensidad t duração na eIntensidad r 21 = Fonte: Cetesb (1979) Chuva diária x chuva de 24h • Precipitação diária � valor compreendido entre 2 horários de observação pluviométrica O encarregado verifica o acumulado das 7 horas de ontem até as 7 horas de hoje • Precipitação de 24 h � maior valor de chuva correspondente a um período consecutivo de 24 horas (não necessariamente coincidente a um período de observação 24h/1dia? Chuva diária x chuva de 24h DiDiáária ria ��230 mm230 mm 221 mm221 mm 216 mm216 mm 217 mm217 mm Chuva diária x chuva de 24h DiDiáária ria ��230 mm230 mm MMááxima de 24 h xima de 24 h �� 353 mm353 mm Chuvas intensas Qual Qual éé a precipitaa precipitaçção mão mááxima de 1 hora de duraxima de 1 hora de duraçção ão em Porto Alegre?em Porto Alegre? ?????????? Qual Qual éé a precipitaa precipitaçção mão mááxima de 1 hora de duraxima de 1 hora de duraçção ão em Porto Alegre com 1% de probabilidade de ser em Porto Alegre com 1% de probabilidade de ser excedida em um ano qualquer?excedida em um ano qualquer? ou, no lugar da probabilidade, tempo de retorno de ou, no lugar da probabilidade, tempo de retorno de 100 anos.100 anos. Exemplo de uso da curva IDF Mapas de chuva Linhas de mesma precipitação são chamadas ISOIETAS ApresentaApresentaçção em mapasão em mapas Utiliza dados de postos pluviomUtiliza dados de postos pluvioméétricostricos InterpolaInterpolaççãoão Isoietas • Isoietas � totais anuais, máximas anuais, médias mensais, médias do trimestre mais chuvoso • Isoietas � retrata a variabilidade espacial Isoietas Isoietas Divisão ClimDivisão Climáática no Estado de Sergipetica no Estado de Sergipe Litoral úmido Agreste Semi-árido EstaEstaçções pluviomões pluvioméétricas no Estado de Sergipetricas no Estado de Sergipe DistribuiDistribuiçção da precipitaão da precipitaçção mão méédia anual dia anual no Estado de Sergipeno Estado de Sergipe Lâmina de água de altura uniforme sobre toda a área considerada, associada a um período de tempo dado (como uma hora, dia, mês e ano) Precipitação média numa bacia • Precipitação = variável com grande heterogeneidade espacial Precipitação média numa bacia 50 mm 66 mm 44 mm 40 mm 42 mm • Média aritmética (método mais simples) • 66+50+44+40= 200 mm • 200/4 = 50 mm • Pmédia = 50 mm Precipitação média numa bacia 50 mm 70 mm 120 mm • 50+70= 120 mm •120/2 = 60 mm •Pmédia = 60 mm Obs.: Forte precipitação junto ao divisor não está sendo considerada • Problemas da média Precipitação média numa bacia Posto 1 1600 mm Posto 2 1400 mm Posto 3 900 mm Precipitação média numa bacia Posto 1 1600 mm Posto 2 1400 mm Posto 3 900 mm 900 1000 12001300 1700 1400 1200 1100 1700 1600 1500 SIG Precipitação média numa bacia • Polígonos de Thiessen 50 mm 70 mm 120 mm Áreas de influência de cada um dos postos ∑ = ⋅= n 1i ii PaP ai = fração da área da bacia sob influencia do posto I Pi = precipitação do posto i Precipitação média por Thiessen 50 mm 120 mm 70 mm 82 mm75 mm Precipitação média por Thiessen 50 mm 120 mm 70 mm 82 mm75 mm 1 – Linha que une dois postos pluviométricos próximos Precipitação média por Thiessen 50 mm 120 mm 70 mm 82 mm75 mm 2 – Linha que divide ao meio a linha anterior Definição dos Polígonos de Thiessen 50 mm 120 mm 70 mm 82 mm75 mm 2 – Linha que divide ao meio a linha anterior Região de influência dos postos Definição dos Polígonos de Thiessen 50 mm 120 mm 70 mm 82 mm75 mm 3 – Linhas que unem todos os postos pluviométricos vizinhos Definição dos Polígonos de Thiessen 50 mm 120 mm 70 mm 75 mm 82 mm 4 – Linhas que dividem ao meios todas as anteriores Definição dos Polígonos de Thiessen 50 mm 120 mm 70 mm 75 mm 82 mm 5 – Influência de cada um dos postos pluviométricos Definição dos Polígonos de Thiessen 50 mm 120 mm 70 mm 75 mm 82 mm 5 – Influência de cada um dos postos pluviométricos Definição dos Polígonos de Thiessen 50 mm 120 mm 70 mm 75 mm 82 mm 5 – Influência de cada um dos postos pluviométricos Definição dos Polígonos de Thiessen 50 mm 120 mm 70 mm 75 mm 82 mm 5 – Influência de cada um dos postos pluviométricosDefinição dos Polígonos de Thiessen 50 mm 120 mm 70 mm 75 mm 82 mm 5 – Influência de cada um dos postos pluviométricos Definição dos Polígonos de Thiessen 50 mm 120 mm 70 mm 75 mm 82 mm 5 – Influência de cada um dos postos pluviométricos 40% 30% 15% 10% 5% 820,1750,05500,3700,41200,15P ⋅+⋅+⋅+⋅+⋅= Definição dos Polígonos de Thiessen Precipitação média por Thiessen • O método dá bons resultados em terrenos levemente acidentados, quando a localização e exposição dos pluviômetros são semelhantes e as distâncias entre eles não são muito grandes � facilita o cálculo automatizado 50 mm 120 mm 70 mm 75 mm 82 mm • Média aritmética = 60 mm • Média aritmética com postos de fora da bacia = 79,4 mm • Média por polígonos de Thiessen = 73 mm Precipitação média InterpoladoresInterpoladores ponderados pela ponderados pela distânciadistância 50 mm 120 mm 70 mm 82 mm75 mm Sobrepor uma matriz à bacia 50 mm 120 mm 70 mm 82 mm75 mm Calcular distância do centro de cada célula a todos os postos InterpoladoresInterpoladores ponderados pela ponderados pela distânciadistância 50 mm 120 mm 70 mm 82 mm75 mm Obter chuva interpolada na célula Onde b é uma potência normalmente próxima de 2 InterpoladoresInterpoladores ponderados pela ponderados pela distânciadistância 50 mm 120 mm 70 mm 82 mm75 mm Repetir para todas as células Calcular a chuva média das células internas à bacia InterpoladoresInterpoladores ponderados pela ponderados pela distânciadistância PolPolíígonos de gonos de ThiessenThiessen –– Total confianTotal confiançça no posto mais pra no posto mais próóximoximo Inverso da distânciaInverso da distância ––Pondera de acordo com a distância dos postosPondera de acordo com a distância dos postos KrigingKriging ––Pondera de acordo com a distânciaPondera de acordo com a distância –– FunFunçção de ponderaão de ponderaçção não ão não éé prpréé--definida, mas surge a partir definida, mas surge a partir da anda anáálise dos dadoslise dos dados Outros Outros InterpoladoresInterpoladores Objetivo de um posto de chuva � obter uma série ininterrupta ao longo dos anos ou da dados detalhados de tormentas É comum entretanto período de falhas � preenchimento errado do valor na caderneta de campo, soma errada do no de provetas em precipitações altas, observador não foi coletar e “chutou” o valor, crescimento de vegetação ou outra obstrução próxima, danos no aparelho, problemas mecânicos (pluviógrafos) Dados devem ser analisados antes de serem utilizados Análise de dados Preenchimento de falhas Preenchimento de falhas (intervalo mensal; intervalo (intervalo mensal; intervalo anual)anual) YY X1X1 X2X2 X3X3 120120 7474 8585 122122 8383 7070 6767 9393 5555 3434 6060 5050 -- 8080 9797 130130 8989 6767 9494 125125 100100 7878 111111 105105 Falhas nos dados observados Preenchimento de falhas (utilizar postos próximos) Análise de dados Análise de consistência (utilizar postos próximos) Observações: � pelo menos 3 postos com 10 anos de dados � todos os postos sem falhas e período de dados comum � séries mensais e anuais Métodos: Ponderação regional Regressão linear Ponderação regional com base em regressões lineares Métodos: Dupla massa Vetor regional Correlação entre chuvas anuais Método da regressão linear Correlação entre chuvas anuais Método da regressão linear Se a correlaSe a correlaçção entre as chuvas de dois postos ão entre as chuvas de dois postos prpróóximos ximos éé alta, eventuais falhas podem ser alta, eventuais falhas podem ser corrigidas por uma correlacorrigidas por uma correlaçção simples.ão simples. O ideal O ideal éé utilizar mais postos para istoutilizar mais postos para isto MMéétodo da ponderatodo da ponderaçção regionalão regional Correção de falhas • Posto Y apresenta falha • Postos X1, X2 e X3 tem dados. • Ym é a precipitação média do posto Y • Xm1 a Xm3 são as médias dos postos X Ym Xm3 PX3 Xm2 PX2 Xm1 PX1 3 1PY ⋅ ++⋅= • PX1 a PX3 são as precipitações nos postos X1 a X3 no intervalo de tempo em que Y apresenta falha. • PY é a precipitação estimada em Y no intervalo que apresenta falha. Correção de falhas Método da ponderação regional Análise de consistência de dados • Mudança de declividade � erros sistemáticos, mudança nas condições de observação, alterações climáticas por causa de reservatórios Análise de consistência de dados • Retas paralelas � erros de transcrição de um ou mais dados ou presença de anos extremos em uma das séries plotadas • Distribuição errática � regimes pluviométricos diferentes
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