ANÁLISE DA VARIABILIDADE TEMPORAL DA PRECIPITAÇÃO NO MUNICÍPIO DE BARREIRAS-BA ATRAVÉS DO IAC

Esta é uma pré-visualização de arquivo. Entre para ver o arquivo original

XX Congresso Brasileiro de Agrometeorologia 
V Simpósio de Mudanças Climáticas e Desertificação do Semiárido Brasileiro
Juazeiro-BA/Petrolina-PE, Brasil.
14 a 18 de agosto de 2017
“A Agrometeorologia na Solução de Problemas Multiescala”
	
ANÁLISE DA VARIABILIDADE TEMPORAL DA PRECIPITAÇÃO NO MUNICÍPIO DE BARREIRAS-BA ATRAVÉS DO IAC
Charles Cardoso Santana 1, Marcos Antonio Vanderlei Silva 2, Silas Alves Souza1, Sérgio Augusto Pignata de Souza1, Letícia da Silva Menezes1
1 Acadêmicos do curso de Engenharia Agronômica da Universidade do Estado da Bahia – UNEB, Campus IX, Barreiras - BA, E-mail: santana.agr@hotmail.com; 2 Professor Dr. da Universidade do Estado da Bahia – UNEB, Campus IX, Barreiras - BA, E-mail: maavsilva@uneb.br
RESUMO: A região de Barreiras tem sua economia dependente principalmente da agropecuária, onde apesar dos grandes avanços nos últimos anos, a atividade agrícola e a rentabilidade das colheitas estão condicionadas a ocorrência de precipitação. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi analisar a variabilidade temporal das precipitações na região de Barreiras-BA, através do Índice de Anomalia de Chuva (IAC). Utilizou-se uma série de dados mensais de precipitação no período de 1975-2015, provenientes da estação meteorológica convencional de Barreiras-BA, obtidos do Banco de Dados Meteorológicos para Ensino e Pesquisa – BDMEP, no site do INMET. O IAC foi calculado e seus valores foram ordenados em um esquema de classificação de oito categorias variando de extremamente úmido a extremamente seco. No período analisado, observou-se uma grande variação da distribuição temporal da precipitação, com períodos significativos de anomalias negativas e positivas, chegando a altas intensidades, porém praticamente o dobro de anomalias negativas mensais. No período analisado, foram avaliados quarenta e um ano, perfazendo 492 meses. Deste total, 66,06% (325) apresentaram anomalias negativas e 33,94% (167) anomalias positivas. Em relação ao IAC anual, observou-se um comportamento similar aos IACs mensais, com uma grande variação da distribuição das anomalias, tanto positivas como negativa. No entanto, dos quarenta e um anos analisados, 46,34% (19) apresentaram anomalias negativas e 53,66% (22) anomalias positivas. Assim, conclui-se que a região de Barreiras-BA, apresenta grande variabilidade temporal da precipitação, com períodos significativos de anomalias negativas e positivas.
PALAVRAS-CHAVE: chuvas, variabilidade climática, disponibilidade hídrica.
ANALYSIS OF THE TEMPORARY VARIABILITY OF PRECIPITATION IN THE MUNICIPALITY OF BARREIRAS-BA THROUGH RAI
ABSTRACT: The region of Barreiras has its economy mainly dependent on agriculture, where despite the great advances in recent years, the agricultural activity and the profitability of the crops are conditioned the occurrence of precipitation. In this context, the objective of this work was to analyze the temporal variability of the precipitations in the Barreiras-BA region, through the Rainfall Anomaly Index (RAI). A series of monthly rainfall data from 1975-2015 from the conventional Barreiras-BA meteorological station, obtained from the Meteorological Database for Teaching and Research (MDTR), was used on the INMET website. The RAI was calculated and its values ​​were ordered in a classification scheme of eight categories ranging from extremely humid to extremely dry. In the analyzed period, a great variation of the temporal distribution of precipitation was observed, with significant periods of negative and positive anomalies, reaching high intensities, but practically double negative monthly anomalies. In the analyzed period, forty-one years were evaluated, for 492 months. Of this total, 66.06% (325) had negative anomalies and 33.94% (167) had positive anomalies. In relation to the annual RAI, a similar behavior was observed to the monthly RAIs, with a great variation of the distribution of the anomalies, both positive and negative. However, of the forty-one years analyzed, 46.34% (19) presented negative anomalies and 53.66% (22) positive anomalies. Thus, it is concluded that the Barreiras-BA region presents great temporal variability of precipitation, with significant periods of negative and positive anomalies.
KEY-WORDS: rainfall, climate variability, water availability.
INTRODUÇÃO
A região Oeste da Bahia, apesar de ser uma área de fronteira agrícola com altas produtividades, é caracterizada pela má distribuição espacial e temporal da precipitação, com longos períodos de estiagem, sendo é um fator determinante no sistema produtivo. Um período anormal de baixa precipitação pluvial é suficiente para causar um grande desequilíbrio hidrológico, que por sua vez interfere, de forma direta ou indireta, em várias atividades do setor econômico, social e ambiental (SILVA et al., 2014). 
Na agricultura, a acumulação de déficits de pluviosidade pode desencadear, de forma rápida, grandes perdas na produtividade das culturas agrícolas, principalmente quando falta umidade e pelos baixos índices de água no solo, em momentos decisivos para a produção, como nos períodos de floração e enchimento de grãos.
Várias são as vantagens do conhecimento sobre a intensidade e período de duração dos eventos naturais de estiagem, ajudam na execução de medidas preventivas visando à minimização dos danos e prejuízos, e principalmente em adequados sistemas de alerta, havendo a possibilidade de direcionar ações de mitigação dos efeitos do fenômeno climático sobre as comunidades e as atividades econômicas por elas desenvolvidas, de maneira mais efetiva, mas para isto, faz-se necessário monitoramento constante (SILVA et al., 2008).
 O Índice de Anomalia de Chuva (IAC) surge como uma ferramenta alternativa e de benefícios imensuráveis neste cenário, pois além de medir às intensidades e períodos de duração, o estudo da frequência dos eventos de déficit pluviométrico pode indicar quais as áreas preferenciais para instalação do sistema agrícola ou de recorrência do fenômeno, fatores de grande importância no planejamento agrícola e na tomada de decisão. 
A facilidade de acesso aos dados de precipitação mensais em tempo real é um fator importante e faz do índice uma ferramenta potencial para análise das precipitações considerando-se sua simplicidade procedimental (REPELLI et al., 1998; SANCHES; VERDUM; FISCH, 2014). Desta forma, o objetivo deste trabalho foi analisar a variabilidade temporal das precipitações no município de Barreiras-BA, através do Índice de Anomalia de Chuva (IAC).
MATERIAL E MÉTODOS
O local de estudo foi o município de Barreiras-BA, que se localiza geograficamente a latitude 12°09’10” S e longitude 44°59’24” O (Figura 1). O município possui uma variação de úmido a sub-umido e de seco a sub-umido, conforme classificação de Koppen, o clima é do tipo AW, isto é, típico de savana, com inverno seco e temperatura média do ar do mês mais frio superior a 22°C.
Utilizou-se uma série de dados mensais de precipitação no período de 1975 a 2015, proveniente da estação meteorológica convencional do município de Barreiras-BA, obtidos do Banco de Dados Meteorológicos para Ensino e Pesquisa – BDMEP, no site do INMET. Após a obtenção e ajuste dos dados e analise de consistência, realizou-se o preenchimento de falhas dos dados. O preenchimento foi realizado através do software estatístico R, versão 3.1.3, utilizando a imputação múltipla dos dados faltantes considerando o método da média preditiva ou Preditive Mean Matching (PMM) (BUUREN; OUDSHOORN, 2011). 
Figura 1. Localização do município de Barreiras-BA.
O Índice de Anomalia de Chuva (IAC) mensal e anual foi calculado de acordo com as equações 1 e 2. Para anomalias de precipitação positivas, o parâmetro M é a média dos dez valores mais elevados de precipitação do período estudado; para as anomalias negativas, o parâmetro X representa os dez valores mais baixos de precipitação do mesmo período. 
 Para anomalias positivas
(eq. 1)
 Para anomalias negativas (eq. 2)
Onde:
N = precipitação (mm) observada atual ou do mês que será calculado o IAC;
 = precipitação média da série histórica (mm)
 = média dos dez valores mensais ou anuais mais altos;
 = média dos dez valores mensais ou anuais mais baixos.
Os valores do índice foram ordenados em um esquema de classificação de oito categorias variando de extremamente úmido a extremamente seco de acordo com a metodologia de Rooy (1965), adaptada por Araújo et al. (2009) (Tabela 1). Com os valores médios do IAC mensais e anuais foram feitas verificações de períodos em meses consecutivos de anomalias negativas e positivas de precipitação e suas intensidades de acordo com a classificação apresentada. Além disso, efetuou-se a verificação dos períodos secos e úmidos em meses consecutivos de duração.
Tabela 1. Classificação do Índice de Anomalia de Chuva (IAC)
	IAC (valores calculados indicando a magnitude dos desvios negativos e positivos em relação a média da série de precipitação mensal)
	CLASSIFICAÇÃO
	≥ 4,00
	Extremamente úmido
	3,00 a 3,99
	Umidade alta
	2,00 a 2,99
	Umidade moderada
	0,50 a 1,99
	Umidade baixa
	-0,49 a 0,49
	Normal
	-1,99 a -0,5
	Seca suave
	-2,00 a -2,99
	Seca moderada
	-3,00 a -3,99
	Seca alta
	≤ -4,00
	Seca extrema
Fonte: Adaptado de Araújo et al. (2009).
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Em todo o período analisado, de 1975 a 2015, foram avaliados quarenta e um anos de dados totalizando 492 meses. Deste total, 66,06% (325) apresentaram anomalias negativas e 33,94% (167) anomalias positivas (Figura 2). O maior valor negativo (-4,47) do Índice de Anomalia de Chuva (IAC) foi verificado em novembro dos anos de 1982, 1983 e 1997 e o maior índice positivo (13,93), em julho de 2002, sendo estes classificados como seca extremamente alta e umidade extremamente alta, respectivamente.
Resultados semelhantes foram encontrados por Goos e Cassol (2015), analisando a ocorrência de IAC no estado o Rio Grande do Sul, onde foi verificado, além de um maior número de meses com anomalias negativas de precipitação, um aumento destes, a partir do terceiro sextênio do período analisado. 
O maior índice positivo está associado à ocorrência de precipitação de 14,8 mm, em um mês que praticamente não chove. Para o maior valor negativo do IAC, está relacionado à ocorrência de precipitação de apenas 32,7 mm, em um mês dentro da estação chuvosa, que apresenta altos valores de totais pluviométricos.
Os períodos de duração das anomalias negativas mensais de precipitação em meses consecutivos predominaram sobre os úmidos (Figura 2). A maioria dos meses com ocorrência de anomalias positivas de precipitação apresentaram-se agrupados em períodos de, no máximo, três meses consecutivos. Os meses secos, em sua maioria, ocorreram agrupados em períodos de duração, a partir de quatro meses consecutivos, sendo que os maiores foram verificados de novembro de 1997 a março de 1999.
Os anos de 1978, 1988, 2013,2014 e 2015 apresentaram uma maior quantidade de anomalias positivas (valores de IAC positivos), durante o período analisado, sendo 8 meses em 1978 e 7 meses para os demais respectivamente. Já o ano de 1998 e 2000, não apresentaram anomalias positivas, sendo caracterizado como os anos mais secos do período analisado (Figura 3).
Figura 2. Números de anomalias positivas e negativas de precipitação no período de 1975 a 2015, no município de Barreiras-BA.
Em relação às anomalias negativas, observa-se na figura 4, que o ano de 1978, 1988, 2013, 2014 e 2015 apresentaram o menor quantitativo, sendo 4 meses para o ano de 1978 e 5 meses para os demais anos respectivamente.
Observa-se ainda, que os anos de 1998 e 2000 teve os 12 meses classificados como anomalias negativas. Além disso, a média anual de anomalias negativas do período avaliado, ficou em torno de 7,9 meses (Figura 4).
Figura 3. Número de meses com anomalias positivas de precipitação por ano, no município de Barreiras-BA, no período de 1975 a 2015.
Figura 4. Número de meses com anomalias negativas de precipitação por ano, no município de Barreiras-BA, no período de 1975 a 2015.
Na tabela 2 tem-se a frequência absoluta e os percentuais, de ocorrência das classes de IAC mensal. Observa-se que 44% dos anos analisados, foram classificados como seca suave e umidade baixa, sendo 24% para seca suave e 20%. Além disso, a classe seca moderada apresentou o maior percentual de ocorrência, 33%, em relação as demais classes.
Em relação a seca extremamente alta, e umidade extremamente alta, a percentagem não ultrapassou 7%, sendo 1 e 7% respectivamente (Tabela 2).
Tabela 2. Percentuais mensais de ocorrência das classes de IAC, no período de 1975 a 2015 no município de Barreiras-BA.
	Classificação
	Frequência Absoluta
	%
	Seca extremamente alta
	7
	1%
	Seca alta
	40
	8%
	Seca moderada
	160
	33%
	Seca suave
	118
	24%
	Umidade baixa
	98
	20%
	Umidade moderada
	19
	4%
	Umidade alta
	15
	3%
	Umidade extremamente alta
	35
	7%
Em relação às anomalias anuais, observa-se na figura 5, que dos 41 anos analisados, 46,34% (19 anos) apresentaram anomalias negativas e 53,66% (22 anos) anomalias positivas. Gonçalves et al. (2006) obtiveram resultados semelhantes, na utilização do IAC para 15 estações localizadas no rio São Francisco, fato que mostrou que a ocorrência de anos secos é substancialmente maior na região analisada.
Os resultados anuais de anomalias, não apresenta o mesmo comportamento em relação aos valores mensais de anomalias, pois nos resultados mensais ocorreu um maior quantitativo de anomalias negativas. Além disso, as anomalias negativas representou praticamente o dobro da anomalias positivas.
Esse comportamento de discrepância entre o quantitativo de anomalias mensais e anuais, certamente ocorreu em função da ocorrência de estiagens durante os meses da estação chuvosa, e consequentemente caracterizou esses meses em anomalias negativas, tendo vista, que o somatório de precipitação ficou muito abaixo da média de cada mês.
Apesar dos anos apresentar um maior quantitativo de meses secos, em relação ao normal da região, não significa que obrigatoriamente o ano também será classificado como anomalia negativa, pois nos meses que foram classificados como anomalia positiva, pode ter valores significativos de precipitação que permite classificar o ano como anomalia positiva, ou seja, o somatório da precipitação desses meses atingiu a normal climatológica.
Figura 5. Números de anomalias positivas e negativas de precipitação de anual, no período de 1975 a 2015, no município de Barreiras-BA.
Na figura 6 observa-se o comportamento dos valores de IAC ao longo do período avaliado. O maior valor negativo (-4,6) do Índice de Anomalia de Chuva (IAC) foi verificado no ano de 1992, e o maior índice positivo (6,35), no ano de 1970, sendo estes classificados como seca extremamente alta e umidade extremamente alta, respectivamente. 
O maior período de anomalias negativas consecutivas, durante o período analisado, ocorreu entre os 1981 a 1985, perfazendo 5 anos. Para anomalias positivas, o maior período consecutivo ocorreu entre os ano de 1977 a 1980, perfazendo 4 anos (Figura 5). Cabral Júnior e Almeida (2012), em trabalho realizado no estado da Paraíba, observou, que esses períodos longos de seca, possivelmente estão associados à influência do El Niño. Esse é um fenômeno que quando atua no nordeste do Brasil provocam secas severas (MOLION; BERNARDO, 2000).
Observa-se ainda, na figura 6, um decréscimo nos valores das anomalias positivas, ao longo do período estudado, evidenciado, que apesar de ter sido classificados como chuvoso, apresenta valores próximo de zero.
Figura 5. Comportamento do Índice de Anomalias de Chuva (IAC) para a série de totais anuais no município de Barreiras-BA, no período de 1975 a 2015.
A tabela 3, apresenta a frequência absoluta e os percentuais, de ocorrência
das classes de IAC anual. Observa-se que 68% dos anos analisados, foram classificados como seca suave e umidade baixa, sendo 27% para seca suave e 41% para umidade baixa, evidenciando o que já foi relatado anteriormente, onde foi detectado um decréscimo temporal dos valores positivos de IAC.
Em relação a seca extremamente alta, e umidade extremamente alta, a percentagem não ultrapassou 7%, sendo 5 e 7% respectivamente.
Tabela 3. Percentuais anuais de ocorrência das classes de IAC, no período de 1975 a 2015 no município de Barreiras-BA.
	Classificação
	Frequência Absoluta
	%
	Seca extremamente alta
	2
	5%
	Seca alta
	2
	5%
	Seca moderada
	4
	10%
	Seca suave
	11
	27%
	Umidade baixa
	17
	41%
	Umidade moderada
	2
	5%
	Umidade alta
	0
	0%
	Umidade extremamente alta
	3
	7%
Observa-se que a utilização do IAC no município de Barreiras – BA, permitiu realizar uma comparação de dados atuais de precipitação com dados históricos, e consequentemente descrever a variabilidade temporal da precipitação do município, o que concorda com resultados encontrados para os estados do Ceará, por Freitas (2005), São Paulo, por Blaini e Brunini (2007), Tocantins por Marcuzzo e Goularte (2012) dentre outros.
CONCLUSÕES
O município de Barreiras-BA, apresenta grande variabilidade temporal da precipitação, com períodos significativos de anomalias mensais negativas.
O índice de anomalia da chuva (IAC) mostrou ser um bom indicador da variabilidade do regime pluvial, além de detectar períodos secos ou chuvosos e estabelecer as categorias de seca meteorológica.
REFERÊNCIAS 
ARAÚJO, L. E. et al. Classificação da precipitação anual e da quadra chuvosa da bacia do rio Paraíba utilizando Índice de Anomalia de Chuva (IAC). Revista Ambiente & Água - Na Interdisciplinary Journal of Applied Science: v.4, n.3, p.93-110, 2009.
BLAINI, G. C., BRUNINI, O. Análise da escola temporal de monitoramento das secas agrícolas e meteorológicas no estado de São Paulo. Revista Brasileira de Meteorologia v.22, n.2 p. 255-261, 2007.
BUUREN .V, S., OUDSHOORN , K.G. MICE: Multivariate Imputation by Chained Equations in R. Journal of Statistical Software, v.45, n.3, 1-67, 2011.
CABRAL JÚNIOR, J. B.; ALMEIDA, H. A. de. Influência do fenômeno el-niño sobre o regime pluvial na Microrregião de Sousa, PB. Revista Geonorte, Edição Especial, v.2, n.4, p.904-915, 2012.
FREITAS, M. A. S. Um sistema de suporte à decisão para o monitoramento de secas meteorológicas em regiões semi-áridas. Revista Tecnologia, Fortaleza, v. Suplem, p. 84-95, 2005.
GONÇALVES, W. A. et al. Vulnerabilidade Climática do Nordeste Brasileiro: Uma análise de eventos extremos na Zona Semi-árida da bacia hidrográfica do São Francisco. XIV Congresso Brasileiro de Meteorologia, Anais... 2006.
GROSS, J. A.; CASSOL, R. Índice de anomalia de chuva do estado o Rio Grande do Sul. Ambiência Guarapuava (PR) v.11 n.3 p. 529 - 543 Set./Dez. 2015.
MARCUZZO, F. F. N; GOULARTE, E. R. P. Índice de anomalia de chuvas do estado do Tocantins. Geoambiente On-line, n.19, p. 55-71, 2012.
MOLION, L. C. B.; BERNARDO, S. O. Dinâmica das chuvas no Nordeste Brasileiro. Congresso Brasileiro de Meteorologia, 11, 2000, Rio de Janeiro. Anais... Rio de Janeiro, p. 1334-1342, 2000.
REPELLI, C. A. et al. Índice de anomalia de precipitação para o Estado do Ceará. In: X CONGRESSO BRASILEIRO DE METEOROLOGIA E VIII CONGRESSO DA FLlSMET, 1998, Brasília DF. Anais… 1998.
ROOY, M. P. A Rainfall Anomaly Index Independentof Time and Space. Notos, v.14, 43p. 1965.
SANCHES, F. O.; VERDUM, R.; FISCH, G. Índice de Anomalia de Chuva (IAC) na avaliação das precipitações anuais em Alegrete/RS (1928-2009). Caminhos de Geografia, Uberlândia, v. 15, n. 51, p.73-73, 2014.
SILVA, D. F. et al. Variabilidade da precipitação e produtividade agrícola na região do médio Paranapanema, SP. Revista Brasileira de Climatologia, n. 4, v. 3/4, p. 101- 116, 2008.
Silva, M. A. V. et al. Avaliação da precipitação no Oeste da Bahia considerando as mudanças climáticas. In: XII Simpósio de Recursos Hídricos do Nordeste, Anais... 2014.