RADIAÇÃO LÍQUIDA, TEMPERATURA, UMIDADE DO AR, VENTO, CHUVA, EVAPOTRANSPIRAÇÃO E BALANÇO HÍDRICO EM MANAUS

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA 
INSTITUTO DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS 
METEOROLOGIA E CLIMATOLOGIA AMBIENTAL 
CURSO DE ENGENHARIA AMBIENTAL 
 
 
 
GIULIA MARIA DA COSTA SEGATO 
GUILHERME COSTA SANTOS 
LEONARDO BORGES RODRIGUES 
REBECA GOLINELLI 
 
 
 
 
RADIAÇÃO LÍQUIDA, TEMPERATURA, UMIDADE DO AR, VENTO, CHUVA, 
EVAPOTRANSPIRAÇÃO E BALANÇO HÍDRICO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
UBERLÂNDIA 
2016 
1. INTRODUÇÃO 
 
O conjunto de dados das variáveis climáticas constitui uma das bases fundamentais para 
pesquisas, uma vez que estes dados oferecem uma série de informações que, a partir de 
diferentes métodos científicos, podem ser analisados e discutidos relacionando diversos fins: 
seja para construção em pequenas e grandes cidades, seja no benefício da agricultura. Na 
climatologia e meteorologia, os dados constituintes do sistema climático, chamadas de variáveis 
climáticas são os elementos principais para aplicação com vistas ao desenvolvimento da 
sociedade. 
Os dados das variáveis climatológicas ficam disponíveis em um banco de dados nacionais, 
INMET, podendo ser utilizados em pesquisas, que devem ser embasadas num minucioso, bem 
elaborado e completo sobre diversas variáveis climáticas e meteorológicas em uma escala 
espaço-temporal definida. 
É imprescindível a formação de banco de dados dos elementos climatológicos constituintes do 
sistema climático. 
Para o estudo em questão, utilizou-se de uma análise de dados reais e construção de tabelas e 
gráficos de variáveis climáticas e meteorológicas, indicando como a utilização desses dados 
permite a interpretação de fatos climáticos ocorridos e o consequente planejamento de 
atividades antrópicas, como a agricultura, por exemplo. (AYOADE, 2004) 
Como área de estudo, foi eleito o município de Manaus, no estado do Amazonas na região Norte 
do Brasil. 
 
 
2. METODOLOGIA 
 
O trabalho foi realizado em Manaus, analisando variáveis como temperatura, precipitação, 
umidade, radiação líquida, vento, evapotranspiração e balanço hídrico. Para as análises, utilizou 
o banco de dados do Instituto Nacional de Meteorologia, coletando dados meteorológicos da 
localidade, além de dados das normais climatológicas. 
No site do INMET, foram coletados dados de variáveis atmosféricas de Manaus para o ano de 
2016. Em uma planilha eletrônica (Excel) avulsa, foram colados os dados, porém os mesmo se 
apresentam em forma de texto e em uma única célula. 
Para separar as colunas das variáveis, selecionou-se a coluna, clicou-se na aba de ‘Dados’, 
clicou-se em ‘Texto para colunas’, apareceu um quadro de configurações. Neste quadro 
mantivemos a opção ‘Delimitado‘, clicou-se em ‘Avançar‘, selecionou-se delimitadores 
‘vírgula‘, desmarcou-se ‘tabulação’. Clicou-se em avançar e selecionou-se a opção ‘Avançado’, 
indicou-se ‘Separador decimal’ = ‘. ‘ (ponto) e ‘Separador de milhar’ = ‘, ‘ (vírgula). Clicou-se 
em OK e depois ‘Concluir ‘. Dessa forma, as variáveis separaram-se em colunas com o nome 
na primeira linha. 
Depois de separar os dados em colunas, utilizou-se uma planilha eletrônica (Excel) 
disponibilizada pelo professor orientador. Esta tabela apresenta automaticamente, diversas 
variáveis como temperatura média, umidade relativa do ar, chuva total, média mensal de 
pressão atual de vapor (ea) e pressão de saturação (es), fotoperíodo, vento além do balanço de 
radiação. 
Ainda é necessário incluir na tabela, dados das normais climatológicas de Manaus para as 
seguintes variáveis fotoperíodo, Qo, Qgo, temperatura média, umidade, chuva total, insolação 
e velocidade do vento a 10 metros de altura. Ainda é necessário, colocar o valor da latitude de 
Manaus, para realização dos cálculos. 
Em uma segunda planilha eletrônica disponibilizada pelo professor orientador, foram 
calculados a evapotranspiração através de dois métodos, além do balanço hídrico da localidade. 
Nesta planilha os cálculos são automáticos, sendo necessário substituir apenas os valores em 
azul. 
Para obtenção dos valores da normal climatológica foram usados dados do INMET a partir das 
Normais Climatológicas do Brasil 1961-1990 no link Clima do site do INMET. 
Os dados são apresentados com duas casas decimais. 
 
Fórmulas utilizadas: 
Pressão de saturação do vapor (es) 
 
T = temperatura (° C) 
es = pressão de saturação do vapor (kPa) 
 
 
Umidade relativa do ar 
UR = 
𝑒𝑎
𝑒𝑠
.100 
 
es = pressão de saturação de vapor (kPa) 
ea = pressão atual de vapor (kPa) 
UR = Umidade relativa do ar (%) 
 
Fotoperíodo 
hn
hn
N 

 133,0
15
2
 
N = Fotoperíodo do dia (Horas e decimal) 
hn = Ângulo horário ao nascer do Sol 
 
Irradiância solar extraterrestre diária (Qo) 


















 hnhn
d
D
Qo sencoscossensen
180
6,37
2 
 
Qo = Irradiância solar extraterrestre diária (MJ m-2 dia-1) 
hn = ângulo horário do nascer do Sol (graus) 
 
Equação de Angström-Prescott para estimativa da radiação Global (Qg) 







N
n
ba
Qo
Qg
 
Qg = Radiação solar global diária (MJ m-2 dia-1) 
Qo = Irradiância solar extraterrestre diária (MJ m-2 dia-1) 
a e b = coeficientes empíricos ajustados para o local e época 
n = insolação ou número de horas de brilho solar (horas) 
N = Fotoperíodo do dia (horas) 
 
Velocidade do Vento 
U2m = 0,748 * U10m 
 
U2m = velocidade do vento a 2 metros (m/s) 
U10m = velocidade do vento a 10 metros (m/s) 
 
Evapotranspiração – Método de Pennan-Monteith 
 
 
Rn = saldo de radiação (MJ m-2dia-1); 
G = fluxo de calor no solo (MJ m-2dia-1); 
γ = constante psicrométrica = 0,063 (kPa °C-1); 
T = temperatura média do ar (°C) 
U2 = velocidade do vento a 2 m de altura (ms-1) 
es = pressão de saturação (kPa) 
ea = pressão atual do vapor de água (kPa) 
S = é a declividade da curva de saturação de vapor na temperatura do ar (kPa °C-1) 
 
 
 
Evapotranspiração – Método de Thornthwaite 
 
 
Radiação líquida (Rn) 
Rn = BOC + BOL = Qg -rQg+ Qa –Qs 
 
BOC = Qg –rQg = Qg (1 – r) 
 
BOL (clima úmido) = Qa –Qs = -[ 4,903*10-9*T4*(0,56 –0,25 √ ea)*(0,1 + 0,9 n/N)] 
 
 
Qg= Radiação global 
r = Albedo (refletividade a radiação de OC) 
Qa= Radiação emitida pela atmosfera 
Qs= Radiação emitida pela superfície 
 
Balanço hídrico 
±∆ARM = P + I - ET + AC – DP 
 
P = precipitação 
I = irrigação 
AC = ascensão capilar 
ET = evapotranspiração 
DP = drenagem profunda 
 
3. RESULTADOS E DISCUSSÕES 
Através de dados obtidos pelo INMET, pode-se observar e calcular diversas variáveis que 
designam as condições climatológicas e meteorológicas da localidade em estudo, Manaus. As 
variáveis analisadas foram radiação líquida, temperatura, umidade do ar, precipitação e 
circulação atmosférica (ventos). 
 
3.1. NORMAL CLIMATOLÓGICA 
Serão apresentados os dados das normais climatológicas de Manaus para as seguintes variáveis: 
temperatura, umidade, vento e precipitação. 
 
3.1.1. TEMPERATURA 
A primeira variável observada foi a temperatura do ar, cuja variação está relacionada com a 
chegada da energia solar e pela saída de energia emitida pela Terra sob a forma de ondas longas. 
Sabemos que a Temperatura do ar é de grande importância para várias atividades e processos 
físicos e químicos e que também interfere em atividades humanas e de microrganismos, alguns 
exemplos disso são: 
 Crescimento e desenvolvimento das plantas; 
 Define distribuição espacial e temporal (culturas e nativas); 
 Condições extremas (altas e baixas temperaturase geadas); 
 Evapotranspiração; 
 Ocorrência de pragas e doenças (agricultura, epidemiologia); 
 Conforto hidrotérmico; 
 Atividade microbiológica (solo, biodigestores, decomposição de matéria orgânica). 
 
O ar em suas condições apresenta dois processos de transporte de calor sensível: a condução 
molecular e a difusão turbulenta causada por parcelas de ar aquecidas que entram em processo 
convectivo. A temperatura também influencia o armazenamento de energia global em forma de 
calor nos vários sistemas, como o oceano, solo e atmosfera. 
Em dias normais (claro e calmo), o ar na superfície irá aumentar a medida que a energia que 
chega é maior que a energia emitida pela superfície da Terra, durante a noite ocorre efeito 
inverso. 
A variabilidade da radiação ao longo do ano, está relacionada com o fotoperíodo (duração do 
dia) e esse parâmetro é dado em função da declinação solar que é o ângulo entre o raio vetor do 
astro e o plano equatorial celeste variando de +23°27’ a -23°27’ durante o ano. A declinação 
nos garante as estações do ano, controlando intensidade e duração de energia solar recebida 
pelas localidades da Terra, logo a variação da temperatura ao longo do ano pode variar entre as 
estações. 
A duração do dia 
(fotoperíodo) também está 
interligada à latitude da 
localidade. As regiões 
próximas a linha do Equador 
apresentam temperaturas 
mais altas, devido a 
incidência mais 
perpendicular do Sol na 
superfície. 
Analisando o gráfico do fotoperíodo de Manaus, podemos observar que o fotoperíodo tem uma 
pequena variação ao longo do ano, sendo que isso ocorre porque a luz solar incide 
perpendicularmente e uniformemente durante todo o ano nessas regiões. As regiões tropicais 
têm baixas amplitudes térmicas devido ao aquecimento semelhante durante o ano. 
Alguns fatores podem causar variações na temperatura em determinadas localidades. Esses 
fatores são a latitude, a continentalidade e maritimidade, altitude e até mesmo correntes 
oceânicas. 
11,6
11,7
11,8
11,9
12
12,1
12,2
12,3
JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
Fotoperíodo - Normal climatológica
N
Gráfico 1: Fotoperíodo da normal de Manaus. 
 
Gráfico 2: Irradiância solar global e temperatura da normal de Manaus. 
 
O clima de Manaus é definido como um clima Am segundo a classificação de Köppen. O clima 
Am é um clima tropical de monções, caracterizado pela alta pluviosidade ao longo do ano, bem 
como a presença de duas estações definidas, uma seca e outra chuvosa. A localidade tem como 
característica uma estação seca entre maio e setembro e uma estação chuvosa entre novembro 
e março, sendo que os meses de outubro e abril são meses de transições entre essas estações. 
Observa-se que a maior temperatura ocorre ao fim da estação seca e a menor temperatura ocorre 
ao fim da estação chuvosa. 
O que se observa no gráfico acima é que o mês de fevereiro é o mês mais frio do ano com uma 
média de 25,9° C, já os meses de setembro e outubro são os meses mais quentes do ano com 
temperaturas médias de 27,7°C. Observa-se que os meses de menor temperatura são os meses 
compreendidos entre fevereiro e julho que são os meses de menor irradiância solar global. Outro 
aspecto interessante de se ressaltar é que a partir de novembro com o início da estação chuvosa, 
a nebulosidade afeta a irradiância solar global, diminuindo a quantidade de energia que chega 
na superfície e por fim vai reduzindo a temperatura da localidade; porém a partir de maio com 
o início da estação seca, a temperatura vai aumentando a medida que a irradiância solar 
aumenta. 
No gráfico ainda se nota que a medida que a irradiância aumenta, a temperatura tem uma 
tendência a aumentar também, porém os dados não têm uma relação única, sendo que outros 
efeitos também podem influenciar na temperatura do ar. 
0,00
5,00
10,00
15,00
20,00
25,00
25
26
27
28
JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
Q
g 
(M
J/
m
².
d
ia
)
Te
m
p
er
at
u
ra
 (
°C
)
Título do Eixo
Irradiância solar global (Qg) e Temperatura - Normal 
Climatológica - Manaus, AM 
T° Qg Normal
O mar tem um efeito regulador na temperatura do ar, fazendo com que regiões litorâneas 
possuam uma menor amplitude térmica. O fato de Manaus estar dentro do continente, faz com 
que ocorra uma pequena variação da temperatura ao longo do ano quando comparada a uma 
cidade litorânea e de mesma latitude como Belém. 
O quão quente o ar fica quando se fala em microescala, depende de diversos fatores como tipo 
de solo, sua umidade e cobertura vegetal. Geralmente em regiões úmidas e vegetadas como 
Manaus, grande parte da energia disponível evapora água, deixando menos energia para o 
aquecimento do ar. 
 
 
3.1.2. UMIDADE RELATIVA DO AR 
O ciclo hidrológico é uma sequência fechada de fenômenos naturais que são estudados tanto 
pela hidrologia quanto a meteorologia/climatologia. 
A transferência de vapor d’água para a atmosfera ocorre com a evaporação da água presente no 
solo ou em superfícies hídricas como os rios, lagos e oceanos. Algumas características 
fisiológicas em vegetais, como a transpiração, também contribuem para a presença de vapor 
d’água na atmosfera. 
Ao ser incorporado na atmosfera, o vapor d’água se mistura pelo processo de difusão turbulenta, 
sendo assim transportado por grandes correntes áreas. Quando encontra condições favoráveis, 
o vapor consegue retornar ao estado líquido ou sólido, muito das vezes longe do local que se 
formou. 
Observando as questões termodinâmicas, quando o vapor d’água entra na atmosfera ele leva 
calor latente que foi obtido após a mudança de fase. Quando retorna as suas características 
físicas normais, o vapor d’água libera o calor latente, logo, o vapor d’água funciona como uma 
espécie de transporte de energia na superfície terrestre. 
A umidade relativa do ar é uma relação entre a quantidade de água no ar e a quantidade máxima 
que poderia haver sob a mesma temperatura. A umidade é oriunda do processo de evaporação 
da água e está ligada ao ciclo da água. A água que evapora sobe, se acumula, formando nuvens 
e uma parte passa a compor o ar atmosférico, o ar úmido. 
A umidade relativa é dada basicamente pela razão entre a pressão atual de vapor (ea) e a pressão 
de saturação de vapor (es) definida como a pressão máxima exercida pelo vapor d’água, em ar 
saturado. 
A presença de vapor d’água na atmosfera está ligada com as condições de precipitação ao longo 
de um ano. Para ocorrer a presença de vapor d’água no estado líquido é necessário a presença 
de água e de energia para sua mudança de fase. Quanto maior a quantidade de água disponível, 
maior será a evaporação. Ao se analisar a relação UR=ea/es, podemos notar que a umidade e a 
pressão atual de vapor são grandezas diretamente proporcionais, logo, se a umidade aumenta a 
pressão exercida pelo vapor d’água presente na atmosfera também irá aumentar. 
A pressão de saturação do ar está diretamente relacionada com a temperatura do ar. A atmosfera 
sob determinada temperatura consegue suportar um valor máximo de água sob a forma de 
vapor; sendo que quando houver uma variação de temperatura esse valor irá variar, inferindo 
posteriormente na umidade relativa. 
Sabe-se que quando maior a temperatura, menor a será a umidade e que a umidade relativa e a 
pressão de vapor, dessa forma, não são inversamente proporcionais. Em temperaturas 
constantes, a umidade relativa aumenta com a pressão de vapor, porém quando a umidade sofre 
efeito simultâneo da temperatura e da pressão de vapor, temos que a relação entre umidade e 
temperatura se tornem inversamente proporcionais. (VIANELLO,1991) 
 
Gráfico 3: Chuva e umidade relativa normal de Manaus. 
Observando os valores da normal climatológica de Manaus, notamos o que foi explicado 
anteriormente, onde a umidade é influenciada pelo regime de chuvas na região. O maior valor 
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
60,0
65,0
70,0
75,0
80,0
85,0
90,0
95,0
100,0
jan fev mar abr mai jun jul ago set out nov
C
h
u
va
 (
m
m
) 
U
R
 (
%
)
Chuva Normal Urmed Normal
de umidade relativa foi observado justamente no mês de maior precipitação, que foi o mês de 
março, onde teve-se uma umidade 88% e uma precipitação de 335,4 mm; já o menor valor de 
umidade ocorreu em agosto, cuja precipitação foi de 47,3 mm e a umidade relativa ficou em 
77%. No gráfico notamos que durante o período de chuvas (novembro-maio), os valores de 
umidade são os maiores, já que temos disponibilidade de água (pressão atual de vapor) e que a 
energia proveniente do Sol atua na evaporação dessa água. Já os períodos de seca, possuem 
uma menor umidade, já que não há tanta disponibilidade hídrica, sendo que a energia do Sol 
que chega é utilizada no aquecimento do ar e do solo. 
 
Gráfico 4: Umidade relativa e pressão de vapor normal de Manaus. 
 
 
Gráfico 5: Relação temperatura e umidade. 
 
70
72
74
76
78
80
82
84
86
88
90
2,50
2,70
2,90
3,10
3,30
3,50
3,70
3,90
JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
U
m
id
ad
e 
(%
)
P
re
ss
ão
 a
tu
al
 d
e 
va
p
o
r 
e 
p
re
ss
ão
 d
e 
sa
tu
ra
çã
o
 (
kP
a)
Umidade relativa, pressão atual e de saturação de vapor
Normal Climatológica - Manaus
ea Normal es Urmed Normal
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
50,0
55,0
60,0
65,0
70,0
75,0
80,0
85,0
90,0
95,0
100,0
jan fev mar abr mai jun jul ago set out nov
Te
m
p
e
ra
tu
ra
 (
°C
)
Urmed Normal Tmed Normal
Analisando os dois gráficos, pode-se fazer algumas inferências sobre o clima da localidade. É 
notável no gráfico a relação entre a pressão atual de vapor de água e a umidade, sendo que no 
período chuvoso (novembro-maio) em Manaus temos uma maior pressão atual de vapor de água 
e consideravelmente uma maior umidade relativa do ar, sendo que o inverso ocorre para os 
meses de seca na região (maio-outubro). 
É notável ainda no gráfico de temperatura e umidade que os meses de maior temperatura são 
justamente os meses onde se possui a menor umidade relativa. Analisando ainda a temperatura 
no gráfico 5 e a pressão de saturação no gráfico 4, é notável que elas seguem um padrão parecido 
ao longo do ano; sendo que isso é um indicativo que essas variáveis são proporcionais. A maior 
pressão em épocas mais quentes se deve ao agitamento das moléculas de água causada pelo 
aquecimento solar. 
 
3.1.3. PRECIPITAÇÃO 
 
A precipitação é basicamente a água proveniente da atmosfera que foi depositada sob alguma 
forma na superfície terrestre. 
A formação das nuvens depende de alguns fatores como umidade, ascensão de massas úmidas, 
resfriamento adiabático e núcleos higroscópios. Uma massa de ar úmida em ascensão na 
atmosfera irá sofrendo ação do processo de resfriamento adiabático, podendo atingir seu ponto 
de saturação, onde a água chega a um nível de condensação. As gotículas de água irão crescendo 
com os mecanismos de coalescência e difusão do vapor, até ganharem peso suficiente para 
vencer a resistência do ar e precipitarem sob a forma de chuva. 
 
 
Gráfico 6: Precipitação normal de Manaus. 
 
Como já citado, o clima de Manaus é considerado um clima Am segundo a classificação de 
Köppen, sendo caracterizado basicamente como um clima tropical e úmido, com uma estação 
seca e outra chuvosa. 
A pluviosidade total anual de Manaus é de 2307 mm, sendo uma quantidade considerável de 
água precipitada, porém condizente com as características dos climas equatoriais úmidos. 
A chuva em Manaus é distribuída em duas épocas, uma chuvosa com precipitação mensal em 
média acima dos 200mm e uma seca caracterizada por baixas precipitações. O período de maior 
precipitação é observado entre os meses de novembro a maio, sendo essa época caracterizada 
por menores temperaturas e maior umidade. Já o período de seca é compreendido entre os meses 
de maio a outubro, caracterizados por temperaturas mais altas e menor umidade relativa. A 
época de chuva em Manaus corresponde mais de 80% do total anual precipitado. 
A variação sazonal das chuvas em Manaus, pode estar associada a intensificação ou menor 
intensidade da Alta da Bolívia. A Alta da Bolívia é um anticiclone associado a convecção de 
massas de ar na região amazônica, provocando chuvas convectivas. O regime de chuvas ainda 
está associado a atuação da Zona de Convergência Intertropical, da penetração de sistemas 
frontais vindos da região sul do continente além da evapotranspiração e da Cordilheira dos 
Andes. 
264,2
289,5
335,4
311,2
279,3
115,4
85,4
47,3
73,7
112,6
173,8
219,6
0
50
100
150
200
250
300
350
400
JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
P
R
EC
IP
IT
A
Ç
Ã
O
 (
M
M
)
Precipitação
Normal Climatológica - Manaus, AM
3.1.4. VENTOS 
 
O vento é apenas o movimento do ar em relação a superfície terrestre. A ocorrência de ventos 
se dá pela ação de gradientes de pressão ao longo da atmosfera. Como o ar é um fluido, ele não 
pode ter a existência de vazios, sendo assim, ocorre circulação do ar de áreas de altas pressões, 
para as de menores pressões. 
A formação dos centros de pressão, está ligada com os 
diferentes processos de aquecimento do nosso planeta 
pelo Sol e como esse aquecimento é realizado de forma 
diferencial nos diferentes pontos de nosso planeta. 
Além da força de gradiente de pressão, temos também 
a atuação da força de Coriolis que defletem a direção 
dos ventos. 
 
A cidade de Manaus, está em uma região tropical e próxima ao Equador; sendo uma região que 
recebe perpendicularmente os raios solares, logo, possui um aquecimento do ar mais eficiente. 
O ar possui a capacidade de se expandir com o aumento da temperatura, com isso apresenta 
menor densidade, logo menor pressão. As zonas tropicais são caracterizadas como zonas de 
baixas pressões com ventos fracos e alta precipitação, causados pela Zona de Convergência 
Intertropical. O ar quente e úmido das regiões equatoriais circula em direção aos polos, porém 
nas latitudes de 30° sofrem com os cinturões de cavalos que são caracterizados pelas altas 
pressões, fazendo o ar circular novamente para a região equatorial, com isso os ventos vindos 
do nordeste e sudeste se chocam gerando a ZCIT. 
Os ventos podem ser apresentados tanto como direção (vetorial) quanto intensidade (escalar). 
Figura 1: Modelo de circulação atmosférica. 
Fonte: Stefan Semenoff 
 
Gráfico 7: Temperatura e velocidade do vento em Manaus. 
Como já dito, o vento circula de regiões de alta pressão para as de baixas pressões, sendo que 
quanto maior o gradiente entre elas, mais intenso será o vento. 
Analisando a velocidade do vento medida a 2 metros e a 10 metros de altura, notamos que as 
medidas próximas a superfície possuem menor velocidade, isso ocorre devido a presença de 
rugosidade na superfície como construções, vegetações. Na estação automática de Manaus, 
nota-se a presença de algumas construções antrópicas, sendo que isso é um efeito de atenuação 
da velocidade do vento em menores alturas. Os valores medidos à 10 metros de altura, possuem 
maior velocidade, pois estão mais distantes dasuperfície e não sofrem tanto com a ação do 
atrito entre a superfície e o vento. 
Observando o gráfico, nota-se que os ventos foram mais intensos entre os meses de agosto e 
novembro, com o maior valor a 10 metros sendo observado em setembro (2,79 m/s). O menor 
valor de velocidade do vento a 10 metros foi observado em maio (2,27 m/s). 
Ainda em análise gráfica, nota-se que a intensidade do vento, possui uma variação íntima junto 
a temperatura, sendo que nos meses de maior temperatura, caracterizados pela época de seca na 
região, temos a presença de ventos mais intensos que podem ser oriundos de gradientes de 
pressões. Já no período de chuvas, caracterizados pela menor temperatura, temos ventos menos 
intensos. 
Ainda de acordo com a escala de Beaufort, podemos determinar a escala de intensidade dos 
ventos na região de Manaus: 
24
24,5
25
25,5
26
26,5
27
27,5
28
1,5
1,7
1,9
2,1
2,3
2,5
2,7
2,9
JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
Te
m
p
er
at
u
ra
 (
°C
)
V
el
o
ci
d
ad
e 
d
o
 v
en
to
 (
m
/s
)
Título do Eixo
Temperatura e velocidade do vento -
Normal Climatológica - Manaus, AM
10m 2m T°
 
Tabela 1: Velocidade do vento e escala de Beaufort. 
Vel. Vento 
Escala de Beaufort 
10m 2m 
2,38 1,78 ARAGEM 
2,34 1,75 ARAGEM 
2,39 1,79 ARAGEM 
2,37 1,77 ARAGEM 
2,27 1,70 ARAGEM 
2,41 1,80 ARAGEM 
2,47 1,85 ARAGEM 
2,71 2,03 ARAGEM 
2,79 2,09 ARAGEM 
2,71 2,03 ARAGEM 
2,65 1,98 ARAGEM 
2,46 1,84 ARAGEM 
 
Quanto a intensidade, os ventos de Manaus são caracterizados como aragem, ventos que 
movimentam as folhas das árvores. Os ventos ainda são apresentados quanto a sua direção. A 
normal climatológica de Manaus para a direção dos ventos é dada como: 
Tabela 2: Direção dos ventos em graus. 
 
Direção do vento (graus) 
JAN 64 
FEV 66 
MAR 68 
ABR 76 
MAI 95 
JUN 98 
JUL 99 
AGO 96 
SET 93 
OUT 84 
NOV 79 
DEZ 66 
 
 
A direção do vento é caracterizada, como a direção da qual o vento sopra. Como já apresentado 
os ventos são dependentes dos gradientes de pressão ao longo da superfície, da rugosidade da 
superfície e da força de Coriolis. 
Os ventos de Manaus, são caracterizados por terem uma predominância de origem no NE e 
variando até próximo da direção E. 
 
3.1.5. RADIAÇÃO LÍQUIDA 
 
A radiação líquida é basicamente o balanço entre a entrada de ondas curtas provenientes do Sol 
e a emissão de ondas longas de radiação na superfície. 
O balanço de radiação é dado pelo BOL (balanço de ondas longas) e o BOC (balanço de ondas 
curtas). O balanço das ondas curtas é influenciado pela irradiância global (Qg) e pelo albedo de 
uma superfície. Já o BOL é estimado, sendo que para Manaus usa-se a estimativa de climas 
úmidos. O BOL varia em função da temperatura média, da pressão parcial de vapor na 
atmosfera e pela insolação diária. 
 
Gráfico 8: Radiação. 
-10
-5
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
jan fev mar abr mai jun jul ago set out nov dez
R
ad
ia
çã
o
 (
M
J/
m
².
d
ia
)
Qgo
Qo
BOC
BOL
Rn
Qg
Qg Normal
BOC Normal
BOL Normal
Rn Normal
Fazendo uma análise rápida, nota-se que os maiores valores de Qg normal ocorrem nos meses 
que possuem uma maior temperatura. Ainda se observa que a radiação líquida normal, segue 
um formato semelhante da curva de Qg normal. 
No ano de 2016, ocorreu algumas variações quanto a radiação. A Qg diminuiu em relação a 
normal climatológica, assim como o saldo de radiação também diminuiu, sendo isso causado 
pela variação do BOC em relação ao normal. 
 
4. ANÁLISES METEOROLÓGICAS E CLIMATOLÓGICAS 
 
Para o ano de 2016, algumas variações ocorrem frente as condições normais esperadas. As 
variáveis a serem analisadas serão a chuva, temperatura, umidade e o vento. 
A temperatura é uma variável que estão interligadas a quantidade de energia que chega na 
atmosfera sob a forma de ondas curtas e as ondas longas emitidas pela Terra. 
 
Gráfico 9: Relação temperatura e Qg da normal e das condições de 2016. 
Analisando o gráfico, constata-se que a temperatura no ano de 2016 teve uma média de 28,41°C, 
sendo observado ligeiro aumento da temperatura em relação a normal, sendo um aumento 
pequeno que se assume como uma variabilidade climática. Analisando também a radiação 
12,00
13,00
14,00
15,00
16,00
17,00
18,00
19,00
20,00
21,00
22,00
25
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30
JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV
Temperatura e Qg - Normal e 2016
T° Normal T° 2016 Qg Normal Qg 2016
global, nota-se que a radiação em 2016 teve valores menores em relação a normal ao longo do 
ano, porém essa variação em alguns meses chega no máximo a 3 MJ/m2.dia. 
O possível efeito para o aumento da temperatura em Manaus, seria o El Niño. 
 
Gráfico 10: Relação chuva e temperatura da normal com as condições atuais. 
O El Niño é um evento atmosférico caracterizado por um aquecimento anormal das águas 
superficiais do Oceano Pacífico. O aumento da temperatura dessas águas altera as condições 
meteorológicas à níveis regionais e até global. Ainda podendo alterar padrões de vento em todo 
o mundo, causando variação nos regimes de chuvas nas regiões tropicais e de latitudes médias. 
O El Niño na região amazônica, dificulta a formação de nuvens, favorecendo uma menor 
precipitação e por fim, imbuindo na temperatura. 
No gráfico podemos notar que a precipitação também teve uma redução em relação a normal 
climatológica. O efeito do El Niño impedindo a formação de nuvens teve efeito mais agudo até 
o mês de junho. A menor precipitação ao longo do ano de 2016, implica em uma menor 
quantidade de água disponível no solo para evaporação, assim a energia proveniente do Sol que 
seria usada nos processos evapotranspiratórios é utilizada no aumento da temperatura do ar. 
Outro efeito que o El Niño provoca, a níveis regionais dentro da Amazônia, é a alteração da 
posição do anticiclone da Alta da Bolívia. Ainda em épocas de seca como 2016, o anticiclone 
possui centros menos intensos, logo variando as condições de vento e chuva na região. 
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100
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500
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30,0
jan fev mar abr mai jun jul ago set out nov dez
C
h
u
va
 (
m
m
)
Te
m
p
e
ra
tu
ra
 (
°C
)
Chuva total Atual Chuva Normal
Temp Atual Tmed Normal
Uma questão interessante de se ressaltar é que durante o inverno, a Alta da Bolívia fica menor 
intenso provocando um período de seca característico na região. Essa condição de seca 
associado ao efeito do El Niño em 2016, provoca grande aumento da temperatura no mês mais 
seco do ano da localidade, que no caso é agosto com uma precipitação de 44,8mm e temperatura 
de 29,31°C. 
Quando se observa a umidade, notamos sua relação com a quantidade de chuvas e com a 
temperatura quando observados os valores de pressão atual de vapor. 
 
Gráfico 11: Relação umidade e chuva da normal e das condições de 2016. 
A partir do gráfico, pode-se notar que a umidade relativa do ar no mês de janeiro em 2016 é 
muito abaixo ao valor da normal climatológica, sendo que isso pode vir da baixa precipitação 
nesse mês, além da temperatura ser mais alta também, diminuindo a presença de vapor de água 
na atmosfera. A temperatura e a umidade são inversamente proporcionais quando a pressão de 
água na atmosfera e a temperatura agem em conjunto. Observando os dados climatológicos é 
notório que a umidade diminui concomitante com a precipitação nos meses de seca, isso ocorre 
devido a menor disponibilidade hídricano solo que poderia ser evaporada. 
A umidade relativa em setembro aumentou muito, devido a maior quantidade de chuvas que o 
normal na região. Mesmo atingindo uma média de chuvas maior do que a normal em setembro, 
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50,0
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90,0
100,0
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C
h
u
va
 (
m
m
) 
U
R
 (
%
)
Chuva total Atual Chuva Normal
UR Atual Urmed Normal
a UR (%) ainda não atinge o valor da normal nem o supera, isso ocorre pelo fato de que a água 
no solo não evapora completamente, já que ela é retida para a umidade do solo. 
O principal efeito para a redução da umidade é o aumento da temperatura do ar e a menor 
precipitação no ano de 2016. 
 
Gráfico 12: Relação entre a pressão atual de vapor e a chuva na normal e em 2016. 
Quando se observa a pressão atual de vapor, nota-se que ela tende a ter uma constância no ano, 
com uma pequena variação nos meses de menor precipitação. Isso mostra que ela tem uma 
dependência da pluviosidade, porém não está somente atrelada a essa variável, sendo também 
interligada à temperatura e a massa de ar que atua sobre a região. O aumento do valor de 
temperatura tem uma tendência a diminuir a pressão atual de vapor. 
Os valores de “ea” durante o ano de 2016, tiveram uma diminuição, isso pode ter ocorrido pelo 
aumento da temperatura em relação à normal, além da baixa precipitação em relação ao que era 
esperado. 
A cidade de Manaus está situada próxima ao Equador e sofre influência da Zona de 
Convergência Intertropical, onde os ventos alísios vindos do Sudeste e do Nordeste se 
encontram formando uma zona de grande zona de instabilidade, formando uma zona de 
convergência de ventos que carrega umidade e calor para as partes mais altas da troposfera, 
causando precipitação nessa região. 
0
50
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200
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300
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400
2,3
2,4
2,5
2,6
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2,8
2,9
3,0
jan fev mar abr mai jun jul ago set out nov dez
C
h
u
va
 (
m
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P
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tu
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a 
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P
a)
Chuva total Atual Chuva Normal Média de ea ea Normal
 
 
Gráfico 13: Diagrama da direção do vento em 2016. 
Quando se observa a ação dos ventos na região, grande parte é vinda do NE, porém também 
sofre com ventos vindos do Leste. Os ventos vindo dessas áreas são causados pela força de 
Coriolis e pelo gradiente de pressão, onde os ventos circulam dos cinturões de cavalos que 
possuem alta pressão, para a região do Equador que possui baixa pressão. 
No ano de 2016, a direção do vento, seguiu padrões próximos aos da normal climatológica, 
com ventos provenientes do NE e E, porém, em setembro teve a ocorrência de ventos oriundos 
do SW e N, que podem ser causados por variações das zonas de pressão atuantes na região. O 
que pode ter ocorrido essa porção de ventos na região, pode ter sido efeito do El Niño ou até 
mesmo a menor intensidade da Alta da Bolívia. 
 
 
0,0%
5,0%
10,0%
15,0%
20,0%
25,0%
30,0%
35,0%
40,0%
45,0%
Média de N
Média de NE
Média de E
Média de SE
Média de S
Média de SW
Média de W
Média de NW 2016 - 1
2016 - 2
2016 - 3
2016 - 4
2016 - 5
2016 - 6
2016 - 7
2016 - 8
2016 - 9
2016 - 10
2016 - 11
5. EVAPOTRANSPIRAÇÃO 
 
A evapotranspiração é um processo simultâneo de transferência de água para atmosfera por 
evaporação do solo e vegetação úmida e transpiração pelas plantas (processo biofísico de perda 
de água sob a forma de vapor). 
O estudo da evapotranspiração é importante visando alguns aspectos, tais como: 
 Consumo de água pelas culturas: definição de épocas de plantio e necessidade de irrigação; 
 Perda de água em reservatórios e rios (lençol freático); 
 Estabelecimento das culturas e vegetação; 
 Resfriamento evaporativo (ambiente, animal e planta); 
 Transporte de nutrientes nas plantas; 
 Classificação climática. 
 
Alguns fatores determinantes da evapotranspiração são os fatores do clima, fatores da planta e 
fatores de manejo do solo. 
Evapotranspiração de referência (ETo) ou Potencial (ETP) é a evapotranspiração hipotética de 
uma extensa superfície vegetada com vegetação rasteira (normalmente gramado), em 
crescimento ativo, cobrindo totalmente o solo, com altura entre 8 e 15cm, sem restrição hídrica. 
Unidade da ET: 1mm = 1 litro/m² 
 
Para o cálculo da evapotranspiração foram utilizados dois métodos o de Thornthwaite e 
Penman-Monteith. 
 
Tabela 3: Evapotranspiração pelo método de Thornthwaite e Pennan. 
 
I = 151,1957 
 
γ = 0,063 
 
 
a = 3,77113 
 
 
Mês T média ETp ETP - Thorn ETo - P-M 
 
Thorn - P-M (mm/mês) 
JAN 26,1 125,39 131,30 106,63 
 
24,67 
FEV 25,9 121,80 114,63 93,34 
 
21,29 
MAR 26 123,59 127,91 92,92 
 
35,00 
ABR 26,2 127,21 126,47 100,10 
 
26,36 
MAI 26,2 127,21 129,92 102,98 
 
26,94 
JUN 26,4 130,91 128,95 106,59 
 
22,36 
JUL 26,5 136,54 139,21 119,01 
 
20,20 
AGO 27,3 143,83 147,38 135,82 
 
11,56 
SET 27,7 147,26 147,14 137,36 
 
9,78 
OUT 27,7 147,26 153,06 134,22 
 
18,84 
NOV 27,2 142,95 144,61 118,74 
 
25,87 
DEZ 26,6 137,48 144,20 111,73 
 
32,47 
ANO 26,65 
 
1634,79 1359,45 Média 22,94 
 
Na análise dos dois métodos, verifica-se que o método de Thornthwaite é um método mais 
simples dependente apenas da temperatura média normal do ar, porém o método foi 
desenvolvido para regiões temperadas e úmidas, podendo variar com o valor real de uma 
localidade que não seja esta. Já o método de Pennan-Monteith é mais complexo, usando de 
diversas variáveis para o cálculo da evapotranspiração. O método de Thornthwaite é mais fácil 
de se utilizar, porém, o método de Pennan-Monteith engloba diversas variáveis e pode nos 
inferir resultados mais próximos ao real. 
 
Gráfico 14: Evapotranspiração e precipitação normal de Manaus. 
Analisando o gráfico acima, notamos que o maior valor de evapotranspiração ocorre em outubro 
com 152,1 mm/mês, já o mês de fevereiro possui o menor valor de evapotranspiração com 114,6 
mm/mês. Nota-se ainda que os valores normais pelo método de Pennan são menores que os 
valores de Thornthwaite, sendo isso possivelmente implicações causadas pelos métodos com 
mais ou menos variáveis usadas. 
 
Gráfico 15: Precipitação e evapotranspiração em 2016. 
Percebemos através do gráfico e dos valores coletados que ETP Thorn está subestimando a 
evapotranspiração em comparação com ETP atual, que está um pouco acima, mas que pela 
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50
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150
200
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300
350
400
JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
ET
o
 e
 P
 (
m
m
/m
ê
s)
P Normal
ETP - Thorn
ETo - P-M
0
50
100
150
200
250
300
350
400
JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
ET
o
 e
 P
 (
m
m
/m
ê
s)
P Normal P Atual
ETP - Thorn ETP Atual
proximidade dos valores é razoável aceitar a estimativa Thorn, visto que a precipitação foi 
menor em quase todos os meses que a normal climatológica. Observamos, também, pelo gráfico 
que a ETP é maior em meses que não chove tanto pois a umidade relativa cai, a temperatura 
média também foi maior, o que corrobora para um aumento na taxa de evapotranspiração. 
 
6. BALANÇO HÍDRICO 
 
O balanço hídrico caracteriza a contabilidade de entrada e saída de água no solo. A entrada é 
representada pela precipitação enquanto a saída é dada pela evapotranspiração e pela drenagem 
de água sub–superficial para o lençol freático, considerado como excedente. 
A realizaçãodo balanço hídrico é extremamente útil para auxiliar na tomada de decisões, no 
planejamento e manejo do sistema agrícola (preparo do solo, semeadura, plantio, irrigação), 
visando, de forma geral, os altos custos dos plantios agrícolas. 
ENTRADAS: 
P = Precipitação 
I = Irrigação 
O = Orvalho 
Ri = Escorrimento superficial 
DLi = Drenagem lateral 
AC = Ascensão Capilar 
SAÍDAS: 
 
ET = Evapotranspiração 
Ro = Escorrimento superficial 
DLo = Drenagem lateral 
DP = Drenagem profunda. 
 
 
 
Figura 2: Exemplificação do balanço hídrico no solo. 
 
 
 
Gráfico 16: Balanço hídrico normal e em 2016. 
As condições normais do balanço hídrico em Manaus, estão ligadas com a precipitação normal 
que ocorre nessa cidade. Observa-se que os valores de excedente hídrico ocorrem justamente 
nos meses de maior precipitação (início do ano), sendo assim ressalta-se que o armazenamento 
de água nesses meses é maior. 
Os meses característicos de baixas precipitações em Manaus, são compreendidos entre julho e 
outubro, onde ocorre um déficit hídrico, já que a água armazenada no solo nos períodos 
chuvosos, é perdida através da evapotranspiração e drenagem lateral. 
Comparando os dados de balanço hídrico com as condições meteorológicas de 2016, 
observamos uma grande variação nos valores de déficit e excedente hídrico, bem como uma 
variabilidade temporal do que se era esperado. Essa variação está ligada as menores 
precipitações no ano de 2016, provenientes do efeito do El Niño. Em janeiro, por exemplo, era 
esperado um grande excedente hídrico, porém as menores precipitações causaram um déficit 
hídrico. O mesmo ocorreu para os demais meses caracteristicamente chuvosos. Já os meses que 
são caracterizados pela seca, tiveram maiores déficit hídricos que o normal, diminuindo a 
quantidade de água armazenada no solo. 
-150
-100
-50
0
50
100
150
200
250
JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
D
EF
 e
 E
X
C
 (
m
m
)
mês/ano
DEF Normal EXC Normal
DEF Atual EXC Atual
O balanço hídrico em condições normais é um bom indicador climatológico da disponibilidade 
de água na região. 
 
Gráfico 17: Relação entre precipitação e evapotranspiração da normal e em 2016. 
Através do gráfico, verifica-se que a evapotranspiração seguiu valores próximos a normal 
climatológica. Infere-se também que a média da precipitação pluviométrica anual da região de 
Manaus foi de 1566,3 mm, onde 1018,4 mm se concentraram nos meses de dezembro a abril, 
correspondendo a 65% de todo a precipitação anual e o restante ficou distribuído nos demais 
meses. O mês com maior pluviosidade média foi de abril com 273,6 mm e o de menor foi o 
mês de agosto com 47,3 mm. Observamos também que as diferenças entre a precipitação atual 
e precipitação normal são bem acentuadas nos meses de janeiro - maio, a partir de maio a 
diferença possui uma redução significativa sendo que nos meses de julho, outubro e novembro 
é aproximadamente zero. Nos meses de julho e setembro a precipitação atual ultrapassou a 
precipitação normal. Verificamos que no mês de janeiro a precipitação atual foi muito abaixo 
da normal, isso pode ser explicado pelo fenômeno do El Niño (que interfere diretamente nas 
massas de ar). 
 
 
 
0
50
100
150
200
250
300
350
400
JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
P
 e
 E
TP
 (
m
m
)
ETP Atual P Atual
ETP Normal P Normal
7. CONCLUSÃO 
 
Observando o clima de Manaus, podemos constatar que a cidade é caracterizada por um clima 
quente com temperatura média de 26,7°C ao ano, úmido com precipitação de 2307mm ao ano 
e umidade relativa média de 83%. A cidade é caracterizada ainda por duas estações, sendo uma 
chuvosa de novembro a março e outra seca de maio a setembro, sendo que os meses de abril e 
outubro são meses de transição entre as estações. Por estar situada em região equatorial, o 
fotoperíodo tem uma pequena variação no ano, se tornando menor no inverno do hemisfério 
Sul. A cidade ainda é caracterizada pela presença de ventos calmos oriundos do NE. As 
condições climáticas do local ainda são ao fotoperíodo da localidade bem como a incidência 
perpendicular dos raios solares que esquentam a região formando zonas de baixas pressões. As 
zonas de baixas pressões (equatorial) recebem os ventos alísios do sudeste e nordeste que se 
chocam gerando a Zona de Convergência Intercontinental que é responsável pela grande 
pluviosidade da região. 
A evapotranspiração é considerável em Manaus, sendo que dentre os métodos para sua 
estimativa usados, o que se aproxima do número mais real é o método de Pennan-Monteith. A 
evapotranspiração normal tem poucas variações ao longo do ano, isso pode ser devido a grande 
floresta que circunda a cidade. Já o balanço hídrico da região apresenta um grande excedente 
nos meses chuvosos e um déficit em meses secos, porém o solo da região é caracterizado por 
ser úmido. 
O ano de 2016 comparado as condições normais possui algumas variações, sendo que o efeito 
do El Niño pode ser o indicador dessas variações como baixa precipitações, aumento das 
temperaturas, queda da umidade relativa. 
A compreensão das características climáticas e como elas variam, nos permitem utilizar os 
dados para realizar projetos e estudos que visam melhores adaptações das atividades humanas 
frente as condições climáticas locais e das suas possíveis variações ao longo dos anos. 
 
 
REFERÊNCIAS 
 
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VIANELLO, Rubens Leite. Meteorologia básica e aplicações. UFV: Imprensa Universitária, 
Viçosa, Brasil, 1991. 
 
ANGELOCCI, Luiz Roberto et al. Meteorologia Agrícola. USP: Escola Superior de Agricultura 
“Luiz de Queiroz”, Piracicaba, São Paulo, Fevereiro de 2007 
 
VAREJÃO SILVA, M.A. Meteorologia e Climatologia. INMET: Brasília, 2000. 515p. 
 
FISCH, Gilberto. Clima da Amazônia. INPE. Disponível em: 
<http://climanalise.cptec.inpe.br/~rclimanl/boletim/cliesp10a/fish.html> 
 
GUSMÃO, Ana Maria. Alta da Bolívia. INPE. Disponível em: 
<http://climanalise.cptec.inpe.br/~rclimanl/boletim/cliesp10a/17.html> 
 
GONÇALVES, Suelen. El Niño e seca provocam prejuízos e mudam vida de 50 mil pessoas 
no AM. G1, Amazonas, 2016. Disponível em: 
<http://g1.globo.com/am/amazonas/noticia/2016/03/el-nino-e-seca-provocam-prejuizos-e-
mudam-vida-de-50-mil-pessoas-no-am.html>