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CLIMATOLOGIA DO REGIME PLUVIOMÉTRICO NA BACIA DO RIO DOCE
AUTORES: Fulvio Cupolillo 1
Magda Luzimar de Abreu 2
Frederico do Valle Ferreira de Castro 3
RESUMO
No presente trabalho foi analisado o padrão de distribuição espacial e temporal das chuvas
na Bacia do Rio Doce. Foram calculadas as medias de precipitação para os períodos chuvoso
(outubro a março) e seco (abril a setembro), sendo utilizados dados diários de pluviosidade (em
52 postos) pertencentes à Agência Nacional das Águas (ANA), abrangendo um período de 30
anos (1973 a 2002). O volume e a complexidade do conjunto de dados analisados para gerar essas
informações, requereram a aplicação de métodos estatísticos, técnicas de cruzamento e a
superposição de informações. O Programa Computacional de Sistema de Informação geográfica
ArcView 9.0, desenvolvido pelo Environmental Systems Research Institute (ESRI) foi utilizado
para a geoespacialização dos dados pluviométricos. Após várias tentativas de interpolação,
observou-se que o método que melhor representa as chuvas espacialmente, na Bacia do Rio Doce,
é o Inverso do Quadrado da Distância (IDW).
A análise resultou em produtos cartográficos expressando o comportamento climatológico
das chuvas. Espera-se que o conhecimento de mecanismos físicos de interação entre os fatores
mencionados possa servir de subsídio para melhorar a previsão de curto e meio prazo, de tais
fenômenos.
Os resultados indicaram que o regime pluviométrico da Bacia do Rio Doce, apresenta das
maiores cotas pluviométricas para as menores, padrão de comportamento de oeste – leste. Os postos
pluviométricos localizados no Norte e Leste da bacia do Rio Doce apresentam, predominantemente,
menores cotas de pluviometria do que os postos localizados ao Sul e Oeste da bacia.
ABSTRACT
In the current paper we analyzed the pattern of special and time distribution of rain in the
"Rio Doce" basin. We calculated the rain average for rainy periods (October to march) e dry
periods ( april to September), using daily rain data which belonged to National Water
Agency (Agência Nacional das Águas - ANA). The data covered a period of 30years. The
volume and complexity of the analyzed data which generated the information required the
application of statistic methods, interpolation and overlaying of information. ArcView 9.0,
the geographic information system software, was used to spatialize rain data. After several
attempts to interpolate data the results showed that the best method to represent rain
spatially is the IDW. As a result, cartographic products which were obtained through a PC
are available, which made possible the analysis of climatological behavior of rain. We hope
that the awareness of physical interaction mechanisms among the mentioned factors can be
useful to improve short and medium time forecast of occurrence of such phenomena.The
results obtained in this research showed that the rain system of the "Rio Doce" basin, from
the biggest to the smallest rain share, is characterized for presenting sensible west – east
sense; the rain points in the north and east of the basin show, mainly, the smallest share of
rain. On the other side, the rain points in the south and west of the basin present the biggest
share of rain.
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[email protected], (31) 3291-1466.
[email protected], (31) 34996233.
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[email protected], (31) 3277-5176. Correspondência: Profa. Magda Luzimar de Abreu - Departamento de
Geografia - IGC/UFMG. Av. Antônio Carlos 6627 – Pampulha – Belo Horizonte – MG. CEP:31270-901
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PALAVRAS-CHAVE: CLIMATOLOGIA PLUVIOMÉTRICA – SISTEMAS FRONTAIS – IDW
1. INTRODUÇÃO
Segundo Lage et alii. (2005), o Doce é um rio interestadual, com 875 Km, tendo sua
nascente na Serra da Mantiqueira no município de Ressaquinha - MG, a 1.200 metros de altitude do
nível do mar, apresentando clima tropical de altitude com três subtipos: verões frios nas altas
elevações, brandos nas altitudes médias e quentes nas áreas menos elevadas. Seus principais
formadores são: Xopotó, Piranga e Carmo. Recebe o nome de Rio Doce no encontro dos Rios
Carmo com Piranga, abaixo da cidade de Ponte Nova – MG, e sua foz se localiza no município de
Regência -ES. Ele constitui a Bacia Hidrográfica do Rio Doce, com uma área de drenagem de
83.400 Km2, sendo 86% em Minas Gerais e 14 % no estado do Espírito Santo (figura 1). Os
principais limites geográficos da bacia são: ao norte as Serras Negra e dos Aimorés; a oeste a Serra
do Espinhaço; a sudoeste e ao sul a Serra da Mantiqueira; a sudeste: a Serra do Caparaó; a leste o
Oceano Atlântico.
Figura 1: : Localização da Bacia do Rio Doce e das estações pluviométricas utilizadas neste
trabalho.
Fonte de Dados: ANA
Strauch (1954), já observava que, não fosse a presença do padrão do relevo, teríamos para toda
bacia do rio Doce um clima quente, úmido e com estação seca que corresponde ao inverno. As
temperaturas do mês mais frio, inferiores a 18 ºC não ocorrem abaixo de 250-300 metros, a não ser
excepcionalmente. As penetrações de ar frio do sul são dificultadas pela disposição do relevo. O
limite médio de altitude para essa temperatura é de 300 metros aproximadamente para a margem
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direita, e se eleva gradativamente para NW, pela margem esquerda. Chove em geral, relativamente
pouco nesses fundos de vale – em torno de 1.000 – 1.200 mm – o que, aliado a temperaturas
elevadas, dá um forte valor de evaporação.
Nos planaltos do Espírito Santo e de seus limites com Minas Gerais, ao sul do rio Doce, ainda se
observa a influência da umidade litorânea e, mais escassamente, a penetração de ar frio do sul. Por
outro lado, as regiões do maciço do Caparaó, no limite Minas – Espírito Santo, e a zona do Caraça,
ao norte de Ouro Preto, são áreas que favorecem a condensação da umidade litorânea, em razão do
frio, acima de 1.700 metros de altitude. Esse efeito se associa ao caráter das chuvas de convecção
durante os meses do verão, destacando esta área como uma região de alto acúmulo de precipitação.
Do ponto de vista da dinâmica atmosférica, o regime climático da Bacia do Rio Doce tem
características de larga escala semelhantes aos sistemas de escoamento atmosférico que atuam no
Estado de Minas Gerais. A grande quantidade de energia solar que atinge a região durante todo o
ano, origina um inverno ameno. A proximidade com a costa brasileira resulta em umidade
disponível no ar tanto no inverno quanto no verão. Porém no inverno, a atuação da circulação antihorária e subsidente do Anticiclone Subtropical do Atlântico Sul – ASAS e a presença da Massa
Polar Atlântica – MPA faz com que a região experimente um inverno seco, apesar da atuação da
Frente Polar Atlântica – FPA ao longo do litoral sudeste brasileiro. No verão, por outro lado, o
efeito da circulação oceânica é minimizado pela ação das instabilidades tropicais (correntes de oeste
provenientes da Massa Equatorial Continental - MEC) conjuntamente com os sistemas frontais
(FPA) que estacionam no centro e sudeste do país, podendo originar a Zona de Convergência do
Atlântico Sul – ZCAS (Climanálise Especial, 1996 e, Abreu, 1998). Este padrão atmosférico origina
um regime pluvial com uma estação chuvosa de outubro a março e uma seca de abril a setembro. A
diversidade climática ao longo da bacia é influenciada pela interação entre os fenômenos de larga
escala e os fatores geográficos.
O presente trabalho objetiva compreender a espacialização da climatologia pluviométrica da
região.
2. METODOLOGIA
O presente trabalho utilizou para calcular, a média climatológica da precipitação para os
períodos chuvoso (outubro a março) e seco (abril a setembro), dados diários de pluviosidade (em 52
postos), da Agência Nacional de Águas – ANA, consistidos, abrangendo as porções de Minas
Gerais e Espírito Santo da Bacia do Rio Doce.
Os dados foram agrupados em planilhas contendo médias decendiais, tranformando-os em
planilhas com dados decendiais, em Minas Gerais e no Espírito Santo. Para a manipulação dos
dados, foram utilizados recursos computacionais disponíveis no Instituto de Geociências da UFMG,
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Departamento de Geografia da Universidade Federal de Minas Gerais como os programas
computacionais Statistical Pocked Social Science (SPSS) versão 11.0, Excel e ArcInfo versão 9.0
em ambiente windows.
Comparou-se o método de interpolação da Krigeagem com o método Inverso do Quadrado
das Distâncias (Inverse Distance Weighted – IDW). A diferença básica entre os métodos é a
maneira como os pesos são atribuídos às diferentes amostras. Segundo Camargo etii al. (2004), no
caso de interpolação linear simples, os pesos são todos iguais a 1/N (N = número de amostras); na
interpolação baseada no inverso da medida do quadrado da distância que separa o valor interpolado
dos valores observados. Na Krigeagem o procedimento é semelhante ao de interpolação por média
móvel ponderada, exceto que nesse método os pesos são determinados com base no semivariograma
experimental.
Após análise e comparação, obteve-se o resultado de que o melhor método para interpolar os
dados climatológicos foi o Inverso do Quadrado das Distâncias, resultados também obtidos por
Coelho (2006) e Minuzzi (2003). Utilizou-se arquivos shape (vetorial) contendo as Unidades de
Planejamento e Gestão de Recursos Hídricos de Minas Gerais e Hidrografia –UPGRHs, variando de
DO1 a DO7, disponibilizados pelo Instituto Mineiro de Gestão das Águas/IGAM e a porção
espacial da bacia hidrográfica do rio Doce referente ao Espírito Santo, disponibilizado pela Agência
Nacional de Águas/ANA; todos arquivos com sistema de coordenadas geográficas e South
American Datum 1969/SAD69. Sobre o mapa da bacia do rio Doce, compreendendo uma área de
71.690Km2 em Minas Gerais e 11.290Km2, num total de 82.980Km2, foram plotados os valores
médios de pluviosidade, de cada um dos trinta e seis decêndios para as estações pluviométricas,
separadamente.
2.1. Critério adotado para período chuvoso (DPC) e período seco (DPS)
Para calcular a precipitação média sazonal da chuva, foi computado o somatório da
freqüência de ocorrência da variável pluviosidade para a série dos 36 decêndios das estações
chuvosa e seca, dividido pelo período de anos correspondente a cada um dos 52 postos
pluviométricos da ANA, tal que:
nd
∑ di
Pm =
i =1
N
em que:
Pm = Precipitação média sazonal DPC e DPS por ano
nd = número de decêndios DPC e DPS
di = acumulado de chuvas DPC e DPS
(1)
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nd
∑ di = somatório das precipitações acumuladas por decêndio, DPC e DPS
i =1
N = número de anos de dados para cada local
Importante salientar, que o terceiro decêndio de fevereiro é composto de 8 dias em anos normais e 9
dias em ano bissexto.
3. RESULTADOS
Foram gerados 36 mapas decendiais da média de chuvas. A estação chuvosa (outubro a março),
apresentou valores pluviométricos entre 70,1mm a 120 mm, nos setores sudoeste, oeste e noroeste
desde o decêndio 32º ao 3º, correspondendo aos meses de novembro a janeiro, enquanto o centronorte, centro-sul e o leste apresentaram valores, variando de 10,1mm a 70 mm, desde o decêndio
28º ao 31º . A estação seca, de abril a setembro, destacou os setores sudoeste, oeste e leste que
apresentaram valores pluviométricos entre 20,1mm a 50 mm, referentes aos decêndios 10º, 15º e
27º (abril, maio e setembro), enquanto o centro-norte e centro-sul apresentaram valores,inferiores,
entre 0,1mm a 20 mm nos decêndios 11º e 26º, (abril e setembro). O setor leste da Bacia, devido à
influência oceânica, apresenta os maiores valores de pluviosidade em todos os decêndios.
Deve-se salientar que, no período de outubro a março, as maiores médias pluviométricas
anuais, estão representadas pelo maior intervalo de classe, com valores mais elevados, variando
entre 40,1 mm a 120 mm, nos setores: norte, noroeste, oeste, sudoeste e sul. Outro aspecto
importante, relaciona-se ao setor sudoeste da bacia, no qual as chuvas passam por fases de
transição, coincidindo com a entrada de sistemas frontais na região a partir dos 1º, 2º e 3º decêndios
de setembro (figuras 2a, 2b e 2c).
Quanto à localização da média de chuvas em áreas isoladas distribuídas pela bacia, elas
coincidem com aquelas que apresentam altitudes mais elevadas, demonstrando com isso uma
influência maior da topografia nestas áreas. Importante salientar, que em plena estação chuvosa na
mudança dos meses de janeiro para fevereiro (figuras 3a e 3b), observa-se uma brusca redução na
média pluviométrica, ou seja, o intervalo de 41,1 a 120 mm altera-se para 20,1 a 70,0 mm.
Tal fato confirma os resultados de Cupolillo (1997) e os de Lage et alli (2005), o primeiro
demonstrando a alta freqüência média de veranico nos decêndios de fevereiro em todo Estado de
Minas Gerais e o segundo, baseando-se em dados das normais climatológicas de 1961-1990 para as
estações climatológicas do INMET situadas na bacia do Rio Doce, temporalmente demonstrando a
forte redução das chuvas no mês de fevereiro.
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(a)
(b)
(c)
Figura 2: Média de precipitação na Bacia do Rio Doce para os decêndios 1º(a), 2º (b) e
3º (c) de setembro. Fonte de Dados: ANA
(a)
(b)
Figura 3: Média de precipitação na Bacia do Rio Doce para os decêndios
3º de janeiro (a) e 1º de fevereiro (b).
Fonte de Dados: ANA
4. COMENTÁRIOS FINAIS
O regime pluviométrico, das maiores cotas pluviométricas para as menores, caracteriza-se por
apresentar sentido oeste - leste. Os postos pluviométricos localizados no Norte e Leste, apresentam,
predominantemente, menores cotas de pluviometria, enquanto os do Sul e Oeste as maiores cotas. O
início da estação chuvosa passa por fases de transição, que coincidem com a entrada de sistemas
frontais na região. Tal fato contribui para que a estação chuvosa inicie-se no 1º decêndio de
setembro (figura 2a) no setor sudoeste enquanto o restante da bacia ainda está na estação seca,
atinja os setores oeste e norte no 2º decêndio de setembro (figura 2b), e alcance toda bacia no 3º
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decêndio de setembro (figura 2c). Quanto à localização predominante dos valores maiores de
pluviosidade nos setores noroeste, oeste e sudoeste coincidem com as áreas que apresentam
altitudes mais elevadas, demonstrando com isso, mais uma vez, a forte influência orográfica nestas
áreas. Todos os decêndios do mês de fevereiro sofrem brusca diminuição das chuvas. A estação
chuvosa tem início mais provável no 1º decêndio de setembro, (figura 2c), na porção sudoeste e
leste da bacia e o seu término entre o 2º e 3º decêndio do mês de abril. A estação seca tem início
mais provável no 1º decêndio de maio e o seu término no 2º decêndio de setembro.
AGRADECIMENTOS: A ANA pelos dados. À UEMG e FAPEMIG pelo financiamento da bolsa
de doutorado da primeira autora.
5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
ABREU, M.L., A Estação Chuvosa de Minas Gerais: A Zona de Convergência do Atlântico Sul. III
Simpósio Brasileiro de Climatologia Geográfica, Salvador-BA, 1998.
CLIMANÁLISE ESPECIAL. Cachoeira Paulista, Edição comemorativa de 10 anos, 1996.
COELHO, C. W. G. A, Estudo da variabilidade espacial das chuvas em Belo Horizonte a partir
da expansão da rede pluviométrica: Uma análise qualitativa. Dissertação de Mestrado,
Departamento de Geografia, Instituto de Geociências,UFMG, Belo Horizonte – MG, julho de 2006.
CUPOLILLO, Fulvio. Períodos de estiagem durante a estação chuvosa no estado de Minas
Gerais: Espacialização e aspectos dinâmicos relacionados. Tese de Mestrado, Departamento de
Engenharia Agrícola, UFV, Viçosa – MG, dezembro de 1997.
LAGE, M.R., CUPOLILLO, F., ABREU, M.L., Aspectos Climáticos da Bacia do Rio Doce. XI
Simpósio Brasileiro de Geografia Física Aplicada. São Paulo – SP, 2005.
MINUZZI, ROSANDRO B. A influência dos fenômenos El Niño e La Niña nos veranicos do
estado de Minas Gerais. Tese de Mestrado, Departamento de Engenharia Agrícola, UFV, Viçosa –
MG, julho de 2003.
STRAUCH, N (ORG); A Bacia do Rio Doce: Estudo Geográfico. IBGE. Rio de Janeiro, RJ:
Fundação Instituto Brasileiro de Geografia Estatística, 1955, 199 p.