anomalia da precipitação pluviométrica na

ANOMALIA DA PRECIPITAÇÃO PLUVIOMÉTRICA NA REGIÃO NOROESTE
DO ESTADO DO PARANÁ
ROSEGHINI, Wilson Flávio Feltrim
Acadêmico de Geografia e bolsista do CNPq – PIBIC da Universidade Estadual de Maringá
NERY, Jonas Teixeira
Docente do Departamento de Física da Universidade Estadual de Maringá
MARTINS, Maria de Lourdes Orsini Fernandes
Técnica do Departamento de Física da Universidade Estadual de Maringá
RESUMEN
El objetivo de este trabajo es estudiar la precipitación del período lluvioso (diciembre a
febrero) y del período seco (junio a agosto) del área noroeste del Estado de Paraná, a traves de
los parámetros estadísticos promedio e anomalía. Por ser un área de transición climática,
debido al la situación geográfica (Trópico de Capricornio) ésta se vuelve una área de
dinámica compleja. Así, ellos se estudiaron las anomalías para algún eventos El Niño y La
Niña dentro del período, utilizando la serie de la precipitación pluviométrica de la Estación
Climatológica de Maringá (ECPM), Instituto Agronómico de Paraná (IAPAR) e Agencia
Nacional de Energia Eléctrica (ANEEL), en el período de 1972 a 1997. Puede observarse en
este estudio que dentro del área noroeste la variabilidad de la precipitación por el verano y por
el invierno, en qué involucra las anomalías de los períodos lluviosos y secos, mientras
presentando las diferencias significantes entre las porciones diferentes que componen el área.
INTRODUÇÃO
O Paraná apresenta diversos tipos de clima, solo e cobertura vegetal, possuindo diferenciada
formação geológica e conformação geomorfológica. Apresenta todas as características de
zona de clima tropical na sua região norte e de zona de clima subtropical em quase todo o
restante do seu território. Esta conformação geográfica, também determina as flutuações
pluviométricas para cada agrupamento (NERY et al., 1996).
O clima subtropical que predomina no Paraná caracteriza-se por apresentar temperaturas
médias anuais de até 22oC no norte do Estado e abaixo de 18oC no sul, podendo atingir até
35oC no verão (máxima) e 0oC no inverno (mínima). Nas áreas mais elevadas, o verão é suave
e o inverno frio, com geadas freqüentes. A precipitação varia entre 1400 e 2200mm anuais,
com chuvas bem distribuídas e ausência de estação seca definida.
A ocorrência de precipitação na Região Sul do Brasil se deve principalmente a penetração de
sistemas frontais, mais precisamente da Frente Polar Atlântica, associada com a umidade
proveniente da região norte do Brasil. Além das chuvas frontais, também ocorrem na região
chuvas convectivas (principalmente no verão, devido a maior intensidade da Massa Tropical
Atlântica) e das linhas de instabilidade (conjuntos de células convectivas de forte intensidade)
formadas pela Massa Tropical Continental (Planície do Chaco). Já, as chuvas orográficas
ocorrem em áreas restritas às Serras do Mar principalmente.
Por ser uma área de transição climática, devido à sua localização geográfica (cortada pelo
Trópico de Capricórnio), a região torna-se complexa, sendo assim, o presente estudo tem o
propósito de analisar as precipitações pluviométricas da região noroeste do Paraná e suas
flutuações em diferentes escalas temporais. Os desastres naturais são parte do meio ambiente
e afetam vidas e atividades de um grande número de pessoas ao redor do globo, sendo uma
das causas consideráveis de perdas econômicas e sociais (KOGAN, 1997 citado por ALVES
et al., 1998). Segundo OBASI (1994), os desastres naturais estão diretamente associados com
eventos climáticos extremos, ou outros relacionados aos mesmos. Todos os dias o planeta
experimenta numerosas condições atmosféricas extremas que induzem desastres naturais
como secas, inundações, furacões, ciclones tropicais e muitos outros. Entre estes, as secas ou
períodos de estiagens prolongadas estão entre os mais danosos fenômenos do meio ambiente.
Uma das atividades mais vulneráveis aos períodos de secas é a agricultura. Os impactos destes
desastres naturais não poupam nem mesmo países onde existe um alto grau de tecnologia
agrícola. Por exemplo, o impacto da mais recente seca nos Estados Unidos, em 1988 causou
um prejuízo de 40 bilhões de dólares na sua economia (KOGAN, 1997 citado por ALVES et
al., 1998). No Brasil, os dados são conflitantes e nem sempre disponíveis, mas é bem
provável que as perdas econômicas e sociais sejam bem consideráveis quando da ocorrência
destes desastres.
O Estado do Paraná está incluído entre os Estados brasileiros que se sobressaem na produção
agrícola. Esta produção representa 30 a 33% da sua arrecadação e mais 30%,
aproximadamente, devido a industrialização destes produtos, portanto, cerca de 60% dos
recursos arrecadados provêm diretamente do setor agrícola, principalmente das regiões norte e
noroeste do Estado. Considerando que a sua economia depende dessa produção, devemos
salientar a importância da precipitação como reguladora da produção agrícola do Paraná.
Nos últimos anos, a soja desenvolveu-se extraordinariamente no Sul do Brasil, principalmente
na região noroeste do Paraná, alimentando muitas indústrias de óleos vegetais. Isto ocorre
porque o soja é um produto de exportação e o governo incentiva sua produção para o mercado
externo, fazendo com que muitos agricultores abandonem a policultura, usando apenas o
sistema de rotação de culturas.
Diversos trabalhos foram realizados no Paraná, com o objetivo de determinar períodos de
semeadura com menor risco. Assim, a partir de 1980, com base em análise de riscos de
geadas, altitude, coordenadas geográficas como latitude e tipos de solos, o Paraná foi dividido
em seis zonas distintas, para as quais foram feitas recomendações de cultivares e época de
semeadura (PETRUCCI et al., 1980).
A região noroeste do Estado do Paraná, ainda tem na agropecuária a sua principal atividade
econômica, direta ou indiretamente (NERY et a.,1996a). O sucesso de uma safra agrícola,
geralmente implica em um aquecimento do setor terciário (comércio e serviços) no Estado e o
inverso também ocorre. Segundo SANTOS (1995), existe um forte vínculo entre a produção
agrícola e as condições do tempo, particularmente nos seus aspectos térmicos e hídricos, estes
influem indiretamente na economia do Estado.
METODOLOGIA
Foram utilizadas séries de precipitações pluviométricas relacionadas na Tabela 1, obtidas
junto a ANEEL (Agência Nacional de Energia Elétrica), Instituto Agronômico do Paraná
(IAPAR) e Estação Climatológica Principal de Maringá (ECPM).
O período estudado foi de 1972 a 1997. Com base nestas séries, fez-se a análise através de
parâmetros estatísticos, tais como anomalia e média, utilizando o software Excel.
Também foi utilizado o software Surfer para a elaboração do mapa da região com sua
localização e distribuição dos postos pluviométricos (Figura 1). Na construção das isolinhas
de precipitação, utilizou-se também o software Surfer com o método de interpolação Kriging,
que oferece uma melhor distribuição espacial das isolinhas da variável estudada.
Expressões de medidas de tendência central utilizadas:
P(e, a ) =
1
N
N
∑ P(e, a )i
i =1
A média é utilizada para descrever a série, sendo µ o valor médio de uma série de N valores
Pi. A média aritmética proporciona uma informação que caracteriza o sinal, dando uma ordem
de magnitude à mesma.
Para o cálculo da anomalia, utilizou-se a seguinte expressão:
)
P(e, p ) = P(e, m ) − P(e, a )
)
Sendo P(e, p ) a anomalia da precipitação para uma estação “e” no período correspondente ao
ano de El Niño ou La Niña, conforme Tabela 2, P(e, m ) a precipitação de uma determinada
[
]
estação num mês qualquer e P(e, a ) a precipitação de uma determinada estação “e” no
período estudado “a”.
Tabela 1. Postos pluviométricos com suas respectivas latitudes, longitudes, altitudes e
períodos.
Nº
01
02
03
04
05
06
07
08
09
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
Estação
Apucarana
Bela Vista do Paraíso
Cianorte
Corbélia
Guaíra
Ibiporã
Ivaiporã
Londrina
Mariluz
Maringá
Porto Paraíso do Norte
Porto Mendes Gonçalves
Palotina
Paranavaí
Sta. Isabel do Ivaí
Umuarama
Pontal – SP
Euclides da Cunha – SP
Faz. Nova Pontal – SP
Rosana – SP
Rosanela – SP
Teodoro Sampaio – SP
Naviraí – MS
Latitude (S)
23o 30'
22o 57'
23o 40'
24o 38’
24o 04'
23o 16'
24o 15’
23o 18'
23o 55'
23o 25'
23o 19'
24o 30’
24o 18'
23o 05'
23o 00'
23o 44'
22o 37’
22o 32’
22o 35’
22o 35’
22o 33’
22o 30’
23o 05’
Longitude (W)
51o 32'
51o 12'
52o 35'
53o 06’
54o 15'
51o 01'
51o 39’
51o 09'
53o 08'
51o 57'
52o 40'
54o 20’
53o 55'
52o 26'
53o 11'
53o 17'
52o 10’
52o 35’
52o 49’
53o 03’
52o 25’
52o 10’
54o 14’
Altitude (m)
746
600
530
330
218
484
650
585
320
542
250
150
310
480
400
480
255
300
260
240
300
350
476
Período
1972 – 1997
1972 – 1997
1972 – 1997
1972 – 1997
1972 – 1997
1973 – 1997
1972 – 1997
1972 – 1997
1972 – 1997
1976 – 1997
1972 – 1997
1972 – 1992
1972 – 1993
1972 – 1997
1972 – 1997
1972 – 1993
1972 – 1997
1972 – 1997
1972 – 1997
1972 – 1997
1972 – 1997
1972 – 1997
1972 – 1995
-22.50
20 18
-23.00
17 21
2
15
23
-23.00
22
19
14
11
1
3
16
-23.50
8 6
10
9
-24.00
5
7
13
-24.00
12
4
-25.00
-24.50
-54.00
-53.50
-53.00
-52.50
-52.00
-51.50
-26.00
-54.00
-53.00
-52.00
-51.00
-50.00
-49.00
Figura 1 – Localização da região noroeste e dos postos pluviométricos em estudo.
ANÁLISE DOS DADOS E DISCUSSÕES
A região noroeste do Estado do Paraná apresenta altitudes variando de aproximadamente
700m na porção leste a valores de 350m na porção noroeste e sudeste da mesma. Desta forma
pode-se observar que seu relevo não é tão acentuado, pois não apresenta significativo
contraste altimétrico em toda sua extensão. Mesmo assim, sua precipitação pluviométrica
apresentou uma significativa variabilidade, podendo-se notar que em dezembro houve uma
maior amplitude desta variável a sudoeste da região com valores de 480mm,
aproximadamente.
Já o mês de janeiro apresentou valores de 410mm a leste da mesma região, considerando-se
os meses mais úmidos de dezembro a fevereiro, na região noroeste do Paraná, Figura 3. O
mês de junho também apresentou uma significativa variabilidade, com valores de 400mm na
porção leste desta região. O mês de menor precipitação em toda a região noroeste foi o mês de
agosto, com 160mm de precipitação pluviométrica, na porção centro leste da região noroeste
do Estado. O total da precipitação média anual, para efeito comparativo, é evidenciado na
Figura 2.
Embora a região noroeste do Estado do Paraná, não apresente uma complexidade de relevo
em toda a sua extensão, a dinâmica de circulação de massas de ar sobre esta região possibilita
uma significativa variabilidade da precipitação com maiores alturas pluviométricas
principalmente nos meses de dezembro e janeiro e menores valores de alturas pluviométricas
nos meses de junho, julho e agosto (Figuras 3 e 4).
Figura 2 – Total de precipitação média anual para o período de 1972-97 (mm).
-22.50
-23.00
-23.50
-24.00
-24.50
-54.00
-53.50
-53.00
-52.50
-52.00
-51.50
Figura 3 – Total de precipitação média para o período chuvoso (mm).
-22.50
-23.00
-23.50
-24.00
-24.50
-54.00
-53.50
-53.00
-52.50
-52.00
-51.50
Figura 4 – Total de precipitação média para o período seco em mm (junho a agosto).
Foram calculadas as anomalias da precipitação para os períodos úmidos e secos. A partir
desses cálculos, construi-se gráficos de anomalias das precipitações, para cada período seco e
chuvoso, de alguns anos sem e com variabilidade interanual (El Niño e La Niña) com os
períodos classificados segundo Trenberth (1997) e adaptado por BALDO (1999), conforme a
Tabela 2.
Tabela 2 - El Niño e La Niña definidos a partir da temperatura da superfície do mar no
Oceano Pacífico para a região do El Niño (1+2) e excedendo valores de 0.4ºC (positivo ou
negativo).
El Niño (1+2)
Fev/72 a fev/73
Mai/76 a jan/77
Jun/79 a jan/80
Jul/82 a out /83
Out/86 a dez/87
Nov/91 a jun/92
Fev/93 a jun/93
Out/94 a fev/95
Duração/Meses
13
9
8
17
15
8
5
5
La Niña (1+2)
Abr/73 a fev/74
Out/74 a jan/76
Jan/85 a dez/85
Abr/88 a dez/88
Mai/89 a set/89
Mar/94 a set/94
Abr/95 a ago/95
Abr/96 a jan/97
Duração/Meses
11
16
12
9
5
7
5
10
Fonte: BALDO, 1999.
Nas Figuras 5, 6 e 7 observa-se valores de anomalias da precipitação para alguns anos
selecionados. Como o período úmido começa em dezembro de um ano e termina em fevereiro
do ano seguinte tem-se, nestas figuras, os anos 1977/78, 1982/83, 1988/89 analisados.
Na figura 5, considerada como um ano normal (sem variabilidade interanual), são
evidenciadas anomalias negativas em toda sua porção, mas em relação as anomalias dos anos
de 1988-1989 (Figura 7) para esse período, a maior parte da região apresentou anomalias
positivas, com valores negativos, na porção central da mesma. Os maiores valores de
anomalias positivas (140mm acima do valor médio) ocorrem na porção sudeste da região em
estudo.
Alguns anos dentro do período seco são apresentados nas Figuras 8, 9 e 10. O período seco do
ano de 1977 (Figura 8) apresentou anomalias negativas em praticamente toda a região,
exceção a porção leste da região. Em relação ao período seco do ano de 1983 (Figura 9), a
anomalia foi positiva em toda região. O ano de 1988 (Figura 10) apresentou anomalias com
valores significativamente maiores que os outros dois períodos estudados, de anomalias
negativas.
Desta forma pode-se concluir uma variabilidade de precipitação significativa dentro de cada
período e de um período ao outro. Tal variabilidade sugere uma dinâmica de circulação
complexa na região. Para uma análise mais detalhada dessa variabilidade da precipitação seria
necessário o estudo de outras variáveis meteorológicas, em diferentes níveis (por exemplo,
850 hPa, 500 hPa e 200 hPa) para determinar alguns padrões de circulação que possibilitariam
entender a dinâmica predominante nesta região do Estado do Paraná.
Tal complexidade está associada a fatores dinâmicos, tais como sistemas frontais, Zonas de
Convergência do Atlântico Sul, Baixa do Chaco, linhas de instabilidade que em determinados
períodos atuam predominantemente um sobre o outro, gerando essa complexa variabilidade
sobre a região noroeste do Estado.
-22.50
-23.00
-23.50
-24.00
-24.50
-54.00
-53.50
-53.00
-52.50
-52.00
-51.50
Figura 5 – Anomalia do período chuvoso para o ano de 1977/78 (mm).
-22.50
-23.00
-23.50
-24.00
-24.50
-54.00
-53.50
-53.00
-52.50
-52.00
-51.50
Figura 6 – Anomalia do período chuvoso para o ano de 1982/83 (mm).
-22.50
-23.00
-23.50
-24.00
-24.50
-54.00
-53.50
-53.00
-52.50
-52.00
-51.50
Figura 7 – Anomalia do período chuvoso para o ano de 1988/89 (mm).
-22.50
-23.00
-23.50
-24.00
-24.50
-54.00
-53.50
-53.00
-52.50
-52.00
-51.50
Figura 8 – Anomalia do período seco para o ano de 1977 (mm).
-22.50
-23.00
-23.50
-24.00
-24.50
-54.00
-53.50
-53.00
-52.50
-52.00
-51.50
Figura 9 – Anomalia do período seco para o ano de 1983 (mm).
-22.50
-23.00
-23.50
-24.00
-24.50
-54.00
-53.50
-53.00
-52.50
-52.00
-51.50
Figura 10 – Anomalia do período seco para o ano de 1988 (mm).
CONCLUSÃO
Observa-se que as precipitações: média anual, média para o período chuvoso e média para o
período seco apresentam-se com maiores valores na porção sudeste e menores na porção
noroeste da região estudada.
Pode-se observar através do cálculo da anomalia que o ano de 1983 (El Niño) apresenta
anomalias significativamente positivas para o período seco (junho a agosto). Para o período
chuvoso 1982/83 (dezembro a março) acontece o mesmo.
Em relação ao ano de La Niña (1988) tanto para o período seco quanto para o período
chuvoso 1988/89, observa-se que as anomalias foram negativas em toda região noroeste, com
valores baixos de precipitação.
Nota-se que diferentes dinâmicas de circulação atmosférica atuam na região, sendo as baixas
térmicas da planície do Chaco e a Zona de Convergência do Atlântico Sul (ZCAS), associadas
com a posição geográfica (Trópico de Capricórnio) e sistemas frontais predominantes no
período úmido da região estudada. Observa-se também que no período seco predominam os
sistema frontais (Frente Polar Atlântica) com menores índices pluviométricos, mas trazendo
temperaturas mais baixas, devido a penetração da Massa Polar.
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