Eventos secos e chuvosos na Bacia Hidrográfica do Rio Paraíba do Sul: variabilidade espaço-temporal e tendência

por Gildo Rafael de Almeida Santana publicado 09/04/2021 08h47, última modificação 09/04/2021 08h47

Orientador(es)

Orientador: Vicente de Paulo Santos de Oliveira

Coorientador: Jader Lugon Junior

Coorientadora: Maria Gertrudes Alvarez Justi da Silva

Resumo

Os registros de ocorrência de eventos extremos de precipitação, seja por excesso ou déficit, mostram como a população, em geral, está suscetível aos danos causados por esses fenômenos. No campo ou na cidade, os desastres naturais são responsáveis por danos econômicos, materiais e humanos e, dependendo da vulnerabilidade da comunidade, esses danos podem ser catastróficos. O objetivo deste trabalho foi estudar e caracterizar os extremos de precipitação (déficit ou excesso) na Bacia Hidrográfica do Rio Paraíba do Sul. Para isso, foram utilizados dados de precipitação de 88 postos pluviométricos, para o período de 1970 a 2018. Neste estudo, os eventos extremos de precipitação (déficit ou excesso) foram caracterizados pelo Índice Padronizado de Precipitação, na escala de 12 meses (SPI-12). Para detectar tendências estatisticamente significativas, utilizou-se o teste estatístico não paramétrico de Mann-Kendall. A magnitude das tendências foi obtida pelo estimador de Sen. A partir das séries temporais do SPI-12, identificou-se que os eventos de déficit e excesso de precipitação mais severos e de maior abrangência espacial, ocorridos entre 1970 a 2018, foram registrados em 2014 (73,0% da área) e 1983 (77,5% da área), respectivamente. Com relação a localização exata (área) da bacia atingida por cada um dos eventos mais severos e de maior abrangência espacial, destaca-se a região norte da bacia por ser a mais atingida pelos eventos secos. Na análise de tendência das séries anuais de precipitação, as maiores magnitudes positivas (acima de 9 mm/ano) foram observadas em Areal-RJ, Patrocínio do Muriaé-MG, Jussara-MG, Carangola-MG e Fazenda São João-SP. Nas magnitudes negativas, destacam-se as registradas em Vigário Descarga D’água-RJ (-38,88mm/ano) e Alto S. do Mar-B Mato Limpo-SP (-32,78mm/ano), por apresentarem elevadas taxas de diminuição. De modo geral, os resultados obtidos sinalizam que o regime pluviométrico na Bacia do Rio Paraíba do Sul vem sofrendo alterações locais, apresentando tendência significativa (ao nível de confiança de 95%) positiva em 5 postos pluviométricos e negativa em 6 postos, ou seja, em algumas regiões os totais de precipitação vêm diminuindo e em outras vêm aumentando. Assim, este estudo assinala para a importância do monitoramento hidrológico pontual e regional. Espera-se que os resultados obtidos neste estudo possam subsidiar ações de planejamento e gestão hídrica e ambiental, visando reduzir a vulnerabilidade aos danos causados pela ocorrência de eventos extremos de precipitação na área de estudo.

Palavras-chave: Índice de Precipitação Padronizada. Déficit e Excesso de Precipitação. Tendência Climática. Extremos Climáticos.

Abstract

Records of the occurrence of extreme precipitation events, whether due to excess or deficit, show how the population, in general, is susceptible to the damage caused by these phenomena. In the countryside or in the city, natural disasters are responsible for economic, material and human damage and, depending on the vulnerability of the community, such damage can be catastrophic. The objective of this work was to study and characterize the extremes of precipitation (deficit or excess) in the Paraíba do Sul River Basin. For this purpose, precipitation data from 88 pluviometric stations were used for the period from 1970 to 2018. In this study, extreme precipitation events (deficit or excess) were characterized by the Standardized Precipitation Index, on the 12-month scale (SPI-12). To detect statistically significant trends, the Mann-Kendall non-parametric statistical test was used. The magnitude of the trends was obtained by the estimator of Sen. From the SPI-12 time series, it was identified that the most severe deficit and excess precipitation events, occurring between 1970 and 2018, were recorded in 2014 (73.0% of the area) and 1983 (77.5% of the area), respectively. With regard to the exact location (area) of the basin affected by each of the most severe events and with the greatest spatial coverage, the northern region of the basin stands out for being the most affected by dry events. In the trend analysis of the annual precipitation series, the highest positive magnitudes (over 9 mm / year) were observed in Areal-RJ, Patrocínio do Muriaé-MG, Jussara-MG, CarangolaMG and Fazenda São João-SP. In the negative magnitudes, those recorded in Vigário Descarga D'água-RJ (-38.88mm / year) and Alto S. do Mar-B Mato Limpo-SP (-32.78mm / year) stand out, as they present high rates decrease. In general, the results obtained indicate that the rainfall regime in the Paraíba do Sul River Basin has undergone local changes, presenting a significant trend (at the 95% confidence level) positive in 5 pluviometric stations and negative in 6 stations, that is, in some regions total precipitation has been decreasing and in others it has been increasing. Assim, este estudo assinala para a importância do monitoramento hidrológico pontual e regional. Espera-se que os resultados obtidos neste estudo possam subsidiar ações de planejamento e gestão hídrica e ambiental, visando reduzir a vulnerabilidade aos danos causados pela ocorrência de eventos extremos de precipitação na área de estudo.

Keywords: Standardized Precipitation Index. Precipitation Deficit. Climate Trend. Climatic extremes.

Dissertação

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