VARIABILIDADE ANUAL DA TEMPERATURA MÉDIA EM SÃO LUIS
Carlos Márcio de Aquino Eloi1, Barbaro Moya2, Sandra Oliveira Sá3,7, Ewaldo Eder
Carvalho Santana4, Jucivan Ribeiro Lopes5, Gunter de Azevedo Reschke6
1,3,5,6
UEMA/CCA/NUGEO-Brasil - São Luis – [email protected]
2
Centro Meteorológico Provincial – Cuba - Matanzas
4
UEMA/CECEN/DEMATI-Brasil - São Luis
RESUMO: Para minimizar o grau de incerteza sobre o futuro cenário climático do Maranhão,
faz-se necessário estudar a variabilidade natural do clima visando o aperfeiçoamento da
modelagem climática. Este trabalho avalia o comportamento da temperatura média do ar em
São Luis entre 1901 e 1975 utilizando uma série histórica de 1970-1995 (ICEA/COMAER) e
dados obtidos com modelo IPCC. O conjunto de dados observados apresenta média de 27.95 °C
e desvio padrão de 0.486. Os resultados da análise de regressão linear simples confirmam que
existe adequada correlação entre os valores medidos e os preditos pelo modelo do IPCC, sendo
possível completar a serie para período 1901-1995. Observou-se pequena variabilidade anual da
temperatura média do ar e tendência de aquecimento.
ABSTRACT: To minimize the uncertainty about future climates scenario in Maranhão, it is
essential to study the natural variability of climate aiming at the improvement of climate
modeling. This work analyses the behavior of the average air temperature in São Luis from
1901 to 1995 through a historical series 1970-1995, which was obtained from the Institute of
Air Space Control of Brazil (ICEA/COMAER), and data obtained from IPCC. Discriminate
analyze showed that the observed data set has an average temperature of 27.95 °C and standard
deviation of 0.486. The result of simple linear correlation analysis confirms that there is proper
correlation between the measured values and those predicted by the IPCC model. With this
result, it was possible to complete the series for the period 1901-1995. There was a small
average annual temperature variability and tendency to increase.
INTRODUÇÃO
Hansen et al. (2006) informaram que a temperatura superficial do globo terrestre tem
aumentado cerca de 0,2 °C por década nos últimos trinta anos. Essa tendência de aquecimento
foi confirmada pelo IPCC-AR4 (IPCC, 2007), que indica um aumento da temperatura média
global da Terra entre 1,8 e 4,0 ºC até 2100. Esse aumento pode ser ainda maior (6,4 ºC) se a
população e a economia continuarem crescendo rapidamente e se for mantido o consumo
intenso dos combustíveis fósseis.
Pesquisas indicam que este aumento de temperatura não é homogêneo, algumas regiões
tendem a aquecer mais do que outras. Em particular, na Amazônia a temperatura poderá sofrer
um aumento médio de 1,8 a 7,5 °C até 2080 (Magrin et. al., 2007; Pinto et al., 2010). Ambrizzi
et al. (2007), utilizando três modelos regionais que foram integrados numericamente para a
América do Sul, a partir de dados iniciais obtidos do modelo climático global do Hadley Centre,
concluíram que para o período 2071-2100, em relação ao período 1961-1990, o maior
aquecimento ocorrerá na Amazônia com aquecimento entre 4-8 ºC para o cenário A2 de
emissões de gases de efeito estufa e, de 3-5 ºC para o cenário B2.
Marengo & Camargo (2008) investigaram a tendência das temperaturas mínima e máxima,
amplitude térmica diurna, e os índices derivados da temperatura extrema do período de 19602002 para a região sul do Brasil. Os resultados indicam um aumento na temperatura mínima e
máxima, e constataram valores negativos da amplitude térmica anual e sazonal nos últimos 40
anos. Os autores identificaram que a frequência de dias quentes aumentou durante o inverno e
verão, especialmente nas duas últimas décadas e, verificaram também que a ocorrência de
eventos extremos de frios e condições de resfriamento ocorridas em 1975, 1994 e 2000
aumentou a frequência de dias mais quentes.
Apesar da alta vulnerabilidade climática do Estado do Maranhão, comparável a do semiárido do Brasil, não há estudos consistentes que indiquem tendências ou cenários climáticos.
Um dos maiores entraves é a falta de dados confiáveis de longo prazo e/ou o acesso restrito a
estas informações que permita fazer diagnósticos e prognósticos do clima da região. Portanto,
este trabalho visa avaliar o comportamento da temperatura média do ar em São Luis entre 1901
e 1995 utilizando uma série histórica de 1970-1995 (ICEA/COMAER) e dados obtidos com
modelo IPCC.
METODOLOGIA
A área de estudo compreende a cidade de São Luis, localizada na Ilha do Maranhão, que
compõe a Mesorregião Norte Maranhense. De acordo com IBGE (2010), São Luis possui área
de 831,7 km², população de 1.027,098 de hab. e densidade demográfica de 1.223,63 hab/km².
Apresenta duas estações bem definidas, chuvosa e seca.
Foram utilizados neste trabalho: (i) série histórica de temperaturas máximas e mínimas
registradas entre 1970 e 1995 na Estação Meteorológica de Superfície (Lat. 02º 35'S, Long. 044º
14'W, Alt. 53m) do Aeroporto Marechal Cunha Machado (SBSL), obtida junto ao Instituto de
Controle do Espaço Aéreo (ICEA/CTA/COMAER); (ii) série histórica 1901-1995 estimada por
modelo do IPCC; e (iii) pacote estatístico Minitab®. Os dados de temperatura média do ar da
série 1970-1995 foram calculados por meio da equação Tmed=(Tmax+Tmin)/2. A metodologia
incluiu a análise discriminante dos dois conjuntos de dados estudados e a validação dos valores
estimados pelo modelo do IPCC por meio de regressão linear simples e correlação.
RESULTADOS
Os resultados estatísticos descritivos dos dados da Estação Aeroporto de São Luis e
gerados pelo modelo IPCC são apresentados na Tabela 1. Observa-se uma pequena
variabilidade anual para os dois conjuntos.
A Figura 1 mostra os histogramas dos dois conjuntos de dados estudados com curva normal
de ajuste. Observa-se uma pequena assimetria à esquerda para ambas variáveis, o que significa
uma leve tendência a temperaturas maiores que a média.
Para verificar a acurácia dos dados IPCC, realizou-se uma análise de regressão linear entre as
duas variáveis para 26 anos de dados, obtendo-se a equação y = -1.19 +1.08x, onde y representa
os dados do Aeroporto e x representa os dados do IPCC. A Figura 2 mostra resultados da análise
de regressão linear. O histograma dos resíduos mostra pequena assimetria à esquerda indicando
maior frequência para desvios positivos (Figura 2a) e o gráfico dos desvios por ordem de
observação confirma a maior concentração de desvios positivos (Figura 2b). Quanto à
distribuição de probabilidades para os resíduos, verificou-se maior probabilidade para os
resíduos em torno de 0,25ºC. A variação dos resíduos é de aproximadamente 0,6ºC. A
correlação linear foi estimada como sendo 0,847, o que demonstra boa correlação entre os dados
medidos e aqueles estimados pelo modelo do IPCC.
A Figura 3 mostra o comportamento da temperatura média do ar entre 1901-1995. Nessa
série histórica o período 1901 a 1969 foi estimado pelo modelo IPCC. Pode-se verificar uma
tendência de aumento anual de temperatura média do ar e pequena variabilidade.
Mesmo que pouco pronunciada, essa tendência de aquecimento em São Luis confirma os
resultados obtidos por Aquino Eloi et al. (2009). Dentre as causas mais prováveis pode-se
destacar o grande aumento populacional, a intensificação do uso e mudança de uso da terra e
aumento da intensidade da radiação solar. Os resultados ora apresentados são preliminares e
fazem parte de um amplo estudo da variabilidade climática da cidade de São Luis.
4. CONCLUSÃO
Existe adequada correlação entre os dados de temperatura média do ar observados e aqueles
estimados pelo modelo IPCC para São Luis no período 1970-1995, com coeficiente de
correlação de 0,847. Este resultado fornece certo grau de precisão e permite que o modelo do
IPCC possa ser utilizado para completar uma série de temperaturas médias do ar entre 1901 e
1995. Observou-se pequena variabilidade anual da temperatura média do ar e tendência de
aquecimento.
AGRADECIMENTOS:
Os autores agradecem ao ICEA/CTA/COMAER, UEMA, FAPEAD e FAPEMA.
REFERENCIA
Ambrizzi, T.; Rocha, R.P.; Marengo J.A.; Pisnitchenko, I.; Nunes, L.A.; Fernandez, J. P.R.
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Biodiversidade e Florestas, Diretoria de Conservação da Biodiversidade - Mudanças
climáticas globais e efeitos sobre a biodiversidade – Sub projeto: Caracterização do clima
atual e definição das alterações climáticas para o território brasileiro ao longo do século XXI.
Brasília.
Aquino Eloi, C.M., Sá, S.O., Silva, R.M., Azevedo Gunter, G. 2009. Climate change
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6, 282028.
Hansen, J., Mki. Sato, R. Ruedy, K. Lo, D.W. Lea, and Medina-Elizade, M. 2006. Global
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IPCC Fourth Assessment Report. (IPCC AR4). 2007. Climate Change 2007: Synthesis Report.
Magrin, G., et. al. Latin America. Climate Change 2007: Impacts, Adaptation and Vulnerability.
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Marengo, J.A. & Camargo, C. C. 2008. Surface air temperature trends in Southern Brazil for
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Pinto, E. P. P., Moutinho, P., Stella, O., Mazer, S, Castro, I., Rettmann, R., e Moreira, P.F.,
2010. Perguntas e respostas sobre aquecimento global. Eds. IPAM, Belém, 63p.
Tabela 1. Estatísticas descritivas das variáveis Aeroporto e IPCC.
Variável
N
Media
Erro padrão da média
Desvio padrão
Coeficiente de variação
Variância
Moda
Mínima
Máxima
IPCC
26
27,077
0,0818
0,417
1,54
0,174
27,3
26,100
27,800
Aeroporto
26
27,952
0,0953
0,486
1,74
0,236
27,8625
26,896
28,854
Histogram: Aerop
Histogram: IPCC
Expected Normal
12
10
10
8
8
No. of obs.
No. of obs.
Expected Normal
12
6
6
4
4
2
2
0
0
26.7760
27.2812
27.7865
28.2917
28.7969
25.925
29.3021
26.350
26.775
27.200
27.625
28.050
X <= Category Boundary
X <= Category Boundary
Figura 1. Histogramas das variáveis Aeroporto e IPCC.
Figura 2. Análise residual da regressão linear entre as variáveis Aeroporto e IPCC
28
Temperatura média do ar (ºC)
27.5
27
26.5
26
25.5
1901
1911
1921
1931
1941
1951
1961
1971
1981
1991
Anos
Figura 3. Variação das temperaturas médias anuais de São Luis no período 1901 a 1995. Dados
estimados por modelo IPCC.