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Análise das variações climáticas como instrumento de decisões para a
gestão pública: um estudo em Alcântara-MA
Carlos Eduardo de Mira Costa *1
Antonio Gil da Costa Júnior *2
Resumo
Estudos sobre variações climáticas são imprescindíveis para a administração pública
pois apresentam informações fundamentais para decisões estratégicas e
planejamento de políticas públicas. O objetivo deste trabalho é apresentar uma
avaliação estatística da temperatura do ar referente aos meses de janeiro e julho
de 2010, 2011 e 2012 do município de Alcântara, estado do Maranhão. Pode-se
concluir que no período analisado não houve uma variação significativa de
temperaturas. Entretanto a análise apresenta indícios de que os meses ficaram, em
média, mais quentes ao longo do tempo, sendo, portanto necessário um maior
acompanhamento e estudos das possíveis causas.
Palavras-chave: Gestão pública. Variação climática. Decisões. Análise estatística.
Abstract
Studies about climate changes are essential to public administration as they
present key information for strategic decisions and public policy planning. The
objective of this paper is to present a statistical evaluation of air temperature for
the months of January and July of 2010, 2011 and 2012 of the city of Alcântara,
Maranhão state. It can be concluded that the analyzed period there was no
significant variation of temperatures. However the analysis presents evidence that
the months were on average warmer over time, and is therefore a need for further
monitoring and study the possible causes.
Keywords: Public management. Climate Change. Decisions. Statistical analysis.
1 INTRODUÇÃO
Os estudos sobre variações climáticas são de enorme importância para a
manutenção da ordem nas áreas urbanas e rurais de todo o planeta, sendo assim,
imprescindíveis para a administração pública. Uma vez que se possa prever com
razoável antecedência uma grande quantidade de chuva que cairá em determinada
região, um longo período de seca, uma onda de calor etc., pode-se também
antecipar as providências e diminuir consideravelmente os efeitos do excesso de
determinado fenômeno climático. Ou seja, determinar o quanto o clima já se
modificou, o quanto as suas características ainda vão mudar e onde isso acontecerá
é a base para o planejamento de políticas públicas de adequação aos impactos das
mudanças climáticas.
Alcântara é um município da região nordeste, estado do Maranhão, localizado na
região metropolitana de São Luis que é a capital. É uma cidade histórica com
muitas belezas naturais que atraem turistas de todo o mundo. O clima pode ser
considerado como tropical quente úmido, extensão do clima de São Luis do
Maranhão. Alcântara apresenta duas estações distintas: uma seca e uma chuvosa,
de agosto a dezembro e de janeiro a junho, respectivamente (PREFEITURA
MUNICIPAL DE ALCANTÂRA, 2012).
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Juntamente com a precipitação, a temperatura é, provavelmente, a variável
meteorológica mais discutida, e pode ser definida como o movimento das
moléculas, de maneira que, quanto maior a velocidade em que essas moléculas se
movimentam, maiores serão a temperatura (AYOADE, 2011).
A temperatura do ar varia de acordo com o lugar do planeta e também no tempo,
em determinada localidade. Diversos são os fatores que influenciam a variação da
temperatura na terra ou parte dela, tais como: isolação, natureza da superfície,
relevo, distancia de corpos hídricos, ventos e correntes oceânicas, entre outros
(AYOADE, 2011).
A variação sazonal de temperatura é resultado do volume de insolação recebida,
principalmente. Por esse motivo, as temperaturas são mais baixas no inverno, onde
a é mais baixa e mais elevada no verão, onde a insolação é mais forte (AYOADE,
2011). Essa variação sazonal é maior em áreas extratropicais, principalmente no
interior do continente, ou seja, aumenta com a latitude e com e com a
continentalidade. A temperatura também varia durante o dia, e essa variação é
chamada de variação diurna de temperatura. Essa variação da temperatura
também é explicada por processos sazonais, porém em um grau diferente devido à
duração de o dia ser menor que o tempo decorrido de um ano, por exemplo.
(AYOADE, 2011).
A temperatura do ar além de ser um importante fator para determinação do clima
local é a principal variável climática que afeta o desenvolvimento da maioria das
espécies vegetais. Outro fator importante relacionado à temperatura é em relação
ao estudo de mudanças climáticas onde se fala muito a respeito do aumento ou
redução da temperatura média e os estudos auxiliam a organização da área
urbana, principalmente grandes metrópoles onde se pode prever fenômenos como
tempo de seca, período de chuvas intensas entre outros.
O objetivo deste trabalho é apresentar uma avaliação estatística da temperatura do
ar referente aos meses de janeiro e julho de 2010, 2011 e 2012 no município de
Alcântara, a partir de dados coletados na Plataforma Meteorológica instalada neste
município. O estudo envolve o cálculo de medidas estatísticas para diferentes
conjuntos de dados, que ao final tem seus resultados comparados.
2 Metodologia
Os dados de temperatura são mensurados através de aparelhos específicos tais
como os termômetros de mínima de álcool e de máxima de mercúrio, pelo qual os
meteorologistas medem a temperatura mínima e máxima de cada dia,
respectivamente. Esses termômetros ficam dispostos em mini abrigos
meteorológicos a 1,5 metros de altura do chão para registrar as temperaturas.
Outra forma de medir a temperatura é com o psicrômetro. Ele é um aparelho
constituído por dois termômetros: O termômetro de bulbo úmido tem o bulbo
coberto por uma malha porosa (geralmente de algodão), que fica mergulhada
num recipiente contendo água destilada. A evaporação da água contida na
malha devido existência de calor entre o bulbo e a malha, faz com que o
termômetro de bulbo úmido aponte uma temperatura mais baixa do que a do
outro termômetro que aponta a temperatura ambiente. Essa evaporação, e
consequentemente a redução na temperatura de bulbo úmido, é tanto maior
quanto mais seco está o ar atmosférico, e é nula quando a atmosfera está
saturada de vapor de água.
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Existem diversas cidades que comtemplam estações que obtém dados relacionados
a temperaturas durante o dia, durante os meses do ano. Esses dados de
temperatura estão disponíveis no site http://sinda.crn2.inpe.br/PCD/, na a seção
"Dados históricos" em "Meteorológicos".
A cidade de Alcântara dispõe de uma estação e os dados de temperaturas do ar
durante os dias dos meses de janeiro e julho dos anos de 2010, 2011 e 2012 foram
coletados para uma análise.
As medições de temperatura do ar foram feitas durante todos os referidos meses
num intervalo de 03 horas entre uma e outra, totalizando 8 leituras diárias. As
medições ocorreram às 00:00 hs, 03:00 hs, 06:00 hs, 09:00 hs, 12:00 hs, 15:00
hs, 18:00 hs e 21:00 hs.
Os dados foram colocados em planilhas do Excel e aplicou-se cálculos estatísticos
para a avaliação dos resultados como médias, desvio padrão, variância, quartil e
percentil. Através dessas análises, foi possível apresentar as principais
características da distribuição da temperatura do ar, na região, durante os meses
especificados.
3 Análise dos dados
Busca-se nesta seção expor os aspectos mais importantes de um conjunto de dados
que demonstram as temperaturas do ar durante os meses de janeiro e julho, na
cidade de Alcântara, no estado de Maranhão. Os dados foram analisados
estatisticamente para medir a tendência central e a variabilidade dos mesmos.
Para cada conjunto de dados foram examinados os seguintes aspectos:
a) distribuição dos dados;
b) existência de outliers;
c) tendência central dos dados (média, moda e mediana);
d) desvio-padrão e variância.
Antes de entrar na parte de descrição e análise dos dados, é importante rememorar
alguns conceitos das estatísticas utilizados na pesquisa:
OUTLIERS
São valores amostrais que são muito discrepantes em relação
à maioria dos demais valores da amostra
MÉDIA
É uma medida de centro encontrada pela soma de todos os
valores e dividido pelo número de valores
MEDIANA
É o valor do meio no momento em que os dados estão
arranjados em ordem crescente ou decrescente
MODA
É o valor que mais ocorre entre os dados
DESVIO-PADRÃO
É uma variação dos valores em torno da média
VARIÂNCIA
É uma medida de variação igual ao quadrado do desvio-
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padrão
VALOR MÁXIMO
É o maior valor encontrado no conjunto de dados
VALOR MÍNIMO
É o menor valor encontrado no conjunto de dados
PRIMEIRO
QUARTIL
É o valor que separa os 25% inferiores dos
ordenados dos 75% superiores
SEGUNDO
QUARTIL
É o valor que separa os 50% inferiores dos valores ordenados
dos 50% superiores. É o mesmo valor da mediana
TERCEIRO
QUARTIL
É o valor que separa os 75% inferiores dos valores ordenados
dos 25% superiores
valores
Quadro I – Conceitos estatísticos
Fonte: adaptado de Triola (2008)
3.1 Janeiro de 2010
A tabela 1 apresenta o resumo dos resultados das análises estatísticas para o mês
de janeiro de 2010.
Tabela 1 - Resultados das Análises Estatísticas (Jan/2010)
Mediana
Moda
Desvio Padrão
Variância
Quartil
1
Quartil
2
27,5
27,5
1,88
3,55
27
27,5
Percentil 10%
Percentil
90%
Quartil
3
25,75
30,5
29,5
Fonte: dados da pesquisa (2013)
Para este mês a média de temperatura da cidade de Alcântara foi de 27,5ºC,
com o desvio padrão de 1,88ºC e mediana de 27,5. O primeiro quartil está dividido
no valor de 27ºC, e o quartil 3 no valor de 29,5. A divisão do percentil 10% é
25,75, onde abaixo desse valor estão 10% dos valores mais baixos, enquanto a
divisão do percentil 90% é 30,5, onde acima desse valor estão 10% dos valores
mais altos.
A temperatura mínima registrada foi de 23ºC e a mais alta foi a de 32ºC,
formando uma amplitude de temperatura mensal de 9ºC.
3.2 Julho de 2010
A tabela 2 apresenta o resumo dos resultados das análises estatísticas para
o mês de julho de 2010.
Tabela 2 - Resultados das Análises Estatísticas (Jul/2010)
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Media
28,38
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Mediana
Moda
Desvio Padrão
Variância
Quartil 1
Quartil
2
28
28,5
2,11
4,45
26,5
28
Percentil
10%
Percentil
90%
Quartil 3
26
31,5
30,5
Fonte: dados da pesquisa (2013)
Para este mês a média de temperatura da cidade de Alcântara foi de 28,38ºC, com
o desvio padrão de 2,11ºC e mediana de 28. O primeiro quartil está dividido no
valor de 16ºC, e o quartil 3 no valor de 26,5. A divisão do percentil 10% é 26, onde
abaixo desse valor estão 10% dos valores mais baixos, enquanto a divisão do
percentil 90% é 31,5, onde acima desse valor estão 10% dos valores mais altos.
A temperatura mínima registrada foi de 24,5ºC e a mais alta foi a de
32,5ºC, formando uma amplitude de temperatura mensal de 7,5ºC.
3.3 Janeiro de 2011
A tabela 3 apresenta o resumo dos resultados das análises estatísticas para
o mês de janeiro de 2011.
Tabela 3 - Resultados das Análises Estatísticas (Jan/2011)
Media
Mediana
Moda
Desvio Padrão
Variância Quartil 1
Quartil
2
28,16
28
27,5
2,11
4,44
28
27
Percentil 10% Percentil 90%
Quartil 3
25,5
31,5
29,5
Amplitude
total
nº classes
Amplitude de
classe
9,5
8,9
1,06
9
1,5
Fonte: dados da pesquisa (2013)
Para este mês a média de temperatura da cidade de Alcântara foi de 28,16ºC, com
o desvio padrão de 2,11ºC e mediana de 28. O primeiro quartil está dividido no
valor de 27ºC, e o quartil 3 no valor de 29,5. A divisão do percentil 10% é 25,5,
onde abaixo desse valor estão 10% dos valores mais baixos, enquanto a divisão do
percentil 90% é 31,5 onde acima desse valor estão 10% dos valores mais altos.
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A temperatura mínima registrada foi de 22,5ºC e a mais alta foi a de
32,5ºC, formando uma amplitude de temperatura mensal de 10,0ºC.
3.4 Julho de 2011
A tabela 4 apresenta o resumo dos resultados das análises estatísticas para
o mês de julho de 2011.
Tabela 4 - Resultados das Análises Estatísticas (Jul/2011)
Media
Mediana
Moda
Desvio Padrão
Variância Quartil 1
Quartil 2
28,42
28,00
28,50
2,33
5,43
28,00
Percentil 10%
Percentil
90%
Quartil 3
26,00
31,50
30,50
27,00
Fonte: dados da pesquisa (2013)
Para este mês a média de temperatura da cidade de Alcântara foi de 28,42ºC, com
o desvio padrão de 2,33ºC e mediana de 28. O primeiro quartil está dividido no
valor de 27ºC, e o quartil 3 no valor de 28,0. A divisão do percentil 10% é 26,0,
onde abaixo desse valor estão 10% dos valores mais baixos, enquanto a divisão do
percentil 90% é 31,5 onde acima desse valor estão 10% dos valores mais altos.
A temperatura mínima registrada foi de 14ºC e a mais alta foi a de 32,5ºC,
formando uma amplitude de temperatura mensal de 18,5ºC.
3.5 Janeiro de 2012
A tabela 5 apresenta o resumo dos resultados das análises estatísticas para
o mês de janeiro de 2012.
Tabela 5 - Resultados das Análises Estatísticas (Jan/2012)
Media
Mediana
28,9877 28,5
Moda
Desvio Padrão Variância
28
2,267558934
Quartil 1 Quartil 2
5,141824 28
Percentil
Percentil 10% 90%
Quartil 3
27
32
31
Amplitude
total
nº classes
21
8,901690547 2,333333333
9
28,5
Amplitude de
classe
2,5
Fonte: dados da pesquisa (2013)
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Para este mês a média de temperatura da cidade de Alcântara foi de 28,98ºC, com
o desvio padrão de 2,26ºC e mediana de 28,5. O primeiro quartil está dividido no
valor de 28ºC, e o quartil 3 no valor de 31,0ºC. A divisão do percentil 10% é 27ºC,
onde abaixo desse valor estão 10% dos valores mais baixos, enquanto a divisão do
percentil 90% é 32ºC onde acima desse valor estão 10% dos valores mais altos.
A temperatura mínima registrada foi de 12,0ºC e a mais alta foi a de 33ºC,
formando uma amplitude de temperatura mensal de 21ºC.
3.6 Julho de 2012
A tabela 6 apresenta o resumo dos resultados das análises estatísticas para
o mês de julho de 2012.
Tabela 6 - Resultados das Análises Estatísticas (Jul/2013)
Media
Mediana
Moda
Desvio
Padrão
Variância
Quartil
1
Quartil
2
29,98
29,5
29,5
1,55
2,41
29,00
29,5
Percentil 10% Percentil 90%
Quartil 3
28,5
31,5
32,5
Fonte: dados da pesquisa (2013)
Para este mês a média de temperatura da cidade de Alcântara foi de 29,5ºC, com o
desvio padrão de 1,55ºC e mediana de 29,5. O primeiro quartil está dividido no
valor de 29,0ºC, e o quartil 3 no valor de 29,5ºC. A divisão do percentil 10% é
28,5ºC, onde abaixo desse valor estão 10% dos valores mais baixos, enquanto a
divisão do percentil 90% é 32,5ºC onde acima desse valor estão 10% dos valores
mais altos.
A temperatura mínima registrada foi de 26,0ºC e a mais alta foi a de
33,5ºC, formando uma amplitude de temperatura mensal de 7,5ºC.
3.7 Comparação dos Dados e Resultados
Como se pode observar na tabela 7, os dados de temperatura média do mês de
julho de 2010 são maiores do que o do mês de janeiro, assim como o desvio
padrão, o que indica uma maior variação de temperatura em relação à média no
mês de inverno. A amplitude total de temperatura também foi maior no mês de
julho. A maior temperatura máxima entre os 2 meses extremos foi registrada no
mês de julho (32 ºC), enquanto a menor foi registrada em janeiro (23 ºC).
No ano de 2011, a média de temperatura para o mês de julho foi maior do que a de
janeiro, assim como o seu desvio padrão e amplitude total. A maior temperatura
registrada foi igual nos 2 meses (32,5 ºC), enquanto a menor foi registrada em
julho (14 ºC).
A média de temperatura do mês de julho de 2012 também é maior que a
temperatura do mês de janeiro, porém com menor desvio padrão e amplitude total,
o que indica uma maior variação nos dados em relação a média para o mês de
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janeiro. A maior temperatura entre os 2 meses citados foi a de 33,5ºC em julho e a
menor, também em julho, foi de 12 ºC.
Tabela 7 – Resumo estatístico comparativo
Ano
Variáveis
Média
2010
Janeiro
2011
Julho
Janeiro
2012
Julho
Janeiro
Julho
27,98
28,38
28,16
28,42
28,99
29,5
1,88
2,11
2,11
2,33
2,27
1,55
9
7,5
10
18,5
21
7,5
Máximo
32
32,5
32,5
32,5
33
33,5
Mínimo
23
24,5
22,5
14
12
26
Mediana
27,5
28
28
28
28,5
29,5
Moda
27,5
28,5
27,5
28,5
28
29,5
3,5344
4,4521
4,4521
5,43
5,14
2,41
Q1
27
26,5
27
27
28
29
Q2
27,5
28
28
28
28,5
29,5
Q3
29,5
30,5
29,5
30,5
31
31,5
Desvio
Padrão
AT
Variância
Fonte: dados da pesquisa (2013)
Se compararmos os meses de janeiro dos 3 anos, percebe-se que houve um
aumento de temperatura e também de desvio padrão. Isso é indício que os meses
estão ficando mais quentes em média, ao longo do tempo e com maior variação de
temperatura. As temperaturas máximas registradas em janeiro também
aumentaram durante os 3 anos, enquanto a mínima diminuiu.
Em relação a julho, a temperatura máxima também aumentou ao longo dos
3 anos, porém o desvio padrão e a amplitude total não apresentaram um
comportamento tendencioso em relação ao aumento ou redução.
4 CONCLUSÕES
Este estudo apresentou o emprego da estatística básica na análise de conjuntos de
dados referentes ao indicador climático de temperatura do ar. Os dados foram
coletados na região de Alcântara no estado do Maranhão, e abrangem medições de
duas épocas do ano, em três anos distintos, o verão (meses de janeiro de 2010,
2011 e 2012) e o inverno (meses de julho de 2010, 2011 e 2012). Empregando a
ferramenta Excel foi possível, por meio de funções específicas, avaliar os dados
segundo medidas de tendência central, desvio-padrão e variância.
De maneira geral, pode-se concluir que no período analisado não houve uma
variação significativa de temperaturas levando-se em conta os mesmos meses nos
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anos de 2010, 2011 e 2012. Ou seja, não houve variação elevada de temperatura
entre os dois meses extremos. Os desvios padrões variam de 1,55 a 2,33ºC, o que
confirma a pouca variação de temperatura entre os meses e exclui a possibilidade
de outliers.
As temperaturas mais elevadas registradas estão nos meses de julho. A média de
temperatura dos meses de julho são maiores em relação aos meses de janeiro.
Por fim, considerando que o estudo envolve dados de três anos consecutivos de
uma mesma região, pode-se considerar que as temperaturas se encontram dentro
dos padrões normais para o município de Alcântara - MA.
Entretanto a análise apresenta indícios de que os meses ficaram, em média, mais
quentes ao longo do tempo, sendo, portanto necessário um maior
acompanhamento e estudos das possíveis causas.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
AYOADE, J. O. Introdução à climatologia para os trópicos. Tradução: Maria Juraci
Zani dos Santos. 13. ed. Rio de Janeiro: Bertrand Brasil, 2011.
Portal Oficial da Prefeitura Municipal de Alcântara/MA. Disponível em <
http://www.alcantara.ma.gov.br/ >, acessado em: 20 de set. de 2012.
Sistema Nacional de Dados Ambientais. Disponível em <
http://sinda.crn2.inpe.br/PCD/ >, acessado em 19 de set. de 2012.
Triola, Mario F. Introdução à estatística; tradução Vera Regina Lima de Farias e
Flores, revisão técnica Ana Maria Lima de Farias. 10ª edição; Rio de Janeiro: LTC,
2008.
*1 Mestrando em Meio Ambiente e Recursos Hídricos pela Universidade Federal de
Itajubá – UNIFEI. E-mail: [email protected]
*2 Doutorando em Administração pela Universidade Federal do Rio Grande do Norte
– UFRN. E-mail: [email protected]
Como citar este artigo: COSTA, Carlos Eduardo de Mira; COSTA JÚNIOR, Antonio
Gil. Análise das variações climáticas como instrumento de decisões para a gestão
pública: um estudo em Alcântara-MA. P@rtes, São Paulo, dezembro de 2013.
Disponível em < http://www.partes.com.br>.
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