Avaliação da Tendência de Precipitação Pluviométrica Anual no
Estado de Sergipe
Dandara de Oliveira Félix1, Inajá Francisco de Sousa2, Pablo Jónata Santana da Silva
Nascimento1, David Nogueira dos Santos3
1
Graduandos em Zootecnia e bolsistas de Iniciação Científica em Agrometeorologia da
Universidade Federal de Sergipe- UFS. ([email protected]),
([email protected]).
2
Prof. Dr. Universidade Federal de Sergipe-UFS. ([email protected])
3
Mestre em Meteorologia – SEMARH-SE, bolsista CNPQ ([email protected])
RESUMO: Os totais anuais de precipitação pluviométrica do maior número possível de
postos pluviométricos das microrregiões do estado de Sergipe foram utilizados para avaliar a
tendência da precipitação pluviométrica. Os resultados indicaram que: 1 ) as micro-regiões da
Grande Aracaju, Médio Sertão e Central do Estado apresentaram uma tendência de pequeno
aumento da precipitação pluviométrica, ao longo do período analisado; 2 ) Para a microregião do Alto Sertão Sergipano a redução da precipitação pluviométrica, ao longo do período
analisado de 30 anos, foi significativa aos níveis de significância de 0,05 e 0,01.
PALAVRAS-CHAVE:
significância.
Microrregiões
climáticas,
tendência
estatística,
níveis
de
Evaluation of the Annual Rainfall Trend in the State of Sergipe
ABSTRACT: To evaluate the trend of rainfall it was used the total annual rainfall of the
largest possible number of microregions raingauge of Sergipe. The results indicated that: 1)
micro-regions of Greater Aracaju, backwoods East and Central state, presented a trend of
slight increase in rainfall over the period analyzed, 2) For the micro-region of the Upper
Wilderness of Sergipe, the reduction of rainfall over the period of 30 years analyzed was
significant at levels of 0.05 and 0.01.
KEY WORDS: Climate microregions, statistical trend, significance levels.
1 - INTRODUÇÃO
A região semi-árida do Nordeste tem como características a ocorrência de períodos
de seca e a baixa capacidade de retenção de água, limitando seu potencial produtivo, o que
evidencia a fragilidade do seu ecossistema que se agrava com a degradação da cobertura
vegetal, e demais fatores (ALVES & ROCHA, 2007). Apesar de chover tanto quanto em
muitas regiões do mundo, o semi-árido nordestino é periodicamente afetado pela ocorrência
de secas agrícolas e/ou hidrológicas de elevado grau de severidade, causando perdas parciais
ou totais da agropecuária, além de comprometer o abastecimento de água à população. Isso se
deve, principalmente, a irregularidade da estação chuvosa na região, caracterizada pela
ocorrência de chuvas intensas e de curta duração. O fenômeno da seca corresponde à
1
característica temporária do clima de uma região, decorrente de precipitações pluviométricas
abaixo da normal climatológica por certo período, o que não deve ser confundido com aridez,
que é uma característica permanente do clima resultante dos baixos níveis pluviométricos. Em
geral, as secas são caracterizadas em função dos fatores naturais, tais como o clima da região,
as distribuições espacial e temporal das chuvas, a capacidade de armazenamento de água pelo
solo, as flutuações dos lençóis freáticos subterrâneos e a quantidade de água armazenada à
superfície. Tudo isso torna extremamente difícil à definição consensual de seca.
2 - MATERIAL E MÉTODOS
O estado de Sergipe está dividido nas seguintes microrregiões: Centro Sul, Sul,
Agreste Central, Grande Aracaju, Alto Sertão, Médio Sertão, Leste e Baixo São Francisco.
Para alcançar o objetivo, foram utilizados os totais mensais e anuais de precipitação
pluviométrica do maior número possível de postos pluviométricos do Estado. O critério de
seleção desses postos foi aquele de estudar as séries temporais mais longas e com menos
falhas. Os dados pluviométricos foram cedidos pela Secretária de Meio Ambiente e dos
Recursos Hídricos do Estado de Sergipe – SEMARH.
2.1 - Modelo de estimativa da temperatura do ar
A temperatura mensal do ar (média, mínima e máxima) das localidades com
indisponibilidade de dados de temperatura do ar foi obtida em função das coordenadas
geográficas (latitude, longitude e elevação) e das Anomalias de Temperatura da Superfície do
Mar (ATSM) do oceano Atlântico. O modelo empírico de estimativa da temperatura do ar é
uma superfície quadrática dada por (Cavalcanti & Silva, 1994):
Tij = a0 + a1λ + a 2φ + a 3h + a 4λ 2 + a 5φ 2 + a 6 h 2 + a 7 λφ + a 8λ h + a 9φ h + ASSTij
(1)
em que a 0 ,................, a 9 são os coeficiente de regressão, λ é longitude, φ é a latitude e h a
elevação de cada posto analisado. Os índices i e j indicam, respectivamente, o mês e o ano
para o qual se está calculando a temperatura do ar (Tij). Assim, o sinal da ATSMij assume
valores positivos e negativos de acordo com o padrão de comportamento da TSM do oceano.
Cavalcanti & Silva (1994) também utilizaram uma superfície quadrática, mas expressa apenas
em função das coordenadas geográficas, para determinar as temperaturas médias e extremas
no NEB. As temperaturas médias, máximas e mínimas do Nordeste do Brasil são melhores
correlacionadas com as ATSM’s do oceano Atlântico Sul (Silva, comunicação pessoal). Os
dados de temperatura do ar, obtidos por esse modelo, serão validados com os dados colhidos
nas estações meteorológicas automáticas.
2.2 - Tendência temporal
2.2.1 - Teste de Mann-Kendall
A tendência temporal dos totais anuais da precipitação pluviométrica será analisada
através do teste de Mann-Kendall. Esse teste consiste em comparar cada valor da série
temporal com os valores restantes, sempre em ordem seqüencial. É contado o número de
vezes que os termos restantes são maiores do que o valor analisado. A estatística S é obtida
pela soma de todas as contagens, dado como se segue:
n i =1
(2)
S = ∑ ∑ sin al(x i − x j )
i = 2 j =1
em que o sin al(x i − x j ) é obtido da seguinte forma:
2
-1 para xi − x j < 0 ,
0 para xi − x j = 0 ,
1 para xi − x j > 0 .
A estatística S tende a normalidade para n grande, com média e variância definidas
como se segue:
(3)
E [S ] = 0 ,
V ar ( S ) =
1
 n ( n − 1 )( 2 n + 5 )  ,
18 
(4)
em que n é o tamanho da série temporal, tp é o número de passos até o valor p e q é o número
de valores iguais. O teste estatístico Z é dado por:
 S −1
se S > 0,

 Var ( S )

Z= 0
se S = 0,
 S −1

se S < 0.
 Var ( S )

(5)
A presença de uma tendência estatisticamente significante da série temporal é
avaliada usando-se o valor de Z. Essa estatística é usada para testar a hipótese nula de que
nenhuma tendência existe. O valor positivo de Z indica uma tendência crescente. Para testar
qualquer tendência constante crescente ou decrescente para um nível significante de p, é
rejeitada a hipótese nula se o valor absoluto de Z é maior que Z1-p/2, o qual é obtido na tabela
da distribuição normal. Neste trabalho serão aplicados os níveis de significância de p = 0,01 e
0,05.
2.2.2 - Teste T-Student
Os valores médios da precipitação pluvial nos dois períodos serão avaliados pelo
teste T-Student em nível de 5% de probabilidade. Será estabelecida a hipótese nula como
sendo a de que não existe diferença significativa entre as médias; e a hipótese alternativa de
que efetivamente existe diferença significativa entre as médias para o nível de probabilidade
especificado. A estatística do teste é a seguinte:
t = µ1 − µ 2
m
(σ1 + σ 2 2 )
2
(6)
em que: m é o tamanho da amostra de dados; µ 1 e σ21 são, respectivamente, a média aritmética
e variância da precipitação pluvial no período I; µ 2 e σ22 são, respectivamente, a média
aritmética e variância da precipitação pluvial no período II.
Se a estatística t for menor do que 1,96 (nível de 5% de probabilidade) ou entre 1,96
e 2,57 (nível de 1% de probabilidade) se aceita a hipótese nula, ou seja, não há diferença entre
as médias. Por outro lado, se t estiver entre 1,96 e 2,57 ou maior do que 2,57 rejeita-se a
hipótese nula aos níveis de 5 e 1%, respectivamente. Assim, as médias são estatisticamente
diferentes nesses níveis de significância.
3 - RESULTADOS E DISCUSSÃO
Para a avaliação dos dados de precipitação pluviométrica foram selecionadas cincos
microrregiões a saber: Grande Aracaju, Alto e Médio Sertão, Centro Sul e o Agreste Central
do Estado de Sergipe.
A Figura 1-A refere-se ao município de Aracaju localizado na Microrregião da Grande
Aracaju, nesse município a equação da tendência média da precipitação pluviométrica, foi
3
positiva não significativa (0,26) para os níveis de significância 0,05 e 0,01, indicando um leve
aumento da precipitação para o período em estudo.
A Figura 1-B refere-se ao município de Monte Alegre de Sergipe localizado na
Microrregião do Alto Sertão Sergipano, o qual apresentou a equação da tendência da
precipitação negativa com valor significativo (-1,33) e que indica uma redução da
precipitação ao longo do período.
Para a Microrregião do Médio Sertão Sergipano destaca-se o município de Aquidabã
representado pela Figura 1-C. A equação da tendência média da precipitação pluvial indica
uma tendência positiva não significativa (0,14), aos níveis de significância de 0,05 e 0,1,
significando uma pequena redução da precipitação ao longo do período analisado.
Para a Microrregião Centro Sul destaca-se o município de Poço Verde representado
pela Figura 1-D. A equação da tendência média da precipitação pluvial indica uma tendência
negativa não significativa (- 0,05), aos níveis de significância de 0,05 e 0,1, significando uma
pequena redução da precipitação ao longo do período em análise. Já para a Microrregião
Central do Estado destacamos o município de Frei Paulo representado pela Figura 1-E. A
equação da tendência média da precipitação pluvial indica uma tendência positiva não
significativa (0,01), aos níveis de significância de 0,05 e 0,1, indicando uma pequena redução
da precipitação ao longo do período analisado.
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Figura 1. Tendência da precipitação pluvial para os municípios de Aracaju (A), Monte Alegre
de Sergipe (B), Aquidabã (C), Poço Verde (D) e Frei Paulo no Estado de Sergipe.
4 - CONCLUSÃO
A análise da tendência da precipitação pluviométrica nas microrregiões do Estado de Sergipe
permite concluir que:
1. As micro-regiões da Grande Aracaju, Médio Sertão e Central do Estado apresentaram
uma tendência de pequeno aumento da precipitação pluviométrica, ao longo do
período analisado;
2. Para a micro-região do Alto Sertão Sergipano a redução da precipitação pluviométrica,
ao longo do período analisado 30 anos, foi significativa aos níveis de significância de
0,05 e 0,01.
5 - REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
ALVES, G.S; ROCHA J.G. A desertificação no município de Picuí-pb: O geoprocessamento
aplicado a um diagnóstico ambiental. In: Congresso de Pesquisa e Inovação da Rede Norte
Nordeste de Educação Tecnológica, 2., João Pessoa, 2007. Anais... João Pessoa: 2007.
CAVALCANTI, E.P.; SILVA, E.D.V. Estimativa da temperatura do ar em função das
coordenadas locais. In: XII Congresso Brasileiro de Meteorologia e II Congresso LatinoAmericano de Ibérico de Meteorologia, Anais... Sociedade Brasileira de Meteorologia, v1,
154-157, 1994.
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