Ajuste da função densidade de probabilidade (fdp) de Gumbel

Após verificada a possibilidade da função de distribuição de Gumbel se ajustar às séries dos valores de intensidade máxima, foram produzidos gráficos de densidade de probabilidade que permitem visualizar a probabilidade de ocorrência de cada valor de intensidade de precipitação. Cada gráfico contem, para cada situação (cenário e período) as

fdp das oito estações pluviométricas em simultâneo, o que permite discutir a semelhança

entre as distribuições dos valores extremos de intensidade de precipitação observados nas estações selecionadas e, portanto, também discutir a classificação do território continental nacional nas três regiões pluviométricas anteriormente referidas. A semelhança entre estações será necessariamente realizada em função dos valores dos parâmetros de localização (µ) e de escala (σ) da distribuição em cada caso.

A comparação entre as fdp relativas aos dados observados (Figura 4.4) e os dados simulados do Cenário C20 (Figura 4.5), permite também avaliar a capacidade do modelo regional (COSMO-CLM) para simular as características da distribuição dos valores extremos de precipitação, uma vez que o cenário C20 deveria tender a simular/reproduzir as condições do passado recente, nomeadamente do final do século XX entre 1971 e 2000.

Para facilitar a análise gráfica do regime da intensidade de precipitação, as escalas dos eixos foram alteradas para maximizar a área de cada gráfico.

Figura 4.4 – Representação das fdp obtidas do ajuste da Lei de Gumbel às séries dos valores observados de intensidade de precipitação para durações de 5, 15, 30 e 60 min.

Na Figura 4.4 as curvas de densidade de probabilidade das oito estações indicam valores de intensidade de precipitação mais elevados (µ superior) para valores de duração de 5 a 30 min apresentando, em geral, as estações da região A valores de intensidade superiores em comparação aos das regiões B e C. As estações pluviométricas localizadas na região B (Castelo Melhor, Pinelo e Pinhel, representadas a verde), são, em geral, as fdp que apresentam formas mais semelhantes (valores semelhantes de µ e de σ), assinalando uma ligeira diferença no parâmetro de escala para a estação de Pinhel. As estações da região A (São Manços e Serpa, representadas a vermelho), embora revelem alguma discrepância em relação ao parâmetro de localização, são semelhantes para pequenas e grandes durações, enquanto a estação de Ponte da Barca apresenta um comportamento muito diferente do das outras duas estações para todas as durações, e tende a aproximar-se do das estações da região B, principalmente para as durações de 15 a 60 min. Nas estações pertencentes à região C (curvas representadas a azul), Covilhã e Pega, para qualquer valor

de duração, há sempre a registar uma diferença significativa entre a localização e a dispersão dos valores de intensidade de precipitação (a estação da Covilhã apresenta maior parâmetro de escala e maior parâmetro de localização.

Figura 4.5 – Tal como a Figura 4.4, mas relativo aos dados simulados do cenário C20.

Em relação aos resultados obtidos com os dados simulados do cenário C20, a Figura 4.5 revela alguma semelhança de comportamento intrarregional. Porém, a estação de Ponte da Barca volta a apresentar uma discrepância total da distribuição de intensidade de precipitação em relação às estações pertencentes à mesma região pluviométrica (São Manços e Serpa), sendo mais evidente essa discrepância para menores valores de duração. É ainda de salientar a aproximação da distribuição de intensidade de precipitação da estação de Pinelo (região B) às estações da região C.

Neste sentido, pode concluir-se que, ainda que o modelo não consiga reproduzir exatamente as condições observadas, mais evidente para a estação de Ponte da Barca, onde ocorre um aumento significativo do parâmetro de localização em especial para pequenas durações (5 a 360 min), o modelo COSMO-CLM fornece uma representação bastante razoável do comportamento observado. Pois, deve ainda ser tido em conta que a comparação não é relativa a dados exatamente para o mesmo período uma vez que, enquanto o modelo simula as condições do período de 1971 a 2000, e o período dos dados observados é compreendido entre 2001 a 2010.

As curvas de densidade de probabilidade obtidas para os períodos de trinta anos de dados referentes aos cenários A1B e B1, após a correção do viés, permitem a análise do impacto das projeções do clima futuro na distribuição dos valores extremos de precipitação em cada estação pluviométrica.

A Figura 4.7, composta por quatro curvas de densidade de probabilidade referentes às durações de 5, 15, 30 e 60 min e corresponde às simulações elaboradas para um futuro próximo, no período de 2011 – 2040 do cenário A1B, é apresentada a título de exemplo de modo a permitir evidenciar a semelhança e/ou discrepância do regime de distribuição da intensidade de precipitação entre as oito estações.

Figura 4.6 – Tal como a Figura 4.4, mas relativo aos dados simulados do cenário A1B, para o período de 2011 – 2040.

A análise da Figura 4.6 obtida com as simulações elaboradas para o período de 2011 – 2040 do cenário A1B evidencia que os maiores valores dos parâmetros de localização e de escala são esperados na região A (à exceção da estação de Ponte da Barca) e os menores valores sobre a região B. Assim, é projetada uma semelhança entre as estações da região B ao longo de todas as durações, apenas a estação de Pinelo registando uma maior probabilidade de ocorrência da intensidade de precipitação e, por sua vez, uma discrepância significativa dos parâmetros de localização e de escala em relação às estações da região C (a estação da Covilhã apresenta um parâmetro de localização superior ao da estação de Pega). Para as estações da região A, a estação de Ponte da Barca, mais uma vez, distingue-se das restantes, apresentando um comportamento ligeiramente igual às estações da região B para durações intermédias (15 a 30 min) e afastando-se à medida que a duração

intensidade de precipitação entre estações, é registado para os vários períodos e cenários considerados ao longo deste estudo.

Não sendo expectáveis valores mais elevados de intensidade de precipitação para maiores valores de duração, esta análise permite avaliar de forma objetiva a diminuição dos valores de probabilidade máxima bem como o deslocamento para os menores valores de intensidade de precipitação do parâmetro de localização da Lei de Gumbel, com a diminuição da duração do evento de precipitação extrema.

É ainda de sublinhar o aumento de probabilidade de ocorrência de eventos com maior intensidade de precipitação para os cenários de clima futuro em relação ao cenário do clima passado recente ou aos dados observados, que se traduz pelos valores mais elevados do parâmetro de localização para os cenários futuros. Estes dois aspetos sugerem um aumento da frequência dos eventos extremos de intensidade precipitação e, por consequência, que o período de retorno desses eventos seja reduzido, pondo em causa os valores pré-estabelecidos para o dimensionamento de bacias de retenção, bem como qualquer órgão de drenagem.

Finalmente, deve ainda ser referido que, quer para os dados observados quer para os simulados, e independentemente do período de análise, deve ser sublinhada a existência de uma variabilidade espacial na distribuição da intensidade de precipitação no interior de cada região pluviométrica.