Comparação entre as chuvas médias

Os diferentes cenários hipotéticos de chuva média (Cen %) e gerados pelos dados do satélite (Cen TRMM) foram comparados com as chuvas médias geradas pela quantidade total de pluviômetros (Cen Real), que nesta análise foram

considerados como informações de referência. Na figura 20 é apresentado a dispersão entre as chuvas médias dos diferentes cenários.

Figura 20 – Dispersão entre as chuvas médias obtidas com todas as estações pluviométricas e os cenários com 75%, 50%, 25% dos pluviômetros e para o TRMM, do rio Turvo (A, B, C e D), Ijuí (E, F, G e H), Jacuí (I, J, K e L), Alto Uruguai (M, N, O e P), respectivamente.

Fonte: Acervo próprio.

(A) (B) _{(C) (D)}

(E) (F) _{(G) (H)}

(I) (J) (K) (L)

Ao analisar as chuvas médias espacializadas, verifica-se que a dispersão entre os resultados estimados por todos os pluviômetros (Cen Real) e os diferentes cenários (Cen %) hipotéticos aumenta conforme o número de pluviômetros diminui, como pode ser observado com mais clareza na tabela 9. Resultado similar foi encontrado por Xu et al. (2013) que analisaram a precipitação média sobre a bacia do rio Xiangjiang, na China, estimada por diferentes densidades de pluviômetros. Os autores notaram que a margem de erro entre as chuvas médias estimadas por todos os pluviômetros e os cenários diminui conforme há um aumento no número de pluviômetros.

Tabela 9 – Coeficientes de avaliação gerado pela análise das chuvas médias, para os diferentes cenários de monitoramento.

Bacia R R² Errv (%) Turvo Cenário de 75% 0,97 0,94 3,03 Cenário de 50% 0,92 0,85 4,39 Cenário de 25% 0,89 0,80 5,81 TRMM 0,77 0,59 15,81 Ijuí Cenário de 75% 0,99 0,98 0,90 Cenário de 50% 0,95 0,90 0,58 Cenário de 25% 0,94 0,88 -5,00 TRMM 0,85 0,71 7,48 Jacuí Cenário de 75% 0,99 0,99 0,29 Cenário de 50% 0,98 0,96 1,92 Cenário de 25% 0,87 0,75 6,21 TRMM 0,88 0,77 15,17 Alto Uruguai Cenário de 75% 0,997 0,99 -0,60 Cenário de 50% 0,99 0,98 0,59 Cenário de 25% 0,97 0,95 -0,28 TRMM 0,91 0,83 15,84

Fonte: Acervo próprio.

Do erro de volume, observou-se que os menores erros de volume correspondem à bacia do Alto Uruguai, a qual apresentou menor dispersão entre as chuvas médias dos cenários, como discutido anteriormente, enquanto que os maiores erros de volume foram observados na bacia do rio Turvo, a qual apresentou maior dispersão entre as chuvas médias dos cenários. Na maior parte dos casos, houve superestimativa da precipitação, quando comparada com o cenário Real. O

TRMM superestimou a precipitação em todas as bacias hidrográficas selecionadas em aproximadamente 15%, com exceção da bacia do rio Ijuí, onde este valor foi de aproximadamente 7,5%.

A redução percentual do coeficiente de correlação foi, em média, de 3% (Cen Real - Cen 75%), 8% (Cen Real - Cen 50%), 16% (Cen Real - Cen 25%) e 28% (Cen Real - Cen TRMM), conforme tabela 10. Esse resultado destaca a importância de uma densa rede de pluviômetros para melhor estimativa da chuva média espacializada; também é possível observar que a chuva média obtida com o TRMM foi a que gerou menor qualidade no resultado.

Tabela 10 – Redução dos coeficientes de correlação entre as chuvas médias do Cen Real e os Cen (%) hipotéticos, para a bacia dos rios Turvo, Ijuí, Jacuí e Alto Uruguai.

Bacia (área)

Redução dos coeficientes de correlação - R (%) Entre Cen Real

- Cen 75%

Entre Cen Real - Cen 50%

Entre Cen Real - Cen 25%

Entre Cen Real - Cen TRMM Turvo (1.540 km2_{) -6% -15% -20% -41%} Ijuí (9.450 km2_{) -2% -10% -12% -29%} Jacuí (38.700 km2_{) -1% -4% -25% -23%} Alto Uruguai (61.900 km2_{) -1% -2% -5% -17%} Redução média -3% -8% -16% -28%

Fonte: Acervo próprio.

Na bacia do rio Jacuí houve uma considerável redução do coeficiente de correlação entre o Cen Real e o Cen 25%, fugindo do padrão encontrado entre a correlação das chuvas médias do Cen Real e dos demais cenários. O Cen 25% produziu, inclusive, um resultado inferior aquele em que os dados do TRMM são utilizados. A principal suspeita para este resultado é a influência da distribuição espacial dos pluviômetros no Cen 25%, que foi bastante desuniforme. Portanto, as informações de cobertura ou densidade de monitoramento devem vir sempre aliadas às informações de distribuição dos equipamentos e tamanho de área à qual pertence, uma vez que, bacias menores são notoriamente mais sensíveis à escassez de monitoramento.

Quando a área de drenagem das bacias aumentou, a redução do número de pluviômetros resultou, na maior parte dos casos (exceção à bacia do Rio Jacuí), em uma menor dispersão entre as chuvas médias obtidas nos diferentes cenários. Na figura 21, o coeficiente de correlação é apresentado em linha contínua para um mesmo cenário, o que possibilita observar o resultado de acordo com a escala de área de drenagem das bacias.

Figura 21 – Comportamento do coeficiente de correlação entre os cenários hipotéticos (Cen %) e o Cen Real, nas diferentes escalas de bacias hidrográficas.

Fonte: Acervo próprio.

Observou-se, também, que as informações acerca da cobertura de monitoramento pluviométrico não apresentaram relação direta com a dispersão entre os dados. Por exemplo, no Cen 25% para a bacia do rio Turvo, a cobertura era de 770 km2_.estação-1 _{e o coeficiente de determinação R}2 _{de 0,80, enquanto o Cen 25%,}

para a bacia do Alto Uruguai, contou com uma cobertura de 3.641 km2_.estação-1_{, e}

um R2 _{de 0,95; ou seja, a quantidade de pluviômetro por unidade de área foi}

consideravelmente reduzida da bacia do rio Turvo para a do Alto Uruguai e, no entanto, o R2 _{se manteve visivelmente superior, indicando uma menor dispersão}

entre os resultados.

A importância da distribuição espacial regular de pluviômetros foi notória. Por exemplo, no Cen 50%, os pluviômetros estão distribuídos de maneira não-uniforme

na área da bacia do rio Ijuí, comparativamente com o Cen 25% onde a distribuição espacial foi bastante uniforme. Em razão disso, a piora no coeficiente de correlação e determinação foi mínima entre os dois cenários, mesmo com o número de pluviômetros tendo sido reduzidos à metade no Cen 25%.

Para o Cen TRMM, também foi possível observar que com o aumento da área de drenagem das bacias houve redução da dispersão entre as chuvas médias, quando correlacionadas com o Cen Real, apresentando o mesmo padrão de erro dos demais cenários.

Para a bacia do Rio Jacuí, o Cen TRMM produziu melhores resultados quando comparados com o Cen 25%, como pode ser observado nas figuras 20K-L, 21 e 22, que aumentou de 0,75 para 0,77. Esse resultado pode indicar que em condições de elevada escassez de monitoramento pluviométrico, aliada a uma má distribuição de equipamento as estimativas de satélite podem ser mais confiáveis.

Em síntese, a redução entre a correlação entre a chuva média do Cen Real e dos Cen (%) hipotéticos se deu pela redução de pluviômetros, que ocasionou uma não-uniformidade de suas respectivas distribuições, deixando porções de áreas das bacias sem monitoramento pluviométrico, e, em geral, o Cen TRMM apresentou as menores correlações com o Cen Real.

Na bacia do Rio Turvo, a redução do R entre Cen Real e o Cen 75% foi de 6%; entre o Cen 75% e o Cen 50% foi de 9%; e entre o Cen 50% e o Cen 25% foi de 5%. A maior redução de R foi, então, entre o Cen 75% e o Cen 50%, possivelmente porque no cen 50% não há estações na região mais próxima da cabeceira.

Na bacia do Rio Ijuí, a redução do R entre o Cen Real e o Cen 75% foi de 2%; entre o Cen 75% e o Cen 50% foi de 8%; e entre Cen 50% e o Cen 25% foi de 2%. Maior redução de R ocorreu entre o Cen 75% e Cen 50%, possivelmente porque em cen 50% não há estações na região sul da bacia.

Na bacia do Rio Jacuí, a redução do R entre Cen Real e Cen 75% foi de 1%; entre Cen 75% e Cen 50%, 3%; e entre Cen 50% e Cen 25%, 21%. Maior redução ocorreu entre Cen 50% e Cen 25%, possivelmente porque em Cen 25% só tem estações nas regiões de cabeceira.

Na bacia do Alto Uruguai, entre do R entre Cen Real e Cen 75% foi de 1%; entre Cen 75% e Cen 50%, também 1%; e entre Cen 50% e Cen 25%, 3%. Maior redução se deu entre o Cen 50% e Cen 25%, possivelmente porque em Cen 25% não há estações a sudoeste da bacia.