DENSIDADE DA REDE DE ESTAÇÕES METEOROLÓGICAS

O mapa de Geodiversidade do Estado do ES (Figura 9, A) não teve seu uso justificado para o propósito de quantificação da densidade mínima de estações climatológicas para a região onde se localiza a unidade de estudo, devido principalmente à baixa precisão do mesmo em função da pequena escala de sua criação (1:500.000), no entanto, este produto desempenhou importante função, pois serviu de suporte para: o delineamento das unidades fisiográficas; seus agrupamentos e reclassificação; escolha do método mais adequado de classificação hipsométrica do relevo, identificação do número de classes hipsométricas mínimas e também das excedentes para posterior agrupamento; e para determinação do agrupamento de tais classes por comparação visual. A solução de todas estas proposições foi obtida apenas com a determinação dos intervalos de classes altimétricas realizadas com base no MDE, que é um produto de fácil aquisição e de alta resolução espacial quando utilizado para análise de macro e meso-escala.

Figura 9 – Mapa de geodiversidade (A) e zonas de influência das estações (B).

Fonte: o autor.

De posse do mapa de unidades fisiográficas elaborado (Figura 9, B), as estações não registradoras, dependentes das variáveis climatológicas de parâmetros mínimos exigidos pelo modelo DHSVM, tiveram seus registros completados de forma inalterada com aquelas de maior proximidade e similaridade fisiográfica (Tabela 14), satisfazendo assim a exigência de que todas as estações apresentassem a lista de variáveis mínimas com séries sincronizadas para a simulação hidrológica.

Tabela 14 – Relação das estações meteorológicas com registros completados por similaridade.

Estação Dependente Estação mais próxima e mais similar

2040001 Viana 2040003 A612 2040004 A615 2040007 A613 2040008 Centro Serrano 2040010 A613 2040011 A615 2040012 Viana 2040014 Viana 2040015 Viana 2040018 A613 2040020 Centro Serrano 2040022 83648 2040023 Centro Serrano 2040045 Viana 2041002 A615 2041011 Centro Serrano 2041020 Centro Serrano 2041023 A657 836481 A612

Centro Serrano1 A615

Viana1 A612

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Estações dependentes das variáveis velocidade do vento e radiação de onda curta incidente.

Por ser a variável climática de maior variabilidade quanto à distribuição espacial, temporal e sazonal, um fator preocupante quanto à precipitação foi a ocorrência de áreas não contempladas pelos pontos de coleta de dados (estações meteorológicas, pluviométricas, etc.). Ressalta-se que a determinação da densidade mínima de estações em função da unidade fisiográfica pelo critério adotado, não leva em consideração os fatores locacionais e de sistematização da distribuição espacial das estações, podendo, portanto, resultar em zonas superadensadas e outras não contempladas. No entanto, toda área abrangida pela unidade de estudo apresentou no mínimo uma estação representativa da mesma (Figura 10). Apesar da desvantagem apresentada, do método descrito, outros métodos comumente utilizados, como o proposto por Llamas (1993), para avaliar o adensamento de estações pluviométricas, em função da altura média das precipitações sobre uma região – obtido pelo quadrado da razão entre o coeficiente de variação da média das precipitações anuais pelo percentual de erro admissível – são métodos que não consideram a heterogeneidade das variáveis diretamente correlacionadas, e não calculam a existência da correlação espacial entre as estações, tendo como

princípio as variáveis estatísticas dos dados disponibilizados, sem levar em consideração a dimensão da bacia e suas características geomorfológicas e climáticas, sendo sua aplicação bastante comprometida para as áreas que não possuam série de dados.

Para considerar apenas o efeito intrínseco da influência das distâncias entre as estações, com base na variável precipitação, a adoção das características do semivariograma, obtido com o método geoestatístico Krigagem Ordinária, calculado para as estações de Castro (2008), descrita no tópico 4.2.1.1, referentes à área de estudo, permitiu, pelo uso do “major range” (alcance), identificar o valor de 66,90 km como a distância limite entre estações, em que ainda há dependência espacial entre as mesmas. A maior distância identificada para as estações selecionadas foi de 32,00 km, concluindo-se que a densidade de estações para a área de estudo é suficiente e apresenta-se aproximadamente duas vezes maior que a densidade mínima calculada.

Por comparação e análise crítica aos para quantificação de densidade de estações, foi possível concluir que o método adotado neste trabalho foi o mais adequado para a finalidade proposta, o qual, por complementação com técnicas geoestatísticas, apresentou maior acurácia e alta relevância nesta análise.

O produto originário da análise de densidade das estações pode ser adotado como auxiliar, porém não determinante, na eliminação de estações marginais de baixa representatividade para modelagem. Identificaram-se, por análise visual, as estações Itarana e Castelo (2041002) como sendo pouco representativas à BHRJ, por seu isolamento quanto à abrangência da cobertura de suas áreas de influência, tanto na distância da área de estudo quanto na influência sobre outras estações de maior proximidade da BHRJ. Assim, a decisão sobre a permanência dessas duas estações foi tomada mediante simulação do modelo e consideração sobre a influência, individual, na qualidade da predição dos dados. Concluiu-se que a estação Itarana não apresentou acréscimo na qualidade da predição do modelo; portando, se optou por sua exclusão (área de influência na parte superior da Figura 10 sem presença de estação).

Figura 10 – Densidade mínima da rede de diferentes tipos de estações por área de abrangência em diferentes zonas fisiográficas, na BHRJ.

Fonte: o autor.

Em suma, conclui-se que a densidade da rede de estações remanescentes, e sua distribuição espacial, são suficientemente adequadas para representar satisfatoriamente a influência da precipitação sobre a área de estudo, sendo esta a variável climática de maior influência sobre a vazão da BHRJ. Porém, há ressalvas quanto às demais variáveis climáticas, pois ainda que se tenha adotado critérios para identificar a afinidade entre as estações, o preenchimento de forma inalterada dos valores de uma estação para outra, sem atribuição da influência de micro e topo-escala das variações locais, certamente pode influenciar negativamente a predição do modelo. Entende-se que as principais implicações negativas dessa forma de preenchimento dos dados faltantes ocorrem na evapotranspiração, pela elevada demanda de variáveis representativas para o seu cálculo e por sua expressiva influência no balanço hídrico.

O procedimento da extrapolação inalterada do valor de variáveis climatológicas também foi adotado por Santiago, Richards e Jia (2005) para um modelo de macro escala. Notou-se, porém, que a bacia hidrográfica adotada pelo autor tem área de 75,40 km² e foi realizada a extrapolação de apenas um ponto para as 38 demais estações pluviométricas, o que não o impediu de obter um r² variando de 0,46 a 0,90, e coeficiente de Nash variando de 0,45 a 0,78, durante o período de validação de dados diários de vazão.