Função densidade de probabilidade

Depois de comprovada a hipótese de que a distribuição de Gumbel representa convenientemente a distribuição dos dados, foram produzidos gráficos da função densidade de probabilidade (fdp) para cada um dos cenários/períodos, uma vez que permitem analisar graficamente a probabilidade de ocorrência de determinados valores de intensidade de precipitação, bem como avaliar a semelhança entre as distribuições dos valores extremos de intensidade de precipitação para cada duração, nas três regiões pluviométricas.

Nas Figuras 4.5, 4.6 e 4.7 as curvas a vermelho representam as estações meteorológicas da região pluviométrica A, as curvas a verde a região B e as curvas a azul as estações da região C.

Para uma correta avaliação do comportamento do regime pluviométrico importa referir, que as fdp da intensidade de precipitação em cada uma das 8 estações e células da malha do modelo COSMO-CLM, para o mesmo cenário/período, foram representadas no mesmo gráfico. Contudo para maximizar a área dos gráficos, em cada cenário/período os gráficos apresentam eixos diferentes.

A Figura 4.5 foi elaborada para permitir a comparação das fdp da intensidade de precipitação entre e no seio de cada região. A Figura 4.5 permite a comparação entre as distribuições de intensidade de precipitação observadas (Figura 4.5a, 4.5b e 4.5c) e simulada para o cenário C20 (Figura 4.5d, 4.5e e 4.5f). Este cenário é frequentemente utilizado como cenário de controlo pois permite a avaliação do viés introduzido pelo modelo aquando da simulação para o período do passado recente. Assim, a comparação entre as distribuições provenientes dos dados observados e os dados simulados para o cenário C20, permitiu avaliar a capacidade que o RCM COSMO-CLM tem em reproduzir a realidade.

Eduarda Macário

Figura 4.5 – Função densidade de probabilidade ( para o cenário C20 (painéis da direita

CAPÍTULO 4 – ANÁLISE E DISCUSSÃO DE RESULTADOS

Função densidade de probabilidade (fdp) de Gumbel para dados observados direita) para três valores de duração: 5 min (painéis superiores)

centrais) e 360 min (painéis inferiores).

ANÁLISE E DISCUSSÃO DE RESULTADOS

67 ) de Gumbel para dados observados (painéis da esquerda) e

CAPÍTULO 4 – ANÁLISE E DISCUSSÃO DE RESULTADOS

68 Eduarda Macário

Os resultados obtidos para os dados observados e para valores de duração 5 e 30 minutos, (Figura 4.5a e 4.5b) indicam, em geral, valores de intensidade de precipitação mais elevados (parâmetro de localização superior) para a região A que para a região C e valores ainda inferiores para a região B. A região B é onde as fdp apresentam menor dispersão (menor valor do parâmetro de escala), seguida da região C e, por fim a região A, à exceção da estação de Ponte da Barca com dispersão semelhante à região B. Para durações mais longas, especificamente 360 minutos (Figura 4.5c), a região que regista maiores valores de intensidade de precipitação passa a ser a C apesar da estação de Pega apresentar valores inferiores à estação da Covilhã, seguida da região A e por último a B. Quanto à dispersão de dados, é menor para a região B, seguida da região A (o que não se verificava para as curtas durações (5 e 30 min)), e maior dispersão na região C.

Comparando os resultados obtidos com os dados observados para as diferentes durações (Figuras 4.5a 4.5b e 4.5c) verifica-se que à medida que aumenta a duração ocorre uma diminuição tanto do fator escala como do fator localização, revelando que as intensidades de precipitação máximas mais frequentes para curtas durações são mais elevadas, e possuem menor probabilidade de ocorrência, que as intensidades máximas de precipitação para durações mais longas.

As fdp para dados observados com duração de 5minutos (Figura 4.5a) revelam ainda que para as estações da região A, o parâmetro escala é idêntico para as estações de Serpa e São Manços e superior ao obtido para Ponte da Barca, indicando que a intensidade de precipitação nesta estação apresenta menor dispersão. As estações da região B apresentam semelhança nos parâmetros de localização e de dispersão, registando-se uma ligeira diminuição no parâmetro localização e uma maior dispersão para a estação de Pinhel. Quanto à região C, a Covilhã possui maior dispersão e maior parâmetro de localização que Pega. Para a duração de 30 minutos (Figura 4.5b) as relações entre estações evidenciadas para a duração de 5 minutos mantêm-se. Contudo, para a duração de 360 minutos (Figura 4.5c), e para a região A, Ponte da Barca revela parâmetro localização superior e dispersão semelhante a Serpa e São Manços, na região B, Pinhel passa a ter menor dispersão que Castelo Melhor e Pinelo enquanto a estação da Covilhã passa a possuir maior parâmetro localização e escala que todas as outras estações em estudo.

Os valores de intensidade de precipitação projetadas para o cenário C20, para cada uma das três durações (Figura 4.5d, 4.5e e 4.5f) são de assinalar pela semelhança de

CAPÍTULO 4 – ANÁLISE E DISCUSSÃO DE RESULTADOS

Eduarda Macário 69

comportamento entre estações que pertencem à mesma região, com a exceção de Ponte da Barca, que apresenta distribuição significativamente diferente das restantes, quer na localização (parâmetro localização mais elevado) como na maior dispersão, e de Pinelo que se aproxima das estações da região C, quer em localização como em dispersão. Excetuando o comportamento destas duas estações por se desviar das demais estações das respetivas regiões, pode dizer-se que a região que experimenta maiores valores de intensidade de precipitação e dispersão de dados é a região C, seguida da região A, e menor para a região B.

Comparando a distribuição apresentada pela amostra observada (Figura 4.5a, 4.5b e 4.5c) com a amostra proveniente do cenário C20 (Figura 4.5d, 4.5e e 4.5f), verifica-se, em geral, valores mais elevados do parâmetro localização e do parâmetro escala no cenário C20, exceto para as estações de Serpa e São Manços. O modelo revela-se menos eficaz na representação de Ponte da barca, uma vez que aumenta significativamente o parâmetro de localização, contudo a diferença torna-se menos evidente para durações mais elevadas. Apesar das dificuldades apresentadas pelo modelo em reproduzir exatamente a distribuição da amostra observada, a distribuição dos valores máximos de intensidade de precipitação simulados é semelhante à observada quer no tipo de distribuição quer nos momentos de primeira ordem.

A Figura 4.6 é referente às fdp para as durações de 5, 30 e 360 minutos para os cenários futuros A1B e B1 após a correção do viés, no período de 2011 a 2040. A distribuição evidenciada para estes cenários permite observar alterações na distribuição da intensidade de precipitação projetadas para um futuro próximo.

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Em geral, para ambos os cenários futuros, os menores valores do parâmetro de localização e dispersão da distribuição de

registados na região B, seguida da região C,

Figura 4.6 – Tal como a Figura 4.5, mas para o cenário A1B (painéis da esquerda) e para o cenário B1 (painéis ANÁLISE E DISCUSSÃO DE RESULTADOS

Em geral, para ambos os cenários futuros, os menores valores do parâmetro de e dispersão da distribuição de valores de intensidade de precipitação são

, seguida da região C, enquanto os maiores são esperados

Tal como a Figura 4.5, mas para o cenário A1B (painéis da esquerda) e para o cenário B1 (painéis da direita).

Eduarda Macário Em geral, para ambos os cenários futuros, os menores valores do parâmetro de precipitação são são esperados na região Tal como a Figura 4.5, mas para o cenário A1B (painéis da esquerda) e para o cenário B1 (painéis

CAPÍTULO 4 – ANÁLISE E DISCUSSÃO DE RESULTADOS

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A, constituindo exceção a esta ordenação, a estação de Ponte da Barca (semelhante à região B para as curtas durações) e a estação da Covilhã com parâmetro localização mais elevado que as restantes estações para a duração de 360 minutos, tal como acontece no cenário observado (Figura 4.5c).

As estações de Serpa e São Manços evidenciam maior probabilidade de ocorrência de intensidades de precipitação mais elevadas para as curtas durações (Figuras 4.6a,4.6b, 4.6d e 4.6e), já para a duração de 360 minutos (Figuras 4.6c e 4.6f) a estação com maior probabilidade de ocorrência de precipitações mais elevadas passa a ser a Covilhã, tal como acontecia para o cenário observado.

Os cenários futuros (A1B e B1) denotam em geral em relação ao período observado um aumento da intensidade dos eventos máximos mais frequentes (parâmetro localização superior), bem como um aumento da probabilidade com que ocorrem esses eventos, o que implica uma diminuição do período de retorno. Estas diferenças são mais acentuadas para o cenário A1B do que para o cenário B1.

Na Figura 4.7 pretendeu-se ilustrar a distribuição da intensidade de precipitação para o cenário A1B e para a duração de 5 min, ao longo dos três períodos de tempo em estudo (2011 – 2040, 2041 – 2070, e 2071 – 2100).

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Figura4.7 – Tal como a Figura 4.5, mas para o cenário A1B, para a duração de 5 min, para três períodos de tempo: 2011 – 2040 (painel superior), 2041

ANÁLISE E DISCUSSÃO DE RESULTADOS

Tal como a Figura 4.5, mas para o cenário A1B, para a duração de 5 min, para três períodos de 2040 (painel superior), 2041 – 2070 (painel central), e 2071 – 2100 (painel inferior).

Eduarda Macário Tal como a Figura 4.5, mas para o cenário A1B, para a duração de 5 min, para três períodos de

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Em geral, verifica-se que todas as estações revelam uma ligeira diminuição no parâmetro localização e no parâmetro escala do primeiro período para o segundo e um aumento do segundo período para o terceiro, revelando este último valores superiores aos verificados no primeiro período.

O período de retorno dos valores de intensidade de precipitação mais elevada diminui para os três períodos dos cenários futuros em relação ao período observado (Figura 4.5a), porém, esta diminuição não é linear entre os três períodos dos cenários futuros.