Desenvolveu-se um modelo denominado CLIMABR que permite a obtenção de séries sintéticas de precipitação. A série foi gerada de tal forma que se obtivesse, para cada dia chuvoso, a precipitação total diária (P), em mm, a duração do evento (D), em h, além dos parâmetros necessários para a representação do perfil de precipitação instantânea, que foram obtidos a partir dos valores padronizados do tempo decorrido entre o início da chuva até a intensidade máxima instantânea de precipitação, chamado de tempo de ocorrência da intensidade máxima instantânea de precipitação padronizado ( *
i
t ) e da intensidade máxima instantânea de precipitação padronizada (i i*).
O modelo foi desenvolvido com base na premissa de que, para cada dia chuvoso, ocorreu um único evento, o qual é estatisticamente equivalente aos eventos que ocorreram diariamente na série histórica. A partir deste evento, foi gerado um único perfil instantâneo de precipitação. Foram utilizados, no desenvolvimento do modelo, informações de 11 estações meteorológicas situadas no Estado do Rio de Janeiro e operadas pela Fundação Superintendência Estadual de Rios e Lagoas – SERLA e pela Companhia LIGHT – Serviços de Eletricidade S.A.
Foram utilizados, no modelo, parâmetros médios obtidos a partir de um conjunto de dados que reuniu as informações de todas as estações estudadas, procedimento que visa à utilização do CLIMABR mesmo em estações que só disponham de dados pluviométricos.
Foram simuladas, para fins de comparação do desempenho dos modelos, séries sintéticas de 100 anos de dados para todas as estações e calculadas as médias e os desvios-padrão mensais utilizando-se tanto o CLIMABR, como também o CLIGEN, que foi usado, junto com os dados observados, como referência neste trabalho. Os dados gerados tanto pelo modelo desenvolvido como pelo CLIGEN, foram também confrontados com os dados observados nas estações.
A determinação relativa à ocorrência ou não da precipitação foi feita a partir da análise das probabilidades mensais de ocorrência de precipitação determinadas pela cadeia de Markov de primeira ordem, sendo que a precipitação total diária foi determinada pela aplicação da equação originada da distribuição Pearson tipo III.
A duração efetiva dos eventos diários de precipitação foi calculada com base nas relações observadas entre as intensidades máxima e média das chuvas nas estações consideradas (parâmetro ∆) e na geração, pelo modelo, da relação entre os valores do máximo precipitado em 30 minutos e o total diário (α0,5), enquanto que a intensidade
máxima instantânea de precipitação padronizada foi gerada pelo CLIMABR através de uma equação potencial obtida por regressão a partir de dados de intensidade máxima instantânea e média observadas nas estações.
O tempo decorrido entre o início dos eventos até o momento em que ocorreu a intensidade máxima instantânea de precipitação foi determinado a partir do uso de um conjunto de números aleatórios gerados pelo modelo e o perfil de precipitação correspondente a cada evento diário de chuva foi representado por uma função dupla exponencial, sendo utilizados, para este fim, os valores padronizados da intensidade máxima instantânea de precipitação e do seu tempo de ocorrência.
Os resultados obtidos permitiram as seguintes conclusões:
− Para o número de dias chuvosos tanto o CLIMABR quanto o CLIGEN apresentaram estimativas próximas aos valores observados;
− O CLIMABR subestimou a média mensal da probabilidade de um dia ser chuvoso tendo sido o dia anterior chuvoso (P(W/W)). Entretanto, a tendência não foi observada para o desvio padrão desta variável;
− Para a probabilidade de um dia ser chuvoso tendo sido o anterior seco (P(W/D)) foi evidenciada uma tendência do CLIMABR em superestimar as médias mensais;
− Foi evidenciada uma tendência do CLIMABR em superestimar as variações das médias mensais e subestimar as variações do desvio padrão observadas para a precipitação total diária;
− Os modelos CLIMABR e CLIGEN apresentaram grandes variações percentuais em relação aos valores observados para a duração efetiva dos eventos diários de precipitação;
− Os modelos CLIMABR e CLIGEN apresentaram grandes variações percentuais em relação aos dados observados da intensidade máxima instantânea de precipitação;
− Os valores do tempo de ocorrência da intensidade máxima instantânea de precipitação padronizada gerados tanto pelo CLIMABR quanto pelo CLIGEN apresentaram consideráveis variações percentuais em relação aos dados observados nas estações;
− A comparação dos dados gerados pelo CLIMABR com as observações para o número de dias chuvosos, para as probabilidades P(W/W) e P(W/D), além da precipitação total diária, mostrou um bom desempenho para a estimativa destas variáveis, desempenho este que também foi obtido pelo CLIGEN, entretanto a análise do desempenho relativo à geração das variáveis pertinentes à representação do perfil de precipitação demonstrou um desempenho inadequado; e
− O desempenho obtido pelo CLIMABR foi similar ao obtido pelo CLIGEN, sendo que as principais limitações foram relativas ao uso destes para a representação adequada do perfil de precipitação.
6. RECOMENDAÇÕES
O modelo desenvolvido pode ser considerado um expressivo avanço para geração de séries sintéticas de precipitação. No entanto, são necessários trabalhos complementares e, por este motivo, recomenda-se:
− desenvolver um aplicativo computacional a fim de facilitar o uso do CLIMABR em diferentes regiões do Brasil, a partir de informações sobre precipitação já disponíveis;
− aperfeiçoar o desenvolvimento de metodologia, adaptada às condições climáticas encontradas no Brasil, para a geração da duração efetiva dos eventos diários de precipitação, da intensidade máxima instantânea de precipitação padronizada e do tempo de ocorrência da intensidade máxima instantânea de precipitação padronizado;
− desenvolver uma metodologia para desagregar os eventos diários de precipitação em múltiplos eventos ao longo do dia;
− ampliar a base de dados utilizada no modelo proposto neste trabalho para as diferentes regiões do Brasil;
− incorporar ao CLIMABR a simulação de outras elementos climáticos, tais como temperatura, umidade relativa, velocidade do vento, evaporação, evapotranspiração e outros;
− desenvolver trabalho com simuladores de chuva a fim de verificar a influência da magnitude e do tempo de ocorrência da intensidade máxima instantânea de precipitação nas taxas de escoamento superficial e de perdas de solo; e
− incorporar em estudos futuros a análise de outros parâmetros estatísticos como, por exemplo, a amplitude da variação das variáveis contempladas no modelo.