Desse modo, podemos visualizar o porquê da importância do BH para o desenvolvimento de determinadas atividades. A água, essencial recurso natural utilizado pelos mais diversos ra-mos, quando contabilizada possibilita maior nível de organização e gestão, dando mais viabilidade para os avanços dentro dessas práticas.
Tomasella e Rossato (2005, S/N) apontam que o BH corres-ponde “a somatória das quantidades de água que entram e saem de uma certa porção do solo em um determinado intervalo de tempo”. E o seu resultado, nada mais é do que a quantidade líqui-da de água disponível para as plantas.
Os parâmetros necessários para a determinação do BH são obtidos a partir de uma estação meteorológica. Thornth-waite e Mather (1955) desenvolveram um método para a me-dição do balanço hídrico, o balanço hidrológico climatológico (BHC), pensado para representar as informações hídricas de determinado local sem a necessidade direta da utilização de circunstâncias do solo.
Através desse método, o objetivo deste estudo é levantar e analisar o BHC, entre os períodos de 1985-2015, das seguintes ca-pitais brasileiras: Brasília-DF, Manaus-AM e Porto Alegre-RS. A pesquisa também utiliza das características climáticas das locali-zações dessas cidades, uma vez que as mesmas apresentam climas distintos.
Materiais e métodos
Para o desenvolvimento deste estudo foi utilizado o méto-do Thorthwaite & Mather (1955). O desenvolvimento méto-dos cálcu-los do BHC se baseou nos dados de precipitações e temperatu-ras do Instituto Nacional de Meteorologia – INMET, tendo sido
empregado o programa computacional Excel 2013 (ROLIM et al., 1998).
No que se refere ao levantamento do BH, foi necessário de-finir, primeiramente, o armazenamento máximo no solo (CAD - Capacidade de Água Disponível), sendo ele padronizado (100 mm). Também foram computados a média da chuva total, além da estimativa da evapotranspiração potencial (ETP) em cada pe-ríodo. “Com essas três informações básicas, o BHC permite de-duzir a evapotranspiração real, a deficiência ou o excedente hídri-co, e o total de água retida no solo em cada período” (PEREIRA, 2005, p. 311).
Segundo Santos (2010, p.2), podemos considerar o movi-mento vertical da água, “o que entra neste sistema é apenas a água devida à precipitação (P), enquanto o que sai é devido à evapo-transpiração (ETR) e à água que percola abaixo do alcance do sis-tema radicular da cultura (EXC)”.
Para Antunes e Cupolillo (2013, p.3), “a medida da evapo-transpiração potencial é feita através do total de água, que é usado pela planta em um dia, determinado pela diferença entre a quan-tidade de água colocada e percolada”.
Resultados e discussões
A variação do relevo, o qual compreende desde planícies baixas, com menos de 200 m de altitude, a elevadas superfícies cristalinas, com mais de 1200 m de altitude, em concomitância com a extensa latitude, a qual abrange de 5 a 22º ao sul do equa-dor, confere a diversificação térmica da região Centro-Oeste (NI-MER, 1989).
A Figura 01-A representa a deficiência e o excedente hídrico de Brasília-DF, isto é, a retirada de água do solo (alteração
negati-va, ALT-), a reposição de água no solo (alteração positinegati-va, ALT+) e a variação do armazenamento (ARM) ao longo do ano. Por ou-tro lado, a Figura 01-B possibilita a identifi cação dos valores de precipitação e de evapotranspiração potencial e real na forma de linhas.
O armazenamento de água no solo mensal para a capital do país é representado pela Figura 01-A, onde notamos entre os meses de maio e outubro os mais baixos índices de ARM, com setembro representando o mês de menor registro, 5,6 mm.
Figura 01 - Capacidade de água disponível - CAD e Armazenamento mensal - ARM (A); e BHC completo plotando-se P, ETP e ETR na forma de linhas (B), para Brasília-DF, no período de 1985-2015.
Fonte: adaptado INMET (2017).
A
B
Os meses de novembro e dezembro caracterizam-se como os me-ses mais chuvosos, apresentando, respectivamente, 240,45 mm e 249,71.
Ao passo que junho e julho são os meses com os mais baixos índices de precipitação pluviométrica, não chegando a 6 mm (Figura 01-B).
Dentre os 12 meses analisados, sete se encontram equili-brados (100 mm), estando os meses compreendidos entre maio e agosto abaixo do patamar de 100 mm, sendo junho o mês de menor evapotranspiração potencial, com 66,23 mm. Em con-trapartida, os índices da ETR, sofrem maiores variações, che-gando a baixos índices, como, por exemplo, no mês de julho, com 21,1 mm.
Na Figura 02 são apresentados dois gráficos corresponden-tes à cidade de Brasília-DF. O primeiro é de áreas e representa por meio das hachuras os momentos de excedente (azul) e de deficiência (vermelha). Já o segundo gráfico representa colunas coloridas, os períodos de excedente (Azul), retirada (laranja), de-ficiência (vermelho) e reposição hídrica (verde).
Figura 02 - BHC Normal – Simplificado - EXC e -DEF (A); e Completo - EXC, DEF, ALT (B) para Brasília-DF, no período de 1985-2015.
A
Fonte: adaptado INMET (2017).
É possível notar, a partir dos gráficos, que Brasília apre-senta um longo período de estiagem entre os meses de maio e outubro, com setembro o mês auge da seca. A Figura 02 mos-tra, ainda, que as deficiências hídricas persistem desde abril até outubro, meses extremamente secos. Por outro lado, o ex-cedente hídrico é representado pelo intervalo entre meados de outubro e março.
Observa-se, através da Figura 02, que há um período de ex-cedente hídrico compreendido entre os meses de outubro e abril, com o mês de dezembro apresentando o maior excedente hídrico do período de estudo, com 149,9 mm. Entre os meses de maio e setembro notamos o período de défi cit hídrico, sendo agosto o mês mais alarmante.
O mesmo ocorre com os índices de retirada hídrica, em que agosto também representa o mês com maior retirada hídrica. Em contrapartida, os meses de outubro e novembro se caracterizaram por apresentar elevada reposição hídrica.
B
Na região Norte alguns sistemas de circulação atmosférica exercem influência sob o clima regional.
Através do setor oriental da Região Norte sopram, perio-dicamente, ventos de E a NE do anticiclone subtropical semifixo do Atlântico Sul e do anticiclone subtropical se-mifixo dos Açores. Em virtude de possuírem uma subsi-dência superior e consequente inversão de temperatura, tais ventos são acompanhados de tempo estável. No se-tor ocidental predomina a massa de ar equase-torial (mEc), 1 formada pela convenção termodinâmica dos ventos de NE do anticiclone dos Açores e da convergência in-tertropical (CIT). Esta massa de ar, pela forte umidade específica e ausência de subsidência superior está, fre-quentemente, sujeita a instabilidades causadoras de chu-vas abundantes. No interior desta massa de ar, as chuchu-vas são provocadas por depressões dinâmicas denominadas linhas de instabilidades tropicais (IT) induzidas em pe-quenas dorsais. No seio de uma linha de IT o ar em con-vergência acarreta, geralmente, chuvas e trovoadas, por vezes granizo, e ventos moderados e fortes com rajadas que atingem 60 a 90 km/hora (NIMER, 1989, p. 365).
A região Norte é cortada pela linha do equador, sendo uma região com grande incidência de radiação solar e, portan-to, com clima quente, com exceção de apenas algumas áreas onde fatores geográficos locais conferem características climá-ticas mais amenas. Não podemos deixar de mencionar a grande umidade presente na região e também a pluviosidade, as quais, embora apresente irregularidades, se faz presente durante todo o ano.
Embora o período chuvoso na Região Norte seja re-presentado pelos meses do verão-outono, ao norte dos paralelos de 2 a 5° Lat. Sul, o máximo pluviométrico geralmente se dá no outono e o mínimo na primave-ra. Este regime pluviométrico decorre do seguinte: no outono, além da incidência de chuvas de oeste de IT da mEc ser um pouco maior que no verão, estas chuvas se combinam com as chuvas de norte da CIT que, no ou-tono, possuindo uma posição média mais meridional, atingem mais frequentemente as áreas setentrionais da Região Norte. Ao contrário, na primavera as correntes perturbadas de N (CIT) acham-se muito deslocadas so-bre o hemisfério norte e raramente descem ao hemisfé-rio sul, ficando a Região Norte na dependência quase que exclusiva das chuvas de oeste de IT, que nesta época do ano começam a rarear ao norte daqueles paralelos (NIMER, 1989, p. 376-377).
Ainda de acordo com Nimer:
Nas regiões de clima equatorial ou de clima tropical a estação chuvosa, ou a estação seca, incide quase sempre na mesma época do ano. Nas regiões de climas equato-rial e tropical do norte da Amazônia, a estação chuvosa recai quase sempre no outono e o mínimo na primave-ra. (NIMER, 1989, p. 215).
Em relação a capital Manaus, o ARM apresenta baixos ín-dices de armazenamento entre os meses de junho a novembro, com outubro registrando o menor índice de armazenamento, 4,5 mm (Figura 03-A). Os maiores índices de precipitação plu-viométrica em Manaus são registrados entre janeiro e abril,
sendo abril o mês com maior média de precipitação mensal, 323,95 mm. A partir de maio observamos uma queda no nível de chuva nessa região, com agosto apresentando os mais baixos índices de precipitação pluviométrica, com 60,66 mm (Figura 03-B).
Figura 03 - Capacidade de água disponível - CAD) e Armazenamento - ARM mensal (esquerda); e BHC completo plotando-se P, ETP e ETR na forma de linhas (direita), para Manaus-AM, no período de 1985-2015.
Fonte: adaptado INMET (2017).
A
B
Os índices da ETP apresentam pouca variação ao longo do ano, sendo o mês de outubro o que registra a maior e fevereiro a menor evapotranspiração potencial. Em relação aos índices da ETR, observamos entre julho e outubro baixos índices, onde se-tembro apresenta menor ETR, com 80,6 mm (Figura 03-B).
A Figura 04 mostra que as defi ciências hídricas ocorrem entre os meses de junho e novembro, meses onde os índices pre-cipitação são os menores. Em contrapartida, abril, que está inse-rido no período de excedente hídrica (entre novembro e maio) registra o maior índice, com 187,9 mm. Ainda por meio da Figu-ra 04, é possível notar que os meses de janeiro, fevereiro, março, abril e maio registraram os maiores excedentes hídricos, sempre acima de 123,8 mm.
Entre os meses de julho e outubro notamos os maiores dé-fi cits hídricos do período de análise, sendo o mês de setembro o mais defi ciente. A retirada hídrica é notável entre junho e outu-bro, onde agosto representa o mês com maior retirada hídrica.
Por outro lado, os meses de novembro e dezembro, apresentaram elevada reposição hídrica, onde dezembro registra acima de 70 mm de reposição (Figura 04).
Figura 04 - BHC Normal – Simplifi cado - EXC e –DEF (A); e Completo - EXC, DEF, ALT (B) para Manaus-AM, no período de 1985-2015.
A
Fonte: adaptado INMET (2017).
O estado do Rio Grande do Sul é marcado pelo clima subtro-pical. A classificação climática de Köppen para o clima subtropical conceitua que as quatro estações do ano são muito claras, estando situado abaixo do trópico de capricórnio (ROSSATO, 2011).
No ARM da cidade de Porto Alegre, é possível observar o período de baixo armazenamento corresponde ao intervalo de meses entre dezembro e abril, sendo que março registrou o menor índice de armazenamento, 44,5 mm (Figura 05-A).
B
B
Figura 05 - Capacidade de água disponível - CAD e Armazenamento - ARM mensal (A); e BHC completo plotando-se P, ETP e ETR na forma de linhas (B), para Porto Alegre-RS, no período de 1985-2015.
Fonte: adaptado INMET (2017).
A cidade de Porto Alegre registra índices consideráveis de precipitação pluviométrica durante todo ano, no período de aná-lise foi registrado os maiores índices nos meses de julho e setem-bro, com 151,66 e 153,63 mm, respectivamente. O mês com me-nor registro foi março, com 94,57 mm (Figura 05-B).
A
Os índices da ETP e ETR apresentam comportamentos parecidos entre abril e dezembro, não sofrendo alteração, com pico em julho, regis-trando baixa de 33,4 mm. As máximas de ETP e ETR são observadas em janeiro, com máximas de 143,33 mm e 136,2 mm (Figura 05-B).
Ao analisarmos a Figura 06, notamos que as defi ciências hídricas ocorrem em intervalo pequeno de meses, que vai de de-zembro a abril. Por outro lado, entre os meses de maio a novembro observamos índices elevados de excedente hídrico, sendo julho o mês que apresenta o maior índice, com 118,3 mm.
Figura 06 - BHC Normal – Simplifi cado EXC e –DEF (esquerda); e Completo - EXC, DEF, ALT (direita), para Porto Alegre-RS, no período de 1985-2015.
Fonte: adaptado INMET (2017).
A
B
Entre os meses de maio e novembro excedentes hídricos, com máxima de 118,3 mm e os maiores déficits hídricos do período de análise, ocorrem entre dezembro e março. A retira-da hídrica ocorre no mesmo período de tempo de DEF, onde março representa o mês com maior retirada hídrica. Por outro lado, os meses de abril e maio apresentaram elevada reposição hídrica, onde maio registra acima de 50 mm de reposição (Fi-gura 06).
Considerações finais
Dentre as aplicações do BHC, a caraterização regional da disponibilidade hídrica possui como objetivos: comparação dos climas de diferentes localidades; caracterização dos períodos se-cos e úmidos; o planejamento agrícola baseado no zoneamento agroclimático.
As medidas obtidas a partir dos dados em gráficos mostram que as variações entre períodos secos e chuvosos nas cidades ana-lisadas são consideráveis, com intervalos bem marcados. Brasí-lia-DF e Manaus-AM apresentam perfis gráficos similares, com baixo armazenamento mensal concentrado em meses opostos aos da capital gaúcha. De modo geral, a situação se repete nos gráfi-cos relacionados ao balanço hídrico, com Porto Alegre-RS apre-sentando excedente hídrico nos meses em que a capital federal e Manaus-AM apresentam deficiência.
Compreender essas variações nos permite conhecer me-lhores possibilidades para os mais diversos fins dentro da uti-lização da água como recurso associado a atividades econômi-cas, bem como planejar de modo consciente a utilização desse recurso.
Referências
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2017.
NIMER, E. Climatologia do Brasil. Rio de Janeiro. Fundação Insti-tuto Brasileiro de Geografia e Estatística – IBGE, 1989. 422p.
PEREIRA, R. A. Simplificando o Balanço Hídrico de Thornthwai-te-Mather. Bragantia, Campinas, v. 64, n. 2, p. 311-313, 2005.
ROLIM, G. S.; SENTELHAS, P. C.; BARBIERI, V. Planilhas no ambiente EXCEL TM para os cálculos de balanços hídricos: nor-mal, sequencial, de cultura e de produtividade real e potencial.
Revista Brasileira de Agrometeorologia, Santa Maria, v. 6, n.1, p.
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ROSSATO. S. M. Os climas do Rio Grande do Sul: variabilidade, tendências e tipologia. 2011. 240f. Tese (Doutorado) - Universi-dade Federal do Rio Grande do Sul. Instituto de Geociências. Pro-grama de Pós-Graduação em Geografia, PortoAlegre, RS, 2011.
SANTOS, A. R. Balanço Hídrico segundo Thornthwaite e Mather, 1955. Capítulo 10. Universidade Federal do Espírito Santo-UFES, Dept. de Geografia, Climatologia, 2010. p. 169-178. Disponível em: <http://www.mundogeomatica.com.br/CL/ApostilaTeorica-CL/Capitulo10-BalancoHidrico.pdf>. Acesso em: 14 set. 2018.
TOMASELLA J.; ROSSATO L. Balanço Hídrico. Tópicos em Meio Ambiente e Ciências Atmosféricas. INPE. São José dos Campos, São Paulo, INPE-13140-PRE/8399. 2005.
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