ESTIMATIVA DA TEMPERATURA MÍNIMA
DE RELVA E DA DIFERENÇA DE TEMPERATURA
ENTRE O ABRIGO E A RELVA EM NOITES DE GEADA (
1)
PAULO CESAR SENTELHAS (2), ALTINO ALDO ORTOLANI (3) c JOSÉ RICARDO MACEDO PEZZOPANE (4)
( ) Recebido para publicação em 27 de março e aceito em 9 de agosto de 1995.
(2) Seção de Climatologia Agrícola. Instituto Agronômico (IAC), Caixa Postal 28. 13001-970 Campinas (SP). ( ) Seção de Climatologia Agrícola. IAC. Com bolsa de pesquisa do CNPq.
( ) Seção de Climatologia Agrícola. IAC. Com bolsa de aperfeiçoamento da FAPESP.
RESUMO
Analisaram-se os dados de temperatura mínima do ar junto à relva (RELVA) e os da diferença entre a temperatura mínima do ar em abrigo meteorológico e a observada junto à relva (DIF) de dez locais paulistas, utilizando dados históricos de noites com geada. Essas informações foram correlacionadas com os seguintes elementos meteorológicos: temperatura mínima do ar obtida em abrigo meteorológico (TMIN); velocidade média do vento (VENTO); temperatura do ar às 21 h em abrigo meteorológico (T2 lh); temperatura do ponto de orvalho às 21 h (To21 h), e nebulosidade (NEB). O valor médio da DIF foi de 4,1°C. variando de 3,3 a 5,7°C. To21h e TMIN foram os elementos de melhor correlação com a RELVA, enquanto VENTO c To21h mostraram melhor ajuste com a DIF. Obtiveram-se equações de regressão de estimativa da RELVA e da DIF para cada local estudado e outra, de caráter geral, para o Estado. A estimativa da RELVA apresentou os melhores ajustes em relação à da DIF.
Termos de indexação: temperatura mínima de relva e do ar; estimativa; geada.
ABSTRACT
E S T I M A T I N G G R A S S M I N I M U M T E M P E R A T U R E A N D D I F F E R E N C E B E T W E E N S C R E E N A N D G R A S S M I N I M U M T E M P E R A T U R E IN N I G H T S WITH F R O S T
at 9:00pm obtained in meteorological screen (T21h); dew point temperature at 9:00pm (To21h); and cloud cover (NEB). The average value of DIF was 4.1°C, ranging from 3.3 to 5.7°C. To21h and TMIN were the elements that presented best correlation with RELVA while VENTO and To21h showed good fit with DIF. Regression equations to estimate RELVA and DIF were obtained for each locality so as a general equation. RELVA estimative was that presented the best fit in relation to DIF.
Index terms: grass minimum temperature; air minimum temperature; estimate; frost.
1. I N T R O D U Ç Ã O
A geada é um fenômeno q u e ocorre com certa freqüência no Estado de São Paulo. Segundo Ca-margo et ai. ( 1 9 9 3 ) , sua probabilidade anual, em regiões paulistas de i m p o r t â n c i a agrícola, oscila de
13 a 8 0 % .
Os danos p r o v o c a d o s pela geada variam de acor-do com a espécie vegetal e seu estádio fenológico, p o d e n d o - s e e s t i m á - l o s cm função da t e m p e r a t u r a do ar j u n t o às plantas (Pinto et ai., 1976).
A t e m p e r a t u r a m í n i m a do ar no abrigo m e t e o -rológic o é importante no l e v a n t a m e n t o de geadas, c o n s i d e r a n d o - s e 2°C c o m o o limite abaixo do qual se iniciam os prejuízos ( C a m a r g o et ai., 1993). No entanto, é a t e m p e r a t u r a m í n i m a observada sobre a relva, na noite da geada, que dará a noção exata do nível de dano ocorrido ( B o o t s m a , 1976a). Pinto et ai. (1978) d e t e r m i n a r a m , para o Estado de São P a u l o , a diferença m é d i a entre a temperatura mí-nima do ar, em abrigo, e aquela j u n t o à relva, na tentativa de correlacionar a do abrigo com danos p r o v o c a d o s por geada em café, encontrando o valor m é d i o de 4,2°C.
A diferença entre a t e m p e r a t u r a mínima do abri-go e da relva d e p e n d e de fatores atmosféricos as-sociados aos topográficos e às características da superfície do solo c da cobertura vegetal (Rahn & Brown, 1971; B o o t s m a , 1976a). N o r m a l m e n t e , as maiores diferenças ocorrem em noites sem nu-vens e vento, com i n t e n s o resfriamento por radiação (Gcigcr, 1965).
B o o t s m a ( 1 9 7 6 a ) c o r r e l a c i o n o u o efeito de fa-tores atmosféricos com a diferença entre a tem-peratura m í n i m a a b s o l u t a do ar em abrigo e na relva, verificando que a n e b u l o s i d a d e j u n t a m e n t e com a v e l o c i d a d e do vento são r e s p o n s á v e i s por 7 4 % de
sua variação. Com base nessas correlações, obti-veram-se equações de e s t i m a t i v a da diferença entre as temperaturas no a b r i g o e j u n t o à relva. Essas e q u a ç õ e s , q u a n d o t e s t a d a s c o m d a d o s i n d e -p e n d e n t e s , a-presentaram boa exatidão, -porém so-mente para o local onde foram desenvolvidas.
Este trabalho tem c o m o objetivo determinar: a diferença média entre a t e m p e r a t u r a mínima do ar obtida em abrigo e j u n t o à relva para dez locais p a u l i s t a s ; a p r o b a b i l i d a d e da o c o r r ê n c i a de deter-m i n a d a diferença de t e deter-m p e r a t u r a entre o abrigo c a relva; a influência das c o n d i ç õ e s meteorológicas sobre a temperatura m í n i m a de relva e sobre a di-ferença de temperatura entre o abrigo e a relva; as equações de estimativa da temperatura mínima de relva, e a diferença entre as temperaturas obtidas no abrigo e na relva, em noites de geada.
2. M A T E R I A L E M É T O D O
2.1 Determinação da diferença média entre a tem-peratura mínima no abrigo e na relva e proba-bilidade de ocorrência
A n a l i s a r a m - s e dados históricos de temperatura m í n i m a absoluta do ar obtidas em abrigo meteo-rológic o c sobre a relva, nos postos meteometeo-rológicos de dez localidades p a u l i s t a s (Quadro 1). sempre que a temperatura m í n i m a foi igual ou inferior a 2 ° C , de acordo com C a m a r g o et ai. (1993).
D e t e r m i n o u - s e , para c a d a uma das dez locali-dades analisadas, a d i f e r e n ç a média entre a tem-peratura mínima no abrigo c na relva (DIF), cm noites de geada. M e d i a n t e esses d a d o s , estabele-ceu-se um valor médio de tal diferença.
a) Distribuição n o r m a l :
onde:
y. é a média e cr, o d e s v i o - p a d r ã o .
b) D i s t r i b u i ç ã o gama:
onde:
y e p são e s t i m a d o s pelo método da máxima veros-similhança, c o m o se segue:
c) Distribuição log n o r m a l :
onde:
o é o desvio-padrão e 6 é dado pela seguinte equação:
2
O teste do qui q u a d r a d o (% ) foi utilizado na verificação dos m e l h o r e s ajustes entre as funções probabilísticas a n a l i s a d a s .
2.2 Influência das condições meteorológicas sobre a temperatura mínima do ar na relva e a diferença abrigo-relva, em noites de geada
Efetuou-se a análise de regressão na
determi-nação das correlações existentes entre temperatura
mínima de relva (RELVA) ou a diferença da
tem-peratura do ar obtida em abrigo e na relva (DIF)
e os seguintes elementos meteorológicos:
tempe-ratura mínima no abrigo (TMÍN), °C; velocidade
média do vento no período entre 21 h e 6h (VENTO),
m/s; temperatura do ar às 21 h (T21h), °C;
tem-peratura do ponto de orvalho às 21h (To21h), °C;
nebulosidade média diária (NEB), %.
2.3 Equações de estimativa da temperatura mínima
do ar sobre a relva e da diferença abrigo-relva
em noites de geada
3. RESULTADOS E D I S C U S S Ã O
3.1 Diferença média entre a temperatura mínima do ar obtida em abrigo e sobre a relva
A figura 1 apresenta os valores médios da DIF para cada localidade analisada, assim c o m o o valor médio para todos os locais paulistas. Pode-se obser-var que a DIF apresentou uma obser-variação acentuada entre as d i v e r s a s l o c a l i d a d e s , o que pode estar rela-c i o n a d o às lorela-calizações topográfirela-cas dos postos me-t e o r o l ó g i c o s .
Esse fato também é considerado por B o o t s m a (1976a), que, ao validar seu método de estimativa da diferença da t e m p e r a t u r a entre abrigo e relva, verificou que as estimativas apenas se mostravam válidas para o local onde foram o b t i d o s os dados que o r i g i n a r a m a e q u a ç ã o .
A figura 1 mostra, ainda, que os valores médios da D I F variaram de 3,3 a 5,7°C, sendo a media para todos os locais de 4 , 1 ° C , tendo sido analisados, c o n j u n t a m e n t e , 226 pares de dados. Esse valor é p r a t i c a m e n t e igual ao encontrado por Pinto et ai. ( 1 9 7 8 ) , de 4 , 2 ° C , para o E s t a d o de São P a u l o , ana-lisando, p o r é m , um menor número de d a d o s .
3.2 Probabilidade de ocorrência da diferença de temperatura entre o abrigo e a relva
Os valores da D I F foram submetidos a três mo-delos p r o b a b i l í s t i c o s de distribuição. A freqüência o b s e r v a d a dos intervalos de classe e as estimadas pelos m o d e l o s p r o b a b i l í s t i c o s são apresentadas na figura 2. A t r a v é s dessa figura e do q u a d r o 2, nos quais se e n c o n t r a m os valores do teste %~, pode-se observar que o m o d e l o probabilístico que possi-bilitou m e l h o r ajuste entre freqüências e s t i m a d a s e o b s e r v a d a s foi o log n o r m a l . Pinto et ai. (1978), q u a n d o fizeram a m e s m a análise para o E s t a d o de São P a u l o , verificaram que a diferença de t e m p e -ratura m í n i m a do ar entre o abrigo e a relva apre-s e n t a v a u m a d i apre-s t r i b u i ç ã o n o r m a l . Iapre-sapre-so apre-se d e v e , p r o v a v e l m e n t e , ao fato de os autores citados terem incluído em suas análises a localidade de Itararé, a uma altitude de 1.150m, com uma p r o b a b i l i d a d e anual de o c o r r ê n c i a de geada de 8 6 % , c onde os g r a d i e n t e s t é r m i c o s são n o r m a l m e n t e m a i o r e s ,
fa-zendo com que a distribuição se torne normal. Neste trabalho, não se c o n s i d e r a r a m os dados de Itararé pelo fato de essa localidade não representar a con-dição geral do E s t a d o .
N o q u a d r o 3 , e n c o n t r a - s e a p r o b a b i l i d a d e de ocorrência da DIF. Verifica-se que as maiores estão entre 2,1 e 5 ° C , s o m a n d o 6 8 % de p r o b a b i l i d a d e . A p r o b a b i l i d a d e de que a DIF seja maior ou igual à média (4,1°C) é de 4 0 , 9 % .
3.3 Influência das condições climáticas sobre a temperatura mínima de relva e sobre a dife-rença de temperatura entre o abrigo e a relva
O quadro 4 m o s t r a as c o r r e l a ç õ e s entre a RELVA e os e l e m e n t o s m e t e o r o l ó g i c o s : T M I N ; V E N T O ; T21h; To2 1 h e N E B . Pode-se verificar que as cor-relações variaram de acordo com a localidade.
Os e l e m e n t o s To21h, T M Í N , V E N T O e NEB apresentaram as melhores c o r r e l a ç õ e s para todos os locais, em ordem d e c r e s c e n t e . Por outro lado, o T21h revelou as menores c o r r e l a ç õ e s .
B o o t s m a ( 1 9 7 6 a , b ) , em seus estudos, também verificou que o vento e a n e b u l o s i d a d e são os prin-cipais e l e m e n t o s que influenciam a diferença de t e m p e r a t u r a m í n i m a do ar entre o abrigo e a relva em noites de inversão térmica, e Rahn & Brown (1971) constataram que valores elevados de umi-d a umi-d e umi-do ar r e umi-d u z e m a umi-diferença umi-de t e m p e r a t u r a entre o abrigo e a relva.
As altas c o r r e l a ç õ e s negativas entre a D I F e esses e l e m e n t o s m e t e o r o l ó g i c o s não surpreendem, visto que, q u a n t o menor a velocidade do vento, a nebu-losidade e a u m i d a d e do ar, maior é a diferença entre a t e m p e r a t u r a m í n i m a do ar obtida em abrigo e j u n t o à relva, pois tais condições favorecem e intensificam a inversão térmica (Geiger, 1965).
Analisando, de m o d o geral, os dados do quadro 5, confirmam-se as c o n s t a t a ç õ e s de Rahn & Brown ( 1 9 7 1 ) e B o o t s m a ( 1 9 7 6 a , b), s e n d o novamente as melhores correlações c o m os e l e m e n t o s V E N T O , To21h e N E B .
3.4 Equações de estimativa da temperatura mínima de relva e da diferença de temperatura entre abrigo e relva
O quadro 6 a p r e s e n t a as e q u a ç õ e s de estimativa da RELVA e da DIF para cinco localidades paulistas e uma equação geral.
apresentou significância estatística, justificando,
desse modo, sua não-utilização. Já as equações
de-senvolvidas para os demais locais e a equação geral
apresentaram significância ao nível de 1% para
Campinas, Mococa e equação geral e ao nível de
5% para Manduri e Ribeirão Preto.
Quanto às equações de estimativa da DIF, todas
se mostraram significativas estatisticamente;
so-mente em Ribeirão Preto a significância foi ao nível
de 5%; nas demais, a 1% de probabilidade. Os
coe-ficientes de determinação encontrados estão
pró-ximos aos obtidos por Bootsma (1976a), de 0,51
a 0,86.
Validaram-se as equações de estimativa da
REL-VA e da DIF, utilizando-se dados independentes
(Quadro 7).
Nota-se que as estimativas da RELVA
apresen-taram valores próximos aos observados em todas
as localidades, com índice "d" variando de 0,67
a 0,83, porém com baixa precisão, principalmente
para Campinas e Mococa, com o coeficiente de
cor-relação, "r", respectivamente, de 0,57 e0,59. Os valores
dos erros absolutos médios variaram de 0,8 a 1,4°C.
Na análise das estimativas da DIF, os índices
de ajuste somente foram razoáveis em Manduri e
Ribeirão Preto com exatidão (d) de 0,78 e 0,79
e precisão (r) de 0,70 e 0,68 respectivamente. Em
Campinas, Jaú e Mococa, tanto a exatidão (d)
quan-to a precisão (r) foram muiquan-to baixas, não indicando
bom ajuste entre os dados estimados e observados.
Isso mostra que há influência de outros elementos
na determinação da DIF, os quais não foram
de-tectados e considerados pelas equações.
As equações de estimativa que apresentaram
bom ajuste são úteis, segundo Bootsma (1976a),
para a estimativa da temperatura mínima do ar sobre
a relva para períodos com ausência de dados,
ser-vindo, ainda, como subsídio a novos estudos ligados
à previsão da ocorrência de geadas.
4. CONCLUSÕES
2. Os e l e m e n t o s m e t e o r o l ó g i c o s que apresen-taram m e l h o r correlação com a t e m p e r a t u r a m í n i m a da rclva foram: To21h; T M Í N ; V E N T O e N E B ; e os que revelaram m e l h o r correlação com a diferença de t e m p e r a t u r a entre o abrigo e a relva foram: V E N -T O , N E B e -To21h.
3. Foi possível o d e s e n v o l v i m e n t o de equações de e s t i m a t i v a da t e m p e r a t u r a m í n i m a do ar sobre a relva e da diferença de t e m p e r a t u r a do ar entre a obtida em abrigo e a obtida j u n t o à relva, porém nem todas m o s t r a r a m bom ajuste q u a n d o validadas.
R E F E R Ê N C I A S B I B L I O G R Á F I C A S
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