Estudo sôbre as temperaturas médias em Campinas.

Estudo sôbre as temperaturas médias

em Campinas

HERNANI GODOY

I n s t i t u t o Agronômico do Estado, e m Campinas.

I N T R O D U Ç Ã O

Neste t r a b a l h o são estudados registros de t e m p e r a t u r a de 67 anos, correspondentes ao período de 1890 a 1956, referentes à cidade de C a m p i n a s ( E s t a d o de S . Paulo, B r a s i l ) . Além das médias anuais, investigaram-se d e t a l h a d a m e n t e a s médias dos meses de janeiro, abril, j u l h o e outubro, c o m o representativos das quatro estações do ano, tendo-se e m vista especialmente a descoberta de tendências seculares, pelo método dos poli-nômios ortogonais.

As t e m p e r a t u r a s foram determinadas por t e r m ô m e t r o s de mercúrio ( R . F u e s s ) , de fabricação alemã, c o m graduação de dois e m dois décimos de g r a u centígrado. As t e m p e r a t u r a s médias diárias foram sempre determinadas a partir das lei-t u r a s à s 7 h o r a s ( lei-t7) , à s 14 horas ( t1 4) e à s 21 h o r a s ( t2i ) pela fórmula:

T e m p e r a t u r a média = + ^1 4 + 2

^2 1 .

De 1890 a 1931 a s observações se fizeram sempre no m e s m o local do I n s t i t u t o Agronômico de C a m p i n a s ^ e m 1931 o posto meteorológico foi transportado p a r a sítio ÍO0 metros adiante, onde p e r m a n e c e a t é hoje.

T E M P E R A T U R A S M É D I A S ANUAIS

Pelo método dos polinômios ortogonais foram t e n t a d a s equações de regressão a t é o 4.° grau. A análise da variância, que c o n s t a do quadro n.° 1, d e m o n s t r a a existência de com-pontes significantes de primeiro e segundo grau.

Note-se que indicamos c o m u m asterisco a significação ao nível de 5 % de probabilidade, c o m dois, ao nível de 1%, e c o m três, ao de 0 , 1 % .

A equação de regressão obtida é:

y = 19,95 — 0 , 0 2 1 9 x + 0 , 0 0 0 5 7 x2_,

onde y é a t e m p e r a t u r a è m graus centígrados e x indica o n ú m e r o de anos decorridos a p a r t i r de 1 8 8 9 ; a s s i m p a r a

1890, x = 1, p a r a 1 8 9 1 , x — 2, e t c .

Essa e q u a ç ã o indica que houve u m a t e n d ê n c i a de queda de t e m p e r a t u r a média a n u a l de 1890 a t é 1908 ( x = 1 9 ) , daí por diante surgindo u m a t e n d ê n c i a p a r a elevação dessa t e m -p e r a t u r a como m o s t r a m os dados calculados seguintes.

Deixando de lado a regressão, a média das t e m p e r a t u r a s médias a n u a i s e m 67 a n o s foi, e m Campinas* igual a 20,08°C com erro padrão da média igual a 0,08°C.

O intervalo de c o n f i a n ç a , ao nível de 5 % de probabili-dade, vai de 19,92°C a 20,24<>C.

T E M P E R A T U R A S M É D I A S D E J A N E I R O

T a m b é m neste caso são significativos os componentes de 1.° e 2.° grau, c o m e q u a ç ã o de regressão

y = 23,08 — 0,0661 x + 0,00122 x2

,

onde, como n o caso anterior, x é o n ú m e r o de anos decorridos

a p a r t i r de 1889. E s t a equação indica u m a t e n d ê n c i a de queda n a s t e m p e r a t u r a s médias de janeiro, de 1890 a t é 1916, seguida de t e n d ê n c i a de elevação progressiva daí por diante, como se verifica, aliás, pelos dados seguintes.

T E M P E R A T U R A S M É D I A S D E J A N E I R O , E M CAMPINAS ( S P ) , CALCULADAS P E L A EQUAÇÃO D E R E G R E S S Ã O

Ano Temperatura Média de Janeiro (Graus centígrados)

1890 23,02 1900 22,50 1910 22,23

1916 22,19 ( m í n i m a )

1920 22,20 1930 22,42 1940 22,88 1950 23,59 1956 24,13

O intervalo de c o n f i a n ç a d a m é d i a ao nível de 5 % de probabilidade vai de 22,46°C a 22,94°C.

T E M P E R A T U R A S M É D I A S D E A B I Ç L

A análise da v a r i â n c i a c o n s t a do Quadro n . ° 3.

ANÁLISE DA VARIÂNCIA DAS TEMPERATURAS MÉDIAS D E ABRIL

Neste caso n ã o h á significação p a r a n e n h u m dos compo-n e compo-n t e s de regressão isolados.

A m é d i a dos 67 a n o s foi 20,42°C, c o m erro p a d r ã o da m é d i a 0,13°C.

O intervalo de c o n f i a n ç a a 5 % de probabilidade vai de 20,16 a 20,68°C.

T E M P E R A T U R A S M É D I A S D E J U L H O

A análise da v a r i â n c i a c o n s t a do quadro n . ° 4.

Há, pois, significação ao nível de 5 % p a r a a regressão

linear. A equação de regressão

obtida

y = 16,01 + 0,0140x.

Houve, pois, tendência secular de elevação c o n s t a n t e das t e m p e r a t u r a s médias de julho, à t a x a a n u a l de 0,0140 g r a u centígrado. As médias calculadas seguintes dão idéia melhor dessa elevação.

T E M P E R A T U R A S M É D I A S D E J U L H O , E M CAMPINAS ( S P ) , CALCULADAS P E L A EQUAÇÃO D E R E G R E S S Ã O

Ano Temperaturas Médias de julho (graus centígrados)

1890 16,02 1900 16,16 1910 16,30 1920 16,44 1930 16,59 1940 16,73 1950 16,86 1956 16,95

Deixada de lado a regressão, a média dos 67 anos foi 16,49°C, c o m erro padrão da média 0,14°C. O intervalo de con-fiança ao nível de 5 % de probabilidade vai de 16,21°C a 16,77<>C.

T E M P E R A T U R A M É D I A S D E O U T U B R O Análise da variância c o n s t a do quadro n.° 5.

Neste caso só são significativos os componentes l i n e a r e quadrático. A e q u a ç ã o obtida é:

y = 20,55 — 0,0362 x 4 - 0,00078 x2

.

E s t a equação indica tendência de decréscimo de tempe-r a t u tempe-r a média de outubtempe-ro de 1890 a t é 1912, daí potempe-r d i a n t e havendo t e n d ê n c i a contrária.

Os dados seguintes são b e m elucidativos.

T E M P E R A T U R A S M É D I A S D E O U T U B R O , E M CAMPINAS ( S P ) , CALCULADAS P E L A EQUAÇÃO D E R E G R E S S Ã O

Ano Temperaturas Médias de Outubro (Graus centígrados)

1890 20,52 1900 20,25 1910 20,14

1912 20,13 ( m í n i m a )

1920 20,18 1930 20,38 1940 20/74

1950 v 21,25

1956 21,63

Deixada de lado a regressão, a média dos 67 anos foi 20,52°C, c o m erro padrão da média 0,14°C.

O intervalo de confiança p a r a este mês, ao nível de 5 % de probabilidade vai de 20,24<>C a 20,80°C.

C O N C L U S Õ E S

E m quase todos os casos estudados houve regressão significativa, de primeiro ou segundo grau, demonstrando t e n d ê n c i a secular de modificação das t e m p e r a t u r a s médias.

No que se refere à média anual, a equação de regressão foi

y = 19,95 — 0 , 0 2 1 9 x + 0 , 0 0 0 0 5 7 x2

c o m x indicando o n ú m e r o de anos decorridos a p a r t i r de 1889, sendo, pois, 1890 correspondente a x = 1, 1891, a x = 2, etc.

E s s a função t e m m í n i m o correspondente ao ano de 1908 ( 1 9 , 7 4 ) . '

P a r a o m ê s de j a n e i r o t a m b é m se apresentou e q u a ç ã o de regressão de segundo g r a u :

y = 23,08 — 0,0661 x + 0,00122 x2_,

e s t a c o m m í n i m o e m 1916 ( 2 2 , 1 9 ° C ) .

P a r a o m ê s de abril n ã o foi significativo n e n h u m compo-n e compo-n t e de regressão.

Q u a n t o ao m ê s de j u l h o , a regressão obtida foi l i n e a r :

y = 16,01 + 0 , 0 1 4 0 x ,

o que indica tendência secular de a u m e n t o das t e m p e r a t u r a s médias desse mês.

F i n a l m e n t e , n o que se refere a outubro, n o v a m e n t e se obteve e q u a ç ã o de regressão de segundo g r a u :

y = 20,55 — 0 , 0 3 6 2 x + 0 , 0 0 0 7 8 x2_,

c o m m í n i m o e m 1912 ( 2 0 , 1 3 ° C ) .

A média a n u a l d e t e r m i n a d a foi 20,08°C, c o m intervalo d e confiança, ao nível d e 5 % de probabilidade, de 19,92°C a 20,240C.

P a r a j a n e i r o a m é d i a foi a 22,70°C, c o m intervalo de confiança, a i n d a aò nível de 5 % de probabilidade, de 22,46 a 22,940C.

P a r a abril a média foi de 20,42°C, c o m intervalo de con-f i a n ç a de 20,16 a 20,68°C.

P a r a j u l h o a m é d i a foi de 16,49°C, c o m intervalo de con-fiança de 16,21 a 16,77°C.

A B S T R A C T

T h i s paper deals with t h e study by orthogonal polyno-mials of trends in t h e m e a n a n n u a l a n d m e a n m o n t h l y tem-peratures (in degrees Centigrade) i n C a m p i n a s ( S t a t e o f S ã o Paulo, B r a s i l ) , from 1890 up t o 1956.

Only 4 m o n t h s were studied ( J a n u a r y , April, J u l y a n d October) t a k e n a s typical of their respective season.

F o r t h e a n n u a l averages b o t h linear a n d quadratic com-ponents were significant, t h e regression equation b e i n g

y = 19.95 — 0.0219 x + 0.00057 x2 ,

where y is t h e t e m p e r a t u r e (in degrees Centigrade) a n d x is t h e n u m b e r of years after 1889. T h u s 1 8 9 0 corresponds to x = 1, 1891, to x = 2, etc.

T h e e q u a t i o n shows a m i n i m u m for t h e y e a r 1908, with a calculated m e a n y = 19.74. T h e expected m e a n s by t h e regression equation are given below.

Anual t e m p e r a t u r e m e a n s for C a m p i n a s ( S P , B r a s i l ) calculated by t h e regression equation

Y e a r A n n u a l m e a n

(Degrees Centigrade)

1890 19.93

1900

1908 19.74 ( m i n i m u m )

1010 19.75

1920 19.82

1930

1940 20.32

1950 2 0 . 7 4

1956 21.05

F o r J a n u a r y t h e regression equation was

y = 23.08 — 0.0661 x + 0.00122 x, 2

with a m i n i m u m of 22.19°C for 1916. T h e average for 67 years was 22.70°C, with s t a n d a r d error 0.12°C.

F o r April n o c o m p o n e n t of regression was significant. T h e average was 20.42°C, with s t a n d a r d error 0.13°C.

F o r J u l y t h e regression equation was of first degree,

y = 16.01 + 0.0140X.

T h e average for 67 years was 16.49°C, with s t a n d a r d error of t h e m e a n 0.14°C.

Finally, for October t h e regression equation was

y = 20.55 — 0 . 0 3 6 2 x + 0 . 0 0 0 7 8 x, 2

with a m i n i m u m of 20.13°C for 1912.