Álvaro José Backa, Fabiane Nunes Gonçalvesb
,
Jóri Ramos Pereiraca
Empresa de Pesquisa Agropecuária e Extensão Rural de Santa Catarina , Universidade do Extremo Sul Catarinense ,e-mail:ajb@unesc.net; b
Universidade do Extremo Sul Catarinense, e-mail: fabianenunes@yahoo.com.br; c
Universidade do Extremo Sul Catarinense, e-mail: jori@unesc.net
Introdução
O clima de uma região influencia na formação das paisagens, distribuição da vegetação e animais, afetando a atividade econômica. A precipitação, junto com a temperatura, é o elemento climático que atua de maneira mais direta na configuração da natureza. A variabilidade da distribuição espacial e temporal da chuva condiciona os ciclos agrícolas e outras atividades humanas. Essa variabilidade das precipitações está relacionada com a dinâmica geral da atmosfera e do relevo da região.
O litoral de Santa Catarina, com relevo acidentado e com encostas de alta declividade, associado a ocorrências de eventos extremos de precipitação aumentam os riscos de eventos de erosão e escorregamentos (HERRMANN et al. , 2006). Vários autores descrevem a ocorrências de eventos extremos de precipitação nesta região (HAAS, 2002; LIMA et al., 2009; SILVA DIAS et al., 2009). Estes eventos causaram prejuízos em diversas atividades e setores econômicos gerando danos a economia do Estado (SOUSA JR et al., 2010; GONÇALVES; MOLLERI, 2007).
De acordo com UFSC (2016), no que tange a desastres naturais, o estado é afetado por uma grande diversidade de eventos. Existem registros de danos relacionados tanto a severas estiagens como a grandes inundações e enxurradas. É um dos estados brasileiros mais atingidos por granizos, vendavais, tornados e deslizamentos.
Em Santa Catarina os desastres naturais mais comuns são classificados como Hidrológico, Meteorológico, Climatológico. No grupo desastres Hidrológicos estão inundações, enxurradas, alagamentos, tempestade local/convectiva, Chuvas Intensas e os relacionados a Movimentos de Massa, como os deslizamentos e fluxos de lama e detritos. Os registros mais comuns são relacionados aos eventos decorrentes do excesso de chuva, com destaque para aqueles identificados como enxurradas pelos municípios, com 907 ocorrências. Destacam-se também os prejuízos decorrentes dos períodos de estiagem e Destacam-seca, fundamentalmente registrados na Região Oeste do estado, somando 823 ocorrências. Vários trabalhos mostram a contabilização dos prejuízos econômicos causados por estes eventos (RITTL, 2012; GELINSKI NETO, 2014; UFSC, 2016).
No estado de Santa Catarina em termos médios a chuva é considerada bem distribuída ao longo do ano, sem ocorrência de seca. A distribuição espacial e temporal da chuva é explicada pela atuação dos mecanismos que condicional a formação das chuvas, entre os quais se destacam os sistemas atmosféricos de circulação de massas e o relevo. Grimm (2009) descreve a distribuição de chuvas na região sul do Brasil, e assim como Teixeira e Satyamurty (2004) destaca a influencia do El-Niño (ENSO) e La-Niña na frequência e quantidade de chuvas.
A avaliação da distribuição da precipitação pode ser realizada com a utilização de índices climáticos, que podem ser usados na classificação e interpretação dos resultados. O Índice de Precipitação Concentrada IPC (ou PCI – Precipitation Concentration Index) ) foi proposto por Oliver (1980) com intuído de definir a variabilidade temporal das chuvas durante o ano. Jordán e Bellinfante (2000) destacam que o cálculo do ICP é de grande interesse por usa aplicação na erosão do solo, que tem efeito dinâmico mais ativo quanto maior sua concentração no tempo. Este trabalho teve como objetivo avaliar a variação espacial e sazonal do índice de precipitação concentrada e sua possível utilização como indicador de para riscos de erosividade das chuvas.
Material e Métodos
Foram utilizadas as estações pluviométricas da Rede Hidrológica Nacional (ANA, 2009). Foram utilizadas as estações pluviométricas com dados de 1976 a 2014. As falhas nos totais mensais foram preenchidas pelo método da ponderação regional (TUCCI, 2013), no entanto, como muitas estações apresentam falhas no mesmo período, foram excluídas as estações que apresentavam série inferior a 32 anos. Na Figura 1 consta a distribuição das estações pluviométricas no estado de Santa Catarina.
O IPC anual foi calculado pela equação 1,
(1) onde, é a precipitação mensal no mês i.
O índice sazonal foi calculado para os meses correspondentes às estações do verão (dezembo a março), outono (abril a junho), inverno (julho a setembro) e primavera (outubro a novembro), deacordo cm a equaçao 2,
Para uma escala semestral foi utilizado a equação 3,
(3)
Na tabela 1 consta a classificação do Índice de Precipitação Concetrada desenvolvido por Michelis e Gabriels (1996).
Foram calculados os valores de IPC para cada ano da série de dados disponível, e a média destas séries foi utilizada para gerar os mapas de IPC por meio da técnica de interpolação Inverso da Distância Ponderada (IDW), utilizando-se o aplicativo computacional ArcGis 10.1.Esse método é recomendado para áreas com elevada densidade de amostras (DEUS et al., 2010). O IDW faz uma estimativa da variável ao longo do espaço, ponderando pesos a cada um dos n postos mais próximos, o que é função do inverso de uma potência da distância, ou seja, quanto mais próximo do ponto a ser estimado, maior o peso atribuído ao ponto amostrado (JIMENEZ; DOMECQ, 2008).
Tabela 1. Classificação do Índice de concentração da precipitação (ICP)
IF Classificação 8,3 - 10 Uniforme 10 - 15 Sazonal moderada 15 - 20 Sazonal 20 - 50 Fortemente sazonal 51 - 100 Isolada
Figura 1. Estações pluviométricas utilziadas.
Resultados
Na Figura 2 estão representados os valores de IPC médio anual para Santa Catarina. Observa-se que os valores de IPC variam entre 8,5 a 9,7, sendo classificado como distribuição Uniforme da precipitação. O valor mínimo do IPC é 8,33, que indicaria que a chuva é distribuída igualmente em todos os meses do ano. O valor máximo para IPC igual a 100 corresponde ao caso em que toda a precipitação anual ocorre em um único mês. Como todos os valores de IPC para Santa Catarina foram abaixo de 10, constata-se que não há concentração temporal significativa da chuva. Os valores mais altos foram observados na região no litoral norte, no município de Garuva. Esta é a região do estado com os mais altos valores de precipitação anual do estado, superior a 2600 mm. Em Garuva a precipitação média no mês de janeiro é superior a 400 mm (COAN et al., 2014), que pode explicar os maiores valores de IPC. Ainda observa-se que na Região do litoral centro, próximo ao município de Anitápolis e São Bonifácio os valores de IPC ficaram entre 9,1 e 9,7. Teixeira e Satyamurty (2007) verificaram que a ocorrência de episódios de chuva intensa, na área costeira de Santa Catarina e Vale do Itajaí,
é verificada em meses de verão, enquanto nas demais áreas do Estado, tais eventos podem ser esperados nas outras três estações do ano, outono, inverno e primavera. Eventos de precipitação orográfica relacionados com inundações, enchentes e deslizamentos de encosta no litoral das Regiões Sul e Sudeste do Brasil foram descritos por vários autores (LIMA et al., 2009; SILVA DIAS et al., 2009; PISSI, 2010). Quando ocorre a interação do efeito da orografia com ciclones ou chuvas frontais ocorre a intensificação da precipitação e maior riscos de inundação e deslizamentos.
Comparando os valores por semestre observa-se uma leve diferenciação nos valores de IPC no estado de Santa Catarina. No primeiro semestre (Figura 3A) a distribuição é semelhante à distribuição da IPC médio anual, com valores de IPC entre 9 e 10 no litoral norte e litoral centro do estado. Já no segundo semestre (Figura 3B) os valores de IPC em todo estado variam de 8,4 a 9. Esta diferenciação deve-se pelo fato de nos meses de verão ocorrer no litoral maiores volumes de chuvas geradas por processos convectivos associados à circulação da massa de ar trazendo umidade do oceano e provocando chuvas orográficas.
O IPC trimestral apresentou distribuição ainda mais uniforme. No trimestre de janeiro a março (Figura 4A) o IPC variou de 8,3 a 8,8, classificado como distribuição uniforme. Observa-se no mapa (Figura 4A) que os valores maiores ocorrem na região serrana, que é a região que apresenta valores de precipitação abaixo da média estadual. Monteiro (2001) aponta os bloqueios atmosféricos impedindo as passagens de frentes frias como uma das causas da diminuição da precipitação em todo o estado, especialmente no Planalto Sul, onde ocorrem períodos de estiagens. No trimestre de abril a junho (Figura 4B) o IPC variou de 8,3 a 8,7, com chuvas de distribuição uniforme. Praticamente todo estado apresentou IPC na faixa de 8,3 a 8,5, com exceção de pequenas áreas no litoral do estado que apresentara IPC entre 8,5 a 8,7. No trimestre julho a setembro também houve uma distribuição uniforme da chuva, em que praticamente todo o estado tem IPC na faixa de 8,4 a 8,7, e pequenas áreas com IPC entre 8,7 e 8,9. Nestas áreas destacam-se a região do Extremo Oeste e o município de Garuva no litoral, que são os locais com os maiores volumes de chuva anual. No trimestre outubro a dezembro o IPC varia de 8,3 a 8,7, sendo os maiores valores ocorrem na região oeste do estado. A boa uniformidade da chuva e a variação sazonal observada no IPC para o estado de Santa Catarina pode ser atribuído aos mecanismos responsáveis pela formação das chuvas, em que no nordeste de Santa Catarina predomina o regime de monções de verão com o trimestre dez-jan-fev ou jan-fev-mar como mais chuvoso. No oeste a maior precipitação ocorre na primavera, especialmente no outono (Grimm, 2009).
Siqueira (2015) encontrou para o estado de São Paulo, valores de IPC oscilando entre 10 e 15. Shi et al. (2014) analisando dados pluviométricos da China observou valores de IPC entre 17,1 e 20,5. Luis et al (2011) avaliando IPC da Espanha citam valores de IPC variando de 10 a acima de 20.
A B
Figura 3. IPC médio de Santa Catarina para o primeiro (A) e segundo semestre (B) do ano
A B
C D
Figura 4. IPC médio de Santa Catarina para o trimestre de janeiro a março (A) , abril a junho(B), julho a setembro (C) e outubro a dezembro (D).
Conclusões
O IPC mostrou pouca variação no estado de Santa Catarina, com valores variando entre 8,3 e 9,7, caracterizando a distribuição de chuvas coo uniforme. Apesar de se constatar pequena variação espacial e sazonal no IPC, este índice não se mostra adequado para indicar a variação espacial de características relacionadas à chuva como a erosão do solo devido a pequena variação nos valores.
Referências
Agência Nacional de Águas – ANA. 2009. Inventário das estações pluviométricas. Agencia Nacional de Águas, Brasília, SGH, 332p.
Deus, B. V.; Zeilhofer, P.; Araujo, G. C.; Santos, A. S. L. Interpolação pluviométrica na Bacia do Alto e Médio Rio Teles Pires: uma análise de séries históricas e interpoladores. In: SIMPÓSIO BRASILEIRO DE CIÊNCIAS GEODÉSICAS E TECNOLOGIAS DA GEOINFORMAÇÃO, 3., 2010, Recife. Anais... Recife: UFPE, 2010. p.1-7. Gabriels, D., Vermeulen, A., Verbist, K. ; Van Meirvenne, M. 2003. Assessment of rain erosivity and precipitation concentration in Europe. In: Gabriels D., Cornelis W. Proceedings of the International Symposium, 25 Years of Assessment of Erosion, 22–26, Ghent, Belgium, pp. 87–92.
Gelinski Neto, F. 2014. Eventos Climáticos Extremos na Agricultura e Tecnologia para redução de danos na agricultura em Santa Catarina; In: VIII Encontro de Economia Catarinense, Rio do Sul.
Gonçalves, E. F.; Molleri, G. S. F. Estiagem. In: Hermann, M. L. Atlas de desastres naturais do estado de Santa Catarina. Florianópolis: Sea, 2007.p. 101-104.
Grimm, A. M. 2009. Clima da região Sul do Brasil, In: Cavalcanti, I.F.A. Tempo e Clima no Brasil. São Paulo, Oficina Textos. Cap 17. p.259-275.
Haas, R. 2002. Simulações da chuva orográfica associada a um ciclone extratropical no Litoral sul do Brasil. Tese de Doutorado, Departamento de Ciências Atmosféricas, Universidade de São Paulo, 172 pp.
Herrmann, M. L. de P. 2007. Atlas de Desastres Naturais de Santa Catarina. 1º. ed. Florianópolis, SEA/DEGED-CopyLlaser Gráfica Digital, 148p.
Oliver, J. E. 1980. Monthly precipitation distribution: a comparative index. The Professional Geographer, Indiana, v.32, n.3, p.300-309.
Jimenez, K. Q.; Domecq, F. M. Estimação de chuva usando métodos de interpolação. Porto Alegre: Instituto de Pesquisas Hidráulicas. Universidade Federal do Rio Grande do Sul, p.16, 2008 [S.I].
Jordán, A.; Bellnfante, N. 2000. Cartografia de la erosividad de la lluvia estimada a partir de datos pluviométricos mensuales en el Campo Gibraltar (Cádiz). Edafologia, v.7-3, 10.
Lima, M.; Rodrigues, M. L. G.; Sacco, F.; Araújo, G.; Alves, M., 2009. Análise da configuração atmosférica associada a eventos extremos de chuva no litoral do Estado de Santa Catarina, Sul do Brasil. In: III Simpósio Internacional de Climatologia, Canela, RS, Sociedade Brasileira de Meteorologia. Anais...disponível em http://sbmet.org.br/sic2009/port/index.php.
Luis, M.; Gonzáles-Hidalgo, J. C.; Brunetti, M.; Longares, L. A. 2011. Precipitation concentration changes in Spain 1946–2005.Natural Hazards and Earth System Science, v. 11, n. 5, p. 1259-1265.
Monteiro, M. A. 2001. Caracterização climática do estado de Santa Catarina: uma abordagem dos principais sistemas atmosféricos que atuam durante o ano. Geosul, Florianópolis, v.16, n.31, p 69-78.
Pissi, E. 2010. Análise da precipitação intensa associada aos desastres naturais no Vale do Itajaí e no Litoral de Santa Catarina, no período de 1998 a 2009: circulação marítima. Monografia, FAED-Universidade Estadual de Santa Catarina.
Rittl, C. 2012. Eventos Climáticos Extremos no Brasil. São Paulo. WWF – Brasil/ FAPESP/IPC.
Silva Dias, M. A. F.. 2009. As chuvas de novembro de 2008 em Santa Catarina: Um estudo de caso visando à melhoria do monitoramento e da previsão de eventos extremos. Relatório Técnico INPE-16631-RPQ/255, 67 pp. Shi, P. ; Qiao, X.; Chen, X.; Zhou, Mi; Qu, S.; Ma; X.; Zhang, Z.. 2014. Spatial distribution and temporal trends in daily and monthly precipitation concentration indices in the upper reaches of the Huai River, China. Stochastic Environmental Research and Risk Assessment, v. 28, n. 2, p. 201-212,.
Sousa Junior, M. A.; Sausen, T. M.; Pardi Lacruz, M. S. 2010. Monitoramento de estiagem na região sul do Brasil utilizando dados EVI/MODIS no período de dezembro de 2000 a junho de 2009. INPE-16682-TDI/1627, São José dos Campos, SP.
Teixeira, M. S.; Satyamurty, P. 2004. Episódios de chuvas intensas na região sul do Brasil. Parte I: Configuração sinópticas associadas. In: Congresso Brasileiro de Meteorologia, 13. Fortaleza. Anais. . CD-ROM, On-line. (INPE-12104- PRE/7450). p.1-13.
Tucci, C.E. M. 2013. Hidrologia: Ciência e Aplicação. Porto Alegre. UFRGS/ARH. 943p.
Universidade Federal de Santa Catarina – UFSC. Centro Universitário de Estudos e Pesquisas sobre Desastres. 2016. Relatório dos danos materiais e prejuízos decorrentes de desastres naturais em Santa Catariana: 1995-2014. Florianópolis: CEPED UFSC, 76p.
