UMA ASSOCIAÇÃO ENTRE O CICLOS CLIMÁTICOS E OS TOTAIS ANUAIS DE CHUVA NA COSTA LESTE DO NORDESTE BRASILEIRO.
José Davi Oliveira de Moura 1, Anderlan Henrique Batista Siqueira 2, Alessandro Sarmento Cavalcanti 3 e 6, Marco Antonio Maringolo Lemes 4,
Luiz Carlos Baldicero Molion 5
1 Estudante de Graduação do Instituto de Ciências Atmosféricas, ICAT/UFAL, 2 Mestrando do Instituto de Ciências Atmosféricas, ICAT/UFAL,
3 Doutor em Ciências Atmosféricas -PEM/COPPE/UFRJ, 4 Prof. do Instituto de Ciências Atmosféricas, ICAT/UFAL 5 Prof. Dr do Instituto de Ciências Atmosféricas, ICAT/UFAL 6 Bolsista de Desenvolvimento Cientifico Regional C, ICAT/UFAL
email-autor: alessandro.sarmento@gmail.com, alessandro.sarmento@fapeal.br
RESUMO: Nesse estudo, separou-se a tendência e a variação para compreender em uma análise de longo e curto período, como o comportamento dos ciclos climáticos e planetários podem influenciar de modo diferenciado ou em conjunto, a formação de Chuvas na costa leste do Nordeste e em especial para Alagoas. Cavalcanti etal. (2001) mostraram a evolução da precipitação com o forte indício de uma tendência de aumento para o período 2010 - 2025. Mostra-se que essa tendência foi confirmada e a periodicidade observada condiz com as características da(s) frequência(s) observada(s) através da análise mais detalhada feita pelo filtro de Hodrick- Prescott (HP) (HODRICK, R. AND PRESCOTT, E., 1981) e por Transformadas Rápidas de Fourier para estudar as características de longo e curto prazos associadas a essas influencias no conjunto dos eventos de precipitação.
ABSTRACT: In this study, broke trend and variation to analysis of understanding to long and short period, as climate and planetary cycles behavior can influence differently or together, rainfall formation on eastern coast of Brazilian Northeastern and in particular to Alagoas. Cavalcanti et al. (2001) showed precipitation evolution with strong evidence to high trend for 2010 to 2025 period. Shown that trend were confirmed and observed periodicity is consistent with frequency characteristics found by more detailed analysis made by Hodrick-Prescott (HP) (Hodrick, R. and PRESCOTT, E., 1981) and Fast Fourier Transforms to study long and short characteristics deadlines associated with these influences in all precipitation events.
INTRODUÇÃO
Historicamente, tem sido amplamente discutido e, com muita controvérsia, a existe de uma associação entre a influência das posições relativas dos planetas pertencentes ao nosso sistema solar e a intensidade de energia térmica proveniente do Sol incidindo sobre o planeta Terra influenciando a temperatura e os níveis de evaporação, e portanto, a atividade pluviométrica. Em 2001, Cavalcanti etal. (2001) mostraram a evolução da precipitação com o forte indício de uma tendência de aumento para o período 2010 - 2025. Como parte inicial, mostra-se que essa
tendência foi confirmada e a periodicidade observada condiz com as características da(s) frequência(s) observada(s) procurando fazer uma análise mais detalhada utilizou-se o filtro de Hodrick- Prescott (HP) (HODRICK, R. AND PRESCOTT, E., 1981) e de Transformadas Rápidas de Fourier para estudar as características de longo e curto prazos dessas influencias no conjunto dos eventos de precipitação.
O filtro de HP, tem sido amplamente utilizado para caracterizar aspectos econômicos cíclicos, especificamente como ferramenta matemática utilizada em macroeconomia, na teoria dos ciclos econômicos reais para separar a componente cíclica de dados brutos e obter uma suavização linear representativa de uma série temporal, a partir da remoção da tendência, desde que, seja mais sensível nas flutuações de longo prazo do que as flutuações de curto prazo. O ajuste da sensibilidade da tendência de flutuações a curto prazo é atingido por modificação de um multiplicador ω.
A análise por Transformadas Rápidas de Fourier tem sido amplamente utilizada como estratégia de análise e interpretação de dados científicos que exibem uma variabilidade temporal em sua estrutura, reproduzindo, a partir em espectros de potência, como função da frequência (período) de ocorrência.
Conhecendo-se, a priori, a nomenclatura e periodicidade desse conjunto de fatores externos, pode-se obter uma classificação, e aproximadamente, a contribuição individual da ocorrência desses eventos para uma interpretação de uma previsão de longo prazo para o regime de chuvas impactantes em Alagoas.
Nesse estudo, separou-se a tendência e a variação para compreender em uma análise de longo e curto período, como o comportamento dos ciclos climáticos e planetários podem influenciar de modo diferenciado ou em conjunto, a formação de Chuvas na costa leste do Nordeste e em especial para Alagoas.
METODOLOGIA
Foi feita uma análise da periodicidade para um conjunto de dados de precipitação observada para os totais anuais de precipitação de uma série de 72 anos (1913-1984) para o município de Maceió - AL. O município localiza-se entre: 35º40’00’’W e 36º02’00’’W; e, 9º28’00’’S e 9º50’00’’S. O posto foi instalado em 1912 pelo DNOCS N°: 00935005 (09º39'S, 35º43'W). No estudo atual, utilizou-se a mesma metodologia, mas optou-se por uma outra estação, Usina Utinga Leão, localizada no município de Rio Largo – Alagoas (09°32’12.39’’S e 35°48'48.98’’W) por apresentar uma série maior e mais completa em relação a série adotada por Cavalcanti etal (2001).
Nesse estudo, fez-se uma análise das características da(s) frequência(s) observada(s) através do filtro de Hodrick- Prescott (HP) (HODRICK, R. AND PRESCOTT, E., 1981) e de uma Transformada Rápida de Fourier para estudar as características de longo e de curto prazo dessas
influencias no conjunto dos eventos. Partiu-se das análise da Parte Real e Amplitude para os períodos Longo e Curto para os Planetas: Terra, Marte e Júpiter pois estes representam respectivamente, a interpretação do referencial da própria Terra, o maior planeta entre a Terra e o Sol e o Júpiter reconhecido cientificamente com a maior massa entre os planetas e foi feita uma avaliação para as tendências e para os ciclos(variabilidades) usando o filtro HP para a separação da tendência e da variação para compreender como essa análise de longo e curto período, mostrando como o comportamento dos ciclos climáticos e planetários podem estar associados de modo isolado ou em conjunto para a formação de Chuvas.
RESULTADOS
A condição relativa ao planeta, que segundo a literatura científica, apresenta maior importância para a influencia no padrão de chuvas (Júpiter) que representa os planetas com períodos mais longos, com um espectro muito próximo ao espectro da Terra e, seguindo a tendencia de Marte para períodos mais curtos tanto para a Tendência visto pelas Figuras: (01, 02 e 03) quanto para Variabilidade (ciclos) visto pelas Figuras: (04, 05 e 06), onde pode-se destacar os ciclos de 2 anos a Oscilação Quase Bienal (QBO), 11 anos e seus múltiplos 22, 33, 44 etc. (Gleisberg), os ciclos com periodicidades até 200 anos e as combinações entre esses ciclos a partir das combinações obtidas por Kurths et al. [1993] apud Prestes (2009), mostrando que as combinações de dois períodos geravam outros dois [(1/12.6)+(1/17.1)=1/7.3 e (1/12.6)-(1/17.1)=1/47.9] e assim pode-se observar, outras combinações entre os períodos.
CONCLUSÕES
Este trabalho mostra a importância de compreender melhor a influência do comportamento dos ciclos planetários para formação de chuvas em nosso planeta através de novas técnicas. Confirmando a importância de Júpiter, e dos ciclos Climáticos como o de Gleisberg, QBO, e os planetas isoladamente ou em conjunto influenciam essas chuvas na costa leste do Nordeste Brasileiro.
AGRADECIMENTOS: à Fundação de Amparo à Pesquisa do estado de Alagoas – FAPEAL, ao Conselho Nacional de Pesquisa (CNPq) e ao Instituto de Ciências Atmosféricas da Universidade Federal de Alagoas ICAT/UFAL pelo apoio financeiro e material, e ao Departamento Nacional de Obras Contra a Seca (DNOCS) pelos dados fornecidos para esse estudo.
REFERÊNCIAS
BRAUN, H., CHRISTL, M., RAHMSTORF, S., GANOPOLSKI, A., MANGINI, A., KUBATZKI, C., ROTH, K. AND KROMER, B. 2005. “Possible solar origin of the 1,470-year glacial climate cycle demonstrated in a coupled model.” Nature Vol. 438, pp. 208-211.
CAVALCANTI, A. S. Avaliação de padrões atmosféricos associados à ocorrência de chuvas extremas no litoral da região nordeste do Brasil: aspectos numéricos na previsão operacional do Tempo. Tese de doutorado apresentada na UFRJ/COPPE, Rio de Janeiro, RJ, 2009.
HODRICK, R. AND PRESCOTT, E.(1981): “Post-war U.S. Business Cycles: An Empirical Investigation,” Working Paper, Carnegie-Mellon, University. Reprinted in Journal of Money,Credit and Banking, Vol. 29, No. 1, February 1997.
KURTHS, J.; SPIERING, C.; MÜLLER-STOLL, W.; STRIEGLER, U., Search for solar periodicities in Miocene tree ring widths. Terra Nova, v.5, p.359-363, 1993.
PRESTES, ALAN. Relação sol-terra estudada através de anéis de crescimento de crescimento de coníferas do holoceno recente e o Trássico. Tese (Doutorado em Geofísica Espacial) – Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais. São José dos Campos : INPE, 2009. 148p.; (INPE-15756-TDI/1499).
ROBERTSON, A. W. E MECHOSO, C. R. (1998). Interannual and decadal cycles in river flows of Southeastern South America. Journal of Climate, v.11, p. 2570-2581.
SONNETT, C.P., AND FINNEY, S.A., 1990, The spectrum of radiocarbon: Philosophical Transactions of the Royal Society of London, v. 30A, p. 413–426.
(a) (b)
Figura 01: Parte Real e Amplitude, Longo (a) e Curto (b) para Tendência da Terra.
(a) (b)
(a) (b)
Figura 03: Parte Real e Amplitude, Longo (a) e Curto (b) para Tendência de Júpiter.
(a) (b)
Figura 04: Parte Real e Amplitude, Longo (a) e Curto (b) para Variabilidade da Terra.
(a) (b)
Figura 05: Parte Real e Amplitude, Longo (a) e Curto (b) para Variabilidade de Marte.
(a) (b)
