DISTRIBUIÇÃO ESPACIAL E TENDÊNCIAS TEMPORAIS DE PRECIPITAÇÃO NO MATO GROSSO DO SUL, BRASIL

SPATIAL DISTRIBUTION AND TEMPORAL TRENDS IN RAINFALL IN MATO GROSSO DO SUL, BRAZIL

Autores

  • Izabel Rodrigues Leite Universidade Federal do Mato Grosso do Sul - UFMS
  • Luiz Felipe Finck Universidade Federal do Mato Grosso do Sul - UFMS
  • Aleska Kaufmann Almeida Universidade Federal do Mato Grosso do Sul - UFMS
  • Jovane Martins Correa Universidade Federal do Mato Grosso do Sul - UFMS
  • Cássia Monteiro da Silva Burigato Costa Universidade Federal do Mato Grosso do Sul - UFMS
  • Isabel Kaufmann de Almeida UFMS - UNIVERSIDADE FEDERAL DO MATO GROSSO DO SUL https://orcid.org/0000-0002-8609-2991

DOI:

https://doi.org/10.29183/2447-3073.MIX2023.v9.n5.165-181

Palavras-chave:

Análise espaço-temporal, padrão de precipitação, variabilidade temporal, região tropical, análise de tendências

Resumo

Conhecer os padrões espaço-temporais de precipitação é essencial para quantificar o abastecimento de água, o controle de enchentes, a erosão do solo e a possibilidade de seca em uma determinada região. Além disso, a precipitação é a variável climatológica mais importante na região tropical. Embora um aumento nos problemas relacionados a eventos extremos de chuva tenha ocorrido nas últimas décadas no Brasil, poucos estudos foram conduzidos investigando as tendências de chuvas neste país. Portanto, o objetivo deste trabalho foi avaliar a variabilidade espacial e temporal das chuvas no estado de Mato Grosso do Sul (Brasil), durante a estação seca (maio a setembro) e chuvosa (outubro a abril) ao longo de quatro décadas. Para isso, inicialmente, foi aplicada uma análise de regressão linear para identificar a direção da tendência monotônica da precipitação. Em seguida, as tendências foram investigadas usando o método de tendência não paramétrico de Mann-Kendall. O teste de Pettitt também foi empregado para identificar eventuais mudanças nas séries temporais de precipitação. Para a distribuição espacial dos dados pluviométricos, foi utilizada a Krigagem Ordinária. Os resultados demonstraram que a região oeste do estado (Pantanal sul-mato-grossense) apresentou tendência negativa significativa de precipitação no período chuvoso.

Biografia do Autor

Izabel Rodrigues Leite, Universidade Federal do Mato Grosso do Sul - UFMS

Engenheira Civil, Mestre em Saneamento Ambiental e Recursos Hídricos

Luiz Felipe Finck, Universidade Federal do Mato Grosso do Sul - UFMS

Graduado em Tecnologia em Gestão Ambiental, Técnico em Meio Ambiente, Especialista em Ciências Ambientais, Mestre em Saneamento Ambiental e Recursos Hídricos

Aleska Kaufmann Almeida, Universidade Federal do Mato Grosso do Sul - UFMS

Engenheira Civil, Especialista em Engenharia de Segurança do Trabalho, MBA em Gestão de Projetos, Mestre e Doutora em Saneamento Ambiental e Recursos Hídricos, Pós-Doutora em Tecnologias Ambientais. Professora Adjunta na Universidade Federal de Mato Grosso do Sul (UFMS).

Jovane Martins Correa, Universidade Federal do Mato Grosso do Sul - UFMS

Engenheiro Civil, Mestre em Saneamento Ambiental e Recursos Hídricos

Cássia Monteiro da Silva Burigato Costa, Universidade Federal do Mato Grosso do Sul - UFMS

Engenheira Ambiental, Mestre e Doutora em Saneamento Ambiental e Recursos Hídricos

Isabel Kaufmann de Almeida, UFMS - UNIVERSIDADE FEDERAL DO MATO GROSSO DO SUL

Possui Graduação em Engenharia Civil pela Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (1994), Mestrado (2009) e Doutorado (2014) em Tecnologias Ambientais - Saneamento Ambiental e Recursos Hídricos pela Universidade Federal de Mato Grosso do Sul. É Professora Adjunta na Universidade Federal de Mato Grosso do Sul, onde ministra disciplinas relacionadas Fenômenos de Transporte, Hidrologia, Hidráulica e Recursos Hídricos em Cursos de Graduação (Engenharia Civil, Engenharia Ambiental, Engenharia Elétrica, Engenharia de Produção e Engenharia de Computação) e Pós-Graduação (Tecnologias Ambientais). É Coordenadora do Laboratório ModelHy - Modelagem e Ecotecnologias, sediado na FAENG, Campus de Campo Grande da Universidade Federal de Mato Grosso do Sul. É Coordenadora dos Cursos de Mestrado e Doutorado em Tecnologias Ambientais do Programa de Pós-Graduação em Tecnologias Ambientais (PPGTA), FAENG, UFMS. Tem experiência nas diferentes áreas da Engenharia Civil. Buscando a representação matemática dos processos envolvidos, atua nos temas: Recursos Hídricos, Hidrologia, Hidráulica, Ecotecnologias, Processos Hidrológicos, Balanço Hídrico, Modelagem e Análise de Infraestruturas. É Líder do Grupo de Pesquisa ModelHy.

Referências

ADAMOWSKI, Jan; ADAMOWSKI, Kaz; BOUGADIS, John. Influence of trend on short duration design storms. Water resources management, v. 24, p. 401-413, 2010. doi:10.1007/s11269-009-9452-z

ALVARES, Clayton Alcarde et al. Köppen’s climate classification map for Brazil. Meteorologische zeitschrift, v. 22, n. 6, p. 711-728, 2013. doi:10.1127/0941-2948/2013/0507

ANA HidroWeb — Sistema de Informações Hidrológicas, (available on‐line through the Agência Nacional de Águas, Brasília, DF, Brasil, 2018. http://hidroweb.ana.gov.br/HidroWeb/).

ASADIEH, Behzad; KRAKAUER, Nir Y. Global trends in extreme precipitation: climate models versus observations. Hydrology and Earth System Sciences, v. 19, n. 2, p. 877-891, 2015. doi:10.5194/hess-19-877-2015

BERGIER, Ivan et al. Amazon rainforest modulation of water security in the Pantanal wetland. Science of the Total Environment, v. 619, p. 1116-1125, 2018. doi: 10.1016/j.scitotenv.2017.11.163

BIRSAN, Marius-Victor et al. Streamflow trends in Switzerland. Journal of hydrology, v. 314, n. 1-4, p. 312-329, 2005. doi:10.1016/j.jhydrol.2005.06.008

BOERS, Niklas et al. A deforestation-induced tipping point for the South American monsoon system. Scientific reports, v. 7, n. 1, p. 41489, 2017. doi: 10.1038/srep41489

Brazil Ministério Da Integração Nacional. Instrução Normativa Nº 02, DE 20 DE DEZEMBRO DE 2016. Estabelece procedimentos e critérios para a decretação de situação de emergência ou estado de calamidade pública pelos Municípios, Estados e pelo Distrito Federal, e para o reconhecimento federal das situações de anormalidade decretadas pelos entes federativos e dá outras providências. Diário Oficial da União, Brasília, 22 de dezembro de 2016.

CONG, Zhentao et al. Understanding the hydrological trends of river basins in China. Journal of Hydrology, v. 388, n. 3-4, p. 350-356, 2010. doi:10.1016/j.jhydrol.2010.05.013

Cressie, N. A. C. Statistics for Spatial Data. Revised ed. Hoboken: John Wiley & Sons, Inc, 1993. doi: 10.1002/9781119115151

DA SILVA, Vicente de Paulo Rodrigues. On climate variability in Northeast of Brazil. Journal of Arid Environments, v. 58, n. 4, p. 575-596, 2004. doi:10.1016/j.jaridenv.2003.12.002

DABANLI, İsmail et al. Trend assessment by the innovative-Şen method. Water resources management, v. 30, p. 5193-5203, 2016. doi:10.1007/s11269-016-1478-4

DAMBERG, Lisa; AGHAKOUCHAK, Amir. Global trends and patterns of drought from space. Theoretical and applied climatology, v. 117, p. 441-448, 2014. doi:10.1007/s00704-013-1019-5

DANESHMAND, Hojatollah; MAHMOUDI, Peyman. Estimation and assessment of temporal stability of periodicities of droughts in Iran. Water Resources Management, v. 31, p. 3413-3426, 2017. doi:10.1007/s11269-017-1676-8

FARMER, William H. Ordinary kriging as a tool to estimate historical daily streamflow records. Hydrology and Earth System Sciences, v. 20, n. 7, p. 2721-2735, 2016. doi: 10.5194/hess-20-2721-2016

HANIF, M.; KHAN, Azmat Hayyat; ADNAN, Shahzada. Latitudinal precipitation characteristics and trends in Pakistan. Journal of hydrology, v. 492, p. 266-272, 2013. doi:10.1016/j.jhydrol.2013.03.040

HIDALGO-MUÑOZ, J. M. et al. Trends of extreme precipitation and associated synoptic patterns over the southern Iberian Peninsula. Journal of Hydrology, v. 409, n. 1-2, p. 497-511, 2011. doi:10.1016/j.jhydrol.2011.08.049

KENDALL, Maurice George. Rank correlation methods. London: Charles Griffin. 1975.

KYSELÝ, Jan. Trends in heavy precipitation in the Czech Republic over 1961–2005. International Journal of Climatology: A Journal of the Royal Meteorological Society, v. 29, n. 12, p. 1745-1758, 2009. doi:10.1002/joc.1784

Lima, C. A. S.; Souza, R. S; Almeida, A. K.; Almeida, I. K. Economic feasibility of a rainwater harvesting system in a residential condominium in the Brazilian Midwest. International Journal of Sustainable Engineering, v. 14, n. 6, p. 1950-1961, 2021. DOI: 10.1080/19397038.2021.1961910

LONGOBARDI, A. et al. Spatial and temporal distribution of precipitation in a Mediterranean area (southern Italy). Environmental earth sciences, v. 75, p. 1-20, 2016. doi:10.1007/s12665-015-5045-8

MANN, Henry B. Nonparametric tests against trend. Econometrica: Journal of the econometric society, p. 245-259, 1945. doi: 10.2307/1907187

MARENGO, José A. Interdecadal variability and trends of rainfall across the Amazon basin. Theoretical and applied climatology, v. 78, p. 79-96, 2004. doi:10.1007/s00704-004-0045-8

MILLY, Paul CD et al. Stationarity is dead: Whither water management?. Science, v. 319, n. 5863, p. 573-574, 2008. doi:10.1126/science.1151915

MORAES, Jorge M. et al. Trends in hydrological parameters of a southern Brazilian watershed and its relation to human induced changes. Water Resources Management, v. 12, p. 295-311, 1998. doi:10.1023/A:1008048212420

NAGHETTINI, Mauro; PINTO, Éber José de Andrade. Hidrologia estatística. CPRM, 2007.

NALLEY, D.; ADAMOWSKI, J.; KHALIL, B. Using discrete wavelet transforms to analyze trends in streamflow and precipitation in Quebec and Ontario (1954–2008). Journal of hydrology, v. 475, p. 204-228, 2012. doi:10.1016/j.jhydrol.2012.09.049

NOBRE, Antonio Donato. The future climate of Amazonia, scientific assessment report. Sponsored by CCST-INPE, INPA and ARA, São José dos Campos Brazil, 2014.Available from: http://www.ccst.inpe.br/wp-content/uploads/2014/11/The_Future_Climate_of_ Amazonia_Report.pdf

NYEKO-OGIRAMOI, P.; WILLEMS, Patrick; NGIRANE-KATASHAYA, Ghaddi. Trend and variability in observed hydrometeorological extremes in the Lake Victoria basin. Journal of Hydrology, v. 489, p. 56-73, 2013. doi:10.1016/j.jhydrol.2013.02.039

OGUNTUNDE, Philip G.; ABIODUN, Babatunde J.; LISCHEID, Gunnar. Rainfall trends in Nigeria, 1901–2000. Journal of Hydrology, v. 411, n. 3-4, p. 207-218, 2011. doi:10.1016/j.jhydrol.2011.09.037

OLIVEIRA, . C. C.; ALMEIDA, . K.; GUARIENTI, . A.; LIMA, . A. S.; DE ALMEIDA, . V. F.; DE SOUZA, R. S.; DE ALMEIDA, . K. Eventos Extremos de Precipitação e o Risco de Falha Associado em Projetos Hidráulicos no Estado de Mato Grosso do Sul, BRASIL. MIX Sustentável, [S. l.], v. 7, n. 2, p. 147–160, 2021. DOI: 10.29183/2447-3073.MIX2021.v7.n2.147-160.

PAL, Indrani; AL-TABBAA, Abir. Trends in seasonal precipitation extremes–An indicator of ‘climate change’in Kerala, India. Journal of Hydrology, v. 367, n. 1-2, p. 62-69, 2009. doi:10.1016/j.jhydrol.2008.12.025

PETTIT, A. N. A non-parametric approach to the change-point problem. Applied statistics, v. 28, n. 2, p. 126-135, 1979. doi: 10.2307/2346729

SAHOO, D.; SMITH, P. K. Hydroclimatic trend detection in a rapidly urbanizing semi-arid and coastal river basin. Journal of Hydrology, v. 367, n. 3-4, p. 217-227, 2009. doi:10.1016/j.jhydrol.2009.01.014

SARR, Mamadou Adama et al. Recent trends in selected extreme precipitation indices in Senegal–A changepoint approach. Journal of hydrology, v. 505, p. 326-334, 2013. doi:10.1016/j.jhydrol.2013.09.032

SHI, Peng et al. Spatial distribution and temporal trends in precipitation concentration indices for the Southwest China. Water resources management, v. 29, p. 3941-3955, 2015. doi:10.1007/s11269-015-1038-3

DA SILVA, João dos Santos Vila; DE MOURA ABDON, Myrian. Delimitação do Pantanal brasileiro e suas sub-regiões. Pesquisa agropecuária brasileira, v. 33, n. 13, p. 1703-1711, 1998.

SMALLEY, Mark; L’ECUYER, Tristan. A global assessment of the spatial distribution of precipitation occurrence. Journal of Applied Meteorology and Climatology, v. 54, n. 11, p. 2179-2197, 2015. doi:10.1175/JAMC-D-15-0019.1

TABARI, Hossein; TALAEE, Parisa Hosseinzadeh. Temporal variability of precipitation over Iran: 1966–2005. Journal of Hydrology, v. 396, n. 3-4, p. 313-320, 2011. doi:10.1016/j.jhydrol.2010.11.034

YILMAZ, A. G.; PERERA, B. J. C. Extreme rainfall nonstationarity investigation and intensity–frequency–duration relationship. Journal of Hydrologic Engineering, v. 19, n. 6, p. 1160-1172, 2014. doi:10.1061/(ASCE)HE.1943-5584.0000878

YILMAZ, A. G.; PERERA, B. J. C. Spatiotemporal trend analysis of extreme rainfall events in Victoria, Australia. Water Resources Management, v. 29, p. 4465-4480, 2015. doi:10.1007/s11269-015-1070-3

YUE, Sheng; PILON, Paul; CAVADIAS, George. Power of the Mann–Kendall and Spearman's rho tests for detecting monotonic trends in hydrological series. Journal of hydrology, v. 259, n. 1-4, p. 254-271, 2002. doi:10.1016/S0022-1694(01)00594-7

ZHANG, Xuesong; SRINIVASAN, Raghavan. GIS‐based spatial precipitation estimation: a comparison of geostatistical approaches 1. JAWRA Journal of the American Water Resources Association, v. 45, n. 4, p. 894-906, 2009. doi: 10.1111/j.1752-1688.2009.00335.x

ZHANG, Zengxin et al. Spatial and temporal variation of precipitation in Sudan and their possible causes during 1948–2005. Stochastic environmental research and risk assessment, v. 26, p. 429-441, 2012. doi:10.1007/s00477-011-0512-6

Publicado

2023-10-10

Como Citar

Rodrigues Leite, I., Finck, L. F., Kaufmann Almeida, A., Martins Correa, J. ., Monteiro da Silva Burigato Costa, C. ., & de Almeida, I. K. (2023). DISTRIBUIÇÃO ESPACIAL E TENDÊNCIAS TEMPORAIS DE PRECIPITAÇÃO NO MATO GROSSO DO SUL, BRASIL : SPATIAL DISTRIBUTION AND TEMPORAL TRENDS IN RAINFALL IN MATO GROSSO DO SUL, BRAZIL. IX Sustentável, 9(5), 165–181. https://doi.org/10.29183/2447-3073.MIX2023.v9.n5.165-181

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