Climate variability of precipitation in Ceara Region, Northeast of Brazil

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https://doi.org/10.55761/abclima.v33i19.17154

Resumo

The state of Ceará is a semi-arid region located in the Northeast region of Brazil, characterized by an irregular rainy season, great climate variability mainly driven by the El Niño–Southern Oscillation (ENSO), Sea Surface Temperature (SST) of the tropical South Atlantic and extreme weather events . Droughts and their effects were studied to determine their frequency and help reduce their economic, social and environmental impacts. For that, we evaluated the space-time variability of the Standardized Precipitation Index (SPI) and characterized the drought for the twelve hydrographic regions of the State of Ceará in the scales of 3, 6 and 12 months. The data comprise the period 1980-2020 considering the monthly values ​​of precipitation provided by the Cearense Foundation of Meteorology and Water Resources (FUNCEME)During the years 1982 and 1993, the SPI detected the greatest droughts in the state. It was also verified that 1996 and 1998 were the years with less intense dry events, presented in the 3, 6 and 12 month scales of the SPI. The index proved to be a useful tool for identifying drought in the study area at different time scales. Using wavelet analysis we found increases in spectral power at periodicities of 4-10 years, especially around 1982 and 2011, but these oscillations do not seem to be significant above the red noise spectrum. We found that cooler and warmer ENSO conditions and tropical South Atlantic SST variability were related to wetter rainy seasons, while opposite SST conditions to drier seasons.

 

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Biografia do Autor

Maria Daniele Pereira Bessa da Silva, Mestrado Acadêmico em Sociobiodiversidade e Tecnologias Sustentáveis, Universidade da Integração Internacional da Lusofonia Afro-Brasileira (UNILAB)

Possui graduação em Geografia pela Universidade Estadual do Ceará (2016) e mestrado em Mestrado em Soviobiodivercidade e tecnologias sustentàveis pela Universidade da Integração Internacional da Lusofonia Afro-Brasileira (2022). Atualmente é coordenação escolar - EEMTI Júlia de Melo e professor - EEEP. Edson Queiroz.

Juan Carlos Alvarado Alcócer , Mestrado Acadêmico em Sociobiodiversidade e Tecnologias Sustentáveis, Universidade da Integração Internacional da Lusofonia Afro-Brasileira (UNILAB)

Possui graduação em Física com o grau de Bacharel pela Universidad de Costa Rica (1988), Mestrado em Engenharia Elétrica pela Universidade Estadual de Campinas (1994) e doutorado em Engenharia Elétrica pela Universidade Estadual de Campinas (1999). Foi professor Titular da Universidade de Fortaleza . Na UNIFOR foi coordenador das turmas 1 e 2 do curso de especialização em Automação Industrial. Tem experiência em projetos de pesquisa e desenvolvimento para o setor elétrico, e também na área de Ciência da Computação, com ênfase em Software Básico. Tem orientado trabalhos de graduação na área de engenharia elétrica, engenharia de controle e automação e engenharia biomédica. Tem atuado principalmente nos seguintes temas: setor elétrico, simulação computacional, filmes de diamante, ensino em engenharia, software e engenharia biomédica. Nos últimos anos tem estudado a energia da biomassa. Tem experiência na construção de gaseificadores e biodigestores. Atualmente é professor da Universidade da Integração Internacional da Lusofonia Afro-Brasileira - UNILAB no curso de Engenharia de Energias do Instituto de Engenharia de Desenvolvimento Sustentável. É também professor efetivo do Mestrado Acadêmico em Sociobiodiversidade e Tecnologias Sustentáveis - MASTS.

Maria Leidinice da Silva , Doutorado em Ciências Climáticas, Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)

Graduada em Física pela Universidade Estadual do Ceará (2012). Mestra em Ciências Físicas Aplicadas pela Universidade Estadual do Ceará (2015). Doutora em Ciências Climáticas pela Universidade Federal do Rio Grande do Norte (2022). Interesse de estudo nos seguintes campos de pesquisa: Modelagem climática; Mudanças climáticas; Eventos extremos; Teleconexões; Hidrologia.

Natali Pamela Mora Sandi , Centro de Pesquisas Geofísicas, Universidade da Costa Rica (UCR)

Centro de Pesquisas Geofísicas, Universidade da Costa Rica (UCR)

Eric Alfaro, Escola de Física, Centro de Pesquisas Geofísicas , Centro de Pesquisas em Matemática Pura e Aplicada, Universidade da Costa Rica (UCR)

Possui doutorado em Oceanografia pela Universidad de Concepción(1998). Atualmente é Catedratico da Universidad de Costa Rica. Tem experiência na área de Oceanografia.

Hugo Hidalgo , Escola de Física, Centro de Pesquisas Geofísicas, Centro de Pesquisa em Ciências Marinhas e Limnologia , Universidade da Costa Rica (UCR)

Possui doutorado em Civil Engineering pela University of California System(2001). Tem experiência na área de Geociências, com ênfase em Meteorologia.

Paulo Roberto Silva Pessoa , Programa de Pós-Graduação em Geografia, Universidade Estadual do Ceará (UECE)

Doutor em Geografia (PROPGEO-UECE), Mestre em geografia na área de concentração em Análise Geoambiental e Ordenação do Território (MAG-UECE). Bacharel em Geografia pela Universidade Estadual do Ceará (1994). É Professor Efetivo do curso de Graduação em Geografia da Universidade Estadual do Ceará desde 2005. Foi Professor da Universidade Regional do Cariri (URCA) no período de 2000 a 2004, na qual foi Pro-Reitor de Pesquisa e Pós-Graduação. Pesquisador do Laboratório de Geologia e Geomorfologia Costeira e Oceânica (LGCO da UECE) desde 1996, Membro do grupo de pesquisa Sistemas Costeiros e Oceânicos do CNPq. Foi representante da UECE no Programa de Geologia e Geofísica Marinha- PGGM no período de 1999 a 2000. Consultor da Secretaria de Educação do Estado para a produção de material didático em Geografia para o ensino médio. Representante da URCA do Conselho Estadual do Meio Ambiente (2000-2004). Representante da UECE no CREA-CE. Tem experiência na área de Geociências, com ênfase em Geografia Física, atuando em Climatologia e Recursos Hídricos, Hidroclimatologia da zona Costeira e rios do semiárido, Clima e dinâmica do litoral, Clima e impactos socioambientais, Clima e recursos hídricos no ensino médio e Educação Ambiental.

Olienaide Ribeiro de Oliveira Pinto , Mestrado Acadêmico em Sociobiodiversidade e Tecnologias Sustentáveis, Universidade da Integração Internacional da Lusofonia Afro-Brasileira (UNILAB)

Possui graduação em Engenharia Agronômica pela Universidade Federal do Ceará (2006), Licenciatura em biologia (Programa Especial de Formação Pedagógica) pela Faculdade Integrada da Grande Fortaleza (2022), mestre em Engenharia Agrícola pela Universidade Federal do Ceará (2008) e doutora em Agronomia/Fitotecnia pela Universidade Federal do Ceará (2016). Atualmente é pesquisadora visitante (FUNCAP) no Instituto de Desenvolvimento Rural na Universidade da Integração Internacional da Lusofonia Afro-Brasileira (UNILAB). Realizou estágio de pós-doutorado como bolsista do Programa Nacional de Pós-Doutorado (PNPD) /CAPES vinculado ao Mestrado Acadêmico em Sociobiodiversidade e Tecnologias Sustentáveis (MASTS) na Universidade da Integração Internacional da Lusofonia Afro-Brasileira (UNILAB) desenvolvendo atividades de ensino e pesquisa (2017 - 2022). Desempenhou estágio de pós-doutorado como bolsista do PDPG-SEMIÁRIDO (Apoio à Região Semiárida Brasileira)/CAPES no Mestrado Acadêmico em Sociobiodiversidade e Tecnologias Sustentáveis (MASTS) na Universidade da Integração Internacional da Lusofonia Afro-Brasileira (UNILAB) desenvolvendo atividades de ensino e pesquisa (2022 - 2023). Possui experiência nas seguintes áreas: ensino (disciplinas: etnobotânica; tecnologias e desenvolvimento sustentável; energia e tecnologia; seminários em sociobiodiversidade e tecnologias sustentáveis; estágio em docência; delineamento de projetos; sociobiodiversidade e sustentabilidade: enfoque no Brasil e dos países lusófonos; e ecologia geral), Fitotecnia (manejo de culturas agrícolas; e doenças de fruteiras tropicais) e tecnologias sustentáveis (energia da biomassa por meio de biodigestores; sistema de hibridação: energia solar com biomassa; acesso à água e produção de alimentos através de cisterna; sistema de dessalinização de água; desenvolvimento sustentável; e reaproveitamento energético de resíduos sólidos).

Referências

ALFARO, Eric J. Eventos Cálidos y Fríos en el Atlántico Tropical Norte. Atmósfera, v. 13, n. 2, p. 109-119, may./jun.2000. Available in: http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0187-62362000000200004&lng=es&nrm=iso.

ALFARO, Eric J; SOLEY, Francisco J. Eventos Cálidos y Fríos en el Atlántico Tropical Sur. Tópicos Meteorológicos y Oceanográficos, v. 6, n. 2, p. 65-70, nov.1999. Available in: https://www.kerwa.ucr.ac.cr/bitstream/handle/10669/76667/1999_2.pdf?sequence=1&isAllowed=y.

ALMEIDA, Hermes Alves de; MARQUES, Maysa Porto Farias. Análises Comparativas De Índices De Seca Meteorológica Para O Polo De Petrolina, PE, E Juazeiro, BA. Revista Científica Multidisciplinar Núcleo do Conhecimento, 04. ed, v. 06, p. 81-98, abr.2021. ISSN: 2448-0959. 2021. ISSN: 2448-0959. DOI: 10.32749/nucleo conhecimento.com.br/geografia/seca-meteorológica. Available in: https://www.nucleodoconhecimento.com.br/geografia/seca-meteorologica.

ALVALA, Regina et al. Drought monitoring in the Brazilian Semiarid region. Anais da Academia Brasileira de Ciências, v. 91, 2017.

BURITI, Catarina de Oliveira et al. Um Século de Secas: Por que as Políticas Hídricas não Transformaram a Região Semiárida Brasileira?. Revista Brasileira de Meteorologia, n. ahead, 2020.

CARMO, Maria Vitória Nava Silva do; LIMA, Carlos Henrique Ribeiro. Caracterização Espaço-Temporal das Secas no Nordeste a partir da Análise do índice SPI. Revista Brasileira de Meteorologia, v. 35, p. 233-242, 2020.

COSTA, Maria Tatiana Lima et al. Jornalismo e imaginário: a simbologia da seca. 2020.

DA SILVA, Djane Fonseca et al. Caracterização de eventos extremos e de suas causas climáticas com base no índice Padronizado de Precipitação Para o Leste do Nordeste. Revista Brasileira de Geografia Física, v. 13, n. 2, p. 449-464, abr.2020. Available in: https://periodicos.ufpe.br/revistas/rbgfe/article/view/243372

DANTAS, José Carlos; DA SILVA, Richarde Marques; GUIMARÃES, Celso Augusto. Drought impacts, social organization, and public policies in northeastern Brazil: a case study of the upper Paraíba River basin. Environ Monit Asses, v. 192, n. 317, apr.2020. DOI: https://doi.org/10.1007/s10661-020-8219-0

DA SILVA, Richarde Marques et al. Spatial distribution and estimation of rainfall trends and erosivity in the Epitácio Pessoa reservoir catchment, Paraíba, Brazil. Natural hazards, v. 102, p. 829-849, 2020.

DAVIS, John C.; SAMPSON, Robert J. Statistics and data analysis in geology. New York: Wiley, 1986.

DE OLIVEIRA, Victor Hugo. Natural disasters and economic growth in Northeast Brazil: evidence from municipal economies of the Ceará State. Environment and Development Economics, v. 24, n. 3, p. 271-293, 2019.

DILLING, Lisa; LEMOS, Maria Carmen. Creating usable science: Opportunities and constraints for climate knowledge use and their implications for science policy. Global environmental change, v. 21, n. 2, p. 680-689, 2011.

ENFIELD, David B.; MAYER, Dennis A. Tropical Atlantic sea surface temperature variability and its relation to El Niño‐Southern Oscillation. Journal of Geophysical Research: Oceans, v. 102, n. C1, p. 929-945, 1997.

ENFIELD, David B.; MESTAS-NUÑEZ, Alberto M. Multiscale variabilities in global sea surface temperatures and their relationships with tropospheric climate patterns. Journal of Climate, v. 12, n. 9, p. 2719-2733, 1999.

ENFIELD, David B.; MESTAS-NUÑEZ, Alberto M. Interannual to multidecadal climate variability and its relationship to global sea surface temperatures. In: Interhemispheric Climate Linkages. Academic Press, 2000. p. 17-29.

FAO (Food and Agriculture Organization. Dry corridor-situation report June 2016. https://www.fao.org/3/br092e/br092e.pdf

FUNCEME. Fundação Cearense de Meteorologia e Recursos Hídricos. Volume Armazenado, 2020.

FECHINE, José Alegnoberto Leite. Identificação de secas meteorológicas na região metropolitana de Fortaleza, usando o índice de precipitação padronizada (SPI). Boletim de Geografia, v. 33, n. 2, p. 18-33, 2015.

FINAN, Timothy J.; NELSON, Donald R. Making rain, making roads, making do: public and private adaptations to drought in Ceará, Northeast Brazil. Climate research, v. 19, n. 2, p. 97-108, 2001.

GONDIM, Joaquim et al. A seca atual no Semiárido nordestino–Impactos sobre os recursos hídricos. Parcerias Estratégicas, v. 22, n. 44, p. 277-300, 2017. -Available in: https://www.academia.edu/81697380/A_seca_atual_no_Semi%C3%A1rido_nordestino_Impactos_sobre_os_recursos_h%C3%ADdricos.

GUIMARÃES, Sullyandro Oliveira et al. Climate change projections over the Brazilian Northeast of the CMIP5 and CORDEX models. Revista Brasileira de Meteorologia, v. 31, p. 337-365, 2016.

HAYES, Michael J.; ALVORD, C.; LOWREY, J. Drought indices. Intermountain west climate summary, v. 3, n. 6, p. 2-6, 2

HEIM JR, Richard R. A review of twentieth-century drought indices used in the United States. Bulletin of the American Meteorological Society, v. 83, n. 8, p. 1149-1166, 2002.

IBGE. (2019) Censo Agropecuário: Resultados Definitivos 2017. Rio de Janeiro.

INSTITUTO NACIONAL DE PESQUISAS ESPACIAIS. Centro de Previsão de Tempo e Estudos Climáticos - CPTEC. La Niña. El Niño. 2018. Available in: http://enos.cptec.inpe.br/ Acesso em 06/09/2021.

IPCC. “Summary for policymakers” in Climate Change 2022: Impacts, Adaptation, and Vulnerability. Contribution of Working Group II to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change, 2022, p. 1-367

LIMA, Maria Tatiana. Jornalismo e imaginário: a simbologia da seca. Feb.2020. Dissertação (Programa de Pós-Graduação em Comunicação e Culturas Midiáticas) – Universidade Federal da Paraíba, 2020. Available in: Disponível em: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/20376.

NOBRE, Carlos A. et al. Some characteristics and impacts of the drought and water crisis in Southeastern Brazil during 2014 and 2015. Journal of Water Resource and Protection, v. 8, n. 2, p. 252-262, 2016.

MARENGO, Jose A.; CUNHA, Ana P.; ALVES, Lincoln M. A seca de 2012-15 no semiárido do Nordeste do Brasil no contexto histórico. Revista Climanálise, v. 3, n. 1, p. 49-54, 2016.

MARENGO, Jose A.; TORRES, Roger Rodrigues; ALVES, Lincoln Muniz. Drought in Northeast Brazil—past, present, and future. Theoretical and Applied Climatology, v. 129, p. 1189-1200, 2017.

MARENGO, Jose A. et al. Assessing drought in the drylands of northeast Brazil under regional warming exceeding 4 C. Natural Hazards, v. 103, p. 2589-2611, 2020.

MESTAS-NUÑES, Alberto M; ENFIELD, David B. Eastern Equatorial Pacific SST Variability: ENSO and Non-ENSO Components and Their Climatic Associations. Journal of Climate, v. 14, n. 3, p. 391-402, feb.2001. DOI: https://doi.org/10.1175/1520-0442(2001)014<0391:EEPSVE>2.0.CO;2

MESTAS-NUÑEZ, Alberto M; ENFIELD, Davis B. Rotated global modes of non-ENSO sea surface temperature variability. J. Climate, v. 12, p. 2735–2746, dec.1999. Available in: https://www.aoml.noaa.gov/phod/docs/gmsst2.pdf

MUÑOZ, Ángel; VAN MEERBECK, Cedric - . Visualización y aplicaciones del SPI como indicador para eventos de sequía en el Caribe. Taller sobre el uso del índice estandarizado de precipitación (SPI). 2014, San José, Costa Rica. Available in: https://www.gwp.org/globalassets/global/gwp-cam_files/informe-taller-spi.pdf

MCKEE, Thomas B; DOESKEN, Nolan; KLEIST, John - . The relationship of drought frequency and duration to time scale. In: Proceedings of the Eighth Conference on Applied Climatology, Anaheim, California. p. 179–184, jan.1993. Available in: https://www.droughtmanagement.info/literature/AMS_Relationship_Drought_Frequency_Duration_Time_Scales_1993.pdf

NOBRE, Carlos A et al. Some characteristics and impacts of the drought and water crisis in Southeastern Brazil during 2014 and 2015. Journal of Water Resource and Protection, v. 8, n. 2, p. 252-262, 2016. DOI: 10.4236/jwarp.2016.82022

NUNES, Luiz Fabiano Camilo Viana; MEDEIROS, Pedro Henrique Augusto. Análise histórica da severidade de secas no Ceará: efeitos da aquisição de capital hidráulico sobre a sociedade. Revista de Gestão de Água da América Latina, v. 17, jan./dez.2020. DOI: https://doi.org/10.21168/rega.v17e18

ORGANIZACIÓN METEOROLOGICA MUNDIAL. Guía del usuario sobre el Índice Normalizado de Precipitación (OMM-No 1090) (M. Svoboda, M. Hayes y D. Wood), Ginebra, 2012. Obtenido de: chrome-extension://efaidnbmnnnibpcajpcglclefindmkaj/https://library.wmo.int/doc_num.php?explnum_id=7769

PONTES, João Dehon et al. Copula-based multivariate frequency analysis of the 2012–2018 drought in Northeast Brazil. Water, v. 12, n. 3, p. 834, mar.2020. DOI: https://doi.org/10.3390/w12030834

QUEIROGA, Francisco de Assis- Análise econômico-financeira, ambiental e social do modelo de gestão de lotes para os colonos do perimetro irrigado de São Gonçalo (PISG). 2019. Monografia (Especialização em Administração da Unidade Acadêmica de Ciências Contábeis do Centro de Ciências Jurídicas e Sociais) - Universidade Federal de Campina Grande, Campina Grande, Paraíba, Brasil. 2019. Available in: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/13681

RAMALHO, Maria Francisca de. A fragilidade ambiental do Nordeste brasileiro: o clima semiárido e as imprevisões das grandes estiagens. Sociedade e Território, v. 25, n. 2, p. 104-115, jun.2013. Available in: https://periodicos.ufrn.br/sociedadeeterritorio/article/view/3629

SVOBODA, M.; HAYES, M.; WOOD, D. Índice Normalizado De Precipitación. Guía de Usuario. Organización Meteorológica Mundial. 2012.

SANTOS, Maria Auxiliadora Freitas; COSTA, Valéria Sandra; GALVINCIO, Josiclêda Domiciano. Secas meteorológica, agrícola, hidrológica no município de Serrinha-BA. Revista Brasileira de Climatologia, v. 28, 2021.

SANTOS, Sergio Rodrigo Quadros dos et al. Determinação de regiões homogêneas do índice de precipitação normalizada (SPI) na Amazônia Oriental. Revista Brasileira de Meteorologia, v. 32, p. 111-122, 2017.

SENA, Aderita et al. Drought in the semiarid region of Brazil: Exposure, vulnerabilities and health impacts from the perspectives of local actors. PLoS currents, v. 10, 2018.

SILVA, Fernanda et al. Avaliação da ocorrência de secas na Bahia utilizando o Índice de Precipitação Padronizada (SPI). Bahia Análise & Dados, v. 23, n. 2, p. 461-473, 2013. Available in:https://www.researchgate.net/publication/274082609_Avaliacao_da_ocorrencia_de_secas_na_Bahia_utilizando_o_Indice_de_Precipitacao_Padronizada_SPI

SILVA, Greicy Kelly da et al. Análise da Variabilidade Espaço-Temporal do SPI: Um Estudo de Caso para a Sub-Bacia Choró, Ceará, Brasil. Revista Brasileira de Meteorologia, v. 36, p. 539-549, 2021.

TRENBERTH, Kevin E. et al. Global warming and changes in drought. Nature Climate Change, v. 4, n. 1, p. 17-22, 2014.Available in em https://doi.org/10.1038/nclimate2067.

UVO, Cíntia; BERNDTSSON, Ronny. Regionalization and spatial properties of Ceará State rainfall in Northeast Brazil. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, v. 101, n. D2, p. 4221-4233, 1996.

UVO, Cintia Bertacchi et al. The relationships between tropical Pacific and Atlantic SST and northeast Brazil monthly precipitation. Journal of climate, v. 11, n. 4, p. 551-562, 1998.

WENG, Wei et al. Landscape matters: Insights from the impact of mega-droughts on Colombia's energy transition. Environmental Innovation and Societal Transitions, v. 36, p. 1-16, 2020..

WILHITE, Donald A.; GLANTZ, Michael H. Understanding the drought phenomenon: The role definitions. In: WILHITE et al. Planning for drought toward a reduction of societal vulnerability. Colorado: Westview, 1987. cap. 2, p. 11-14.

WILKS, D. S. Statistical forecasting. Statistical Methods in the Atmospheric Sciences. DS Wilks, Ed. 2019.

WHEATLEY, J. Visualizing Drought. biospherica. URL: http://joewheatley. net/visualizing-drought, 2010.

ZARGAR, Amin et al. A review of drought indices. Environmental Reviews, v. 19, n. NA, p. 333-349, 2011.

Publicado

21-11-2023

Como Citar

Daniele Pereira Bessa da Silva, M., Alcócer , J. C. A., Silva , M. L. da, Sandi , N. P. M., Alfaro, E., Hidalgo , H., Pessoa , P. R. S., & Pinto , O. R. de O. (2023). Climate variability of precipitation in Ceara Region, Northeast of Brazil. Revista Brasileira De Climatologia, 33(19), 491–512. https://doi.org/10.55761/abclima.v33i19.17154

Edição

Seção

Artigos