Determination of thresholds for monthly precipitation in homogeneous regions of Paraiba using quantiles

Authors

DOI:

https://doi.org/10.55761/abclima.v30i18.14780

Keywords:

Réguas Quantílicas. Quadra Chuvosa. Técnica dos Quartis. Sistemas Meteorológicos. Paraíba.

Abstract

The objective of this work was to build quantile rulers for monitoring the four wettest months (wet block) in the homogeneously pluviometric regions of the state of Paraiba (Coast, The objective of this work was to build quantile rulers for monitoring the four wettest months (wet block) in the homogeneously pluviometric regions of the state of Paraiba (Litoral, Brejo, Agreste, Cariri/Curimataú, Sertão e Alto Sertão). Monthly rainfall data from the Executive Agency for Water Management of the State of Paraíba (AESA) from 1994-2019 (26 years) were used. Thresholds were based on the classification categories: very dry, dry, normal, rainy and very rainy, according to the quantiles Q0.15, Q0.35, Q0.65 and Q0.85 (mm/month). It was observed that the wettest four-month period in the Alto Sertão and Sertão regions is from January to April, which differs from the literature that describes, for these regions, the rainy season from February to May. In the Cariri/Curimataú region, the wettest quarter was from February to May and in the Agreste, Brejo and Litoral regions from April to July, in agreement with what has been published in the literature. Finally, as a test event, the monitoring of precipitation occurred in the four-month period (February to May) of 2019, as it is a year and four-month period that has a greater amount of information, such as satellite images and wind fields. It was observed that the regions of Alto Sertão, Sertão and Cariri/Curimataú presented a rainy quarter, total precipitation between the quantiles Q0.65 and Q0.85, while Agreste, Brejo and Litoral follow a normal pattern, with rainfall between Q0 .35 and Q0.65. It was also verified that the precipitations that occurred in this period resulted from the action of the High Level Cyclonic Vortexes, the Intertropical Convergence Zone, the Eastern Wave Disturbances and Frontal Systems.

Downloads

Download data is not yet available.

Author Biographies

Eduardo Almeida da Silva, Programa de Pós-Graduação em Ciências Climáticas, Universidade Federal do Rio Grande do Norte - UFRN

Graduado em Meteorologia pela Universidade Federal de Campina Grande - UFCG (2020). Atualmente Bolsista CAPES do Mestrado em Ciências Climáticas (PPGCC), com área de concentração em Climatologia com ênfase em Estudos Observacionais em Tempo e Clima pela Universidade Federal do Rio Grande do Norte UFRN (2021-2023). Participa do Grupo de Pesquisa em Geotecnologias e Modelagem de Risco Ambiental (GEOMET) da Universidade Federal de Campina Grande UFCG, sob liderança do professor Dr. Madson Tavares Silva, do Grupo de Pesquisa em Gerenciamento do Risco de Desastres Naturais e Ambientais (GENAT) da Universidade Federal da Paraíba (UFPB), sob liderança do professsor Dr. Saulo Roberto de Oliveira Vital e do Grupo de Pesquisa em Biometeorologia e Mudanças Climáticas da Universidade Federal Oeste do Pará (UFOPA), sob liderança da professora Dra. Ana Carla dos Santos Gomes . Tem experiência na área de Geociências, com ênfase em Meteorologia e foco na área de Meteorologia de Meso e Grandes Escalas e sub-áreas em Climatologia e Estatística Aplicada, seguindo os seguintes temas: precipitação, eventos extremos e mudanças climáticas. Web of Science ResearcherID: AAO-9327-2020 ; ORCID: 0000-0002-5809-0454.

José Ivaldo Barbosa de Brito, Unidade Acadêmica de Ciências Atmosféricas, Universidade Federal de Campina Grande - UFCG

Possui graduação em Meteorologia pela Universidade Federal da Paraíba, mestrado em Meteorologia pelo Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais e doutorado em Recursos Naturais pela Universidade Federal da Paraíba. Atualmente é Professor Associado da Universidade Federal de Campina Grande. Tem experiência nas áreas de Ciências Ambientais e Geociências, com ênfase em Meteorologia e Climatologia. Atuando principalmente nos seguintes temas: Desertificação; Variabilidade climática; Recursos hídricos, Índices de detecção e monitoramento de mudanças climáticas regionais e globais, Oscilações climáticas interanuais e interdecenais; Estudos climáticos das regiões Norte, Nordeste, Centro-Oeste, Sudeste e Sul do Brasil.

Carmem Terezinha Becker, Agência Executiva de Gestão das Águas do Estado da Paraíba – AESA

Possui graduação pela Universidade Federal de Pelotas (1988) e mestrado em Meteorologia [C. Grande] pela Universidade Federal da Paraíba (1992). Atualmente é meteorologista do estado da Paraíba. Tem experiência na área de Geociências, com ênfase em Meteorologia, atuando principalmente nos seguintes temas: climatologia da região Nordeste do Brasil e monitoramento de Tempo e Clima.

 

Enilson Pereira Cavalcanti, Unidade Acadêmica de Ciências Atmosféricas, Universidade Federal de Campina Grande, UFCG

Possui graduação em Meteorologia pela Universidade Federal da Paraíba (1981), mestrado em Meteorologia pela Universidade Federal da Paraíba (1986) e doutorado em Recursos Naturais pela Universidade Federal da Paraíba (2001). Atualmente é professor Titular da Universidade Federal de Campina Grande. Tem experiência nas áreas de Geociências e Ciências Ambientais, com ênfase em Meteorologia e Recursos Naturais, atuando principalmente nos seguintes temas: precipitação e evapotranspiração, modelo atmosférico BRAMS, energia eólica, vapor dágua na atmosfera e energia estática na atmosfera.

Tiago Bentes Mandú, Programa de Pós-Graduação em Meteorologia, Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais, INPE

Aluno de Mestrado do Programa de Pós-Graduação em Meteorologia do Instituto Nacional de Pesquisas Espacias (INPE). Graduado em Ciências Atmosféricas pela Universidade Federal do Oeste do Pará, onde desenvolveu pesquisas voltadas à caracterização climática das ondas de calor nas capitais da região Norte do Brasil. Possui conhecimento na área da geociências, com ênfase em Meteorologia, atuando principalmente nas áreas de eventos climáticos extremos, ondas de calor, biometeorologia humana, conforto térmico humano, modelagem estocástica, e climatologia da Amazônia.

Ingrid Paloma Carneiro de Lima, Programa de Pós-Graduação em Meteorologia, Universidade Federal de Campina Grande, UFCG

Possui graduação em Meteorologia pela Universidade Federal de Campina Grande (2019). Atualmente é aluna de Mestrado no Programa de Pós-Graduação em Meteorologia pela Universidade Federal de Campina Grande. Atuou no desenvolvimento de trabalhos sobre Análise da relação entre a formação das linhas de instabilidade amazônicas e a temperatura da superfície dos Oceanos Atlântico e Pacífico.

 

References

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

ALI, S.; SOLGHAR, A. A. A.; SEDGHI, H; KAVEH, F. Use of the Spatial Analysis Neural Network Algorithm for Regional Drought Analysis in Iran (Sann). Ovidius University Annals Series: Civil Engineering, v. 1, n. 12, p. 91-100, 2010.

BECKER, C.T.; MELO, M. M. M. S.; COSTA, M. N. M.; RIBEIRO, R. E. P. Caracterização Climática das Regiões Pluviometricamente Homogêneas do Estado da Paraíba. Revista Brasileira de Geografia Física, v. 1, p. 286-299, 2011.

DAYAL, K. S.; DEO, R. C.; APAN, A. A. Spatio-temporal drought risk mapping approach and its application in the drought-prone region of south-east Queensland, Australia. Natural Hazards, n. 93, p. 823-847, 2018. (https://doi.org/10.1007/s11069-018-3326-8).

FARIAS, C. S. Uso da Técnica dos Quantis no Monitoramento da Precipitação e da Temperatura do Ar na Região Sul do Brasil. Dissertação (Mestrado em Meteorologia) - Universidade Federal de Campina Grande (UFCG), Campina Grande, 81p., 2012.

FERREIRA, A. G.; MELLO, N. G. S. . Principais Sistemas Atmosféricos Atuantes sobre a Região Nordeste do Brasil e a Influência dos Oceanos Pacífico e Atlântico no Clima da Região. Revista Brasileira de Climatologia, v. 1, p. 15-26, 2005.

FRANCISCO, P. R. M.; SANTOS, D. Climatologia do Estado da Paraíba. 1. ed. Campina Grande: EDUFCG. v. 1, 75p., 2017.

KALISA, W.; IGBAWUA, T.; UJOH, F.; AONDOAKAA, I. S.; NAMUGIZE, J. N.; ZHANG, J. Spatio‑temporal variability of dry and wet conditions over East Africa from 1982 to 2015 using quantile regression model. Natural Hazards, v. 106, p. 2047-2076, 2021. (https://doi.org/10.1007/s11069-021-04530-1).

KOUSKY, V. E.; GAN, M. A. Upper Tropospheric Cyclone Vortices in the Tropical South Atlantic. Tellus, v.33, p.538–550, 1981.

LINS, F. A. C.; SILVA, J. L. B.; MOURA, G. B. A.; ORTIZ, P. F. S.; OLIVEIRA, J. D. A.; ALVES, M. V. C. Quantile technique to precipitation, rainfall anomaly index and biophysical parameters by remote sensing in Serra Talhada, Pernambuco. Journal of Hyperspectral Remote Sensing, v.7, n. 6, p. 334-344, 2017.

MACEDO, M. J. H.; GUEDES, R. V. S.; SOUSA, F. A. S.; DANTAS, F. R. C. Análise do índice padronizado de precipitação para o estado da Paraíba, Brasil. Revista Ambiente & Água, v. 5, n. 1, p. 204-214, 2010.

MELLO, Y. R.; LEITE, M. B. Caracterização da precipitação mensal, sazonal e anual para o estado do Paraná em períodos secos, normais e chuvosos (1977-2006). IN: PEREZ FILHO, A.; AMORIM, R. R. (ORG.). Os Desafios da Geografia Física na Fronteira do Conhecimento. Instituto de Geociências, Universidade de Campinas, UNICAMP, Campinas, v. 1, p. 2127-2137, 2017. (https://doi.org/10.20396/sbgfa.v1i2017.2429).

MELO, A. B. C.; CAVALCANTI, I. F. A.; SOUZA, P. P. Zona de Convergência Intertropical do Atlântico. In: Iracema F. A. Cavalcanti; Nelson J. Ferreira; M. Assunção F. da Silva Dias; M. Gertrudes A. Justi da Silva. (Org.). Tempo e Clima no Brasil. 01 ed. São Paulo: Oficina de Textos, v. 1, p. 25-41, 2009.

MENEZES, H. E. A. Um Estudo da Zona de Convergência do Atlântico Sul. Dissertação (Mestrado em Meteorologia) - Universidade Federal de Campina Grande (UFCG), Campina Grande, 2006.

MOLION, L. C. B.; BERNARDO, S. Uma revisão da dinâmica das chuvas no Nordeste brasileiro. Revista Brasileira de Meteorologia, v.17, p.1-10, 2002.

OLADIPO, E. O. Spatial patterns of drought in the Interior Plains of North America. Journal of Climatology, v. 6, p. 495-513, 1986.

PALMER, W. C. 1965. Meteorological drought. Silver Spring: U.S. Weather Bureau, Research Paper No. v. 45, 58p., 1965.

PEREIRA, I. M.; ANDRADE, L. A.; BARBOSA, M. R. V.; SAMPAIO, E. V. S. B. Composição florística e análise fitossociológica do componente arbustivo-arbóreo de um remanescente florestal do Agreste Paraibano. Acta Botanica Brasilica, v. 16, n.3, p.357-369, 2002.

PEREIRA, M. D. B.; MOURA, M. O. LUCENA, D. B. Análise da variabilidade pluviométrica interanual da Zona da Mata nordestina e a identificação de anos padrão. Revista Brasileira de Climatologia, v. 26, p. 30-50, 2020.

PINKAYAN, S. Conditional Probabilities of Occurrence of Wet and Dry Years Over a Large Continental Area. Hydrology Papers, Colorado State University, Fort Collins, Colorado, n. 12, 53p., 1966.

RODRIGUEZ, J. L. Atlas Escolar da Paraíba, 3. ed. João Pessoa: Grafset, 112p.,2002.

SANTOS, A. P. P.; PINTO JÚNIOR, O.; SOUZA, E. B.; AZAMBUJA, R.; LIMA, F. J. L.; SANTOS, S. R. Q. Eventos climáticos extremos de descargas atmosféricas sobre o estado de São Paulo. Parte I: Aspectos anuais e sazonais. Revista Brasileira de Geografia Física, v.9, n.5, p. 1346-1356, 2016.

SANTOS, W. O.; SOBRINHO, J. E.; SILVA JÚNIOR, M. J.; OLIVEIRA, J. C. Precipitação pluviométrica no Município De Pau Dos Ferros De 1964 a 2015. Brazilian Journal of Development, v.7, n.1, p. 5672-5684, 2021.

SHIN, H-S.; SALAS, J. D. Regional drought analysis based on neural networks. Journal of Hydrologic Engineering, v. 5, n. 2, p. 145-155, 2000.

SILVA, V. De P. R. Da; CAVALCANTI, E. P.; NASCIMENTO, M. G.; CAMPOS, J. H. B. Da C. Análises da precipitação pluvial no Estado da Paraíba com base na teoria da entropia. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, v. 7, n.2, p. 269-274, 2003.

SILVA, V. P. R.; PEREIRA, E. R. R.; AZEVEDO, P. V.; SOUSA, F. A. S. SOUSA, I. F. Análise da pluviometria e dias chuvosos na região Nordeste do Brasil. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, v.15, n.2, p.131–138, 2011.

VALENTIM, M.; MONTEIRO, S.; ROLLNIC, M. The Influence of seasonality on haline zones in an Amazonian Estuary. Journal of Coastal Research, n. 85, p. 76-80, 2018.

VAREJÃO-SILVA, M. A. Meteorologia e Climatologia. Recife: INMET, 2006.

XAVIER, T. M. B. S. Tempo de chuva: estudos climáticos e de previsão para o Ceará e Nordeste setentrional. Fortaleza: ABC Editora, 478p., 2001.

XAVIER, T. M. B. S.; XAVIER, A. F. S. Caracterização de Períodos Secos e ou Excessivamente Chuvosos no Estado do Ceará Através da Técnica dos Quantis: 1964-1998. Revista Brasileira de Meteorologia, v. 14, n. 2, p. 63-78, 1999.

Downloads

Published

16/02/2022

How to Cite

da Silva, E. A., de Brito, J. I. B., Becker, C. T., Cavalcanti, E. P., Mandú, T. B., & de Lima, I. P. C. (2022). Determination of thresholds for monthly precipitation in homogeneous regions of Paraiba using quantiles. Brazilian Journal of Climatology, 30(18), 92–111. https://doi.org/10.55761/abclima.v30i18.14780

Issue

Vol. 30 (2022)

Section

Artigos

License

A aprovação dos artigos implica a aceitação imediata e sem ônus de que a Revista Brasileira de Climatologia terá exclusividade na primeira publicação do artigo. Os autores continuarão, não obstante, a deter os direitos autorais. Os autores autorizam também que seus artigos sejam disponibilizados em todos os indexadores aos quais a revista está vinculada.

Os autores mantém seus direitos de publicação sem restrições

A Comissão Editorial não se responsabiliza pelos conceitos ou afirmações expressos nos trabalhos publicados, que são de inteira responsabilidade dos autores.

A Revista Brasileira de Climatologia oferece acesso livre imediato ao seu conteúdo, seguindo o entendimento de que disponibilizar gratuitamente o conhecimento científico ao público proporciona maior democratização do conhecimento e tende a produzir maior impacto dos artigos publicados. Os artigos publicados na revista são disponibilizados segundo a Licença Creative Commons CC-BY-NC 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/). Segundo essa licença é permitido acessar, distribuir e reutilizar os artigos para fins não comerciais desde que citados os autores e a fonte. Ao submeter artigos à Revista Brasileira de Climatologia, os autores concordam em tornar seus textos legalmente disponíveis segundo essa licença

Most read articles by the same author(s)