Impacts of ocean-atmosphere interaction phenomena on hydrometeorology of the Gurupi river watershed, Eastern Amazon

Autores

DOI:

https://doi.org/10.55761/abclima.v34i20.16900

Palavras-chave:

ENOS. Dipolo Atlântico. Precipitação. Vazão.

Resumo

Extreme events impact in hydrometeorology of Amazonian watersheds. The objective of this research was to analyze the effects of climate extremes on rainfall and discharge variability in a watershed in Eastern Amazonia. Climatic indices, hydrometeorological and spatial data were acquired for the analysis of the watershed of the Gurupi river. Calculations of correlation, efficiency, detection of a difference in distribution, and trend of changes in hydroclimatic variability were applied, in addition to using the Rainfall Anomaly Index. There is a greater influence of the tropical Atlantic on precipitation, as well as precipitation on the Gurupi upper flow. Significant differences were detected in rainfall distribution, as well as increasing and decreasing trends. Regional climatology is marked by the highest (smaller) rainfall in the North (South), with extremes and anomalous years. The Gurupi basin is impacted by climate extremes. Evidence suggests vulnerability to the region's climate and the need for preventive measures.

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Biografia do Autor

Dênis José Cardoso Gomes, Universidade Federal do Pará

Doutorando (2023-Atual) e Mestre (2021-2022) em Ciências Ambientais pelo Programa de Pós-Graduação em Ciências Ambientais na Universidade do Estado do Pará (UEPA), onde é membro do grupo de pesquisa Núcleo de Pesquisas Aplicadas ao Desenvolvimento Regional (NUPAD) aplicando técnicas de geoprocessamento e sensoriamento remoto para investigar as influências climáticas e do desmatamento nos cenários hidroambientais como: processos erosivos, serviços ecossistêmicos. Bacharel em Meteorologia pela Universidade Federal do Pará (UFPA) (2016-2020). Tem experiência na área da Geociência com ênfase em Meteorologia nas áreas: Hidrometeorologia; Climatologia; Desastres Naturais (Erosão do solo e Inundações); Meteorologia Ambiental; Uso e ocupação da terra; Biometeorologia; Geoprocessamento (QGIS, ArcGIS). Foi bolsista PIBIC/UFPA (2016 - 2017) e Monitor (2017 - 2019) gerenciando o Laboratório de Estudos de Modelagem Hidroambientais (LEMHA), coordenando a elaboração de banco de dados, mapeamento ambiental (precipitação, uso e cobertura da terra, NDVI, declividade, geomorfologia, pedologia, risco á erosão e inundações).

Norma Ely Santos Beltrão, Universidade do Estado do Pará

Pós-doutorado em Sensoriamento Remoto na Faculdade de Ciências da Universidade do Porto (FCUP), Portugal (2017-2019), doutorado em Economia Agrícola na Justus-Liebig-Universität Giessen na Alemanha (2008), reconhecido pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS) como Doutorado em Desenvolvimento Rural, mestrado em Engenharia de Produção pela Universidade Federal de Santa Catarina (1996), e graduação em Engenharia Civil pela Universidade Federal do Pará (1992). É professora efetiva da Universidade do Estado do Pará (UEPA) desde 1998, onde já desempenhou paralelamente outros cargos de gestão, entre eles a coordenação de cursos de graduação e pós-graduação, Diretoria de Extensão da UEPA, Diretoria de Planejamento Ambiental da SEMA (Secretaria de Estado do Meio Ambiente - 2011), Diretoria do Planetário do Pará, Chefia do Departamento de Ciências Sociais Aplicadas, entre outras funções. Atualmente é Professora Adjunto IV da Universidade do Estado do Pará, atuando no Departamento de Ciências Sociais Aplicadas, e professora permanente do Programa de Pós-Graduação em Ciências Ambientais (mestrado). Na área da pesquisa, é líder do grupo de pesquisa NUPAD - Núcleo de Pesquisas Aplicadas ao Desenvolvimento Regional e desenvolve pesquisas nas áreas de Desenvolvimento Regional, Política e Gestão Ambiental, Economia ambiental, Valoração ambiental, Serviços Ecossistêmicos e o uso de metodologias de Geoprocessamento e Sensoriamento remoto na identificação de variações ambientais em território Amazônico utilizando as seguintes ferramentas: QGIS, SNAP e Google Earth Engine.

Referências

ALEMU, Z. A.; DIOHA, M. Climate change and trend analysis of temperature: the case of Addis Ababa, Ethiopia, Environmental Systems Research, v. 9, n. 27, p. 1-15, 2020.

ANA .Agência Nacional de Águas e Sanemanto Básico. (2021, 4 de Dezembro). Retrieved in https://www.snirh.gov.br/portal/centrais-de-conteudos/conjuntura-dos-recursos hidricos/conjuntura-dos-recursos-hidricos.

Agência Nacional de Águas e Sanemanto Básico - ANA. Sistema Nacional de Informações sobre Recursos Hídricos. (2021, 4 de Dezembro). Retrieved in http://www.snirh.gov.br/hidroweb/.

ARAÚJO, R. G.; ANDREOLI, R. V.; CANDIDO, L. A.; KAYANO, M. T.; SOUZA, R. A. F. A influência do evento El Niño – Oscilação Sul e Atlântico Equatorial na precipitação sobre as regiões norte e nordeste da América do Sul. Acta Amazônica, v. 43 n. 4, p. 469-480, 2013.

ASFAW, A.; SIMANE, B.; HASSEN, A.; BANTIDER, A. Variability and time series trend analysis of rainfall and temperature in northcentral Ethiopia: a case study in Woleka sub-basin. Weather and Climate Extremes, v. 19, p. 29-41, 2018.

BAHAGA, T. K.; FINK, A. H.; KNIPPERTZ, P. Revisiting interannual to decadal teleconnections influencing seasonal rainfall in the Greater Horn of Africa during the 20th century. International Journal of Climatology, v. 39, n. 5, p. 2765-2785, 2019.

BARICHIVICH, J.; GLOOR, E.; PEYLIN, P.; BRIENEN, R. J. W.; Schongart, J.; Espinoza, J. C.; Pattnayak, K. C. Recent intensification of Amazon flooding extremes driven by strengthened Walker circulation. Science Advances, v. 4, n. 9, p. 1-7, 2018.

BELAY, A. S.; FENTA, A. A.; YENEHUN, A.; NIGATE, F.; TILAHUN, S. A.; MOGES, M. M.; DESSIE, M.; ADGO, E.; NYSSEN, J.; CHEN, M.; VAN GRIENSVEN, A.; WALRAEVENS, K. Evaluation and application of multi-source satellite rainfall product CHIRPS to assess spatio-temporal rainfall variability on data-sparse western margins of Ethiopian highlands. Remote Sensing, v. 11 n. 22, p. 1-22, 2019. https://doi.org/10.3390/rs11222688.

BOUGARA, H.; HAMED, K. B.; BORGEMEISTER, C.; TISCHBEIN, B.; KUMAR, N. (2020). Analyzing trend and variability of rainfall in the Tafna basin (Northwestern Algeria). Atmosphere, v. 11, n. 4, p. 1-24, 2020. https://doi.org/10.3390/atmos11040347.

BRITO, A. P.; SILVA, N. C.; TOMASELLA, J.; FERREIRA, S. J. F.; MONTEIRO, M. T. F. Análise do Índice de Anomalia de Chuva e tendência de precipitação para estações pluviométrica na Amazônia central. Revista Brasileira de Meteorologia, v. 37, n. 1, p. 19-30, 2022.

CAI, W.; MCPHADEN, M. J.; GRIMM, A. M.; RODRIGUES, R. R.; TASCHETTO, A. S.; GARREAUD, R. D.; DEWITTE, B.; POVEDA, G.; HAM, Y.; SANTOSO, A.; NG, B.; ANDERSON, W.; WANG, G.; GENG, T.; JO, H.; MARENGO, J. A.; ALVES, L. M.; OSMAN, M.; LI, S.; WU, L.; KARAMPERIDOU, C.; TAKAHASHI, K.; VERA, C. Climate impacts of the El Niño-Southern Oscillation on South America. Nature Reviews Earth & Environment, v. 1, p. 215-231, 2020.

CAPOZZOLI, C. R.; CARDOSO, A. O.; FERRAZ, S. E. T. Padrões de variabilidade de vazão de rios nas principais bacias brasileiras e associações com índices climáticos. Revista Brasileira de Meteorologia, v. 32, n. 2, p. 243-254, 2017. https://doi.org/10.1590/0102-77863220006.

CAROLETTI, G. N.; COSCARELLI, R.; CALOIERO, T. Validation of satellite, reanalysis and RCM data of Monthly rainfall in Calabria (Southern Italy). Remote Sensing, v. 11, n. 13, p. 1-20, 2019.

CAROLETTI, G. N.; COSCARELLI, R.; CALOIERO, T. A sub-regional approach to the influence analysis of teleconnection patterns on precipitation in Calabria (Southern Italy). International Journal of Climatology, v. 41, n. 9, p. 4574-4586, 2021. https://doi.org/10.1002/joc.7087.

Climate Hazards Group InfraRed Precipitation with Stations - CHIRPS. Climate Hazard Center – UC Santa Bárbara. (2021, 11 de Dezembro). Retrieved in https://data.chc.ucsb.edu/products/CHIRPS-2.0/global_annual/tifs/.

COSTA, A. C. L.; ROWLAND, L.; OLIVEIRA, R. S.; OLIVEIRA, A. A. R.; BINKS, O. J.; SALMON, Y.; VASCONCELOS, S. S.; SILVA JUNIOR, J. A.; FERREIRA, L. V.; POYATOS, R.; MENCUCCINI, M.; MEIR, P. Stand dynamics modulate water cycling and mortality risk in droughted tropical forest. Global Change Biology, v. 24, n. 1, p. 249-258, 2018.

COSTA, J.; PEREIRA, G.; SIQUEIRA, M. E.; CARDOZO, F. Validação dos dados de precipitação estimados pelo CHIRPS para o Brasil. Revista Brasileira de Climatologia, v. 24, p. 228-243, 2019.

ELY, D. F.; DUBREUIL, V. Análise das tendências espaço-temporais das precipitações anuais para o estado do Paraná – Brasil. Revista Brasileira de Climatologia, v. 21, p. 553-569, 2017.

FUNK, C.; PETERSON, P.; LANDSFELD, M.; PEDREROS, D.; VERDIN, J.; SHUKLA, S.; HUSAK, G.; ROWLAND, J.; HARRISON, L.; HOELL, A.; MICHAELSEN, J. The climate hazards infrared precipitation with stations – a new environmental record for monitoring extremes. Scientific Data, v. 2, n. 150066, 2015. https://doi.org/10.1038/sdata.2015.66.

Golden Gate Weather Services. (2021, July 12). Retrieved in https://ggweather.com/enso/oni.htm.

GOMES, G. D.; NUNES, A. M. B.; LIBONATI, R.; AMBRIZZI, T. Projections of subcontinental changes in seasonal precipitation over the two major river basins in South America under an extreme climate scenario. Climate Dynamics, v. 58, p. 1147-1169, 2022.

GONZALES, E.; INGOL, E. Determination of a new coastal ENSO oceanic index for Northern Peru. Climate, v. 9, n. 5, p. 1-23, 2021. https://doi.org/10.3390/cli9050071.

HAYASHI, M.; JIN, F.; STUECKER, M. F. Dynamics for El Niño-La Niña asymmetry constrain equatorial-Pacific warming pattern. Nature Communications, v. 11, n. 4230, p. 1-10, 2020.

Instituto Nacional de Meteorologia – INMET. Normais Climatológicas. (2022, August 19). Retrieved in https://clima.inmet.gov.br/NormaisClimatologicas/1961-1990/precipitacao_acumulada_mensal_anual.

JIMENÉZ, J. C.; LIBONATI, R.; PERES, L. Droughts over Amazonia in 2005, 2010, and 2015: a cloud cover perspective. Frontiers in Earth Science, v. 6, n. 227, p. 1-7, 2018.

JIMENÉZ, J. C.; MARENGO, J. A.; ALVES, L. M.; SULCA, J. C.; TAKAHASHI, K.; FERRETT, S.; COLLINS, M. The role of ENOS flavours and TNA on recent droughts over Amazon forests and the Northeast Brazil region. International Journal of Climatology, v. 41, n. 7, p. 3761-3780, 2019. https://doi.org/10.3389/feart.2018.00227.

JIMNÉZ-MUÑOZ, J. C.; MATTAR, C.; BARICHIVICH, J.; SANTAMARÍA-ARTIGAS, A.; TAKAHASHI, K.; MALHI, Y.; SOBRINO, J. A.; SCHRIER, G. Record-breaking warming and extreme drought in the Amazon rainforest during the course of El Niño 2015-2016. Scientific Report, v. 6, n. 33130, p. 1-6, 2016. https://doi.org/10.1038/srep33130.

JAHFER, S.; VINAYACHANDRAN, P. N.; NANJUNDIAH, R. S. Long-term impact of Amazon river runoff on northern hemispheric climate. Scientific Reports, v. 7, n. 10989, p. 1-9, 2017.

JORGE, R. L. O.; LUCENA, D. B. Eventos extremos anuais de precipitação em Mauriti-CE. Ciência & Natura, v. 40, n. 65, p. 1-10, 2018. https://doi.org/10.5902/2179460X34045.

KENDALL, M. G. Rank correlation methods. Oxford University Press, Ed., 272, 1975.

KRAKAUER, N. Y.; PRADHANANG, S. M.; LAKHANKAR, T.; JHA, A. K. Evaluating satellite products for precipitation estimation in mountain regions: a case study for Nepal. Remote Sensing, v. 5, p. 4107-4123, 2013. https://doi.org/10.3390/rs5084107.

MARENGO, J. A.; JIMENEZ, J. C.; ESPINOZA, J.; CUNHA, A. P.; ARAGÃO, L. E. O. Increased climate pressure on the agricultural frontier in the Eastern Amazonia-Cerrado transition zone. Scientific Reports, v. 12, n. 457, p. 1-10, 2022.

MENDES, A. T.; ZUCOWSKI JUNIOR, J. C. Caracterização do regime pluviométrico do município de Araguaína-TO. Revista Brasileira de Meteorologia, v. 34, n. 4, p. 449-458, 2019.

MELLO, Y. R.; KOHLS, W.; OLIVEIRA, T. M. N. Uso de diferentes métodos para preenchimento de falhas em estações pluviométricas. Boletim Geográfico, v. 35, n. 1, p. 112-121, 2017.

MMA. Ministério do Meio Ambiente. Caderno da Região Hidrográfica Atlântico Nordeste Ocidental (2022, January 13). Retrieved in http://www.bibliotecaflorestal.ufv.br/bitstream/handle/123456789/3483/Parte-1-Caderno-da-Regi%C3%A3o-Hidrogr%C3%A1fica-Atl%C3%A2ntico-Nordeste Ocidental_MMA.pdf?sequence=1.

NASCIMENTO, M. B.; ALMEIDA, N. V.; ARAÚJO, L. E. Análise da variabilidade da precipitação pluviométrica na microrregião de Umbuzeiro, Paraíba. Revista Brasileira de Climatologia, v. 26, n. 16, p. 233-248, 2020. https://doi.org/10.5380/abclima.v26i0.65498.

NIAZ, R.; ALMAZAH, M. M. A.; AL-DUAIS, F. S.; IQBAL, N.; KHAN, D. M.; HUSSAIN, I. Spatiotemporal analysis of meteorological drought variability in a homogeneous region using standardized drought indices. Geomatics, Natural Hazards and Risk, v. 13, n. 1, p. 1457-1481, 2022. https://doi.org/10.1080/19475705.2022.2079429.

NOAA. National Oceanic Atmospheric and Administration. Climate Indices List. (2021, Dezember 2). Retrieved in https://psl.noaa.gov/data/climateindices/list/.

NOBRE, G. G.; MUIS, S.; VELDKAMP, T. I. E.; WARD, P. J. Achieving the reduction of disaster risk by better predicting impacts of El Niño and La Niña. Progress in Disaster Science, v. 2, p. 1-6, 2019. https://doi.org/10.1016/j.pdisas.2019.100022.

OLAFSDOTTIR, H. K.; ROOTZÉN, H.; BOLIN, D. Extreme rainfall events in the Northeastern United States become more frequent with rising temperatures, but their intensity distribution remains stable. Journal of Climate, v. 34, n. 22, p. 8863-8877, 2021.

PEDREIRA JUNIOR, A. L.; QUERINO, C. A. S.; BIUDES, M. S.; MACHADO, N. G.; SANTOS, L. O. F.; IVO, I. O. Influence of El Niño and La Niña phenomena on seasonality of the relative frequency of rainfall in southern Amazonas mesoregion. Revista Brasileira de Recursos Hídricos, v. 25, p. 1-8, 2020. https://doi.org/10.1590/2318-0331.252020190152.

RATA, M.; DOUAOUI, A.; LARID, M.; DOUAIK, A. Comparison of geostatistical interpolation methods to map annual rainfall in the chéliff watershed, Algeria. Theoretical and Applied Climatology, v. 141, p. 1009-1024, 2020. https://doi.org/10.1007/s00704-020-03218-z.

REBOITA, M. S.; SANTOS, I. A. Influência de alguns padrões de teleconexão na precipitação no Norte e Nordeste do Brasil. Revista Brasileira de Climatologia, v. 15, p. 28-48, 2014.

REN, G.; CHAN, J. C. L.; KUBOTA, H.; ZHANG, Z.; LI, J.; ZHANG, Y.; ZHANG, Y.; YANG, Y.; REN, Y.; SUN., X.; SU, Y.; LIU, Y.; HAO, Z.; XUE, X.; QIN, Y. Historical and recent change in extreme climate over East Asia. Climate Change, v. 168, n. 22, p. 1-19, 2019.

RODRIGUES, B. D.; COUTINHO, M. D. L.; SAKAMOTO, M. S.; JACINTO, L. V. Uma análise sobre as chuvas no Ceará baseada nos eventos de El Niño, La Niña e no Dipolo do Servain durante a estação chuvosa. Revista Brasileira de Climatologia, v. 28, p. 507-519, 2019.

ROOY, M. P. V. A. rainfall anomaly index independent of time and space. Notes. Weather Bureau of South Africa, v. 14, p. 43-48, 1965.

RUEZZENE, C. B.; MIRANDA, R. B.; TECH, A. R. B.; MAUAD, F. F. Preenchimento de falhas em dados de precipitação através de métodos tradicionais e por inteligência artificial. Revista Brasileira de Climatologia, v. 29, p. 177-204, 2021.

SALES, D. P.; OLIVEIRA NETO, F. M. O. Análise da distribuição das queimadas no cerrado maranhense, Brasil (2014-2018). Revista Meio Ambiente e Sustentabilidade, v. 9, n. 18, p. 17-31, 2020. https://doi.org/10.22292/mas.v9i18.880.

SALVIANO, M. F.; GROPPO, J. D.; PELLEGRINO, G. Q. Análise de tendências em dados de precipitação e temperatura no Brasil. Revista Brasileira de Meteorologia, v. 31, n. 1, p. 64-73, 2016. https://doi.org/10.1590/0102-778620150003.

SANTOS, F. A.; MENDES, L. M. S.; CRUZ, M. L. B. Avaliação de ocorrências de eventos climáticos extremos na sub-bacia hidrográfica do rio Piracuruca. Revista GEOgrafias, v. 28, n. 1, p. 43-61, 2020.

SANTOS, J. S.; ROCHA, E. J. P.; SOUZA JUNIOR, J. A.; SANTOS, J. S.; SANTOS, F. A. A. Climatologia da Amazônia Oriental: uso de prognósticos climáticos como ferramenta de prevenção de ameaças naturais. Revista Brasileira de Geografia Física, v. 12, n. 5, p. 1853-1871, 2019.

SCHUMACHER, V.; JUSTINO, F.; LEONARDO, N. F.; PEREIRA, M. P. Disentangling the role of the Pacific and Atlantic oceans during the Amazonian droughts in 2015. Theoretical and Applied Climatology, v. 148, p. 1057-1067, 2022. https://doi.org/10.1007/s00704-022-03998-6.

SILVA, G. M. F.; ZANCHI, F. B.; SILVA, J. B. L.; BERNARDES, M. E. C. Disponibilidade hídrica de uma bacia hidrográfica no sul da Bahia. Revista Brasileira de Geografia Física, v. 14, n. 3, p. 1597-1611, 2021. https://doi.org/10.26848/rbgf.v14.3.p1597-1611.

SIQUEIRA, A. H. B.; MOLION, L. C. B. Análises climáticas: o filtro Hodrick-Prescott aplicado aos índices atmosféricos da oscilação Sul e da oscilação do Atlântico Norte. Revista Brasileira de Meteorologia, v. 30, n. 3, p. 307-318, 2015. https://doi.org/10.1590/0102-778620130579.

Sistema Integrado de Informações sobre Desastres Naturais - S2iD. Secretaria Nacional de Proteção e Defesa Civil. (2022, July 07). Retrieved in https://s2id.mi.gov.br/.

SOUZA, E. B.; KAYANO, M. T.; AMBRIZZI, T. Intraseasonal and submonthly variability over the eastern Amazon and northeast Brazil during the autumn rainy season. Theorical and Applied Climatology, v. 81, n. 3/4, p. 177-191, 2005.

TOWNER, J.; CLOKE, H. L.; LAVADO, W.; SANTINI, W.; BAZO, J.; PEREZ, E. C.; STEPHENS, E. M. Attribution of Amazon floods to modes of climate variability: a review. Meteorological Applications, v. 27, n. 5, p. 1-36, 2020. https://doi.org/10.1002/met.1949.

TOWNER, J.; FICCHI, A.; CLOKE, H. L.; BAZO, J.; PEREZ, E. C.; STEPHENS, E. M. Influence of ENSO and tropical Atlantic climate variability on flood characteristics in the Amazon basin. Hydrology and Earth System Sciences, v. 25, p. 3875-3895, 2021.

UVO, C. B.; REPELLI, C. A.; ZEBIAK, S. E.; KUSHNIR, Y. The Relationship between Tropical Pacific and Atlantic SST and Northeast Brazil Monthly Precipitation. Journal of Climate, v. 11, p. 551-562, 1998.

ZHANG, C.; HUANG, G.; YAN, D.; WANG, H.; ZENG, G.; WANG, S.; LI, Y. Analysis of South American climate and teleconnection indices. Journal of Contaminant Hydrology, v. 244, p. 1-15, 2022. https://doi.org/10.1016/j.jconhyd.2021.103915.

YE, Q.; AHAMMED, F. Quantification of relationship between annual daily maximum temperature and annual daily maximum rainfall in South Australia. Atmospheric and Oceanic Science Letters, v. 13, n. 4, p. 286-293, 2020.

YUN, K.; TIMMERMANN, A.; STUECKER, M. F. Synchronized spatial shifts of Hadley and Walker circulations. Earth System Dynamics, v. 12, p. 121-132, 2021.

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Publicado

14-07-2024

Como Citar

Gomes, D. J. C., & Beltrão, N. E. S. (2024). Impacts of ocean-atmosphere interaction phenomena on hydrometeorology of the Gurupi river watershed, Eastern Amazon. Revista Brasileira De Climatologia, 34(20), 643–667. https://doi.org/10.55761/abclima.v34i20.16900

Edição

v. 34 (2024)

Seção

Artigos

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