Análisis de principales componentes y contribuciones de las variables y estaciones meteorológicas en la determinación de la evapotranspiración de referencia en el Estado de Rio Grande do Sul
DOI:
https://doi.org/10.55761/abclima.v37i21.19451Palabras clave:
Estadística multivariada, . Serie climatológica., Diferencia., Estacionalidad.Resumen
La evapotranspiración de referencia (ETo) es fundamental en hidrología y meteorología, y se utiliza en la predicción del cambio climático y el uso del suelo. Este estudio utilozó el análisis de componentes principales (PCA) para determinar las contribuciones de las variables meteorológicas y las estaciones en la estimación de ETo, empleando datos diarios de trece estaciones meteorológicas del Estado de Rio Grande do Sul entre 1990 y 2022, categorizados por períodos estacionales. Los primeros tres componentes principales explicaron el 85,6% de la variabilidad total de la ETo en primavera, el 87,9% en verano, el 81,5% en otoño y el 80,4% en invierno. Tmax, HRmin y Rs fueron las variables meteorológicas más significativas en primavera, verano y otoño, mientras que u2 y Rs destacaron en invierno. Las estaciones con mayores contribuciones fueron: Uruguaiana, Bom Jesus, Torres, São Borja y SLG (primavera y verano); Bom Jesus, Encruzilhada - Canguçu, São Borja y SLG (otoño); y Camaquã, Passo Fundo, Porto Alegre y Torres (invierno). Estos resultados proporcionan información precisa sobre las variables meteorológicas y las estaciones que influyen en la ETo, destacando la variabilidad climática en escala estacional y contribuyendo a una representación adecuada de la demanda regional de agua.
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ABDI, H.; WILLIAMS, L. J. Principal component analysis. Wiley Interdisciplinary Reviews: Computational Statistics, v.2, n. 4, p. 433–459, 2010. DOI: https://doi.org/10.1002/wics.101
ALLAN, R. P. et al. Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC). Summary for Policymakers. In: Climate change 2021: The physical science basis. Contribution of working group I to the sixth assessment report of the intergovernmental panel on climate change. Cambridge University Press, p. 3-32, 2023. DOI: https://doi.org/10.1017/9781009157896.001
ALLEN, R. G. et al. Crop evapotranspiration-Guidelines for computing crop water requirements-FAO Irrigation and drainage paper 56. Fao, Rome, v. 300, n. 9, p. D05109, 1998.
ALMEIDA, T. A. B. et al. Hydrogeological trends in an alluvial valley in the Brazilian semiarid: Impacts of observed climate variables change and exploitation on groundwater availability and salinity. Journal of Hydrology: Regional Studies, v. 53, p. 101784, 2024. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ejrh.2024.101784
ALVARES, C. A. et al. Köppen’s climate classification map for Brazil. Meteorologische zeitschrift, v. 22, n. 6, p. 711-728, 2013. DOI: https://doi.org/10.1127/0941-2948/2013/0507
ANDRADE, E. D.; SILVEIRA, S. S.; AZEVEDO, B. D. Investigação da estrutura multivariada da evapotranspiração na região centro sul do Ceará pela análise de componentes principais. Revista Brasileira de Recursos Hídricos, 8(1), 39-44, 2003. DOI: https://doi.org/10.21168/rbrh.v8n1.p39-44
ANDRADE, E. M. et al. Land use effects in groundwater composition of an alluvial aquifer (Trussu River, Brazil) by multivariate techniques. Environmental research, v. 106, n. 2, p. 170-177, 2008. DOI: https://doi.org/10.1016/j.envres.2007.10.008
ANTONOPOULOS, V. Z.; ANTONOPOULOS, A. V. Daily reference evapotranspiration estimates by artificial neural networks technique and empirical equations using limited input climate variables. Computers and Electronics in Agriculture, v. 132, p. 86-96, 2017. DOI: https://doi.org/10.1016/j.compag.2016.11.011
BRUM, A. L. Análise de complexidade computacional de problemas de estatitística descritiva com entradas intervalares. Tese de doutorado. Universidade Federal do Rio Grande do Sul. 2006.
CONAB - COMPANHIA NACIONAL DE ABASTECIMENTO. Boletim safras e grãos 2024. Disponível em: https://www.conab.gov.br/info-agro/safras/graos/boletim-da-safra-de-graos. Acesso em: 15 out. 2024.
CORDEIRO, A. P. A.; ALVES, R. de C. M.; DA ROCHA, M. B. Caracterização agroclimática de Bagé, RS. Agrometeoros, v. 27, n. 2, 2020. DOI: https://doi.org/10.31062/agrom.v27i2.26470
DE SOUSA TEIXEIRA, D. B. et al. Assessment, regionalization, and modeling rainfall erosivity over Brazil: Findings from a large national database. Science of The Total Environment, v. 891, p. 164557, 2023. DOI: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2023.164557
DOS SANTOS, C. A. C. et al. Spatio-temporal patterns of energy exchange and evapotranspiration during an intense drought for drylands in Brazil. International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation, v. 85, p. 101982, 2020. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jag.2019.101982
ESPINOSA, L. A.; PORTELA, M. M.; RODRIGUES, R. Spatio-temporal variability of droughts over past 80 years in Madeira Island. Journal of Hydrology: Regional Studies, v. 25, p. 100623, 2019. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ejrh.2019.100623
FENG, X.; VICO, G.; PORPORATO, A. On the effects of seasonality on soil water balance and plant growth. Water resources research, v. 48, n. 5, 2012. DOI: https://doi.org/10.1029/2011WR011263
FERREIRA, M. M. C. Quimiometria: conceitos, métodos e aplicações. Editora da UNICAMP, 2015. DOI: https://doi.org/10.7476/9788526814714
HARGREAVES, G. H.; SAMANI, Z. A. Reference crop evapotranspiration from temperature. Applied engineering in agriculture, v. 1, n. 2, p. 96-99, 1985. DOI: https://doi.org/10.13031/2013.26773
HONGYU, K; SANDANIELO, V.; DE OLIVEIRA JUNIOR, G. Análise de componentes principais: resumo teórico, aplicação e interpretação. E&S Engineering and science, v. 5, n. 1, p. 83-90, 2016. DOI: https://doi.org/10.18607/ES201653398
HONGYU, K. Análise Fatorial Exploratória: resumo teórico, aplicação e interpretação. E&S Engineering and Science, v. 7, n. 4, p. 88-103, 2018. DOI: https://doi.org/10.18607/ES201877599
IKUDAYISI, A.; ADEYEMO, J. Effects of different meteorological variables on reference evapotranspiration modeling: application of principal component analysis. World Academy of Science, Engineering and Technology, International Journal of Environmental, Chemical, Ecological, Geological and Geophysical Engineering, v. 10, n. 6, p. 632-636, 2016.
IPCC. Climate Change 2021: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. [S.l.]: IPCC, 2021. Disponível em https://www.ipcc.ch/report/ar6/syr/. Acesso em: 10 jul 2022
JERSZURKI, D.; DE SOUZA, J. L. M.; SILVA, L. de C. R. Sensitivity of ASCE-Penman–Monteith reference evapotranspiration under different climate types in Brazil. Climate dynamics, v. 53, p. 943-956, 2019. DOI: https://doi.org/10.1007/s00382-019-04619-1
JIN, Z. et al. Separating vegetation greening and climate change controls on evapotranspiration trend over the Loess Plateau. Scientific Reports, v. 7, n. 1, p. 8191, 2017. DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-017-08477-x
LIU, Y. J.; CHEN, J.; PAN, T. Analysis of changes in reference evapotranspiration, pan evaporation, and actual evapotranspiration and their influencing factors in the North China Plain during 1998–2005. Earth and Space Science, v. 6, n. 8, p. 1366-1377, 2019. DOI: https://doi.org/10.1029/2019EA000626
LOPES, J. R. F.; DANTAS, M. P.; FERREIRA, F. E. P. Variabilidade da precipitação pluvial e produtividade do milho no semiárido brasileiro através da análise multivariada. Nativa, v. 7, n. 1, p. 77-83, 2019. DOI: https://doi.org/10.31413/nativa.v7i1.6243
MARTINS, J. D. et al. Mapeamento da área irrigada por pivô central em nível de bacia hidrográfica no extremo sul do Brasil. IRRIGA, v. 1, n. 2, p. 281-296, 2021.
MATZENAUER, R.; RADIN, B.; MALUF, J. R. T. O fenômeno ENOS e o regime de chuvas no Rio Grande do Sul. Agrometeoros, v. 25, n. 2, 2018. DOI: https://doi.org/10.31062/agrom.v25i2.25510
MELO, G. L. Caracterização de sistemas de cultivo em áreas irrigadas por aspersão no Rio Grande do Sul. Dissertação de Mestrado, p. 1-114, 2006
MISHRA, A. K.; SINGH, V. P. A review of drought concepts. Journal of hydrology, v. 391, n. 1-2, p. 202-216, 2010. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2010.07.012
MONTEIRO, A. F. M. et al. Intercomparison and uncertainty assessment of methods for estimating evapotranspiration using a high-resolution gridded weather dataset over Brazil. Theoretical and Applied Climatology, v. 146, n. 1, p. 583-597, 2021. DOI: https://doi.org/10.1007/s00704-021-03747-1
NOAA. National Oceanic and Atmospheric Administration. Climate Data Online Disponível em: https://origin.cpc.ncep.noaa.gov/products/analysis_monitoring/ensostuff/ONI_v5.php: Acesso em: 30 mar. 2023.
NOIA JUNIOR, R. de S. et al. Evaluation of the Hargreaves-Samani method for estimating reference evapotranspiration with ground and gridded weather data sources. Applied Engineering in Agriculture, v. 35, n. 5, p. 823-835, 2019. DOI: https://doi.org/10.13031/aea.13363
PAREDES, P.; PEREIRA, L. S. Computing FAO56 reference grass evapotranspiration PM-ETo from temperature with focus on solar radiation. Agricultural water management, 215, 86-102, 2019. DOI: https://doi.org/10.1016/j.agwat.2018.12.014
PAREDES, P. et al. Reference grass evapotranspiration with reduced data sets: Parameterization of the FAO Penman-Monteith temperature approach and the Hargeaves-Samani equation using local climatic variables. Agricultural Water Management, 240, 106210. 2020 DOI: https://doi.org/10.1016/j.agwat.2020.106210
PRADO, B. Q. D. M et al. Avaliação de variáveis climatológicas da cidade de Uberlândia (MG) por meio da análise de componentes principais. Engenharia Sanitária e Ambiental, v. 21, n. 2, p. 407-413, 2016 DOI: https://doi.org/10.1590/s1413-41522016147040
R CORE TEAM. R: A language and environment for statistical computing.Vienna, AustriaR Foundation for Statistical Computing, 2019. Disponível em: https://www.r-project.org/
RAZIEI, T. An outlook on the Iranian Köppen-Geiger climate zones in the 21st century. Iranian Journal of Geophysics, v. 11, n. 1, p. 84-100, 2017.
REISSER JUNIOR, C. Atlas climático da Região Sul do Brasil: Estados do Paraná, Santa Catarina e Rio Grande do Sul. 2012.
RUHOFF, A. L. et al. Análise multivariada do processo de evapotranspiração em áreas de cerrado e cana-de-açúcar. Rbrh: revista brasileira de recursos hídricos. Porto Alegre, RS. Vol. 14, n. 4, p. 137-146, 2009. DOI: https://doi.org/10.21168/rbrh.v14n4.p137-146
SILVA, F. D. S. et al. Tendências observadas da evaporação potencial no estado do Alagoas (1961 – 2016). Revista Brasileira de Geografia Física, v. 11, n.1, p. 28-43, 2018.
STRECK, N. A. et al. Associação da variabilidade da precipitação pluvial em Santa Maria com a Oscilação Decadal do Pacífico. Pesquisa Agropecuária Brasileira, v. 44, p. 1553-1561, 2009. DOI: https://doi.org/10.1590/S0100-204X2009001200001
TERRA, L. G. Tendências, agrupamentos e índices padronizado e de anomalia: uma análise da precipitação pluviométrica no Rio Grande do Sul. 2021. Tese de Doutorado. Universidade Federal de Santa Maria.
VALIPOUR, M. et al. Selecting the best model to estimate potential evapotranspiration with respect to climate change and magnitudes of extreme events. Agricultural Water Management, v. 180, p. 50-60, 2017. DOI: https://doi.org/10.1016/j.agwat.2016.08.025
VOURLITIS, G.L. et al. Seasonal variations in the evapotranspiration of a transitional tropical forest of Mato Grosso, Brazil. Water Resources Research, v. 38, n. 6, p. 1-11, 2002 DOI: https://doi.org/10.1029/2000WR000122
WILKS, D. S. Statistical methods in the atmospheric sciences. Academic press, 2011.
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