Variability and Trend of Air Temperature and Rainfall at Ribeirão do Lobo Hydrographic Basin, Brazil

Autores/as

  • Gabriela Leite Neves Center for Water Resources and Environmental Studies-CRHEA, São Carlos Engineering School (EESC), University of São Paulo (USP), São Carlos, SP, Brazil.
  • Gustavo Castilho Beruski Department of Agronomy, Santa Bárbara College of Higher Education - FAESB, Tatuí, SP, Brazil.
  • Jorim Sousa das Virgens Filho State University of Ponta Grossa - UEPG, Ponta Grossa, PR, Brazil.
  • Frederico Fabio Mauad Center for Water Resources and Environmental Studies-CRHEA, São Carlos Engineering School (EESC), University of São Paulo (USP), São Carlos, SP, Brazil.

DOI:

https://doi.org/10.26848/rbgf.v13.1.p035-048

Palabras clave:

climate changes, simple regression, Mann-Kendall, trend

Resumen

Climate changes have been observed all over the world and are pointed out as responsible to impact the natural resources, especially the amount and the quality of the water in a hydrographic basin. Thus, the present research aimed to analyze the variability and trends of air temperature and rainfall data in the Hydrographic Basin of the Ribeirão do Lobo, São Paulo state, Brazil. The weather data from 1988 to 2017 were collected in the Center of Water Resources and Environment Studies of the University of São Paulo (CRHEA), and in five rainfall stations of the National Water Agency of Brazil (ANA) spread all over the basin. To identify climate changes were applied the simple regression, the run test, the Mann-Kendall and modified Mann-Kendall tests. The results showed significant positive trends in air temperature, especially in the annual period and during the third quarter with rising up to 0.068 °C year-1. Significant increases were verified to minimum, maximum and mean air temperature, which suggests possible climate changes during the period in the analysis. To the rainfall data, periods with positive and negative trends were found, although, most of the time the trends were non-significant. However, a significant negative trend of the rainfall was observed in Ribeirão do Feijão station with a reduction of -10.03 mm year-1.

 

 

Variabilidade e tendência da temperatura do ar e precipitação na Bacia Hidrográfica do Ribeirão do Lobo, Brasil

 

R E S U M O

As mudanças climáticas têm sido observadas em todo o mundo e são apontadas como responsáveis por impactar os recursos naturais, especialmente a quantidade e a qualidade da água em uma bacia hidrográfica. Assim, o presente trabalho teve como objetivo analisar a variabilidade e as tendências da temperatura do ar e da chuva na Bacia Hidrográfica do Ribeirão do Lobo, Estado de São Paulo, Brasil. Os dados meteorológicos de 1988 a 2017 foram coletados no Centro de Recursos Hídricos e Estudos Ambientais da Universidade de São Paulo (CRHEA), e em cinco estações pluviométricas da Agência Nacional de Águas do Brasil (ANA) distribuídas por toda a bacia. Para identificar as mudanças climáticas, foram aplicados os testes de regressão simples, teste de run, Mann-Kendall e Mann-Kendall modificado. Os resultados mostraram tendências positivas significativas na temperatura do ar, especialmente no período anual e durante o terceiro trimestre, com aumento de até 0,068 °C por ano. Aumentos significativos foram verificados para temperatura mínima, máxima e média do ar, o que sugere possíveis mudanças climáticas no período analisado. Para os dados de chuva, foram encontrados períodos com tendências positivas e negativas, contudo, na maioria das vezes, as tendências não foram significativas. No entanto, uma tendência negativa significativa da precipitação foi observada na estação de Ribeirão do Feijão com redução de -10,03 mm ao ano.

Palavras-chave: mudanças climáticas, regressão simples, Mann-Kendall, tendência.

 

Descargas

Los datos de descargas todavía no están disponibles.

Citas

Alvares, C.A., Stape, J.L., Sentelhas, P.C., de Moraes Gonçalves, J.L., Sparovek, G., 2013. Köppen’s climate classification map for Brazil. Meteorologische Zeitschrift 22, 711–728. DOI: 10.1127/0941-2948/2013/0507.

Ávila, L.F., Mello, C.R. de, Yanagi, S. de N.M., Sacramento Neto, O.B., 2014. Tendências de temperaturas mínimas e máximas do ar no Estado de Minas Gerais. Pesquisa Agropecuária Brasileira 49, 247–256. DOI: 10.1590/S0100-204X2014000400002.

Blain, G.C., 2010. Séries anuais de temperatura máxima média do ar no Estado de São Paulo: variações e tendências climáticas. Revista Brasileira de Meteorologia 25, 114–124. DOI: 10.1590/S0102-77862010000100010.

Blain, G.C., Picoli, M.C.A., Lulu, J., 2009. Análises estatísticas das tendências de elevação nas séries anuais de temperatura mínima do ar no Estado de São Paulo. Bragantia 68, 807–815. DOI: 10.1590/S0006-87052009000300030.

Bombardi, R.J., Carvalho, L.M.V. de, 2017. Práticas Simples em Análises Climatológicas: Uma Revisão. Revista Brasileira de Meteorologia 32, 311–320. DOI: 10.1590/0102-77863230001.

Challinor, A., Martre, P., Asseng, S., Thornton, P., Ewert, F., 2014. Making the most of climate impacts ensembles. Nature Climate Change 4, 77–80. DOI: 10.1038/nclimate2117.

Chen, Y., Zhai, P., 2017. Revisiting summertime hot extremes in China during 1961-2015: Overlooked compound extremes and significant changes: Overlooked Changes of Hot Extremes. Geophysical Research Letters 44, 5096–5103. DOI: 10.1002/2016GL072281.

Coelho, C.A.S., Cardoso, D.H.F., Firpo, M.A.F., 2016. Precipitation diagnostics of an exceptionally dry event in São Paulo, Brazil. Theoretical and Applied Climatology 125, 769–784. DOI: 10.1007/s00704-015-1540-9.

Ely, D., Dubreuil, V., 2017. Análise das tendências espaço-temporais das precipitações anuais para o estado do Paraná – Brasil. Revista Brasileira de Climatologia 21, 553–569. DOI:10.5380/abclima.v21i0.48643.

Fante, K.P., Sant’Anna Neto, J.L., 2017. Mudanças nos Padrões da Temperatura do Estado de São Paulo/Brasil nos Últimos 50 Anos. Geography Department University of Sao Paulo 33, 12–23. DOI:10.11606/rdg.v33i0.125767.

Ferrari, A.L., Vecchia, F.A.D.S., Colabone, R.D.O., 2012. Tendência e variabilidade anuais da temperatura e da pluviosidade em Pirassununga-SP. Revista Brasileira de Climatologia 10, 30–46. DOI: 10.5380/abclima.v10i1.30585.

Ferreira, D.L., Penereiro, J.C., Fontolan, M.R., 2015. Análises estatísticas de tendências das séries hidro-climáticas e de ações antrópicas ao longo das sub-bacias do Rio Tietê. Holos 2, 50–68. DOI: 10.15628/holos.2015.1455.

Folhes, M.T., Fisch, G., 2006. Caracterização climática e estudo de tendências nas séries temporais de temperatura do ar e precipitação em Taubaté (SP). Ambiente e Água - An Interdisciplinary Journal of Applied Science 1, 61–71. DOI: 10.4136/ambi-agua.6.

Hamed, K.H., Rao, A.R, 1998. A modified Mann-Kendall trend test for autocorrelated data. Journal of Hydrology, 204, 182–196.

Hipel, K.W., McLeod, A.I., 1994. Time Series Modelling of Water Resources and Environmental Systems. Disponível: http://www.amac.md/Biblioteca/data/30/14/10/56.2.pdf. Acesso: Set 10, 2018

Huber, V., Schellnhuber, H.J., Arnell, N.W., Frieler, K., Friend, A.D., Gerten, D., Haddeland, I., Kabat, P., Lotze-Campen, H., Lucht, W., Parry, M., Piontek, F., Rosenzweig, C., Schewe, J., Warszawski, L., 2014. Climate impact research: beyond patchwork. Earth System Dynamics 5, 399–408. DOI: 10.5194/esd-5-399-2014.

Intergovernmental Panel on Climate Change - IPCC. Climate Change. (2013). The Physical Science Basis. IPCC Working Group I full report. Cambridge, University Press.

James, R., Washington, R., Schleussner, C.F., Rogelj, J., Conway, D., 2017. Characterizing half-a-degree difference: a review of methods for identifying regional climate responses to global warming targets: Characterizing half-a-degree difference. Wiley Interdisciplinary Reviews: Climate Change 8, 01–23. Doi: 10.1002/wcc.457.

Kendall, M.G, 1975. Rank Correlation methods, Charles Griffin, London, 202pp.

Knapp, A.K., Hoover, D.L., Wilcox, K.R., Avolio, M.L., Koerner, S.E., La Pierre, K.J., Loik, M.E., Luo, Y., Sala, O.E., Smith, M.D., 2015. Characterizing differences in precipitation regimes of extreme wet and dry years: implications for climate change experiments. Global Change Biology 21, 2624–2633. DOI: 10.1111/gcb.12888.

Mann, H.B., 1945 Non-parametric test against trend. Econometrica 13, 245–25.

Marengo, J.A., Nobre, C.A., Seluchi, M.E., Cuartas, A., Alves, L.M., Mendiondo, E.M., Obregón, G., Sampaio, G., 2015. A seca e a crise hídrica de 2014-2015 em São Paulo. Revista USP 106, 31–44. DOI: 10.11606/issn.2316-9036.v0i106p31-44.

Marengo, J.A, Espinoza, J.C., Ronchail, J., Alves, L.M, 2016. Tropical South America east of the Andes. [in “State of the Climate in 2015”]. Bulletin of the American Meteorological Society. 97, 192–193.

Myers, S.S., Smith, M.R., Guth, S., Golden, C.D., Vaitla, B., Mueller, N.D., Dangour, A.D., Huybers, P., 2017. Climate Change and Global Food Systems: Potential Impacts on Food Security and Undernutrition. Annual Review of Public Health 38, 259–277.DOI: 10.1146/annurev-publhealth-031816-044356.

Neves, G.L., Virgens Filho, J.S., Leite, M.L., Santos, E. N, 2016. Trend of air temperature in the state of Paraná, Brazil. Revista Brasileira de Climatologia, 18, 180–193. DOI: 10.5380/abclima.v18i0.45639.

Penereiro, J.C., Ferreira, D.H.L., 2017. Ensino de aspectos da climatologia aplicados à engenharia ambiental apoiado por métodos estatísticos. Revista Tecnologia e Sociedade 13, 76–96. DOI: 10.3895/rts.v13n27.4473.

Qian, C., Zhang, X., Li, Z., 2019. Linear trends in temperature extremes in China, with an emphasis on non-Gaussian and serially dependent characteristics. Climate Dynamics 53, 533–550. DOI: 10.1007/s00382-018-4600-x.

Rao, V.B., Franchito, S.H., Santo, C.M.E., Gan, M.A., 2016. An update on the rainfall characteristics of Brazil: seasonal variations and trends in 1979-2011: Rainfall over Brazil. International Journal of Climatology 36, 291–302. DOI: 10.1002/joc.4345.

Reboita, M.S., Oliveira, D.M. de, Freitas, C.H. de, Oliveira, G.M. de, Pereira, R.A. de A., 2015. Anomalias dos padrões sinóticos da atmosfera na América do Sul nos Meses de janeiros de 2014 e 2015. Revista Brasileira de Energias Renováveis 4, 01–12. DOI: 10.5380/rber.v4i4.44141.

Sa’adi, Z., Shahid, S., Ismail, T., Chung, E.-S., Wang, X.-J., 2019. Trends analysis of rainfall and rainfall extremes in Sarawak, Malaysia using modified Mann–Kendall test. Meteorology and Atmospheric Physics 131, 263–277. DOI: 10.1007/s00703-017-0564-3.

Shi, J., Cui, L., Wen, K., Tian, Z., Wei, P., Zhang, B., 2018. Trends in the consecutive days of temperature and precipitation extremes in China during 1961–2015. Environmental Research 161, 381–391. DOI: 10.1016/j.envres.2017.11.037.

Sridhar, S.I., Raviraj, A., 2017. Statistical Trend Analysis of Rainfall in Amaravathi River Basin using Mann-Kendall Test. Current World Environment 12, 89–96. DOI: 10.1007/s00703-017-0564-3.

Verhage, F.Y.F., Anten, N.P.R., Sentelhas, P.C., 2017. Carbon dioxide fertilization offsets negative impacts of climate change on Arabica coffee yield in Brazil. Climatic Change 144, 671–685. DOI: 10.1007/s10584-017-2068-z.

Virgens Filho, J.S. das, Oliveira, R.B. de, Leite, M. de L., Tsukahara, R.Y., 2013. Desempenho dos modelos CLIGEN, LARS-WG e PGECLIMA_R na simulação de séries diárias de temperatura máxima do ar para localidades do estado do Paraná. Engenharia Agrícola 33, 538–547. DOI: 10.1590/S0100-69162013000300010.

Wheeler, T., von Braun, J., 2013. Climate Change Impacts on Global Food Security. Science 341, 508–513. DOI: 10.1126/science.1239402.

Zilli, M.T., Carvalho, L.M.V., Liebmann, B., Silva Dias, M.A., 2017. A comprehensive analysis of trends in extreme precipitation over southeastern coast of Brazil: Extreme precipitation trends over southeastern coast of Brazil. International Journal of Climatology 37, 2269–2279. DOI: 10.1002/joc.4840.

Descargas

Publicado

2020-03-01

Cómo citar

Neves, G. L., Beruski, G. C., das Virgens Filho, J. S., & Mauad, F. F. (2020). Variability and Trend of Air Temperature and Rainfall at Ribeirão do Lobo Hydrographic Basin, Brazil. Revista Brasileira De Geografia Física, 13(1), 035–048. https://doi.org/10.26848/rbgf.v13.1.p035-048

Número

Sección

Climatologia e Meteorologia

Artículos similares

<< < 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 > >> 

También puede Iniciar una búsqueda de similitud avanzada para este artículo.