Risk identification of precipitation extremes due to climate change in the southern region of the state of Rio de Janeiro
DOI:
https://doi.org/10.26848/rbgf.v15.4.p2073-2085Palavras-chave:
daily precipitation, extreme events, natural disastersResumo
The occurrence of natural disasters and extreme events caused by precipitation has been directly affecting the population of the state of Rio de Janeiro. However, studies that seek to understand and identify changes in the variability of this meteorological element are scarce for the southern region of the state of Rio de Janeiro. In this context, the aim of this study was to identify Risk of precipitation extremes due changes in the rainfall distribution in the southern region of the state of Rio de Janeiro through the application of Climate Change Indexes and Mann-Kendall test. For this purpose, daily precipitation data from 1938 to 2018 for the municipality of Resende-RJ were used. For this municipality, 8 climate change indexes were calculated seeking to identify changes in precipitation. The results obtained showed that for the last decades, the total annual precipitation and consecutive wet days have decreased, which is mainly due to increase on consecutive dry days. However, increase of extremely wet days and total maximum daily precipitation was verified, which could contribute to an increase in the occurrence of extreme precipitation events in the region.
Keywords: daily precipitation; extreme events; natural disasters
Identificação de risco de precipitação extrema devido a mudanças climáticas na região Sul do estado do Rio de Janeiro
R E S U M O
A ocorrência de desastres naturais e eventos extremos causados pela precipitação vem afetando diretamente a população do estado do Rio de Janeiro. No entanto, estudos que busquem entender e identificar mudanças na variabilidade deste elemento meteorológico são escassos para a região sul do estado do Rio de Janeiro. Nesse contexto, o objetivo deste estudo foi identificar o risco de extremos de precipitação decorrentes de alterações na distribuição das chuvas na região sul do estado do Rio de Janeiro por meio da aplicação de Índices de Mudanças Climáticas e o teste de Mann-Kendall. Para tanto, foram utilizados dados diários de precipitação de 1938 a 2018 para o município de Resende-RJ. Foram calculados 8 índices de mudanças climáticas buscando identificar mudanças na precipitação. Os resultados obtidos mostraram que, nas últimas décadas, a precipitação anual total e os dias chuvosos consecutivos diminuíram, o que se deve principalmente ao aumento nos dias secos consecutivos. No entanto, verificou-se aumento de dias extremamente úmidos e precipitação máxima diária total, o que poderia contribuir para o aumento da ocorrência de eventos de precipitação extrema na região.
Palavras-chave: desastre natural, evento extremo, precipitação diária
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Referências
Alvares, C. A. et al., 2013. Köppen's climate classification map for Brazil. Meteorologische Zeitschrift, 22, 711-728. doi.org/10.1127/0941-2948/2013/0507
Aguiar, L. F., Cataldi, M. 2021. Vulnerabilidade social e ambiental no Sudeste do Brasil associada à Zona de Convergência do Atlântico Sul. Natural Hazards, v. 107(3), p. 1177-1191. https://doi.org/10.1007/s11069-021-04926-z.
Araújo, W. S., Brito, J. I. B. 2011. Indices of trends of climatic changes for the states of the Bahia and Sergipe by means of daily precipitacion indices and its relation with SST'S of the Pacific and Atlantic. Revista Brasileira de Meteorologia, 26(4), p. 541-554. https://doi.org/10.1590/S0102-77862011000400004.
Assis, J., Lacerda, F. F., Carmo, S. M. 2012. Análise de detecção de tendências no padrão pluviométrico na Bacia Hidrográfica do Rio Capibaribe. Revista Brasileira de Geografia Física, v. 5(2), p. 320-331. https://doi.org/10.26848/rbgf.v5i2.232796.
Avila, A., Justino, F., Wilson, A., Bromwich, D. & Amorim, M. (2016). Recent precipitation trends, flash floods and landslides in southern Brazil. Environmental Research Letters, 11(11). 114029. https://doi:10.1088/1748-9326/11/11/114029.
Bunhak, A. C. da S., Wanderley, H.S. 2020. Mudança no número de dias com chuva no município de Visconde de Mauá, Rio de Janeiro. Journal of Biotechnology and Biodiversity, v. 8(4), 297-303. https://doi.org/10.20873/ jbb.uft.cemaf.v8n4.bunhak.
Cambra, M. F. E. Neto, A. L. C. 1997. A cidade do Rio de Janeiro e as chuvas de março/93: (des) organização urbana e inundações. Anuário do Instituto de Geociências, v. 20(1), p. 55-74. https://doi.org/10.11137/1997_0_55-74.
Chang, M., Liu, B., Wang, B., Martinez-Villalobos, C., Ren, G., Zhou, T. 2022. Understanding Future Increases in Precipitation Extremes in Global Land Monsoon Regions. Journal of Climate, v. 35 (6), p. 1839-1851. https://doi.org/10.1175/JCLI-D-21-0409.1
Dereczynski, C. C., Novaes, R., Barros, A. B. 2017. Chuvas extremas no Município do Rio de Janeiro: Histórico a partir do Século XIX. Anuário do Instituto de Geociências, v. 40(2), p. 17-30. http://dx.doi.org/10.11137/2017_2_17_307.
Donat, M. G, Lowry, A. L., Alexander, L. V., O’Gorman, P. A., Maher, N. 2016. More extreme precipitation in the world’s dry and wet regions. Nature Climate Change, v. 6(1), p. 508-513. https://doi.org/10.1038/nclimate2941.
D’orsi, R. N., Paes, N. M., Magalhães, M. A., Junior, L. R. S., Valente, L. R. S. 2016. Os 50 maiores acidentes geológico-geotécnicos na cidade do Rio de Janeiro entre 1966 e 2016. Fundação Instituto de Geotécnica do Município do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro.
Ehrlich, M., Luiz, B. J., Mendes, C. G., Lacerda, W. A. 2021. Triggering factors and critical thresholds for landslides in Rio de Janeiro-RJ, Brazil. Natural Hazards, v. 107(3), p. 937-952. https://doi.org/10.1007/s11069-021-04616-w.
Fundação COPPETEC. Elaboração do Plano Estadual de Recursos Hídricos do Estado do Rio de Janeiro, 2014. Vol. 2, Ocorrências de Desastres Naturais entre 2000 e 2012 por região Hidrográfica,.
Haddad, E. A., Teixeira, E. 2015. Economic impacts of natural disasters in megacities: The case of floods in São Paulo, Brazil. Habitat International, v. 45(2), p. 106-113. https://doi.org/10.1016/j.habitatint.2014.06.023
Halimatou, T., Kalifa, T., Baffour, K. 2017. Assessment of changing trends of daily precipitation and temperature extremes in Bamako and Ségou in Mali from 1961- 2014. Weather and Climate Extremes, v. 18(1), p. 8-16. https://doi.org/10.1016/j.wace.2017.09.002.
Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE) 2017, (PDF).
IPCC. Climate Change 2021: AR6 Synthesis Report. In Contribution of Working Groups I, II and III to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change (Issues 1–151), 2021. https://archive.ipcc.ch/pdf/assessment- report/ar5/syr/SYR_AR5_FINAL_full_wcover.pdf.
Júnior, L. N., Neto, J. L. S. 2015. Contribuição aos estudos da precipitação no estado do Paraná: a Oscilação Decadal do Pacífico – ODP. Raega - O Espaço Geográfico em Análise, v. 35(1), p. 314-343. http://dx.doi.org/10.5380/raega.v35i0.42048.
Kendall, M. G. (1975). Rank Correlation Methods. New York, NY: Oxford University Press
Kobiyama, M., Mendonça, M., Moreno, D. A., Marcelino, I. P. V. O., Marcelino, E. V., Gonçalves, E. F., Brazetti, L. L. P., Goerl, R. F., Molleri, G. S. F., Rudorff, F. M. 2006. Prevenção de desastres naturais: conceitos básicos, Curitiba: Ed. Organic Trading, tabs. Inclui bibliografia ISBN – 85-87755-03-X.
Luiz-Silva, W., Oscar-Júnior, A.C. 2022. Climate extremes related with rainfall in the State of Rio de Janeiro, Brazil: a review of climatological characteristics and recorded trends. Natural Hazards, p. 1-20. https://doi.org/10.1007/s11069-022-05409
Machado, R. L., Ceddia, M. B., Carvalho, D. F., Cruz, E. S., Francelino, M. R. 2010. Spatial variability of maximum annual daily rain under different return periods at the Rio de Janeiro state, Brazil. Bragantia, v. 69(1), p. 77-84. https://doi.org/10.1590/S0006-87052010000500009.
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, v. 1(106), p. 31-44. https://doi.org/10.11606/issn.2316-9036.v0i106p31-44.
Marengo, J. A., Alves, L. M. 2015, Crise hídrica em São Paulo em 2014: seca e desmatamento. GEOUSP: Espaço e Tempo, v. 19(3), p. 485-494. http://dx.doi.org/10.11606/issn.2179-0892.geousp.2015.100879.
Marengo, J. A., Ambrizzi, T. Alves, L. M., Barreto, N. J.C., Reboita, M. S., & Ramos, A. M. 2020. Changing trends in rainfall extremes in the metropolitan area of São Paulo: Causes and Impacts. Frontiers in Climate, v. 2(3), https://doi.org/10.3389/fclim.2020.00003.
Maia, A. C. N. 2012. Imagens de uma cidade submersa: o Rio de Janeiro e suas enchentes na memória de escritores e fotógrafos. Revista Escritos, 6(6), p. 247-274.
Mann, H. B. 1945. Nonparametric tests against trend. Econometrica v. 13, p. 245-259. doi: 10.2307/1907187
Pereira, R. M. S., Wanderley, H. S., Delgado, R.C. 2021. Homogeneous regions for rainfall distribution in the city of Rio de Janeiro associated with the risk of natural disasters. Natural Hazards, v. 108(3), p. 234-248 https://doi.org/10.1007/s11069-021-05056-2.
Pristo, M. V. J, Dereczynski, C. P., Souza, P. R., Meneses, W. F. 2018. Climatologia de Chuvas Intensas no Município do Rio de Janeiro. Revista Brasileira de Meteorologia, v. 33(1), p. 615-630. http://dx.doi.org/10.1590/0102-7786334005.
Raymond, C., Suarez-Gutierrez, L., Kornhuber, K., Pascolini-Campbell, M., Sillmann, J., Waliser, D.E. 2022. Increasing spatiotemporal proximity of heat and precipitation extremes in a warming world quantified by a large model ensemble. Environmental Research Letters. 17, 035005 https://doi.org/10.1088/1748-9326/ac5712
Saunders, K., Stephenson, A. G., Taylor, P. G., Karoly, D. (2017). The spatial distribution of rainfall extremes and the influence of El Niño Southern Oscillation. Weather and Climate Extremes, 18(1), 17-28. https://doi.org/10.1016/j.wace.2017.10.001.
Silva, A. S., Guerra, A. J. T., Polivanov, H., Fuller, M. A. 2016. Soil structural indicators of hillslope destabilization in the Serra do Mar mountain range (Rio de Janeiro State, Brazil). Natural Hazards, v. 81(1), p. 1177-1191. https://doi.org/10.1007/s11069-015-2126-7.
Silva, W. L., Dereczynski, C. P. 2014. Caracterização climatológica e tendências observadas em extremos climáticos no estado do Rio de janeiro. Anuário do Instituto de Geociências, v. 37(2), p. 123-138. https://doi:10.11137/2014_2_123_138.
Sun, S., Shi, P., Zhang, Q., Wang, J., Wu, J., Chen, D. 2022. Evolution of future precipitation extremes: Viewpoint of climate change classification. International Journal of Climatology, v. 42 (2), p. 1220–1230. https://doi.org/10.1002/joc.7298.
Souza, W. M., Azevedo, P. V. 2012. Índices de detecção de mudanças climáticas derivados da precipitação pluviométrica e das temperaturas em Recife-PE. Revista Brasileira de Geografia Física, v. 5(1), p. 143-159. https://doi.org/10.26848/rbgf.v5i1.232793.
Veiga, R. Q, Lucena, A. J., Wanderley, S. W. 2022. Influência dos eventos El Niño na distribuição das chuvas na cidade do Rio de Janeiro. RA’EGA, v. 53(2), p. 22-47. http://dx.doi.org/10.5380/raega.v53i0.73975.
Wanderley, H. S., Amorim, R. F. C., Carvalho, F. O. 2014. Interpolação espacial de dados médios mensais pluviométricos com redes neurais artificiais. Revista Brasileira de Meteorologia, v. 29(3), p. 389-396. https://doi.org/10.1590/0102-778620130639.
Wanderley, H. S., Bunhak, A. C. da S. 2016. Alteração da precipitação e do número de dias sem chuva na região Sul Fluminense no estado do Rio de Janeiro. Revista Brasileira de Geografia Física, v. 9(7), p. 2341-2353. https://doi.org/10.5935/1984-2295.20160167.
Wanderley, H. S., Carvalho, A. L., Fernandes, R. C., Souza, J. L. 2014. Mudança no Regime Temporal da Temperatura do Ar e Precipitação Pluviométrica na Região de Rio Largo, Alagoas. Revista Brasileira de Geografia Física, v. 7(4), p. 662-667. https://doi.org/10.26848/rbgf.v7.4.p662-667.
Wanderley, H. S., Fernandes, R. C. Carvalho, A. L. 2019. Aumento das temperaturas extremas na cidade do Rio de Janeiro e o desvio ocasionado durante um evento de El Niño intenso. Revista Brasileira de Geografia Física, v. 12(4), p. 2364-2375. https://doi.org/10.26848/rbgf.v12.4.p1291-1301.
Zhang, W., Villarini, G. H. 2017. Precipitation is highly sensitive to the magnitude of future warming. Climatic Change, v. 145(1), p. 249-257. https://doi.org/10.1007/s10584-017-2079-9.
Zilli, M. T., Carvalho, L. M. V., Leibmann, B., Dias, M. A. S. 2017. A comprehensive analysis of trends in extreme precipitation over southeastern coast of Brazil. International Journal of Climatology, v. 37(5), p. 2269-2279. https://doi.org/10.1002/joc.4840.
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