Índices climáticos extremos de precipitação pluvial e temperatura do ar na região do MATOPIBA-Brasil

Autores

  • Mariana da Silva de Siqueira Maria Brayda da Silva e Gilvan André de Siqueira
  • Madson Tavares Silva Universidade Federal de Campina Grande
  • José Ivaldo Barbosa de Brito
  • Célia Campos Braga
  • Amanda Cartaxo de Souza
  • Welinagila Grangeiro de Sousa

DOI:

https://doi.org/10.26848/rbgf.v17.1.p446-464

Palavras-chave:

detecção, variabilidade climática, RClimdex, Agrupamento.

Resumo

Parâmetros de temperatura e precipitação são importantes para obtenção de informações relacionadas às mudanças climáticas e eventos extremos que afetam nossas vidas. Este estudo tem como objetivos analisar tendências anuais de índices de extremos climáticos de temperatura do ar e precipitação pluvial obtidas usando o software RClimdex, para região do MATOPIBA (engloba principalmente áreas de Cerrado dos estados do Maranhão, Tocantins, Piauí e Bahia), assim como agrupar as microrregiões em regiões homogêneas por meio do método agrupamento hierárquico de Ward (1963), empregando valores do índice simples de intensidade diária de precipitação - SDII. Foram utilizados dados de séries históricas diárias (1950-2004) de temperaturas do ar máximas e mínimas e precipitação pluvial adquiridos da Water Weather Energy Ecosystembase (https://www.2w2e.com/home/CIMP). As tendências obtidas para as microrregiões e regiões homogêneas foram avaliadas quanto ao nível de significância, sendo considerados índices com significância estatística os que apresentaram valor de p < 0,05. Considerando as tendências por microrregiões, maioria dos índices de precipitação demonstram redução das incidências extremas. Apenas para os índices Rx5day, CDD e CWD foram obtidas tendências significativas, sendo estas observadas para uma quantidade de microrregiões que não representam porcentagens de área relativamente significante em termos da área total. Em relação aos índices de temperatura, foram verificadas tendências significativas crescentes para TXx, TNx e DTR e decrescentes para TNn, para quantidades expressivas de microrregiões. Foram obtidas cinco sub-regiões resultantes do agrupamento dos valores máximos do SDII, e os resultados dos índices por regiões homogêneas, mostraram-se representativos em relação aos valores por microrregiões.

Downloads

Não há dados estatísticos.

Referências

Abbasnia, M., Toros, H., 2018. Analysis of long-term changes in extreme climatic indices: a case study of the Mediterranean climate, Marmara Region, Turkey. Pure and Applied Geophysics 175, 3861-3873.

Alexander, L.V., Arblaster, J. M., 2017. Historical and projected trends in temperature and precipitation extremes in Australia in observations and CMIP5. Weather and Climate Extremes 15, 34-56.

Andrade, R.G., Bolfe, E.L., VictoriA, D.D., Nogueira, S.F., 2016. Geotecnologia: recuperação de pastagens no cerrado. Agroanalysis 10, 30-33.

Assis, J.M.O., Caldas, H.F.M., Sobral, M.C.M., Souza, W.M., Melo, M.G.S., 2022. Analysis of climate indices and impacts on the rainfall regime in the Sub-medium stretch of the São Francisco River Basin, Brazil. Revista Principia 59, 4, 1224-1235.

Bolfe, E.L., Victória, D.C., Contini, E., Bayma-Silva, G., Spinelli-Araujo, L., Gomes, D., 2016. Matopiba em crescimento agrícola Aspectos territoriais e Socioeconômicos. Revista Política Agrícola 25, 4. Disponível: https://seer.sede.embrapa.br/index.php/RPA/article/view/1202/1025. Acesso: 18 jun. 2021.

Ashraf Vaghefi, S., Abbaspour, N., Kamali, B., Abbaspour, K.C., 2017. A toolkit for climate change analysis and pattern recognition for extreme weather conditions - Case study: California-Baja California Peninsula. Environmental Modelling & Software 96, 181-198.

Avila-diaz, A., Abrahão, G., Justino, F., Torres, R., Wilson, A., 2020. Extreme climate indices in Brazil: evaluation of downscaled earth system models at high horizontal resolution. Climate Dynamics.

Bezerra, B.G., Silva, L.L., Santos e Silva; C.M., Carvalho, G.G., 2018. Changes of precipitation extremes indices in São Francisco River Basin, Brazil from 1947 to 2012. Theoretical and Applied Climatology.

Brito, A.L., Veiga, J.A.P., Correia, F.W., Capistrano, V.B., 2019. Avaliação do Desempenho dos Modelos HadGEM2-ES e Eta a partir de Indicadores de Extremos Climáticos de Precipitação para a Bacia Amazônica. Revista Brasileira de Meteorologia 34, 2, 165-177.

Chang, M., Liu, B., Wang, B., Martinez-Villalobos, C., Ren, G., Zhouf., T., 2017. Understanding Future Increases in Precipitation Extremes in Global Land Monsoon Regions. Journal of Climate 35, 1839-1851.

Coelho, F.J.S., Pereira, M.A, Davis Jr., C.A., Silva, N.G., Silva, T.T., 2023. Seasonal Study on Changing Trends in Climatic Extremes Indicators in the Brazilian Territory, Revista Brasileira de Cartografia 75.

Collins, W.J., Bellouin, N., Doutriaux-Boucher, M., Gedney, N., Halloran, P., HInton, T., Hughes, J., Jones, C.D., JoshI, M., Liddicoat, S., Martin, G., O'Connor, F., Rae, J., Senior, C., Sitch, S., TotterdelL, I., Wiltshire, A., Woodward, S., 2011. Desenvolvimento e avaliação de um Earth- Modelo do sistema - HadGEM2, Geoscientific Model Development 4, 1051-1075.

Costa, R.L., Baptista, G.M.M., Gomes, H.B., Silva, F.D.S., Rocha Júnior, R.L, Salvador, M.A., Herdies, D.L., 2020. Analysis of climate extremes indices over northeast Brazil from 1961 to 2014. Weather and Climate Extremes 28, 100254, 21.

Donat, M.G., Alexander, L.V., Yang, H., Durre, I., Vose, R., Caesar, J., 2013. Global Land-Based Datasets for Monitoring Climatic Extremes. Bulletin of the American Meteorological Society 94, 7, 997-1006.

Dunn, R.J.H., Alexander, L.V., Donat, M.G., zhang, X., Bador, M., Bin Hj Yussof, M. N.A., et al., 2020. Development of an Updated Global Land In Situ-Based Data Set of Temperature and Precipitation Extremes: HadEX3. Journal of Geophysical Research: Atmospheres 125, 16, 1-28.

Everitt, B.S., Landau, S., Leese, M., Stahl, D., 2011. Cluster Analysis. King’s College London, UK, 5th Edition, Wiley series in probability and statistics, 848p.

Ferreira, B.C.C., Valverde, M.C., 2022. Análise dos Índices de Extremos de Precipitação em Cenários Futuros na Bacia do Rio Ribeira de Iguape - São Paulo. Revista Brasileira de Meteorologia.

Garcia, J.R., Vieira Filho, J.E.R., 2018. O papel da dimensão ambiental na ocupação do MATOPIBA, Confins [online] 35. Disponível: http://journals.openedition.org/confins/13045. Acesso: 25 ago. 2021.

Hair Jr., J.F., Anderson, R.E., Tatham, R.L., Black, W.C., 2005. Análise multivariada de dados. Tradução Adonai Schup Sant’Anna e Anselmo Chaves Neto. 5 ed. Bookman, Porto Alegre.

Haylock, M.R., Peterson, T.C., Alves, L.M., Ambrizzi, T., Anunciação, Y.M.T., Baez, J., Barros, V.R., Berlato, M.A., Bidegain, M., Coronel, G., Corradi, V., Garcia, V.J. Grimm, A.M., Karoly, D., Marengo, J.A., Marino, M.B., MoncunilL, D.F., Nechet, D., Quintana, J., Rebello, E., Rusticucci, M., Santos, J.L., Trebejo, I., VIncent, L.A., 2006. Trends in Total and Extreme South American Rainfall in 1960-2000 and Links with Sea Surface Temperature. Journal of Climate 19, 8, 1490-1512.

Harris, I., Jones, P.D., Osborn, T.J., Lister, D.H., 2013. Updated high-resolution grids of monthly climatic observations - the CRU TS3.10 Dataset. International Journal of Climatology 34, 3, 623-642.

Harris, I.; Osborn, T.J.; Jones, P.; Lister, D., 2020. Version 4 of the CRU TS monthly high-resolution gridded multivariate climate dataset. Scientific Data 7, 109.

IPCC. Intergovernmental Panel on Climate Change, 2013: Climate Change 2013: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Stocker, T.F., D. Qin, G.-K. Plattner, M. Tignor, S.K. Allen, J. Boschung, A. Nauels, Y. Xia, V. Bex and P.M. Midgley (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA, 1535 p.

IPCC. Intergovernmental Panel on Climate Change, 2014: Climate Change 2014: Synthesis Report. Contribution of Working Groups I, II and III to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Core Writing Team, R.K. Pachauri and L.A. Meyer (eds.)]. Geneva, Switzerland, p. 151.

IPCC. Intergovernmental Panel on Climate Change, 2021: 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 [Masson-Delmotte, V., P. Zhai, A. Pirani, S. L. Connors, C. Péan, S. Berger, N. Caud, Y. Chen, L. Goldfarb, M. I. Gomis, M. Huang, K. Leitzell, E. Lonnoy, J.B.R. Matthews, T.K. Maycock, T. Waterfield, O. Yelekçi, R. Yu and B. Zhou (eds.)]. Cambridge University Press. In Press.

Joseph, W., Souza, A.P., Sabino, M., 2021. Índices de extremos de temperatura do ar na Amazônia brasileira, Confins [online] 52. Disponível: http://journals.openedition.org/confins/41520. Acesso: 08 jan. 2024.

Lahsen, M., Bustamante, M.M.C., Dalla-Nora, E.L., 2016. Undervaluing and Overexploiting the Brazilian Cerrado at Our Peril. Environment: Science and Policy for Sustainable Development 58, 6, 4-15.

Linden, R., 2009. Técnicas de Agrupamento. Revista de Sistemas de Informação da FSMA 4, 18-36.

Lopes, A.S., Guilherme, L.R.G., 2016. A career perspective on soil management in the Cerrado Region of Brazil. Advances in Agronomy 137, 1-72.

Lucas, E.W.M., Sousa, F.A.S., Silva, F.D.S., Rocha Júnior, R.L., Pinto, D.D.C., Silva, V.P.R., 2021. Trends in climate extreme indices assessed in the Xingu river basin - Brazilian Amazon. Weather and Climate Extremes 31, 100306.

Marrafon, V.H., Reboita, M.S., 2020. Características da precipitação na América do Sul reveladas através de índices climáticos. Revista Brasileira de Climatologia 16, 26, 663-676.

Magalhães, L.A., Miranda, E.E., 2014. MATOPIBA: Quadro Natural. Nota técnica 5. EMBRAPA. Available at: Grupo de Inteligência Territorial Estratégica (GITE). Disponível:https://www.cnpm.embrapa.br/projetos/gite/publicacoes/NT5_Matopiba_Quadro_Natural.pdf. Acesso: 20 jun. 2021.

Martin, G.M., Bellouin, N., Collins, W.J., Culverwel, I.D., Halloran, P.R., Hardiman, S.C., Hinton1, T.J., Jones, C.D., Mcdonald, R.E., Mclaren, A.J., O’Connor, F.M., Roberts, M.J., Rodriguez, J.M., Woodward, S., Best, M.J., Brooks, M.E., Brown, A.R., Butchart, N., Dearden, C., Derbyshire, S.H., Dharssi, I., Doutriaux-Boucher, M., Edwards, J.M., Falloon, P.D., Gedney, N., Gray, L.J., Hewitt, H.T., Hobson, M., Huddleston, M.R., Hughes, J., Ineson, S., Ingram, W.J. , James, P.M., Johns, T.C., Johnson, C.E., Jones, A., Jones, C.P., Joshi, M.M., Keen, A.B., Liddicoat, S., Lock, A. P., Maidens, A.V., Manners, J.C., Milton, S.F., Rae, J.G.L., Ridley, J.K., Sellar, A., Senior, C.A., Totterdell, I.J., Verhoef, A., Vidale, P.L., Wiltshire, A., 2011. The HadGEM2 Family of Met Office Unified Model Climate Configurations. Geoscientific Model Development 4, 723-757.

Miranda, E.E., Magalhães, L.A., CARVALHO, C.A., 2014. Proposta de Delimitação Territorial do MATOPIBA. Disponível: https://www.cnpm.embrapa.br/projetos/gite/publicacoes/NT1_DelimitacaoMatopiba.pdf. Acesso: 15 set. 2021.

Oliveira Aparecido, L.E., Dutra, A.F., Lorençone, P.A., Alcântara Neto, F., Lorençon, J.A., Leite, M.R.L., 2021. Climate change in MATOPIBA region of Brazil using Thornthwaite (1948) classification. Research Square. Disponível: https://www.researchsquare.com/article/rs-428799/v1. Acesso: 22 set. 2021.

Rana, A., Moradkhani, H., Qin, Y., 2016. Understanding the joint behavior of temperature and precipitation for climate change impact studies. Theoretical and Applied Climatology 129, 1-2, 321-339.

Reis, L.C., 2020. Produtividade da soja sob diferentes cenários de variabilidade climática na região do MATOPIBA. Tese (Doutorado), Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal.

Reis, L.C., Santos e Silva, C.M., Bezerra, B.G., Spyrides, M.H. C., 2020. Caracterização da variabilidade da precipitação no MATOPIBA, região produtora de soja. Revista Brasileira de Geografia Física 13, 04, 1425-1441. Disponível:https://periodicos.ufpe.br/revistas/rbgfe/article/view/243655/36003. Acesso: 22 jun. 2021.

Richman, M.B., Adrianto, I., 2010. Classification and regionalization through kernel principal component analysis. Physics and Chemistry of the Earth 35, 316-328.

Saddique, N., Khaliq, A., Bernhofer, C., 2020. Trends in temperature and precipitation extremes in historical (1961–1990) and projected (2061–2090) periods in a data scarce mountain basin, northern Pakistan. Stochastic Environmental Research and Risk Assessment 34, 10, 1441–1455.

Salvador, M.A., 2014. Análise da variabilidade climática na nova fronteira agrícola do Brasil: região do Matopiba Tese (Doutorado). Universidade Federal de Campina Grande.

Salvador, M.A., Brito, J.I.B., 2017. Trend of annual temperature and frequency of extreme events in the MATOPIBA region of Brazil. Theor. Appl. Climatol. 133, 253-261.

Santos, J.R.N., Araújo, M.L.S., Silva Junior, C.H.L., Santos, J.S., Almeida, J.L., Lima, T.V., Sousa, L.V.P., Aguiar, P.H.M., Silva, F.B., 2020. Tendências de extremos climáticos na região de transição Amazônia-Cerrado no estado do Maranhão. Revista Brasileira de Climatologia 16, 26, 130-154.

Seidel, E.J., Moreira Jr., F.J. Ansuj, A.P. Noal, M.R.C., 2008. Comparação entre o método Ward e o método K-médias no agrupamento de produtores de leite. Ciência e Natura, UFSM 30, 1, p. 7- 15.

Silva, G.B; Souza, W.M; Azevedo, P.V., 2012. Cenários de mudanças climáticas no estado da Bahia através de estudos numéricos e estatísticos. Revista Brasileira de Geografia Física 5, 5, 1019-1034.

Santos, L.O.F., Machado, N.G., Biudes, M.S., Geli, H.M.E., Querino, C.A.S., Ruhoff, A.L., Ivo, I.O., Lotufo Neto, N., 2023. Trends in Precipitation and Air Temperature Extremes and Their Relationship with Sea Surface Temperature in the Brazilian Midwest. Atmosphere 14, 426.

Silva, R.O.B., Montenegro, S.M.G.L., Souza, W.M., 2017. Tendências de mudanças climáticas na precipitação pluviométrica nas bacias hidrográficas do estado de Pernambuco. Engenharia Sanitária e Ambiental 22, 3, 579-589. Disponível: https://www.scielo.br/j/esa/a/m3J5NGQFR74yd6ZgFtbZ8rF/?format=pdf&lang=pt. Acesso: 23 set. 2021.

Skansi, M.M., Brunet, M., Sigró, J., Aguilar, E., Groening, J.A.A., Bentancur, O.J., Geier, Y.R.C.; Amaya, R. L. C., Jácome, H.; Ramos, A.M., Rojas, C.O., Pasten, A.M., Mitro, S.S., Jiménez, C.V., Martínez, R., Alexander, L.V., Jones, P.D., 2013. Warming and wetting signals emerging from analysis of changes in climate extreme indices over South America. Global and Planetary Change, 100, 295-307.

Souza, P.H., Sanches, R.G., Santos, B.C., 2018.Índices climáticos e chuvas intensas no município de Alfenas/MG no período de 1984-2016. Revista Brasileira de Climatologia 14, Edição Especial Dossiê Climatologia de Minas Gerais. Disponível: http://dx.doi.org/10.5380/abclima.v1i0.59775. Acesso: 22 jun. 2021.

Souza, G.V.A, Pereira, M.F.V., 2019. MATOPIBA: a Inteligência Territorial Estratégica (ITE) e a regionalização como ferramenta. Rev. NERA 22, 47, 22-45. Disponível:https://doi.org/10.47946/rnera.v0i47.6264. Acesso: 18 jun. 2021.

Strauss, T., Von Maltitz, M.J., 2017. Generalising Ward's Method for Use with Manhattan Distances. PLOS ONE 12, 1.

Vicini, L., 2005. Análise multivariada da teoria à prática. Universidade Federal de Santa Maria-UFSM, Santa Maria.

Ward Jr., J.H., 1963 Hierarchical Grouping to Optimize na Objective Function Research Branch, Environment Canada. Journal of the American Statistical Association 58, 301, 236-244.

Wilks, D.S., 2006. Statistical Methods in the Atmospheric Sciences, 2 ed. Academic Press, London.

Zhang, X., Yang, F., 2004. RClimDex (1.0) UserManual. Ontario:Climate Research Branch, Environment Canada.

Zhang, X., Alexander, L., Hegerl, G.C., Jones, P., Tank, A.K., Peterson, T.C., Trewin, B., Zwiers, F.W., 2011. Indices for monitoring changes in extremes based on daily temperature and precipitation data. Wiley Interdisciplinary Reviews: Climate Change 2, 6, 851-870.

Zhu, X., Troy, T.J., 2018. Agriculturally relevant climate extremes and their trends in the world’s major growing regions. Earth’s Future 6, 656-672.

Downloads

Publicado

2024-01-25

Como Citar

da Silva de Siqueira, M., Tavares Silva, M., Ivaldo Barbosa de Brito, J., Campos Braga, C., Cartaxo de Souza, A., & Grangeiro de Sousa, W. (2024). Índices climáticos extremos de precipitação pluvial e temperatura do ar na região do MATOPIBA-Brasil. Revista Brasileira De Geografia Física, 17(1), 446–464. https://doi.org/10.26848/rbgf.v17.1.p446-464

Edição

Seção

Climatologia e Meteorologia

Artigos Semelhantes

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 > >> 

Você também pode iniciar uma pesquisa avançada por similaridade para este artigo.

Artigos mais lidos pelo mesmo(s) autor(es)