Espacialização da precipitação na Bacia Hidrográfica do Rio Brígida no semiárido de Pernambuco

Abstract

A disponibilidade hídrica tem sido afetada pela crescente demanda de água, pelas mudanças climáticas, bem como pela variabilidade espaço temporal das precipitações. A geoestatística é uma metodologia capaz de incorporar a correlação espacial entre as medições em seus procedimentos, sendo, portanto, relevante em estudos hidrológicos e de dinâmica da precipitação. O presente estudo investigou a distribuição espacial dos padrões temporais da precipitação na Bacia Hidrográfica do Rio Brígida, no semiárido de Pernambuco, aplicando técnicas geoestatísticas. Foram utilizados registros de 41 estações pluviométricas, com série temporal anual de 55 anos (1963 a 2017), disponibilizados pela Agência Pernambucana de Águas e Clima, e complementados por Tropical Rainfall Measuring Mission, formando uma malha dinâmica no tempo, devido às falhas existentes. Os dados pluviométricos totais anuais diretos (manuais e automáticos) e indiretos (por satélite) foram sistematizados, e os anos classificados em secos, normais e chuvosos através da Técnica dos Quantis. Todos os registros pluviométricos apresentaram alta a média dependência espacial, com alcances variando de 20 a 45 km. Os valores de CV (>20%) indicam média variabilidade espacial da precipitação na bacia, o que reforça a necessidade de uma estratégia de monitoramento baseada em malha intensamente distribuída. Constatou-se que a rede pluviométrica existente permitiu adequada estimativa da precipitação e classificação da condição de aridez, para todos os períodos estudados, com média incerteza, nas principais regiões da bacia.

Precipitation spatialization in the Brígida River Basin in Pernambuco semi-arid

A B S T R A C T

Water availability has been affected by increasing water demand, climate change, as well as the spatio temporal variability of rainfall. Geostatistics is a methodology able to incorporate the spatial correlation between measurements in its procedures and being relevant for hydrological and precipitation dynamics studies. The present study analysed the spatial distribution of temporal patterns of rainfall at the Brígida River Basin in the semi-arid region of Pernambuco, applying geostatistical techniques. It was used records from 41 rain gauges, with a 55-year annual time series (1963 to 2017), available from the Pernambuco's Water and Climate Agency and complemented by the Tropical Rainfall Measuring Mission, forming a dynamic mesh in time due to existing gaps. Direct annual rainfall data (manual and automatic) and indirect (satellite) data were systematized and classified in dry, normal and rainy years, using the Quantile technique. All rainfall records showed high to medium spatial dependence, with ranges varying from 20 to 45 km. CV values (> 20%) indicate mean spatial variability of rainfall in the basin, requiring a monitoring strategy on an intensely distributed network. It was observed that the existing rainfall network allowed an adequate estimation of precipitation, for all periods studied, with intermediate uncertainty, at the main regions of the basin.

Keywords: spatial dependence, precipitation, geostatistics, Quantiles.