Variabilidade pluviométrica, balanço hídrico e o risco de seca na bacia do Rio Paraná III, Brasil

Authors

DOI:

https://doi.org/10.51359/2238-6211.2021.244781

Keywords:

Agrometeorologia, Planejamento agrícola, Variabilidade climática

Abstract

O balanço hídrico e a análise da precipitação são fundamentais para o planejamento e tomada de decisões no contexto agrícola. O objetivo deste trabalho foi analisar variabilidade pluviométrica, o balanço hídrico climatológico (BHC) e a ocorrência de veranicos na bacia hidrográfica do Rio Paraná III. Utilizou-se para esse estudo 43 estações meteorológicas com o recorte temporal de 1976-2018. Aplicou-se técnicas de geoprocessamento para a regionalização dos dados de chuva, além de box plot e probabilidades para analisar a precipitação e a ocorrência de secas e veranicos. Identificou-se variabilidade da chuva com discrepantes regionalmente e temporalmente. Mesmo sendo uma região chuvosa do Estado, a ocorrência de veranicos se mostra alta em determinadas épocas do ano. Períodos de 20 a 30 dias sem chuva na região também se mostraram frequentes, com risco de ocorrência anual variando de 80 a 50 %, respectivamente, no entanto, o risco de 40 dias consecutivos sem chuva se mostrou nulo. O balanço hídrico apresentou valores suficientes para a prática agrícola com excedente hídrico em toda a região. Entretanto, ao analisar anos secos, há a a possibilidade de ocorrência de 100 mm de déficit hídrico.

Author Biographies

Nathan Felipe da Silva Caldana, Universidade Estadual de Londrina

Graduado em Geografia pela Universidade Estadual de Londrina (UEL). Mestre em Engenharia Ambiental na linha de pesquisa Poluição do Ar e Processos Atmosféricos pelo Programa de Pós Graduação em Engenharia Ambiental (PPGEA) da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR). Doutorando em Agronomia pelo Programa de Pós-Graduação em Agronomia da Universidade Estadual de Londrina, na linha de pesquisa de Fitotecnia, com ênfase em Agrometeorologia. Bolsista de pesquisa do Instituto Agronômico do Paraná - IAPAR/ITAIPU Binacional, com ênfase em Zoneamento de Risco Agroclimático.

Marcelo Augusto Aguiar e Silva, Universidade Estadual de Londrina

Possui graduação em Engenharia Agronômica pela Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho (1999), mestrado em Agronomia (Irrigação e Drenagem) pela Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho (2001) e doutorado em Agronomia (Irrigação e Drenagem) pela Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho (2007). Atualmente é professor nível superior da Universidade Estadual de Londrina - UEL. Tem experiência na área de Agronomia, com ênfase em Agrometeorologia e Irrigação e Drenagem, atuando principalmente nos seguintes temas: manejo do ambiente protegido, uso racional de água na agricultura, manejo do solo e molhamento foliar.

Mateus Galvão Cavatorta, Universidade Estadual de Londrina

Licenciado em Geografia e Bacharelado em andamento pela Universidade Estadual de Londrina - UEL. Especializado em Educação de Jovens e Adultos pela Faculdade Campos Elíseos. Mestrado em andamento pela Universidade Estadual de Londrina - UEL. Orientando do Prof. Dr. Edilson Luis de Oliveira. É integrante e pesquisador do Laboratório de Estudos Urbanos Regionais e da Saúde - LEURS/UEL. Portanto, estuda Geografia Política e Geografia Urbana, atuando principalmente nos seguintes temas: território, conflito, verticalização, e outros temas relacionados ao espaço urbano de Londrina(PR).

Luiz Gustavo Batista Ferreira, Instituto Agronômico do Paraná

Engenheiro Agrônomo graduado pela Universidade Estadual de Londrina (UEL), entre os anos de 2008 a 2012, aprovado no primeiro Processo Seletivo (Vestibular) prestado. Possui experiência em Melhoramento Genético Vegetal, pelo IAPAR, instituição pela qual atuou como Bolsista de Iniciação Científica, com financiamento do Programa Institucional de Bolsas de Iniciação Científica; trabalhou com o Projeto de Pesquisa caracterização e conservação dos Recursos Genéticos de Trigo. Recebeu o conceito ÓTIMO, o melhor conceito atribuído a bolsista pelo IAPAR, pela qualidade do Relatório Científico, pelo empenho e pela apresentação pública estadual do Trabalho, intitulado "Caracterização, Conservação e Pré-Melhoramento de Recursos Genéticos de Trigo no Instituto Agronômico do Paraná (IAPAR)", sob a orientação dos Pesquisadores Juarez Campolina Machado e Lauro Okuyama. Possui experiência em condução de trabalhos de campo e laboratório, além de dominar a utilização de dados de campo a serem utilizados em Pesquisa Científica, com a cultura do Trigo. Possui experiência em manejo e pesquisa de plantas medicinais e aromáticas, área na qual desenvolveu o estágio curricular e o trabalho de conclusão do curso em Agronomia, bem como o estágio obrigatório, sob a orientação do Prof. Dr. José Roberto Pinto de Souza. Mestre em Agricultura Conservacionista formado pelo Instituto Agronômico do Paraná (IAPAR), área de concentração em Manejo Conservacionista dos Recursos Naturais e Bolsista da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES), por ter sido aprovado no Processo Seletivo de Mestrado, em segunda colocação na área de concentração. O autor tem experiência em Docência Universitária para Graduação em Agronomia da UniFil - Centro Universitário Filadélfia, disciplina de agrometeorologia (Estágio Docência para Bolsistas da CAPES). Na Dissertação de Mestrado, trabalhou com os efeitos dos fenômenos climáticos ENOS e ODP na produtividade da cultura da soja, na região Oeste do Paraná, sendo a dissertação parte do Projeto ITAIPU/IAPAR de Produtividade de Soja no entorno do Reservatório de ITAIPU. Foi orientado por Paulo Henrique Caramori, um dos nomes mais expoentes em Agrometeorologia do Brasil. Atuou, como Bolsista Técnico da Fundação Araucária, no Projeto (ITAIPU/IAPAR) Monitoramento Hidrossedimentológicos em Microbacias Hidrográficas - Mesorregião Norte do Paraná. Atualmente, é autor Livros Eletrônicos Especializados em Agronomia, publicados na maior plataforma de livros digitais do mundo, além de ser instrutor particular de leitura e tradução em Língua Inglesa. Participou em mais de 50 cursos Especializados em Agricultura, Sustentabilidade dos Recursos Naturais e Gestão de Recursos Hídricos, nos âmbitos Estaduais, Nacionais e Internacionais, buscando por atualização e conhecimentos científicos especializados. É autor dos Livros Internacionais Técnicos Especializados "Microbiological Quality of Medicinal Plants" and "Methods and Studies for Preservation of the Natural Resources", publicados e distribuídos pela GLOBE EDIT, com ISBN.

Jorge Alberto Martins, Universidade Tecnológica Federal do Paraná

Possui graduação em Física pela Universidade Estadual de Londrina (1993), mestrado em Meteorologia pelo Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (1999) e doutorado em Meteorologia pela Universidade de São Paulo (2006), com estágio no Max Planck Institute for Meteorology - Hamburg (2005). Atua como docente do Curso de Graduação em Engenharia Ambiental e do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental da Universidade Tecnológica Federal do Paraná - UTFPR, Campus Londrina. Presidiu a elaboração da proposta de criação do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental da UTFPR, tendo sido seu coordenador no período 2012-2014. Foi Pesquisador Visitante junto à Division of Water Resources Engineering - Lund University no período 2017-2018. Tem experiência em Meteorologia Física e Hidrologia, atuando principalmente nos seguintes temas: Poluição do ar, interação aerossóis-nuvens-precipitação, tempestades de granizo, modelagem atmosférica e hidrológica do impacto das atividades humanas, sensoriamento remoto da superfície da Terra e eventos meteorológicos e climáticos extremos.

References

ADHIKARI, U. et al. Climate change and eastern Africa: a review of impact on major crops. Food and Energy Security, v. 4, n. 2, p. 110-132, 2015

CALDANA et al., Agroclimatic Risk Zoning of Avocado (Persea americana) in the Hydrographic Basin of Paraná River III, Brazil. Agriculture, v. 9, n. 263, p. 1-11, 2019

CIDADE, L. C. F. Urbanização, ambiente, risco e vulnerabilidade: em busca de uma construção interdisciplinar. Cadernos Metrópole, v. 15, n. 29, p. 171-191, 2013.

DANTAS, A. A. A. et al. Classificação e tendências climáticas em Lavras, MG. Ciência e Agrotecnologia, v. 31, n. 6, p. 1862-1866, 2007.

DINIZ, J. M. T. Variabilidade da precipitação e do número de dias com chuvas de duas cidades distintas da Paraíba. Holos, v. 3, p. 171-180, 2013.

DONG, F. et al. A season-specific, multi-site calibration strategy to study the hydrological cycle andthe impact of extreme-flow events along an urban-to-agricultural gradient. Ecological Informatics, p. 100993, 2019

IPCC, 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.)]. IPCC, Geneva, Switzerland, 151 pp

GEBRECHORKOS, S. H. et al. Impacts of projected change in climate on water balance in basins of East Africa. Science of The Total Environment, v. 682, p. 160-170, 2019.

GRIGOLETTI, G. de C. et al. Microclima urbano de áreas residenciais no período noturno: Estudo em Santa Maria, RS. Revista Sociedade & Natureza, v. 30, n. 2, p. 140-163, 2018

FITTON, N. et al. The vulnerabilities of agricultural land and food production to future water scarcity. Global Environmental Change, v. 58, p. 101944, 2019.

FOLHES, M. T; DONALD, N. Previsões tradicionais de tempo e clima no Ceará: o conhecimento popular à serviço da ciência. Sociedade & Natureza, v. 19, n. 2, p. 19-31, 2007.

FREIRE, N. B. C. et al. Vulnerabilidade socioambiental, inundações e repercussões na Saúde em regiões periféricas: o caso de Alagoas, Brasil. Ciência & Saúde Coletiva, v. 19, p. 3755-3762, 2014.

KANG, H. et al. Economy-wide climate change impacts on green water droughts based on the hydrologic simulations. Agricultural systems, v. 171, p. 76-88, 2019.

MALLUCCI, S. et al. Detection and attribution of hydrological changes in a large Alpine river basin. Journal of Hydrology, 2019.

MARCELINO, E. V.; Desastres Naturais e Geotecnologias: Conceitos Básicos. INPE, Santa Maria, 2007.

MARENGO, J. A. et al. Future change of climate in South America in the late twenty-first century: intercomparison of scenarios from three regional climate models. Climate Dynamics, v. 35, n. 6, p. 1073-1097, 2010

MARENGO, José A. O futuro clima do Brasil. Revista USP, n. 103, p. 25-32, 2014.

PEREIRA, A. R.; ANGELOCCI, L. R; SENTELHAS, P. C. Agrometeorologia: fundamentos e aplicações práticas. 2002

SATGÉ, F. et al. Unraveling the impacts of droughts and agricultural intensification on the Altiplano water resources. Agricultural and Forest Meteorology, v. 279, p. 107710, 2019

SATO, M. et al. Adverse environmental health effects of ultra-low relative humidity indoor air. Journal of occupational health, v. 45, n. 2, p. 133-136, 2003.

SERDECZNY, O. et al. Climate change impacts in Sub-Saharan Africa: from physical changes to their social repercussions. Regional Environmental Change, v. 17, n. 6, p. 1585-1600, 2017.

SIAD, Si Mokrane et al. A review of coupled hydrologic and crop growth models. Agricultural Water Management, v. 224, p. 105746, 2019.

DA SILVA DIAS, M. A. F. Eventos climáticos extremos. Revista USP, n. 103, p. 33-40, 2014

SUN, F. et al. Projecting meteorological, hydrological and agricultural droughts for the Yangtze Riverbasin. Science of The Total Environment, p. 134076, 2019.

THORNTHWAITE, C.W., MATHER, J.R. The water balance. Centerton: Laboratory of Climatology. Publications in Climatology, v.8, n.1. 104 p, 1955.

THORNTON, P. K. et al. Agriculture and food systems in sub-Saharan Africa in a 4 C+ world. Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences, v. 369, n. 1934, p. 117-136, 2011

XIE, M. et al. Mechanisms of radical-initiated methylmercury degradation in soil with coexisting Fe and Cu. Science of The Total Environment, v. 652, p. 52-58, 2019.

XIONG, Y. et al. Effects of relative humidity on animal health and welfare. Journal of integrative agriculture, v. 16, n. 8, p. 1653-1658, 2017.

ZHANG, Y. et al. Evaluating storage and pool size of soil organic carbon in degraded soils: Tillage effects when crop residue is returned. Soil and Tillage Research, v. 192, p. 215-221, 2019.

Downloads

Published

2021-04-27

How to Cite

Caldana, N. F. da S., Aguiar e Silva, M. A., Cavatorta, M. G., Ferreira, L. G. B., & Martins, J. A. (2021). Variabilidade pluviométrica, balanço hídrico e o risco de seca na bacia do Rio Paraná III, Brasil. Geography Magazine, 38(1), 275–293. https://doi.org/10.51359/2238-6211.2021.244781

Issue

Vol. 38 No. 1 (2021): Revista de Geografia (Recife)

Section

Artigo Científico

License

Copyright (c) 2021 Nathan Felipe da Silva Caldana, Marcelo Augusto Aguiar e Silva, Mateus Galvão Cavatorta, Luiz Gustavo Batista Ferreira, Jorge Alberto Martins

Creative Commons License

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Authors who publish in this journal agree to the following terms:

a) Authors retain copyright and grant the REVISTA DE GEOGRAFIA of the Federal University of Pernambuco the right of first publication, with the work simultaneously licensed under the Creative Commons Attribution 4.0 International License (CC BY). This license allows reusers to distribute, remix, adapt, and build upon the material in any medium or format, provided that attribution is given to the creator. The license permits commercial use.

b) Authors are authorized to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the version of the work published in this journal (e.g., posting it to an institutional repository or publishing it as a book chapter), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.

c) Authors are permitted and encouraged to post and distribute their work online (e.g., in institutional repositories or on their personal website) at any point before or during the editorial process, as this can lead to productive exchanges, as well as increase the impact and citation of the published work.

d) The contents of the GEOGRAPHY JOURNAL are licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License. CC BY - . This license allows reusers to distribute, remix, adapt, and build upon the material in any medium or format, provided that attribution is given to the creator. The license permits commercial use.

In the case of copyrighted material to be reproduced in the manuscript, full attribution must be provided in the text; a supporting document of authorization must be sent to the Editorial Committee as a supplementary document. It is the responsibility of the authors, not the GEOGRAPHY JOURNAL or the editors or reviewers, to indicate, in the article, the authorship of texts, data, figures, images and/or maps previously published elsewhere.