Análise dos índices de Extremos de Precipitação em Cenários Futuros na Bacia do Rio Ribeira de Iguape - São Paulo

Ferreira, Briane Carla Coppi; Valverde, Maria Cleofé

doi:10.1590/0102-7786370067

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Revista Brasileira de Meteorologia

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Sumário

Artigo • Rev. bras. meteorol. 37 (1) • Jan-Mar 2022 • https://doi.org/10.1590/0102-7786370067 copiar

Análise dos índices de Extremos de Precipitação em Cenários Futuros na Bacia do Rio Ribeira de Iguape - São Paulo

Analysis of Extreme Rainfall Indexes in Future Scenarios in the Ribeira de Iguape (SP) River Basin

Autoria SCIMAGO INSTITUTIONS RANKINGS

Resumo

Eventos extremos de precipitação são causados pelo excesso ou falta de chuva que podem provocar inundações, períodos de estiagem longos e secas que afetam a vida da população. Este trabalho visa estudar as tendências da precipitação através dos índices de extremos climáticos (CDD, R10mm, Rx1day, Rx5day e R95p) nas sub-bacias Alto Juquiá, Baixo Ribeira e Rio Ribeira de Iguape, localizadas na Bacia do Rio Ribeira de Iguape, tanto no contexto atual quanto futuro. A sub-bacia Alto Juquiá alimenta o Sistema Produtor de São Lourenço que abastece parte dos municípios da Grande São Paulo. Analisaram-se os dados de índices extremos observados e simulados por dois modelos regionais climáticos: Eta-HadGEM2-ES e Eta-MIROC5. A análise histórica dos dados observados identificou tendências de aumento nos números de dias secos consecutivos (CDD) e em anos com dias muito chuvosos (R95p) nas três sub-bacias. As projeções dos dois modelos e cenários indicam para um futuro mais próximo (2006-2040) períodos de estiagem mais longos (CDD) e uma menor intensidade da chuva diária (R95p e Rx1day) até 2099. Ainda, é possível inferir que o modelo Eta-HadGEM2-ES obteve melhor desempenho, já que os erros sistemáticos das simulações foram menores nas sub-bacias de Alto Juquiá e Rio Ribeira de Iguape.

Palavras-chave
índices de extremos de precipitação; cenários climáticos futuros; bacia hidrográfica Rio Ribeira de Iguape

índices	Descrição
CDD	RR_ij é a quantidade de dias de precipitação diária < 1 mm no dia i e no período j.
RX1day	RR_ij é a quantidade de precipitação diária no dia i e no período j. O máximo valor de precipitação num dia i para o período j.
RX5day	RR_kj é a quantidade de precipitação no intervalo de cinco dias, terminando no dia k, no período.
Rnn mm	Seja nn um limiar definido, então RR_ij será a quantidade de dias de precipitação diária no dia i e no período j. nn = 10 mm; nn = 50 mm e nn= 80 mm.
R95p	Seja RR_w_j a quantidade de precipitação diária no dia úmido w (RR ≥ 1 mm) no período i, e temos RR_wn95 como o 95° percentil de precipitação sobre os dias úmidos em um período climatológico.

índices	Alto Juquiá		Baixo Ribeira		Rio Ribeira de Iguape
índices	Inclinação	Valor-p	Inclinação	Valor-p	Inclinação	Valor-p
CDD	0,306	0,007^* * Significância estatística com valor-p < 0,05.	0,221	0,05^* * Significância estatística com valor-p < 0,05.	0,268	0,004^* * Significância estatística com valor-p < 0,05.
CDD	(E4-055)	(E4-055)	(F5-022)	(F5-022)	(F4-028)	(F4-028)
Rx1day	0,361	0,295	−0,334	0,342	−0,381	0,534
Rx1day	(E4-055)	(E4-055)	(F5-031)	(F5-031)	(F4-043)	(F4-043)
Rx5day	−1,421	0,04^* * Significância estatística com valor-p < 0,05.	−0,795	0,144	−1,416	0,226
Rx5day	(F4-037)	(F4-037)	(F5-042)	(F5-042)	(F4-028)	(F4-028)
R50mm	0,063	0,05^* * Significância estatística com valor-p < 0,05.	0,065	0,05^* * Significância estatística com valor-p < 0,05.	0,013	0,072
R50mm	(F4-002)	(F4-002)	(F5-019)	(F5-019)	(F5-018)	(F5-018)
R80mm	0,022	0,094	0,017	0,042^* * Significância estatística com valor-p < 0,05.	0,02	0,083
R80mm	(E4-055)	(E4-055)	(F5-019)	(F5-019)	(F5-028)	(F5-028)
R95p	4,879	0,05^* * Significância estatística com valor-p < 0,05.	5,603	0,027^* * Significância estatística com valor-p < 0,05.	3,71	0,196
R95p	(F4-002)	(F4-002)	(F5-019)	(F5-019)	(F5-028)	(F5-028)

Sub-Bacia	Modelo	EM	RMSE	CA
Alto Juquiá	Eta-HadGEM2-ES	−25,74	78,83	0,35
Alto Juquiá	Eta-MIROC5	−20,35	76,61	0,37
Baixo Ribeira	Eta-HadGEM2-ES	7,45	73,23	0,27
Baixo Ribeira	Eta-MIROC5	2,43	70,86	0,32
Rio Ribeira de Iguape	Eta-HadGEM2-ES	51,90	118,57	0,36
Rio Ribeira de Iguape	Eta-MIROC5	55,09	129,52	0,40

	índice	Observado	Eta-HadGEM2-ES	Eta-MIROC5
Alto Juquiá	CDD	0,306^* * Significância estatística com valor-p < 0,05. (E4-055)	0,2208	−0,0715
	R10mm	−0,56^* * Significância estatística com valor-p < 0,05. (F4-037)	−1,1369^* * Significância estatística com valor-p < 0,05.	−0,2177
	RX1day	0,361 (E4-055)	−1,1427^* * Significância estatística com valor-p < 0,05.	0,0147
	RX5day	−1,421^* * Significância estatística com valor-p < 0,05. (F4-037)	−3,2488^* * Significância estatística com valor-p < 0,05.	0,8077
	R95p	4,879^* * Significância estatística com valor-p < 0,05. (F4-002)	−16,425^* * Significância estatística com valor-p < 0,05.	−2,0854
Baixo Ribeira	CDD	0,221^* * Significância estatística com valor-p < 0,05. (F5-032)	0,3654	−0,1015
	R10mm	0,388^* * Significância estatística com valor-p < 0,05. (F5-032)	−0,7531^* * Significância estatística com valor-p < 0,05.	0,1485
	RX1day	−0334 (F5-031)	−0,12	0,0353
	RX5day	−0,795 (F5-042)	−0,0712	−0,1015
	R95p	5,603^* * Significância estatística com valor-p < 0,05. (F5-019)	−9,2832^* * Significância estatística com valor-p < 0,05.	0,3118
Rio Ribeira de Iguape	CDD	0,268^* * Significância estatística com valor-p < 0,05. (F4-028)	0,4046^* * Significância estatística com valor-p < 0,05.	−0,1415
	R10mm	−0,156 (F4-017)	−0,6923	0,0931
	RX1day	−0,381 (F4-043)	−1,2608	−0,1948
	RX5day	−1,416 (F4-028)	−1,8965	−1,029
	R95p	3,71 (F5-028)	−14,702^* * Significância estatística com valor-p < 0,05.	−2,18

Cenário de emissões RCP 4,5
		Alto Juquiá					Baixo Ribeira					Ribeira de Iguape
	Período	CDD	R10mm	RX1day	RX5day	R95p	CDD	R10mm	RX1day	RX5day	R95p	CDD	R10mm	RX1day	RX5day	R95p
Eta-HadGEM2-ES	2006-2040	+	+	+	+	+	−	+	+	+	−	−	+	+	+	+
	2041-2070	+	−	−	−	−	+	−	−	−	−	+	−	−	−	−
	2071-2099	−	−	−	−	−	−	−	+	+	−	+	−	−	−	−
Eta- MIROC5	2006-2040	+	−	−	−	−	+	−	−	−	−	+	−	−	−	−
	2041-2070	−	−	+	+	−	+	−	−	−	−	−	−	−	−	−
	2071-2099	+	−	−	−	−	+	−	−	−	−	+	−	−	−	−
Cenário de emissões RCP 8,5
		Alto Juquiá					Baixo Ribeira					Rio Ribeira de Iguape
	Período	CDD	R10mm	RX1day	RX5day	R95p	CDD	R10mm	RX1day	RX5day	R95p	CDD	R10mm	RX1day	RX5day	R95p
Eta-HadGEM2-ES	2006-2040	+	−	+	+	−	+	−	−	−	−	+	−	−	−	−
	2041-2070	−	−	−	−	+	+	−	−	−	−	+	−	−	−	−
	2071-2099	−	+	+	+	+	+	+	+	−	+	+	+	+	+	−
Eta- MIROC5	2006-2040	+	−	−	−	−	+	−	−	−	−	+	−	−	−	−
	2041-2070	−	+	−	−	−	−	+	−	−	−	−	+	+	+	+
	2071-2099	+	+	−	+	+	+	+	−	−	+	+	−	+	+	+

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[1] Autor de correspondência: Briane Carla Coppi Ferreira, brianecarla5@gmail.com.