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UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALAGOAS
INSTITUTO DE CIÊNCIAS ATMOSFÉRICAS
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM METEOROLOGIA
N.º de ordem: MET-UFAL-MS-113
Vinícius Nunes Pinho
“ESTUDO DAS CARACTERÍSTICAS HIDROCLIMATOLÓGICAS NO MUNICÍPIO
DE JANAÚBA E MÉTODO DE ESTIMATIVA DE CONTRIBUIÇÃO DA
PRECIPITAÇÃO NA BARRAGEM DO MUNICÍPIO”
Maceió
2014
VINICIUS NUNES PINHO
ESTUDO DAS CARACTERÍSTICAS HIDROCLIMATOLÓGICAS NO MUNICÍPIO DE
JANAÚBA E MÉTODO DE ESTIMATIVA DE CONTRIBUIÇÃO DA PRECIPITAÇÃO
NA BARRAGEM DO MUNICÍPIO
Dissertação submetida ao colegiado do Curso de PósGraduação em Meteorologia no Instituto de Ciências
Atmosféricas da Universidade Federal de Alagoas UFAL, como parte dos requisitos necessários para
obtenção do título de Mestre em Meteorologia.
Orientador:
Prof. Dr. Humberto Alves Barbosa
MACEIÓ, AL
2014
Catalogação na fonte
Universidade Federal de Alagoas
Biblioteca Central
Divisão de Tratamento Técnico
Bibliotecário Responsável: Valter dos Santos Andrade
P654e
Pinho, Vinicius Nunes.
Estudo das características hidroclimatológicas no município de Janaúba e método de
estimativa de contribuição da precipitação na barragem do Município / Vinicius Nunes
Pinho. – 2014.
110 f. : il. tabs. e gráfs.
Orientador: Humberto Alves Barbosa.
Dissertação (Mestrado em Meteorologia) – Universidade Federal de Alagoas.
Instituto de Ciências Atmosféricas. Maceió, 2014.
Bibliografia: f. 85-88.
1. Climatologia. 2. Precipitação pluviométrica – Janaúba, MG. 3. Balanço hídrico.
4. Barragem - Volume afluente. 5. Semiárido – Minas Gerais. I. Título.
CDU: 551.577(815.1)
DEDICATÓRIA
À minha família e meus amigos, DEDICO.
AGRADECIMENTOS
Agradeço a todos que de alguma forma contribuíram para minha conquista.
Principalmente a Deus, minha Mãe, minha querida e amada Esposa e toda família pelo apoio
incondicional e por acreditarem em mim.
Aos Queridos Amigos da SEMARH (Brunno, Gino, Henrique, Isa, Zilma, Rômulo e
Julio), pela paciência, amizade e aprendizado transmitidos, sem os quais não seria possível a
caminhada até aqui.
A Fabiana Carnaúba, por toda amizade e apoio.
A Isabela Vaz, pela assessoria técnica na dissertação, Henrique e Cíntia por me
acolherem em Maceió, Ana Carla, por me aguentar durante dois anos e aos queridos amigos
Maicon, Marlise e Natália.
Aos professores da UFAL, principalmente ao meu orientador Humberto Alves
Barbosa e Molion por acreditarem na minha capacidade e me darem a chance de começar uma
nova vida na cidade de Maceió.
Aos professores da UFPEL, Vilson e Yamasaki, por todo conhecimento e amizade
durante a graduação e que permanece até hoje.
RESUMO
Janaúba é um município localizado no norte do estado de Minas Gerais, Brasil. Com uma área
de 2188,842 km², a cidade é banhada pelo rio Gorutuba, que a divide com os municípios de
Nova Porteirinha e Riacho dos Machados. Tem como atividades principais a agricultura,
pecuária e serviços (comércio). É a 2ª maior Cidade do Norte de Minas Gerais e a 52º de todo
o estado. O objetivo geral do trabalho é estudar a climatologia da região de Janaúba, analisar
o comportamento da chuva no decorrer do período, classificar o tipo de clima do município e
avaliar as condições hídricas do município. Também elaborar um método funcional para
estimar os volumes de precipitação e a sua contribuição dentro da barragem que abastece o
município. Para análise do comportamento das chuvas, cada região procede na interferência
de fatores de ordem estática e de natureza dinâmica. Foram elaborados critérios para
discriminar a relação de cada período. Período seco é aquele em que o total de precipitação,
acumulada nos quatro meses consecutivos mais chuvosos, é igual ou menor que o valor
correspondente à probabilidade de 25% e Período chuvoso: aquele cujo total de precipitação,
acumulado nos quatro meses consecutivos mais chuvosos, é superior ao valor correspondente
à probabilidade de 75%. Foram utilizadas para este estudo séries históricas de 17 postos
pluviométricos extraídas do sistema Hidroweb da Agência Nacional de Águas (ANA) e do
Instituto Nacional de Meteorologia (INMET). Os postos que apresentaram falhas foram
passados por um sistema de preenchimento de falhas e análise de consistência, para que
fossem tornados válidos para avaliação da pluviometria da região. A precipitação média do
município de Janaúba apresenta dois períodos bem definidos, um seco e outro chuvoso. O
período seco que é compreendido entre os meses de abril a outubro e o período chuvoso entre
novembro e março, influenciado em grande parte pela atuação da Zona de Convergência do
Atlântico do Sul (ZCAS). O Clima na região é semiárido, com temperaturas elevadas e
precipitação média anual de 766 mm. O solo do município tem grande déficit hídrico na
maior parte do ano, com exceção do período chuvoso, onde ele tem um excedente. O
município de Janaúba possui uma barragem que é responsável pelo abastecimento de água em
todo município. A precipitação anual consegue manter o nível da barragem em anos com
chuvas dentro ou acima da normalidade. A chuva que cai na região de contribuição da
barragem tem um rendimento de 10,18% e com isso foi possível estimar qual a contribuição
da precipitação no volume afluente da barragem. Uma chuva de 100 mm, dentro da área de
contribuição da barragem, contribui com 15,57% do volume anual afluente, e faz o espelho
d’Água aumentar 2,81m. Se levarmos em consideração a chuva total do período chuvoso para
um ano dentro da média histórica, a contribuição é de 99,21%, suprindo a demanda hídrica do
município.
Palavras-chave: Climatologia. Pluviometria. Balanço hídrico. Semiárido. Volume afluente
ABSTRACT
Janaúba is a city located in northern Minas Gerais state, Brazil. With an area of 2,188.842 km
², the city is bathed by Gorutuba River, which divides the municipalities of Nova Porteirinha
and the Riacho dos Machados. Its main activities are agriculture and services (trade). It is the
2nd largest city in Northern Minas and 52 statewide. The overall objective of the study is the
weather in the region of Janaúba, analyze the behavior of rain during the period, classify the
type of climate in the county and assess the water conditions of the municipality. Also prepare
a functional method to estimate the volumes of precipitation and its contribution within the
dam that supplies the municipality. To analyze the pattern of rainfall, each region proceeds in
order interference of static and dynamic nature factors. The use of probability functions is
directly linked to the nature of the data relate. From this, criteria for discriminating the
relation of each period were prepared. Dry period is one in which the total rainfall
accumulated in the four wettest consecutive months is equal to or less than the amount
corresponding to 25% probability and rainy period: one whose total precipitation,
accumulated in the four wettest consecutive months, is higher than that corresponding to the
75% probability value. Were used for this study historical series of 17 rain gauges extracted
HIDROWEB system of the National Water Agency (ANA) and the National Institute of
Meteorology (INMET). The posts that had been passed through a failure system, failures and
filling consistency analysis, to be rendered valid for the assessment of the precipitation region.
The average rainfall in the municipality of Janaúba, presents two well-defined periods, a dry
and a wet season. The dry season is between the months from April to October and the rainy
season between November and March, largely influenced by the performance of the ZCAS.
The climate in the region is semi-arid with high temperatures and mean annual precipitation
of 766 mm. The soil of the county has great water deficit most of the year except the rainy
season, when it has a surplus. The municipality of Janaúba, has a dam which is responsible
for water supply throughout the county. The annual rainfall can maintain the level of the dam
in years with rainfall within or above the normal range. The rain that falls in the region of
contribution of the dam, has a yield of 10.18% and it is possible to estimate the contribution
of rainfall in the influent volume of the dam. A rain of 100 mm within the catchment area of
the dam, contributes with 15.57% of the influent annual volume, and the mirror is 2,81 m
Water increase. If we take into account the total rainfall of the rainy period to one year within
the average range, the contribution is 99.21%, supplying the water demand of the city.
Keywords: Climatology. Rainfall. Water Balance. Semi-arid. Influent Volume
LISTA DE ILUSTRAÇÕES
Figura 1 - Localização do município de Janaúba – MG...........................................................17
Figura 2 - Esquema de formação para o VCAN do tipo Palmer clássico sobre o Oceano
Atlântico Tropical Sul...............................................................................................................31
Figura 3 - Esquema de um corte vertical do vórtice ciclônico no Atlântico Sul......................32
Figura 4 - Localização dos postos utilizados no estudo............................................................36
Figura 5 - Área de Contribuição da Barragem Bico de Pedra – MG........................................43
Figura 6 - Climatologia mensal de precipitação em Janaúba (1970-2009)...............................44
Figura 7 - Pluviometria diária do mês de Novembro no decênio 1970/1979
(mm/dia)....................................................................................................................................46
Figura 8 - Pluviometria diária do mês de Novembro no decênio 1980/1989
(mm/dia)....................................................................................................................................47
Figura 9 - Pluviometria diária do mês de Novembro no decênio 1990/1999
(mm/dia)....................................................................................................................................47
Figura 10 - Pluviometria diária do mês de Novembro no decênio 2000/2009
(mm/dia)....................................................................................................................................48
Figura 11 - Pluviometria diária do mês de Dezembro no decênio 1970/1979
(mm/dia)....................................................................................................................................49
Figura 12 - Pluviometria diária do mês de Dezembro no decênio 1980/1989
(mm/dia)....................................................................................................................................49
Figura 13 - Pluviometria diária do mês de Dezembro no decênio 1990/1999
(mm/dia)....................................................................................................................................50
Figura 14 - Pluviometria diária do mês de Dezembro no decênio 2000/2009
(mm/dia)....................................................................................................................................50
Figura 15 - Pluviometria diária do mês de Janeiro no decênio 1970/1979 (mm/dia)...............51
Figura 16 - Pluviometria diária do mês de Janeiro no decênio 1980/1989 (mm/dia)...............52
Figura 17 - Pluviometria diária do mês de Janeiro no decênio 1990/1999 (mm/dia)...............52
Figura 18 - Pluviometria diária do mês de Janeiro no decênio 2000/2009 (mm/dia)...............53
Figura 19 - Pluviometria diária do mês de Fevereiro no decênio 1970/1979
(mm/dia)....................................................................................................................................54
Figura 20 - Pluviometria diária do mês de Fevereiro no decênio 1980/1989
(mm/dia)....................................................................................................................................54
Figura 21 - Pluviometria diária do mês de Fevereiro no decênio 1990/1999
(mm/dia)....................................................................................................................................55
Figura 22 - Pluviometria diária do mês de Fevereiro no decênio 2000/2009
(mm/dia)....................................................................................................................................55
Figura 23 - Pluviometria diária do mês de Março no decênio 1970/1979 (mm/dia)................56
Figura 24 - Pluviometria diária do mês de Março no decênio 1980/1989 (mm/dia)................57
Figura 25 - Pluviometria diária do mês de Março no decênio 1990/1999 (mm/dia)................57
Figura 26 - Pluviometria diária do mês de Março no decênio 2000/2009 (mm/dia)................58
Figura 27 - Pluviometria diária do mês de Maio no decênio 1970/1979 (mm/dia)..................59
Figura 28 - Pluviometria diária do mês de Maio no decênio 1980/1989 (mm/dia)..................60
Figura 29 - Pluviometria diária do mês de Maio no decênio 1990/1999 (mm/dia)..................60
Figura 30 - Pluviometria diária do mês de Maio no decênio 2000/2009 (mm/dia)..................61
Figura 31 - Pluviometria diária do mês de Junho no decênio 1970/1979 (mm/dia).................62
Figura 32 - Pluviometria diária do mês de Junho no decênio 1980/1989 (mm/dia).................62
Figura 33 - Pluviometria diária do mês de Junho no decênio 1990/1999 (mm/dia).................63
Figura 34 - Pluviometria diária do mês de Junho no decênio 2000/2009 (mm/dia).................63
Figura 35 - Pluviometria diária do mês de Julho no decênio 1970/1979 (mm/dia)..................64
Figura 36 - Pluviometria diária do mês de Julho no decênio 1980/1989 (mm/dia)..................65
Figura 37 - Pluviometria diária do mês de Julho no decênio 1990/1999 (mm/dia)..................65
Figura 38 - Pluviometria diária do mês de Julho no decênio 2000/2009 (mm/dia)..................66
Figura 39 - Pluviometria diária do mês de Agosto no decênio 1970/1979 (mm/dia)...............67
Figura 40 - Pluviometria diária do mês de Agosto no decênio 1980/1989 (mm/dia)...............67
Figura 41 - Pluviometria diária do mês de Agosto no decênio 1990/1999 (mm/dia)...............68
Figura 42 - Pluviometria diária do mês de Agosto no decênio 2000/2009 (mm/dia)...............68
Figura 43 - Pluviometria diária do mês de Abril no decênio 1970/1979 (mm/dia)..................69
Figura 44 - Pluviometria diária do mês de Abril no decênio 1980/1989 (mm/dia)..................70
Figura 45 - Pluviometria diária do mês de Abril no decênio 1990/1999 (mm/dia)..................70
Figura 46 - Pluviometria diária do mês de Abril no decênio 2000/2009 (mm/dia)..................71
Figura 47 - Pluviometria diária do mês de Setembro no decênio 1970/1979
(mm/dia)....................................................................................................................................72
Figura 48 - Pluviometria diária do mês de Setembro no decênio 1980/1989
(mm/dia)....................................................................................................................................72
Figura 49 - Pluviometria diária do mês de Setembro no decênio 1990/1999
(mm/dia)....................................................................................................................................73
Figura 50 - Pluviometria diária do mês de Setembro no decênio 2000/2009
(mm/dia)....................................................................................................................................73
Figura 51 - Pluviometria diária do mês de Outubro no decênio 1970/1979 (mm/dia).............74
Figura 52 - Pluviometria diária do mês de Outubro no decênio 1980/1989 (mm/dia).............75
Figura 53 - Pluviometria diária do mês de Outubro no decênio 1990/1999 (mm/dia).............75
Figura 54 - Pluviometria diária do mês de Outubro no decênio 2000/2009 (mm/dia).............76
Figura 55 - Imagem do satélite GOES - 12 no canal Infravermelho do dia 01 de novembro de
2003 as 05:45 UTC...................................................................................................................77
Figura 56 - Advecção de Temperatura potencial equivalente das 06 UTC do dia 01 de
novembro de 2003 em (a) 1000 hPa, (b) 925 hPa e (c) 850 hPa..............................................78
Figura 57 - Linhas de corrente e advecção de temperatura das 00 UTC do dia 03 de novembro
de 2003 em (a) 1000 hPa, (b) 925 hPa e (c) 850 hPa................................................................79
Figura 58 - Advecção de temperatura potencial equivalente das 00 UTC do dia 03 de
novembro de 2003 em (a) 1000 hPa, (b) 925 hPa e (c) 850 hPa..............................................80
Figura 59 - Linhas de corrente e advecção de temperatura das 12 UTC do dia 03 de novembro
de 2003 em (a) 1000 hPa, (b) 925 hPa e (c) 850 hPa................................................................81
Figura 60 - Advecção de temperatura potencial equivalente das 12 UTC do dia 03 de
novembro de 2003 em (a) 1000 hPa, (b) 925 hPa e (c) 850 hPa..............................................83
Figura 61 - Linhas de corrente e advecção de temperatura das 12 UTC do dia 04 de novembro
de 2003 e (a) 1000 hPa, (b) 925 hPa e (c) 850 hPa...................................................................84
Figura 62 - Imagem do satélite GOES - 12 no canal Infravermelho do dia 05 de novembro de
2003 às 05:45 UTC...................................................................................................................85
Figura 63 - Temperaturas médias máximas e mínimas do mês de Janeiro...............................86
Figura 64 - Temperaturas médias máximas e mínimas do mês de Fevereiro...........................87
Figura 65 - Temperaturas médias máximas e mínimas do mês de Março................................88
Figura 66 - Temperaturas médias máximas e mínimas do mês de Abril..................................89
Figura 67 - Temperaturas médias máximas e mínimas do mês de Maio..................................90
Figura 68 - Temperaturas médias máximas e mínimas do mês de Junho.................................91
Figura 69 - Temperaturas médias máximas e mínimas do mês de Julho..................................92
Figura 70 - Temperaturas médias máximas e mínimas do mês de Agosto...............................93
Figura 71 - Temperaturas médias máximas e mínimas do mês de Setembro...........................94
Figura 72 - Temperaturas médias máximas e mínimas do mês de Outubro.............................95
Figura 73 - Temperaturas médias máximas e mínimas do mês de Novembro.........................96
Figura 74 - Temperaturas médias máximas e mínimas do mês de Dezembro..........................97
Figura 75 - Extrato do Balanço Hídrico Mensal.......................................................................99
Figura 76 - Extrato do Balanço Hídrico Mensal.......................................................................99
Figura 77 - Deficiência, excedente, retirada e reposição hídrica ao longo do ano.................100
Figura 78 - Correlação entre médias de precipitação e temperaturas máximas e
mínimas...................................................................................................................................105
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 - Classificação climática de Koppen-Geiger..............................................................21
Tabela 2 - Descrição dos tipos de Clima...................................................................................22
Tabela 3 - Descrição do subclima.............................................................................................23
Tabela 4 - Indicador do subtipo climático................................................................................24
Tabela 5 - Postos Utilizados no estudo.....................................................................................37
Tabela 6 - Reservatório Bico de Pedra. Dados Gerais..............................................................41
Tabela 7 - Hidrologia do reservatório do Bico da Pedra, Janaúba, MG...................................42
Tabela 8 - Frequência de precipitação diária registrada entre os anos de 1970 a 2009............45
Tabela 9 - Balanço hídrico climatológico na estação meteorológica de Janaúba utilizada no
estudo........................................................................................................................................98
Tabela 10 - Reservatório Bico de Pedra. Dados Gerais..........................................................101
Tabela 11 - Hidrologia do reservatório do Bico da Pedra, Janaúba, MG...............................101
LISTA DE ABREVIAÇÕES E SIGLAS
AB – Alta da Bolívia
ANA – Agência Nacional de Águas
ARM – Armazenamento de Água no Solo
ASAS – Alta Subtropical do Atlântico Sul
CAD – Capacidade de Água Disponível
CCM – Complexo Convectivo de Mesoescala
CN – Cavado do Nordeste
DEF – Deficiência Hídrica
ETP – Evapotranspiração Potencial
ETR – Evapotranspiração Real
EXC – Excedente Hídrico
FPA – Frente Polar Atlântica
INMET – Instituto Nacional de Meteorologia
IT – Instabilidade Tropical
JBN – Jatos de Baixos Níveis
MP – Massa Polar
NAC – Negativo Acumulado
NEB – Nordeste do Brasil
NMG – Norte de Minas Gerais
P – Precipitação
VCAN – Vórtice Ciclônico de Altos Níveis
ZCAS – Zona de Convergência do Atlântico Sul
ZCIT – Zona de Convergência Intertropical
ZCOU – Zona de Convergência de Umidade
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................................ 17
1.1 Objetivo Geral ................................................................................................................................. 19
1.2 Objetivos Específicos ...................................................................................................................... 19
2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ........................................................................................................ 20
2.1 Classificação Climática De Koppen-Geiger.................................................................................... 20
2.2 Climatologia De Minas Gerais ........................................................................................................ 26
2.3 Balanço Hídrico Climatológico ....................................................................................................... 28
2.4 Sistemas Meteorológicos................................................................................................................. 28
2.4.1 Alta Da Bolívia ............................................................................................................................ 29
2.4.2 Sistemas Frontais Ou Frentes Frias .............................................................................................. 29
2.4.3 Vórtices Ciclônicos De Altos Níveis (VCAN)............................................................................. 30
2.4.3.1 Estrutura Vertical Do VCAN .................................................................................................... 31
2.4.4 Zona De Convergência Do Atlântico Sul (ZCAS) ....................................................................... 32
2.4.5 Zona De Convergência De Umidade (ZCOU) ............................................................................. 33
3 METODOLOGIA ............................................................................................................................ 35
3.1 Estudo Da Pluviometria .................................................................................................................. 35
3.2 Método Para Avaliação Da Pluviometria ........................................................................................ 37
3.3 Preenchimento De Falhas ................................................................................................................ 38
3.4 Consistência Dos Dados Pluviométricos......................................................................................... 38
3.5 Balanço Hídrico Climatológico ....................................................................................................... 39
3.5.1 Evapotranspiração ........................................................................................................................ 39
3.5.2 Procedimento Para Cálculo Do Balanço Hídrico ......................................................................... 40
3.6 Bacia Hidrográfica De Drenagem ................................................................................................... 41
4 RESULTADOS ................................................................................................................................. 43
4.1 Análise Da Pluviometria Diária ...................................................................................................... 44
4.1.1 Pluviometria Diária Da Fase Chuvosa (Novembro, Dezembro, Janeiro, Fevereiro E Março) .... 45
4.1.2 Pluviometria Diária Da Fase Seca (Maio, Junho, Julho E Agosto).............................................. 58
4.1.3 Pluviometria Diária Da Fase De Transição Entre Seca E Chuvosa (Abril, Setembro E Outubro)
............................................................................................................................................................... 69
4.1.4 Estudo De Caso Durante O Período Chuvoso .............................................................................. 76
4.1.4.1 Análise Do Estudo De Caso ...................................................................................................... 77
4.2 Estudo Da Temperatura................................................................................................................... 86
4.2.1 Temperaturas Médias Mensais ..................................................................................................... 86
4.3 Balanço Hídrico .............................................................................................................................. 97
4.4 Bacia Hidrográfica De Denagem .................................................................................................. 100
4.5 Memorial De Cálculo .................................................................................................................... 101
4.5.1 Contribuição Da Precipitação Da Barragem: ............................................................................. 103
5 CONCLUSÕES .............................................................................................................................. 105
6 REFERÊNCIAS ............................................................................................................................. 107
1 INTRODUÇÃO
Janaúba é um município localizado no norte do estado de Minas Gerais, Brasil. Com
uma área de 2188,842 km², a cidade é banhada pelo rio Gorotuba, que a divide com os
municípios de Nova Porteirinha e Riacho dos Machados. Tem como atividades principais a
agricultura, pecuária e serviços (comércio). É a 2ª maior Cidade do Norte de Minas Gerais e a
52º de todo o estado. As coordenadas geográficas médias de Janaúba em latitude e longitude
são respectivamente 15º47’ S e 43º18’ W (figura 01).
Figura 1 - Localização do município de Janaúba - MG.
50°0'0"W
45°0'0"W
40°0'0"W
35°0'0"W
10°0'0"S
10°0'0"S
Oceano Atlântico
15°0'0"S
15°0'0"S
Janaúba
Minas Gerais
20°0'0"S
20°0'0"S
50°0'0"W
45°0'0"W
40°0'0"W
35°0'0"W
Fonte: Autor
Localizada aproximadamente a 516 m de altitude, seu relevo faz parte da Depressão
São Franciscana, que é dominada por superfícies planas que incidem na direção do Rio São
Francisco.
Em meio a todos os componentes do clima, a precipitação é um dos que mais afeta
diretamente a sociedade, como: na produção agrícola, no planejamento urbano, dentre outros.
Devido a sua grande variabilidade, tanto em quantidade como em duração e tempo de
ocorrência, (SILVA, 2003). Segundo (SANTOS D.M.,2006), a precipitação é o que reflete
17
mais diretamente a instabilidade do tempo e intensidade com que essas variações ocorrem,
podendo ainda, ser considerada como um dos principais fatores responsáveis pelo
desenvolvimento dos sistemas geomorfológicos e a biodiversidade tropical.
Os dados pluviométricos, tanto do ponto de vista de sua ocorrência quanto da sua
quantidade, podem ser analisados pela obtenção das frequências a partir de registros históricos
ou através da elaboração de um modelo teórico (STERN, 1982).
A análise estatística também é uma ferramenta útil para o estudo das chuvas. (BACK,
2001) identificou tendências anuais de precipitação pluvial, no que se refere à distribuição de
frequência, cada uma apresenta uma forma, a qual pode ser aproximada pela utilização da
função de tendência com os parâmetros extraídos da série de dados que foi estudada.
A variabilidade interanual climática se sucede num ritmo e intensidade, variado de um
ano para outro, provocando questionamento quanto à série de tempo mínimo de observações e
à diferenciação do desempenho médio em uma região.
É relevante afirmar o comportamento da região perante o clima para a identificação
dos cenários pluviométricos. Segundo (VAREJÃO, 2007), para cada posto pluviométrico, o
total de precipitação classificado como período seco ou chuvoso é registrado nos quatro
meses consecutivos mais chuvosos e secos de cada ano hidrológico. Ressalta-se que, em
Janaúba, o período seco começa a demonstrar os primeiros sinais em meados de abril, se
intensificando em maio e estendendo-se até meados de setembro. Já o período chuvoso
começa a se estabelecer a partir da segunda metade de setembro, intensificando-se em
novembro e estendendo-se até março.
O tempo na região Norte de Minas Gerais (NMG) é determinado por vários sistemas
meteorológico, como: os Complexos Convectivos de Mesoescala (CCMs) (PONTES DA
SILVA et al., 2011), Zona de Convergência Intertropical (ZCIT) (UVO, 1989), Frentes Frias
(KOUSKY, 1979), Linhas de Instabilidade (COHEN et al., 1995), Vórtices Ciclônicos de
Altos Níveis (VCAN) (KOUSKY E GAN, 1981), entre outros.
O estudo do clima em regiões semiáridas, suas características hidroclimatológicas e a
contribuição da precipitação nas barragens de abastecimento, tanto humano, quanto para o
agronegócio, é fundamental para o planejamento dos órgãos públicos e privados em
municípios onde os volumes anuais de precipitações são baixos e que cada vez mais, sofrem
com a influência direta de eventos extremos de seca.
18
1.1 OBJETIVO GERAL
O objetivo geral do trabalho é estudar a climatologia da região de Janaúba, analisar o
comportamento da chuva no decorrer do período, fazer um estudo de caso durante o período
chuvoso, classificar o tipo de clima do município e avaliar as condições hídricas do
município.
1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Elaborar um método funcional para estimar os volumes de precipitação e a sua
contribuição dentro da barragem que abastece o município.
19
2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
2.1 CLASSIFICAÇÃO CLIMÁTICA DE KOPPEN-GEIGER
Segundo (PELL, M., C., 2007), a classificação climática de Köppen-Geiger, mais
conhecida por classificação climática de Köppen, é o sistema de classificação global dos tipos
climáticos mais utilizados em geografia, climatologia e ecologia. A classificação foi proposta
em 1900, pelo climatologista alemão Wladimir Köppen, tendo sido por ele aperfeiçoada em
1918, 1927 e 1936 com a publicação de novas versões, preparadas em colaboração com
Rudolf Geiger (daí o nome Köppen-Geiger). A classificação é baseada no pressuposto, com
origem na fitossociologia e na ecologia, de que a vegetação natural de cada grande região da
Terra é essencialmente uma expressão do clima nela prevalecente.
Assim, as fronteiras entre regiões climáticas foram selecionadas para corresponder,
tanto quanto possível, às áreas de predominância de cada tipo de vegetação, razão pela qual a
distribuição global dos tipos climáticos e a distribuição dos biomas apresentam elevada
correlação. Na determinação dos tipos climáticos de Köppen-Geiger são considerados a
sazonalidade e os valores médios anuais e mensais da temperatura do ar e da precipitação.
Cada grande tipo climático é denotado por um código, constituído por letras maiúsculas e
minúsculas, cuja combinação denota os tipos e subtipos considerados. De acordo com
(McKNIGHT, T., L., HESS, D., 2000) a classificação de Köppen-Geiger, em certos casos não
distingue entre regiões com biomas muito distintos, pelo que têm surgido classificações dela
derivadas, a mais conhecida das quais é a classificação climática de Trewartha.
Estrutura geral da classificação
A classificação climática de Köppen-Geiger divide os climas em 5 grandes grupos
("A", "B", "C", "D", "E") e diversos tipos e subtipos. Cada clima é representado por um
conjunto variável de letras (com 2 ou 3 caracteres) com a seguinte significação:
• Primeira letra: — uma maiúscula ("A", "B", "C", "D", "E") que denota a
característica geral do clima de uma região, constituindo o indicador do grupo climático (em
grandes linhas, os climas mundiais escalonam-se de "A" a "E", indo do equador aos pólos);
• Segunda letra: — uma minúscula, que estabelece o tipo de clima dentro do grupo, e
denota as particularidades do regime pluviométrico, isto é, a quantidade e distribuição da
precipitação (apenas utilizada caso a primeira letra seja "A", "C" ou "D"). Nos grupos cuja
primeira letra seja "B" ou "E", a segunda letra é também uma maiúscula, denotando a
20
quantidade da precipitação total anual (no caso "B") ou a temperatura média anual do ar (no
caso "E");
• Terceira letra: — minúscula, denotando a temperatura média mensal do ar dos meses
mais quentes (nos casos em que a primeira letra seja "C" ou "D") ou a temperatura média
anual do ar (no caso da primeira letra ser "B").
Um resumo global sinótico das classificações é dado pelo seguinte quadro:
Tabela 1 - Classificação climática de Koppen-Geiger
Fonte: Universidade Federal de Goiás
21
A primeira letra (indicador de grupo)
O significado de cada uma das primeiras letras utilizadas é o seguinte:
Tabela 2 - Descrição dos tipos de Clima
Fonte: Universidade Federal de Goiás
22
A segunda letra (indicador de tipo)
O significado de cada uma das segundas letras utilizadas é o seguinte:
Tabela 3 - Descrição do subclima
Fonte: Universidade Federal de Goiás
23
A terceira letra (indicador de subtipo)
A terceira letra utiliza-se para distinguir climas com diferentes variações de
temperatura do ar, definindo-se com ela subtipos para os climas dos grupos B, C e D:
Tabela 4 - Indicador do subtipo climático
Fonte: Universidade Federal de Goiás
Tipos e subtipos climáticos
Da combinação da primeira e segunda letras dos código acima descritos obtém-se os
seguintes tipos climáticos:
• A : Clima tropical — climas megatérmicos das regiões tropicais e subtropicais
• Af : clima tropical húmido ou clima equatorial
• Am : clima de monção
• Aw : clima tropical com estação seca de Inverno
• As : clima tropical com estação seca de Verão
• B : Clima árido — climas das regiões áridas e dos desertos das regiões subtropicais e de
média latitude
• BS : clima das estepes
• BSh : clima das estepes quentes de baixa latitude e altitude
24
• BSk : clima das estepes frias de média latitude e grande altitude
• BW : clima desértico
• BWh : clima das regiões desérticas quentes de baixa latitude e altitude
• BWk : clima das regiões desérticas frias das latitudes médias ou de grande altitude
• C : Clima oceânico — climas das regiões oceânicas e marítimas e das regiões costeiras
ocidentais dos continentes
• Cf : clima temperado húmido sem estação seca
• Cfa : clima temperado húmido com Verão quente
• Cfb : clima temperado húmido com Verão temperado
• Cfc : clima temperado húmido com Verão curto e fresco
• Cw : clima temperado húmido com Inverno seco
• Cwa : clima temperado húmido com Inverno seco e Verão quente
• Cwb : clima temperado húmido com Inverno seco e Verão temperado
• Cwc : clima temperado húmido com Inverno seco e Verão curto e fresco
• Cs : clima temperado húmido com Verão seco (clima mediterrânico)
• Csa : clima temperado húmido com Verão seco e quente
• Csb : clima temperado húmido com Verão seco e temperado
• Csc : clima temperado húmido com Verão seco, curto e fresco
• D : Clima continental ou climas temperados frios — clima das grandes regiões continentais
de média e alta latitude
• Df : clima temperado frio sem estação seca
• Dfa : clima temperado frio sem estação seca e com Verão quente
• Dfb : clima temperado frio sem estação seca e com Verão temperado
• Dfc : clima temperado frio sem estação seca e com Verão curto e fresco
• Dfd : clima temperado frio sem estação seca e com Inverno muito frio
• Dw : clima temperado frio com Inverno seco
• Dwa : clima temperado frio com Inverno seco e com Verão quente
• Dwb : clima temperado frio com Inverno seco e com Verão temperado
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• Dwc : clima temperado frio com Inverno seco e com Verão curto e fresco
• Dwd : clima temperado frio com Inverno seco e muito frio
• E : Clima glacial — clima das regiões circumpolares e das altas montanhas
• ET : clima de tundra
• EF : clima das calotes polares
• EM : clima das altas montanhas
2.2 CLIMATOLOGIA DE MINAS GERAIS
O Estado de Minas Gerais, por sua localização geográfica, sofre a influência de
fenômenos meteorológicos de latitudes médias e tropicais que imprimem à região
características de um clima de transição. Duas estações bem definidas podem ser
identificadas: uma seca e uma chuvosa (ABREU, M. L., 2010).
A exemplo do território continental brasileiro, o Estado sofre a influência de frentes
frias durante todo o ano. Estas, conhecidas como Frente Polar Atlântica (FPA), se originam,
principalmente do Pacífico Sul. Elas atravessam os Andes no sul do continente e, devido aos
efeitos da rotação do planeta e da presença da Cordilheira, deslocam-se em direção ao
equador com uma orientação noroeste/sudeste. Assim, elas atingem regiões tropicais como o
Rio de Janeiro ou o litoral leste do Nordeste. A massa de ar fria na retaguarda da frente,
originada do sul do continente e, conhecida como Massa Polar (MP), atinge o Estado mineiro
provocando quedas de temperaturas do ar, no verão, que incomodam a população acostumada
com as temperaturas elevadas desta região tropical. (OLIVEIRA, A.,S.,1986)
No inverno, devido ao gradiente de temperatura do ar entre o equador e o polo sul ser
muito intenso, as frentes apresentam um forte gradiente barométrico que gera regiões de
movimento ascendente no lado equatorial do sistema frontal. Esta movimentação do ar origina
precipitação tipicamente frontal, que atinge principalmente a Região Sul do Brasil e o sul do
Sudeste. (ROCHA, A.,M.,G.,C; GANDU, A.,W.,1996)
À medida que a frente fria avança em direção ao equador os gradientes norte-sul
térmico e barométrico diminuem e consequentemente, a precipitação a eles associada. Ainda
assim, alguns sistemas podem atingir a região norte do Brasil, permitindo que apenas a massa
26
de ar frio afete esta área. Neste caso ocorrem os chamados episódios de friagem na região
Amazônica, responsável por valores de temperaturas mínimas absolutas, inferiores a 14 ºC no
centro-sul da região (NIMER, 1989; FISH et. al., 1996).
No verão, o gradiente térmico é pequeno e as frentes continuam atuando sobre o País,
porém, a atividade convectiva a elas associadas é pequena. Deveríamos esperar então, pouca
precipitação sobre Minas Gerais e o Brasil central. Ao contrário, o aquecimento continental
nesta época do ano, gera intensas células de baixa pressão espacialmente distribuídas. Isto
favorece a formação de chuvas intensas no Estado, muitas vezes acompanhadas por ventos,
trovoadas e granizos. Estas células podem se formar localmente e se dissipar rapidamente, ou
se formarem em extensas regiões, configurando núcleos de baixa pressão, principalmente
observados no sudeste da Amazônia e Brasil central. Também nesta estação do ano a região
amazônica apresenta grande concentração de umidade do ar na baixa troposfera, contrastando
com os baixos índices de umidade no sul do continente. (FISH et. AL., 1996)
Segundo (NIMER, 1989) a região Sudeste, e consequentemente o Estado de Minas
Gerais, se caracterizam por ter um clima de transição entre as latitudes tropicais, quentes e, as
médias, temperadas. O Estado é atingido por perturbações de sul, de leste e de oeste. As
correntes perturbadas de sul estão associadas à atuação da FPA e das MP. As perturbações de
leste estariam, segundo o pesquisador, associadas às ondas de leste. Estas são formações
ondulatórias na média e alta atmosfera que se deslocam na região equatorial, de oeste para
leste.
As correntes perturbadas de oeste estão relacionadas a núcleos de baixa pressão,
conhecidos na climatologia por Linhas de Instabilidade Tropical (IT), depressões
barométricas induzidas ou calhas induzidas. Para Nimer, estas IT são observadas como
depressões à superfície e identificadas nas cartas sinóticas, como ondulações nos centros de
alta pressão em superfície, na estação chuvosa. Nimer afirma que alguns autores acreditam
que estas altas podem estar associadas às perturbações na massa equatorial continental
predominante na região amazônica.
27
2.3 BALANÇO HÍDRICO CLIMATOLÓGICO
O balanço hídrico climatológico, desenvolvido por Thornthwaite & Mather (1955) é
uma das várias maneiras de se monitorar a variação do armazenamento de água no solo.
Através da contabilização do suprimento natural de água ao solo, pela chuva (P), e da
demanda atmosférica, pela evapotranspiração potencial (ETP), e com um nível máximo de
armazenamento ou capacidade de água disponível (CAD) apropriada ao estudo em questão, o
balanço hídrico fornece estimativas da evapotranspiração real (ETR), da deficiência hídrica
(DEF), do excedente hídrico (EXC) e do armazenamento de água no solo (ARM), podendo
ser elaborado desde a escala diária até a mensal (CAMARGO, 1971; PEREIRA et al., 1997).
O balanço hídrico climatológico é mais frequentemente apresentado na escala mensal
e para um ano médio, ou seja, o balanço hídrico cíclico, elaborado a partir das normais
climatológicas de temperatura média e chuva do local. De acordo com (CAMARGO &
CAMARGO, 1993), o balanço hídrico climatológico é um instrumento agrometeorológico útil
e prático para caracterizar o fator umidade do clima, sendo sua utilização indispensável na
caracterização climática (VIANELLO & ALVES, 1991; PEDRO JÚNIOR et al., 1994) como,
também, na definição da aptidão agrícola da região estudada (ORTOLANI et al., 1970;
CAMARGO et al., 1974). Além dessas utilidades, o balanço hídrico de Thornthwaite &
Mather (1955), quando empregado de maneira sequencial, ainda possibilita quantificar as
necessidades de irrigação em uma cultura (CAMARGO & PEREIRA, 1990) e a relacionar o
rendimento das culturas com o déficit hídrico (JENSEN, 1968; DOOREMBOS & KASSAN,
1994).
2.4 SISTEMAS METEOROLÓGICOS
Este tópico está organizado em cinco sessões que são os principais sistemas
meteorológicos que atuam na região de Janaúba. Na primeira sessão, discute-se sobre a Alta
da Bolívia (AB), seguido de Sistemas Frontais ou Frentes Frias, a terceira parte em VCAN, a
quarta parte na ZCOU e a quinta parte é discutida a ZCAS.
28
2.4.1 ALTA DA BOLÍVIA
A Alta da Bolívia (AB) é uma circulação anticiclônica em altos níveis que surge no
período da primavera, verão e outono (SIGNORINI, 2001 e SELUCHI et al., 2003). Essa alta
está associada a um ciclone barotrópico em superfície.
Conforme sugerido por Nobre e Molion (1988), a região semiárida do NEB é
consequência de sua proximidade à região Amazônica, onde se observa movimentos
convectivos intensos e amplos. Isto é, o ar ascende sobre a Amazônia, adquire movimentos
anticiclônicos em altos níveis (AB) e diverge gerando um ramo descendente e uma forte
inversão de subsidência sobre o oceano Atlântico sul e posteriormente sobre o NEB. Tal
configuração inibe o desenvolvimento de nuvens e consequentemente estão associados a um
período mais seco do ciclo anual.
2.4.2 SISTEMAS FRONTAIS OU FRENTES FRIAS
Um mecanismo importante de produção de chuva para o sul do Nordeste (SNE) e para
o este do Nordeste (ENE) é a penetração de sistemas frontais, ou seus restos, entre as latitude
5°S e 18°S (MOLION, 2009). A penetração até latitudes equatoriais ocorre mais
frequentemente no inverno do Hemisfério Sul (HS), pois o posicionamento médio da ZCIT, o
equador meteorológico, é em torno de 10°N a 14°N nessa época. Oliveira (1986), através de
uma climatologia usando imagens de satélites geoestacionários entre 1979-1984, verificou
que os sistemas frontais freqüentemente se associam e interagem com convecção tropical,
embora nem todos os sistemas frontais o façam com a mesma intensidade. Há uma variação
mensal no número de eventos de associação de sistemas frontais com a convecção.
Para haver forte interação entre os sistemas frontais e a convecção, parece ser
necessário que os sistemas frontais apresentem ampla penetração continental, sendo a região
entre 15° S e 25°S uma das regiões preferenciais para essas ocorrências. Durante a primaveraverão do HS, os sistemas frontais se posicionam preferencialmente sobre a parte central do
continente sul americano, com seu eixo no sentido NW-SE, de inclinação variável, criando
uma zona de convergência de umidade que, posteriormente, foi denominada zona de
convergência do Atlântico Sul (ZCAS). O deslocamento da ZCAS para 12°- 15°S, e sua
permanência com atividade intermitente, causa a estação chuvosa (novembro a março) do
SNE. Entre abril e julho, observou-se que a uma zona de convergência se instala sobre a costa
29
leste do NE (ZCEN) e constitui-se no mecanismo dinâmico mais importante para a produção
de chuvas sobre o ENE, que apresenta seus quatro meses mais chuvosos nesse período. A
umidade, que converge sobre o continente e alimenta a ZCEN, é originado no Atlântico Sul e,
se as temperaturas da superfície do mar (TSM) apresentarem anomalias positivas, como
geralmente ocorrem nos anos chuvosos, o transporte de umidade é maior e a ZCEN mais
intensa.
A estrutura vertical da ZCEN, a julgar pelas imagens de satélites e sondagens do
AMSU, é rasa (até 700 hPa), ocasionalmente apresentando um cavado fraco em níveis
médios, que se posiciona na direção NW-SE, sobre a região costeira. Existem duas hipóteses
de formação da ZCEN. A primeira hipótese é que ZCEN nada mais seja que a ZCAS
deslocada para latitudes baixas, já que a ZCIT começa a se dirigir para o HN a partir de abril,
porém de estrutura vertical rasa. Nesse caso, de acordo com Gan (1999), para a ZCEN se
formar, seria necessária a penetração de uma frente fria, ou um cavado em altos níveis, para
organizar a convecção tropical.
O cavado em baixo nível atuaria para manter a convecção estacionária e o mecanismo CISK
(Instabilidade Condicional de Segunda Ordem) manteria a convecção por um período maior.
A segunda hipótese é que a ZCEN seja resultante da interação da convecção tropical e
convergência de umidade, transportada pelos Alísios, em baixos níveis que aconteceria
preferencialmente nesse período.
2.4.3 VÓRTICES CICLÔNICOS DE ALTOS NÍVEIS (VCAN)
Os VCANs podem ser classificados de acordo com sua origem e formação em dois
tipos: de Palmer e de Palmén (FRANK, 1970). Os de Palmer originam-se em latitudes
tropicais e ocorrem na primavera, verão e outono, sendo mais frequentes no verão (FRANK,
1970; KOUSKY e GAN, 1981). São encontrados no NEB. Já os de Palmén formam-se em
latitudes subtropicais e surgem em qualquer época do ano principalmente no inverno
(PALMER 1951; SIMPSON, 1952). Na literatura, são conhecidos como vórtices
desprendidos (GAN, 1982).
Kousky e Gan (1981) encontraram vórtices ciclônicos sobre o Nordeste do Brasil e
utilizaram dados convencionais para determinar o comportamento desses e seu mecanismo de
formação.
30
Paixão e Gandu (2000) analisaram o campo de vento e classificaram os VCANs na
região Tropical em quatro tipos quanto a sua formação: Clássica, Alta, Africana I e Africana
II.
O VCAN de formação clássica se origina devido à intensificação da crista associada à
AB e, consequentemente, do cavado a leste, formando em um último momento um vórtice
ciclônico sobre o Atlântico, decorrentes de incursão de sistemas frontais para latitudes baixas
como sugerido por Kousky e Gan (1981). Os estágios de desenvolvimento deste mecanismo
podem ser visto na Figura 2.
Figura 2 - Esquema de formação para o VCAN do tipo Palmer clássico sobre o Oceano Atlântico
Tropical Sul.
Fonte: Pontes da Silva (2011).
2.4.3.1 ESTRUTURA VERTICAL DO VCAN
Quanto à estrutura vertical, no VCAN observa-se um movimento descendente de ar
frio e seco no seu centro, de altos para médios níveis, enquanto em sua periferia, o ar quente
ascende com formação de nuvens. Assim desenvolve-se do ponto de vista termodinâmico uma
circulação térmica direta, (RAMAGE, 1962; FRANK, 1966; FRANK, 1970; KOUSKY e
GAN, 1981; GAN, 1983) onde o ar quente sobe e o ar frio desce. Um esquema da estrutura
vertical do VCAN proposto por Kousky e Gan (1981) é ilustrado na Figura 3.
31
Figura 3 - Esquema de um corte vertical do vórtice ciclônico no Atlântico Sul.
Fonte: Kousky e Gan (1981).
2.4.4 ZONA DE CONVERGÊNCIA DO ATLÂNTICO SUL (ZCAS)
A Zona de Convergência do Atlântico Sul (ZCAS) é um importante sistema
meteorológico atuante na América do Sul no verão austral e que marca a estação chuvosa
devido aos períodos associados de intensa precipitação. Caracterizada por uma banda de
nebulosidade bem marcada orientada noroeste-sudeste, atua desde o sul região Amazônica até
sudoeste do Atlântico Sul, passando pelas regiões centro-oeste e sudeste do Brasil, tem uma
duração mínima de 4 dias, conforme descrito em alguns estudos (FERREIRA et al., 2004)
podendo persistir por 10 dias ou mais.
Nos baixos níveis uma situação de ZCAS é caracterizada por convergência de
umidade ao longo da orientação NO-SE, favorecida pelo Jato de Baixos Níveis (JBN),
escoamento oriundo da canalização dos alísios que adentram o continente sul-americano na
região tropical, transportando vapor d’água proveniente do Atlântico Equatorial e da bacia
Amazônica em direção ao Atlântico Sudoeste. Outra circulação importante para manter a
convergência nos baixos níveis é a Alta Subtropical do Atlântico Sul (ASAS), já que seu
movimento anticiclônico sobre o oceano, centrado em aproximadamente 30ºS, transporta
vapor d’água em direção à costa sudeste do Brasil, intensificando a convergência de umidade
já existente. Tanta umidade disponível torna viável o fato da região da ZCAS ser de alta
variabilidade convectiva. (PESQUERO et al., 2010)
Em níveis médios pode-se notar um cavado à leste da Cordilheira dos Andes também
orientado NO-SE que dá suporte para a persistência da nebulosidade e da precipitação
associada, já que à leste do cavado encontra-se uma região de intensa vorticidade negativa que
induz baixa pressão em superfície e, consequentemente, propicia convergência de massa (e
32
umidade). Ainda no nível de 500 hPa observa-se intenso levantamento vertical, através de
valores negativos de Omega , constatando a atividade convectiva ao longo da banda.
(PESQUERO et al., 2010)
Já nos altos níveis observam-se bem marcadas e posicionadas duas circulações típicas
do verão da América do Sul: a Alta da Bolívia (AB) e o Cavado do Nordeste (CN) que pode,
ou não, ter vórtice associado. A AB é um anticiclone de altos níveis, consequência da intensa
liberação de calor latente proveniente da convecção amazônica e de um ciclone térmico em
baixos níveis, a Baixa do Chaco, oriundo do aquecimento superficial na região do altiplano
boliviano. Esse tipo de escoamento é uma resposta aos processos dinâmicos e termodinâmicos
ocorridos em superfície e evidenciam a convergência de umidade lá ocorrida. Outra
característica importante nos altos níveis para um caso de ZCAS são valores de divergência
positivos, bem marcados na orientação de atuação, que comprova a presença de convecção já
marcada nos outros níveis. (NÓBILE TOMAZIELLO, 2010),
É importante frisar que para um caso de ZCAS bem estabelecida, ou clássica, os
campos de convergência em baixos níveis, velocidade Omega negativa em médios níveis e
divergência em altos níveis se mostram em fase, ou seja, concordando espacialmente entre si,
corroborando a presença de nebulosidade convectiva com certa persistência na orientação
NO-SE. (PALLOTTA, M.; NAKAZATO, R., Y;2010)
2.4.5 ZONA DE CONVERGÊNCIA DE UMIDADE (ZCOU)
O conceito de Zona de Convergência de
Umidade (ZCOU) foi introduzido à
comunidade meteorológica pelo Grupo de Previsão de Tempo do Centro de Previsão do
Tempo e Estudos Climáticos (GPT-INPE) devido à verificação de variações no padrão de
estabelecimento das
ZCAS consolidadas dia à dia no ambiente
(SACRAMENTO NETO et al., 2010).
operacional
A ZCOU se assemelha à ZCAS em vários
parâmetros, como o fato de ambas serem zonas de convergência de umidade marcadas por
nebulosidade e precipitação intensas, porem há diferenças no padrão de escoamento clássico,
principalmente em médios e baixos níveis, que desfavorecem a persistência e organização da
banda de nebulosidade/precipitação, caracterizando assim uma ZCOU ao invés de ZCAS. O
estudo de Sacramento et al. (2010) apresenta todas as características descritas de uma ZCOU
descritas no presente estudo. Segundo o GPT-CPTEC, em termos puramente ligados ao
33
tempo de persistência, uma ZCOU pode ser caracterizada em situações onde os padrões são
similares aos de ZCAS, porem a duração do sistema é de apenas 3 dias.
Há ressalva de que caso o padrão persista por um quarto dia, o sistema passa a ser
considerado ZCAS. Ainda no âmbito da duração, uma ZCOU pode ser atribuída à uma
situação previamente estabelecida de ZCAS em situação de dissipação, onde ainda é possível
ser identificada uma banda de nebulosidade organizada.
Saindo do âmbito temporal, pois há ocorrência de ZCOU com mais do que 3 dias de
duração, a analise de escoamento e convergência nos diferente níveis da atmosfera apresenta
características expressivas. Em níveis médios observa-se o deslocamento de cavados entre o
norte e nordeste da Argentina, o Paraguai, o Mato Grosso do Sul e a região sul do Brasil. O
fato desses cavados se movimentarem consideravelmente quebra o padrão de persistência de
nebulosidade e precipitação já descritas para a situação de ZCAS, desfavorecendo os
escoamentos típicos dos níveis abaixo. (PALLOTTA, M.; NAKAZATO, R., Y;2010)
Em baixos níveis, por consequência do movimento da troposfera média, verifica-se
uma desconfiguração do JBN, que não apresenta orientação preferencial NO-SE, podendo
apresentar bifurcação para Sul ou mesmo não se estabelecer adequadamente. Como a
convergência de umidade acompanha o escoamento do JBN, no caso de ZCOU ela fica
desfavorecida, podendo até se encontrar direcionada para o Sul do Brasil, ou da Argentina,
não gerando nebulosidade. Vale ressaltar que para uma situação estabelecida de ZCOU, já
que a persistência é quebrada, os campos de convergência em baixos níveis aparecem
relativamente defasados quando comparados com os campos de Omega negativo em 500 hPa,
que mesmo assim apresentam uma área relativamente bem organizada de ascensão de ar.
Neste caso a banda de nebulosidade associada não se apresenta bem organizada.
(PALLOTTA, M.; NAKAZATO, R., Y;2010)
34
3 METODOLOGIA
3.1 ESTUDO DA PLUVIOMETRIA
Para análise do comportamento das chuvas, cada região procede na interferência de
fatores de ordem estática e de natureza dinâmica. Dentre os fatores estáticos ressalta-se: à
influência da localização geográfica, do relevo, da cobertura vegetal e uso do solo, etc.
SILVA (2003).
O uso de funções de probabilidade está diretamente ligado à natureza dos dados a que
se relacionam. Algumas têm boa capacidade de estimação para pequenos números de dados,
outras requerem grandes séries de observações. Respeitado o aspecto da representatividade
dos dados, a estimativa dos seus parâmetros, para uma dada região, podem ser estabelecidas
como de uso geral, sem prejuízo da precisão na estimação da probabilidade (CATALUNHA,
2002).
A partir disso, foram elaborados critérios para discriminar a relação de cada período:
Período seco: aquele em que o total de precipitação, acumulada nos quatro meses
consecutivos mais chuvosos, é igual ou menor que o valor correspondente a probabilidade de
25%;
Período chuvoso: aquele cujo total de precipitação, acumulado nos quatro meses
consecutivos mais chuvosos, é superior ao valor correspondente à probabilidade de 75%.
Foram utilizadas para este estudo séries históricas de 17 postos pluviométricos
extraídas do sistema Hidroweb da Agência Nacional de Águas (ANA) e do Instituto Nacional
de Meteorologia (INMET) - Figura 4.
35
Figura 4 - Localização dos postos utilizados no estudo.
Fonte: Autor
Nesta figura encontram-se todos os postos utilizados para o estudo da pluviometria.
Como existem poucos postos com dados climatológicos disponíveis (temperatura, umidade, e
demais parâmetros), fez-se necessário a utilização de postos mais distantes da bacia
hidrográfica em estudo, para a melhoria da interpolação na confecção dos mapas e
apresentação de um melhor resultado. Existem demais postos que não foram utilizados,
devido ao curto espaço da série climatológica, sendo os mesmos descartados. Na tabela 5
estão listados todos os postos pluviométricos que foram analisados para o estudo, sendo
utilizados apenas os que possuíam as séries mais longas. As séries possuem um período
médio compreendido entre os anos 1970 a 2009 (39 anos de série). Os postos que
apresentaram falhas foram passados por um sistema de preenchimento de falhas e análise de
consistência, para que fossem tornados válidos para avaliação da pluviometria da região.
No preenchimento, foram interpolados os três postos mais próximos ao posto com
falhas, depois foi calculado o método de consistência para os mesmos. O resultado teve uma
eficácia de aproximadamente 95%, onde os considerados de baixa consistência foram
descartados.
36
Tabela 5: Postos Utilizados no estudo.
Código
Nome
Latitude
Longitude
01542006
Serranopolis
-15:48:0
-42:53:0
01542016
Serra Branca
-15:38:12
-42:56:37
01543000
Açude Bico da Pedra
-15:49:0
-43:18:0
01543001
Barreiro do Jaiba
-15:37:0
-43:35:0
01543005
Gorotuba
-15:50:0
-43:12:0
01543007
Pai Pedro
-15:31:0
-43:3:0
01543009
Porteirinha
-15:45:0
-43:1:0
01543010
Riacho dos Machados
-15:59:0
-43:3:0
01543013
Janaúba
-15:46:32
-43:16:47
01543017
Janaúba (RURALMINAS) -15:47:0
-43:18:0
01543018
Barreiro do Jaiba
-15:37:0
-43:35:0
01543020
Jacaré Grande
-15:27:40
-43:17:20
01643000
Barreiro da Raiz
-16:2:0
-43:16:0
01643019
Ponte de Rodagem
-16:46:0
-43:42:0
01643028
Riacho dos Machados
-16:0:16
-43:2:48
01643037
Nova Esperança
-16:34:35
-43:56:36
01644028
São João da Vereda
-16:42:9
-44:7:2
Fonte: Autor
3.2 MÉTODO PARA AVALIAÇÃO DA PLUVIOMETRIA
Foram considerados todos os postos num buffer de 10 km do município de Janaúba.
Os postos passaram por uma análise de consistência onde foram considerados falhos os dias
com precipitação superior a 200 mm. Também foram considerados falhos os dias em que após
uma sequência de falhas a precipitação foi superior a 150 mm. Foram considerados
inconsistentes e consequentemente desconsiderados os dias em que a precipitação em
comparação com um pluviômetro vizinho com distância máxima de 1000 m, tenha tido
37
diferença de 50 mm. Estes foram os critérios utilizados para descartar os dados de baixa
consistência.
Os dias em que houve falha em até 30% do mês foram preenchidos pelo método do
inverso da distância ao quadrado. Os gráficos apresentam os totais anuais, consideradas a
disponibilidade de dados e a análise de consistência. Os espaços em branco representam os
anos descartados pela metodologia descrita acima, ou o período em que a estação foi
desativada.
3.3 PREENCHIMENTO DE FALHAS
Na etapa de tratamento dos dados, foi considerado como falha o dia onde a estação
pluviométrica não registrou valor real, sendo este substituído pelo valor – 1. Quando
verificada a existência de falha em um ou sequencia de dias, foi considerada a influência de
informações das estações vizinhas. Este procedimento foi realizado através do método do
inverso da distância ao quadrado, que atribui um valor ao ponto onde houve falha, baseandose nos valores vizinhos, ponderados pelo inverso da distância ao quadrado, entre o ponto com
falha e o ponto com informação. A equação (1) a seguir descreve a formulação matemática
deste procedimento, onde
é o valor da precipitação que se deseja obter,
posto para um posto vizinho,
é a precipitação ocorrida no posto e
é a distância do
é o número de postos
utilizados para o cálculo.
(1)
Foram considerados ponderadores para uma estação pluviométrica , as quatro
estações pluviométricas mais próximas, sem falhas, distantes no máximo 5 km da estação em
questão.
3.4 CONSISTÊNCIA DOS DADOS PLUVIOMÉTRICOS
Para analisar a consistência dos dados pluviométricos após a etapa de preenchimento
de falha, foi realizada uma avaliação diária nos dados tratados.
Um dado diário era considerado inconsistente quando: (i) a precipitação diária num
posto era maior que sua média mensal; (ii) a precipitação após um período de falhas fosse
38
superior à sua média mensal, e (iii) a precipitação num posto apresentasse uma diferença
superior à 50 mm em comparação com pluviômetros vizinhos.
Para os dados representativos para o município de Janaúba, segundo o critério
consistência dos dados pluviométricos, foram considerados inconsistentes 0,3% dos dados
tratados.
3.5 BALANÇO HÍDRICO CLIMATOLÓGICO
3.5.1 EVAPOTRANSPIRAÇÃO
A Evapotranspiração (ETP) é a forma pela qual a água da superfície terrestre passa
para a atmosfera no estado de vapor, tendo um papel muito importante no ciclo hidrológico.
Neste processo, são envolvidas a evaporação da água de superfície (rios, lagos e lagoas,
represas, oceanos, dentre outros), dos solos, da vegetação úmida (por causa da chuva) e a
transpiração dos vegetais. (ALLEN, 2006)
Os mapas de balanço hídrico deste trabalho foram gerados através de uma equação
bastante utilizada para a estimativa da evapotranspiração potencial: Equação de Thornthwaite.
O termo ETP foi criado para representar a perda natural de água do solo vegetado para a
atmosfera através de ação conjunta da evaporação e transpiração. Os resultados gerados por
este método são bastante satisfatórios quando se dispõe de poucos dados de entrada. A
equação (2) serve para calcular a evapotranspiração em intervalo de tempo mensal, a partir de
dados de temperatura.
(2)
onde E é a transpiração potencial (mm.mês-1); FC é um fator de correção; T é a temperatura
média do mês (oC); e a e I são coeficientes calculados segundo as equações (3) a seguir:
39
(3)
onde j é cada um dos 12 meses do ano e Tj é a temperatura média de cada um dos 12 meses.
3.5.2 PROCEDIMENTO PARA CÁLCULO DO BALANÇO HÍDRICO
O roteiro a seguir foi utilizado para a elaboração do Balanço Hídrico Climatológico
Normal, ou seja, para um ano cíclico e foi baseado nos procedimentos de cálculo do prof. Dr.
Paulo Cesar Sentelhas da ESALQ/USP, de 2012.
1) Estimativa da Evapotranspiração (ETP) – estimou-se a ETP com o método mais
adequado para a região, em função dos dados meteorológicos disponíveis;
2) Obtenção de dados de chuva (P) – esses dados foram obtidos junto ao banco de
dados meteorológicos do Inmet e Hidroweb.
3) Calcular (P-ETP), mantendo-se os sinais positivos (+) e negativos (-)
A partir daqui foram preenchidas as colunas a seguir com o Negativo Acumulado
(NAc) e água armazenada no solo (ARM) simultaneamente, iniciando-se com o primeiro mês
com valor de (P-ETP) < 0, após uma sequencia de valores positivos de (P-ETP), ou seja no
início da estação seca. Porém, o valor de ARM determinado para se iniciar o Balanço Hídrico
Climatológico Normal (BHC), foi o do último mês (período) da estação úmida [com (P-ETP)
≥ 0]. A determinação do ARM no último período da estação úmida seguiu as seguintes
condições:
A – se Σ(P-ETP) anual ≥ 0 ARM = CAD no último período da estação úmida
B – se Σ(P-ETP) anual < 0, mas Σ(P-ETP) + ≥CAD ⇒ Idem a A
C – se Σ(P-ETP) anual < 0 e Σ(P-ETP) + < CAD ⇒ NAc = CAD*Ln [(Σ(P-ETP)
+/CAD)/(1 - e Σ(P-ETP) - /CAD))] no último período da estação úmida
4) Determinação do NAc e do ARM
Se (P-ETP) < 0 Calcula-se o NAc, ou seja os valores de (P-ETP) negativos, e
posteriormente se calcula o valor do ARM (ARM = CAD e -|NAc/CAD|)
Se (P-ETP) ≥ 0 Calcula-se primeiro o ARM [ARM = ARM anterior + (P-ETP)] e
posteriormente calcula-se o NAc [NAc = CAD Ln (ARM/CAD)]. Nesse caso o NAc deve ser
determinado no caso de haver um próximo período com (P-ETP) < 0
40
5) Cálculo da alteração da umidade no solo (ALT = ∆ARM)
ALT = ARM – ARM anterior (ALT > 0 reposição; ALT < 0 retirada de água do
solo).
6) Determinação da ETR (Evapotranspiração Real)
Se (P-ETP) < 0 ETR = P + |ALT|
Se (P-ETP) ≥ 0 ETR = ETP
7) Determinação da DEF (Deficiência hídrica = o quanto o sistema solo-planta
deixou de evapotranspirar)
DEF = ETP – ETR
8) Determinação do EXC (Excedente hídrico, que corresponde à água que não pode
ser retida e drena em profundidade = água gravitacional)
Se ARM < CAD EXC = 0
Se ARM = CAD EXC = (P-ETP) – ALT
3.6 BACIA HIDROGRÁFICA DE DRENAGEM
O rio Gorotuba foi represado para construção da Barragem Bico da Pedra. O
reservatório do Bico da Pedra está localizado no vale do rio Gorotuba, nos municípios de
Januária e Porteirinha, já a Barragem, está localizada a cerca de 8 km do centro de Janaúba
(Tabela 6). A hidrografia do reservatório decorre do represamento do rio Gorotuba, o qual
nasce no município de Francisco Sá e percorre o município de Janaúba, banhando a cidade no
sentido sul-norte e fazendo divisa com os municípios de Riacho dos Machados, Porteirinha e
Nova Porteirinha à leste. Além disso, é o principal rio do município, onde gira em torno toda
a vida histórica, econômica e social do município e das áreas próximas.
Tabela 6 - Reservatório Bico de Pedra. Dados Gerais.
Região
Norte de Minas
Nome do Vale
Gorotuba
Município
Janaúba/Porteirinha
Localização
8 km de Janaúba
Distância de Montes Claros
136 km
Distância de Belo Horizonte
537 km
41
Latitude
15º49´S
Longitude
43º 14´W Gr
Foz
Médio São Francisco
Fechamento da Barragem
01/12/1979
Fonte: CODEVASF
A represa “Bico da Pedra” armazena um volume de 750.000.000 m³ de água (Tab. 6).
O lago possui 10.000 hectares de área inundada. As vazões são sempre iguais ou superiores a
6,5 m3.s-1 o que pressupõe, em princípio, um elevado tempo de retenção da água, algo como
850 dias (considerando o quociente entre o volume útil e a descarga mínima garantida (Tabela
7).
Tabela 7 - Hidrologia do reservatório do Bico da Pedra, Janaúba, MG.
Bacia hidrográfica
120 km2
Área inundada
10.000 hectares
Volume máximo
750 x 106 m3
Volume útil
481 x 106 m3
Cota normal de operação
553 m
Cota mínima
543 m
Descarga mínima garantida
6,5 m3.s-1
Vazão média regularizada
8,0 m3.s-1
Fonte: CODEVASF
O reservatório do Bico da Pedra é composto por um eixo central e dois braços
importantes um ao sul, onde desemboca o rio Gorotuba à montante e outro à leste. Ele tem um
aspecto morfométrico típico com um afunilamento do eixo central logo antes da barragem
devido a formações montanhosas muito acentuadas (figura 5).
42
Figura 5 - Área de Contribuição da Barragem Bico de Pedra - MG.
4 RESULTADOS
Neste capítulo, serão apresentados os resultados do comportamento das chuvas na
região de Janaúba, comportamento da temperatura no decorrer do ano, a relação entre
temperatura e precipitação, os resultados do balanço hídrico e os cálculos para estimativa no
nível da barragem do rio Gorotuba.
A precipitação média do município de Janaúba apresenta dois períodos bem definidos,
um seco e outro chuvoso, como mostrado na Figura 6. O período seco, que é compreendido
entre os meses de abril a outubro, é assim caracterizado devido à circulação de sistemas de
alta pressão, denominados anticiclones, que atuam sobre a região inibindo a convecção do ar.
Como consequência, não há condição favorável para formação de nuvens convectivas e
precipitação relevante. Julho é considerado o mês mais seco em relação à climatologia local,
com a média mensal de 0,79 mm. Entretanto, a partir da segunda quinzena de setembro, é
possível observar chuvas de intensidade fraca e em alguns casos, moderada, devido à
circulação dos ventos úmidos oriundos do oceano, auxiliando na formação de nuvens do tipo
estratiformes. Já outubro, é caracterizado como o mês de transição entre o período seco e
chuvoso na região.
Os meses compreendidos entre novembro e março são os mais chuvosos,
influenciados em grande parte pela atuação da Zona de Convergência do Atlântico Sul
43
(ZCAS), o qual é um sistema caracterizado por uma banda persistente de precipitação e
nebulosidade convectiva orientada no sentido noroeste-sudeste, que se estende desde o sul da
Amazônia ao Atlântico Sul-Central por alguns milhares de quilômetros. A ZCAS pode ser
considerada como o principal sistema de grande escala responsável pelo regime de chuvas na
região de Janaúba. Dezembro é considerado o mês mais chuvoso em relação à climatologia
local, com a média mensal de 164,3mm. É possível destacar também, os meses de novembro
(153,2mm) e janeiro (151,6mm).
Figura 6 - Climatologia mensal de precipitação em Janaúba (1970-2009).
Climatologia mensal de precipitação em
Janaúba (1970-2009)
180
160
140
120
100
80
60
40
20
0
Precipitação (mm)
Fonte: Autor
4.1 ANÁLISE DA PLUVIOMETRIA DIÁRIA
Os gráficos de pluviometria diária foram gerados para todos os meses em intervalos de
dez anos, a partir do ano de 1970, para uma melhor visualização do comportamento das
precipitações. Através dos gráficos diários, é possível estimar o tipo de chuva característica,
sendo proveniente de nuvens convectivas ou estratiformes. Também foi elaborado um estudo
de frequência de precipitação em intervalos de classe para o município de Janaúba, com a
finalidade de observar os padrões de sua distribuição, bem como reconhecer a variabilidade
interanual dessas ocorrências durante o período chuvoso e seco, como mostra a tabela 8.
Analisando a pluviometria, e posteriormente as outras variáveis, como a temperatura e
44
condições de umidade e armazenamento de água no solo, foi possível caracterizar o tipo de
clima na região.
Tabela 8 - Frequência de precipitação diária registrada entre os anos de 1970 a 2009.
Meses
Janeiro
Fevereiro
Março
Abril
Maio
Junho
Julho
Agosto
Setembro
Outubro
Novembro
Dezembro
Fonte: Autor
Registros
1333
1192
1333
1282
1333
1282
1328
1328
1275
1333
1290
1333
Sem chuva
895
896
979
1138
1285
1277
1319
1317
1200
1076
808
816
Com chuva
438
296
354
144
48
13
9
11
75
257
482
517
>=20mm
124
52
71
28
4
1
0
1
7
41
113
126
4.1.1 PLUVIOMETRIA DIÁRIA DA FASE CHUVOSA (NOVEMBRO, DEZEMBRO,
JANEIRO, FEVEREIRO E MARÇO)
Os meses de janeiro, fevereiro, março, novembro e dezembro são caracterizados pelo
grande volume e frequência de precipitação na região de Janaúba. Sendo comum notar
acumulados de precipitação com valores totais acima de 30 mm diários. Esse fato se deve a
presença da ZCAS, que influencia diretamente na gênese de nebulosidade convectiva e
também no regime de chuvas.
As análises feitas no trabalho indicam que a ZCAS tende a se posicionar mais ao
norte, no inicio da fase quente anual (novembro, dezembro e janeiro), deslocando-se
posteriormente para o sul, podendo variar de 10-15° de latitude. Esse fato é bem visível
quando se analisa a climatologia mensal, onde no inicio da fase quente, os acumulados são
maiores do que no final dela (fevereiro e março).
Também é importante ressaltar que no verão, com o gradiente térmico pequeno, as
frentes frias que atingem a região Norte de Minas Gerais, tem atividade convectiva pequena,
provocando chuvas, geralmente de intensidade fraca, com nuvens rasas, predominantemente
estratiformes. Isto é possível observar na maioria dos gráficos de precipitação diária do
período chuvoso, onde os totais diários não ultrapassam os 30 mm/dia. Porém, o aquecimento
continental desta época do ano, gera intensas células de baixa pressão, formadoras de nuvens
convectivas isoladas, que podem atingir ocasionalmente a região de Janaúba. Essas nuvens
cumuliformes, geralmente têm grande desenvolvimento vertical e topo frio, o que favorece a
45
formação de chuvas intensas, muitas vezes acompanhadas de rajadas de vento, trovoadas e em
algumas ocasiões, podendo provocar queda de granizo. Essas células tem formação rápida e
normalmente se dissipam em um curto espaço de tempo.
Os gráficos da pluviometria diária de novembro (figuras 7, 8, 9 e 10) tem um
comportamento semelhante, característico de chuvas estratiformes, porém foi possível
observar eventos de chuva intensa, em que os volumes diários provocaram chuvas de
intensidade elevada.
Figura 7 - Pluviometria diária do mês de Novembro no decênio 1970/1979 (mm/dia).
Pluviometria diária do mês de Novembro no
decênio 1970/1979 (mm/dia)
Pluviometria (mm/dia)
80
70
1970
60
1971
1972
50
1973
40
1974
30
1975
20
1976
10
1977
1978
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
1979
Dia do mês
Fonte: Autor
Nos gráfico 8 e 9, de pluviometria diária do mês de novembro no decênio 1980/1989 e
1990/1999, é possível observar que as chuvas são bem distribuídas ao longo dos anos, com
alguns eventos de chuva mais intensos, como o ocorrido no final do mês de 1985, com valores
chegando a 75 mm/dia. Vale destacar os eventos de chuva extrema ocorrido nos anos de 1995
e 1996, onde os valores diários de precipitação atingiram 140 e 158 mm/dia respectivamente,
provavelmente causados pela atuação de formações de nebulosidade bastante convectiva. No
último decênio em estudo, as chuvas tiveram um comportamento mais uniforme,
46
predominantemente estratiforme, com valores menos intensos e chuvas mais contínuas, o que
é positivo para a recarga hídrica do solo na região de Janaúba.
Figura 8 - Pluviometria diária do mês de novembro no decênio 1980/1989 (mm/dia).
Pluviometria diária do mês de Novembro no
decênio 1980/1989 (mm/dia)
80
1980
Pluviometria (mm/dia)
70
1981
60
1982
50
1983
40
1984
30
1985
20
1986
10
1987
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
Dia do mês
1988
1989
Fonte: Autor
Figura 9 - Pluviometria diária do mês de novembro no decênio 1990/1999 (mm/dia)
Pluviometria diária do mês de Novembro no
decênio 1990/1999 (mm/dia)
180
1990
Pluviometria (mm/dia)
160
1991
140
120
1992
100
1993
80
1994
60
1995
40
1996
20
1997
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
1998
Dia do mês
1999
Fonte: Autor
47
Figura 10 - Pluviometria diária do mês de Novembro no decênio 2000/2009 (mm/dia)
Pluviometria (mm/dia)
Pluviometria diária do mês de Novembro no
decênio 2000/2009 (mm/dia)
200
180
160
140
120
100
80
60
40
20
0
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
Dia do mês
2008
2009
Fonte: Autor
Nos gráficos de pluviometria diários do mês de dezembro (figuras 11, 12, 13 e 14),
percebe-se um aumento no número total de dias com chuva, se comparado com os outros
meses do ano, porém, também se percebe que essa chuva é predominantemente estratiforme,
provocada pela atuação da ZCAS e também da ZCOU. Somente em um caso, ocorrido no ano
de 1987, ocorreu uma chuva com valores próximos aos 100 mm/dia, possivelmente provocada
por complexos convectivos que se formaram na região norte de Minas Gerais.
48
Figura 11 - Pluviometria diária do mês de dezembro no decênio 1970/1979 (mm/dia)
Pluviometria diária do mês de Dezembro no
decênio 1970/1979 (mm/dia)
Pluviometria (mm/dia)
60
1970
50
1971
40
1972
1973
30
1974
20
1975
10
1976
1977
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31
1978
Dia do mês
1979
Fonte: Autor
Figura 12 - Pluviometria diária do mês de dezembro no decênio 1980/1989 (mm/dia)
Pluviometria diária do mês de Dezembro no
decênio 1980/1989 (mm/dia)
120
1980
Pluviometria (mm/dia)
100
1981
1982
80
1983
60
1984
40
1985
1986
20
1987
0
1988
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10111213141516171819202122232425262728293031
Dia do mês
1989
Fonte: Autor
49
Figura 13 - Pluviometria diária do mês de dezembro no decênio 1990/1999 (mm/dia)
Pluviometria diária do mês de Dezembro no
decênio 1990/1999 (mm/dia)
80
1990
Pluviometria (mm/dia)
70
1991
60
1992
50
1993
40
1994
30
1995
20
1996
10
1997
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31
Dia do mês
1998
1999
Fonte: Autor
Figura 14 - Pluviometria diária do mês de dezembro no decênio 2000/2009 (mm/dia)
Pluviometria diária do mês de Dezembro no
decênio 2000/2009 (mm/dia)
90
2000
Pluviometria (mm/dia)
80
2001
70
60
2002
50
2003
40
2004
30
2005
20
2006
10
2007
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31
2008
Dia do mês
2009
Fonte: Autor
50
Nos meses de janeiro dos quatro decênios estudados (figuras 14, 15, 16 e 17), o
comportamento das chuvas foi bastante semelhante a dezembro, porém percebendo uma
diminuição gradual do número de dias com chuva. A intensidade das chuvas seguiu o mesmo
comportamento de dezembro, provavelmente sob influencia das ZCAS e ZCOU, que se
caracterizam chuvas predominantemente estratiformes, ocasionadas pela borda destes
eventos. A influência da borda sudoeste dos VCANs, associada à umidade vinda da
Amazônia, também foi importante no regime de chuvas deste período do ano na região de
Janaúba, provocando o aumento de nebulosidade e trazendo chuvas.
Figura 15 - Pluviometria diária do mês de Janeiro no decênio 1970/1979 (mm/dia).
Pluviometria diária do mês de Janeiro no
decênio 1970/1979 (mm/dia)
70
1970
Pluviometria (mm/dia)
60
1971
50
1972
40
1973
30
1974
1975
20
1976
10
1977
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31
Dia do mês
1978
1979
Fonte: Autor
51
Figura 16 - Pluviometria diária do mês de Janeiro no decênio 1980/1989 (mm/dia).
Pluviometria diária do mês de Janeiro no
decênio 1980/1989 (mm/dia)
Pluviometria (mm/dia)
90
80
1980
70
1981
60
1982
50
1983
40
1984
30
1985
20
1986
10
1987
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31
Dia do mês
1988
1989
Fonte: Autor
Figura 17 - Pluviometria diária do mês de Janeiro no decênio 1990/1999 (mm/dia).
Pluviometria diária do mês de Janeiro no
decênio 1990/1999 (mm/dia)
80
1990
Pluviometria (mm/dia)
70
1991
60
1992
50
1993
40
1994
30
1995
20
1996
10
1997
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31
Dia do mês
1998
1999
Fonte: Autor
52
Figura 18 - Pluviometria diária do mês de Janeiro no decênio 2000/2009 (mm/dia).
Pluviometria diária do mês de Janeiro no
decênio 2000/2009 (mm/dia)
Pluviometria (mm/dia)
100
90
2000
80
2001
70
2002
60
2003
50
2004
40
30
2005
20
2006
10
2007
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10111213141516171819202122232425262728293031
Dia do mês
2008
2009
Fonte: Autor
O mês de fevereiro, como mostrado nas figuras 19, 20, 21 e 22 mostrou um
comportamento um pouco diferente dos meses de novembro e dezembro, onde a quantidade
de dias com chuva foi menor, e com valores acumulados de precipitação mais escassos. Isto
foi provocado pela diminuição do gradiente de temperatura do mês de fevereiro, onde as
temperaturas mínimas registradas foram elevadas, fazendo com que as frentes frias não
atingissem a região com intensidade. Porém a formação de VCANs provocou diversos
eventos de chuva em todo norte de Minas Gerais durante este período.
53
Figura 19 - Pluviometria diária do mês de Fevereiro no decênio 1970/1979 (mm/dia).
Pluviometria diária do mês de Fevereiro no
decênio 1970/1979 (mm/dia)
90
1970
Pluviometria (mm/dia)
80
1971
70
60
1972
50
1973
40
1974
30
1975
20
1976
10
1977
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29
Dia do mês
1978
1979
Fonte: Autor
Figura 20 - Pluviometria diária do mês de Fevereiro no decênio 1980/1989 (mm/dia).
Pluviometria diária do mês de Fevereiro no
decênio 1980/1989 (mm/dia)
90
1980
Pluviometria (mm/dia)
80
70
1981
60
1982
50
1983
40
1984
30
1985
20
1986
10
1987
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29
Dia do mês
1988
1989
Fonte: Autor
54
Figura 21 - Pluviometria diária do mês de Fevereiro no decênio 1990/1999 (mm/dia).
Pluviometria diária do mês de Fevereiro no
decênio 1990/1999 (mm/dia)
Pluviometria (mm/dia)
70
1990
60
1991
50
1992
40
1993
30
1994
20
1995
1996
10
1997
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29
Dia do mês
1998
1999
Fonte: Autor
Figura 22 - Pluviometria diária do mês de Fevereiro no decênio 2000/2009 (mm/dia).
Pluviometria diária do mês de Fevereiro no
decênio 2000/2009 (mm/dia)
80
2000
Pluviometria (mm/dia)
70
2001
60
2002
50
2003
40
2004
30
2005
20
2006
10
2007
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29
Dia do mês
2008
2009
Fonte: Autor
55
Os gráficos de pluviometria diária dos meses de março nos decênios em estudo
(figuras 23, 24, 25 e 26), mostraram uma mudança no comportamento das chuvas com relação
aos meses anteriores. O numero de registros de dias com chuva foi bem menor, se comparado
com os meses anteriores, provocados possivelmente pelo posicionamento mais ao sul da
ZCAS. A influência menor da ZCAS é característica dessa época do ano, porém a influência
de restos de frentes e da borda de VCANs ainda influencia o regime de chuvas na região de
Janaúba.
Figura 23 - Pluviometria diária do mês de Março no decênio 1970/1979 (mm/dia).
Pluviometria diária do mês de Março no
decênio 1970/1979 (mm/dia)
120
Pluviometria (mm/dia)
1970
100
1971
80
1972
1973
60
1974
40
1975
1976
20
1977
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10111213141516171819202122232425262728293031
Dia do mês
1978
1979
Fonte: Autor
56
Figura 24 - Pluviometria diária do mês de Março no decênio 1980/1989 (mm/dia).
Pluviometria diária do mês de Março no
decênio 1980/1989 (mm/dia)
Pluviometria (mm/dia)
70
1980
60
1981
50
1982
40
1983
30
1984
20
1985
1986
10
1987
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31
Dia do mês
1988
1989
Fonte: Autor
Figura 25 - Pluviometria diária do mês de Março no decênio 1990/1999 (mm/dia).
Pluviometria diária do mês de Março no
decênio 1990/1999 (mm/dia)
70
1990
Pluviometria (mm/dia)
60
1991
50
1992
40
1993
30
1994
1995
20
1996
10
1997
0
1998
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31
Dia do mês
1999
Fonte: Autor
57
Figura 26 - Pluviometria diária do mês de Março no decênio 2000/2009 (mm/dia).
Pluviometria diária do mês de Março no
decênio 2000/2009 (mm/dia)
70
2000
Pluviometria (mm/dia)
60
2001
50
2002
40
2003
30
2004
2005
20
2006
10
2007
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31
Dia do mês
2008
2009
Fonte: Autor
4.1.2 PLUVIOMETRIA DIÁRIA DA FASE SECA (MAIO, JUNHO, JULHO E
AGOSTO)
Os meses de maio, junho, julho e agosto são caracterizados pelo baixo volume e
pequena frequência de precipitação na região de Janaúba. Pode-se destacar que 98% dos dias
durante o período seco são sem chuvas. Esse fato, climatologicamente, se deve a presença de
um intenso anticiclone que permanece atuando praticamente durante toda a fase seca, inibindo
a formação de nuvens de desenvolvimento vertical e consequentemente chuvas, sendo
observadas basicamente nuvens cúmulos rasas de bom tempo.
Outro fator importante nessa época do ano, que inibiu a formação de chuva, foi o
posicionamento da ZCAS e as frentes frias, que nesta época do ano, ao adentrarem ao sudeste
do Brasil, se deslocaram para o oceano, provocando um bloqueio atmosférico que inibiu a
formação de nebulosidade no norte de Minas Gerais. Isto é característico deste período em
regiões semiárias. Também vale ressaltar que a AB, provoca uma alteração na circulação de
ar, diminuindo o acréscimo de umidade vindo da região amazônica em todo semiárido do
Brasil.
58
Os gráficos a seguir ilustram a situação descrita anteriormente. Percebe-se que nos
gráficos de pluviometria diária do mês de maio (figuras 27, 28, 29 e 30), foram registrados
poucos dias com chuva, e geralmente com intensidade fraca e curto espaço de tempo.
Figura 27 - Pluviometria diária do mês de Maio no decênio 1970/1979 (mm/dia).
Pluviometria diária do mês de Maio no
decênio 1970/1979 (mm/dia)
45
1970
Pluviometria (mm/dia)
40
35
1971
30
1972
25
1973
20
1974
15
1975
10
1976
5
1977
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31
Dia do mês
1978
1979
Fonte: Autor
59
Figura 28 - Pluviometria diária do mês de Maio no decênio 1980/1989 (mm/dia).
Pluviometria diária do mês de Maio no
decênio 1980/1989 (mm/dia)
40
1980
Pluviometria (mm/dia)
35
1981
30
1982
25
1983
20
1984
15
1985
10
1986
5
1987
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31
1988
Dia do mês
1989
Fonte: Autor
Figura 29 - Pluviometria diária do mês de Maio no decênio 1990/1999 (mm/dia).
Pluviometria diária do mês de Maio no
decênio 1990/1999 (mm/dia)
Pluviometria (mm/dia)
14
1990
12
1991
10
1992
8
1993
6
1994
4
1995
1996
2
1997
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31
Dia do mês
1998
1999
Fonte: Autor
60
Figura 30 - Pluviometria diária do mês de Maio no decênio 2000/2009 (mm/dia).
Pluviometria diária do mês de Maio no
decênio 2000/2009 (mm/ano)
40
2000
Pluviometria (mm/dia)
35
2001
30
2002
25
2003
20
2004
15
2005
10
2006
5
2007
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31
Dia do mês
2008
2009
Fonte: Autor
No mês de junho, durante os quatro decênios estudados (figuras 31, 32, 33 e 34), as
características de estiagem, ou seca, são ainda mais perceptíveis, onde foram raros os casos de
precipitação registrados. Em quarenta anos, foram registrados somente treze casos de
precipitação, sendo o mais intenso com 30 mm/dia.
61
Figura 31 - Pluviometria diária do mês de Junho no decênio 1970/1979 (mm/dia).
Pluviometria diária do mês de Junho no
decênio 1970/1979 (mm/dia)
Pluviometria (mm/dia)
6
1970
5
1971
4
1972
1973
3
1974
2
1975
1
1976
1977
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
1978
Dia do mês
1979
Fonte: Autor
Figura 32 - Pluviometria diária do mês de Junho no decênio 1980/1989 (mm/dia).
Pluviometria diária do mês de Junho no
decênio 1980/1989 (mm/dia)
Pluviometria (mm/dia)
35
1980
30
1981
25
1982
20
1983
15
1984
10
1985
1986
5
1987
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
1988
Dia do mês
1989
Fonte: Autor
62
Figura 33 - Pluviometria diária do mês de Junho no decênio 1990/1999 (mm/dia).
Pluviometria diária do mês de Junho no
decênio 1990/1999 (mm/dia)
Pluviometria (mm/dia)
14
1990
12
1991
10
1992
8
1993
6
1994
4
1995
1996
2
1997
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
1998
Dia do mês
1999
Fonte: Autor
Figura 34 - Pluviometria diária do mês de Junho no decênio 2000/2009 (mm/dia).
Pluviometria diária do mês de Junho no
decênio 2000/2009 (mm/dia)
16
2000
Pluviometria (mm/dia)
14
2001
12
2002
10
2003
8
2004
6
2005
4
2006
2
2007
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
Dia do mês
2008
2009
Fonte: Autor
63
Os registros de pluviometria diária dos meses de julho nos quatro decênios em estudo
(figuras 35, 36, 37 e 38) mantém o mesmo comportamento do mês de junho, com poucos
registros de chuva e volume muito pequeno, provocando um déficit hídrico intenso nesta
época do ano em toda região norte do estado de Minas Gerais. Foram registrados apenas nove
eventos de precipitação, e observou-se, que na ultima década, não houve nenhum registro de
precipitação no mês de julho no município de Janaúba.
Figura 35 - Pluviometria diária do mês de Julho no decênio 1970/1979 (mm/dia).
Pluviometria diária do mês de Julho no
decênio 1970/1979 (mm/dia)
0.9
1970
Pluviometria (mm/dia)
0.8
0.7
1971
0.6
1972
0.5
1973
0.4
1974
0.3
1975
0.2
1976
0.1
1977
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10111213141516171819202122232425262728293031
Dia do mês
1978
1979
Fonte: Autor
64
Figura 36 - Pluviometria diária do mês de Julho no decênio 1980/1989 (mm/dia).
Pluviometria diária do mês de Julho no
decênio 1980/1989 (mm/dia)
9
1980
Pluviometria (mm/dia)
8
1981
7
6
1982
5
1983
4
1984
3
1985
2
1986
1
1987
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31
1988
Dia do mês
1989
Fonte: Autor
Figura 37 - Pluviometria diária do mês de Julho no decênio 1990/1999 (mm/dia).
Pluviometria diária do mês de Julho no
decênio 1990/1999 (mm/dia)
8
1990
Pluviometria (mm/dia)
7
1991
6
1992
5
1993
4
1994
3
1995
2
1996
1
1997
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31
Dia do mês
1998
1999
Fonte: Autor
65
Figura 38 - Pluviometria diária do mês de Julho no decênio 2000/2009 (mm/dia).
Pluviometria diária do mês de Julho no
decênio 2000/2009 (mm/dia)
Pluviometria (mm/dia)
1
0.9
0.8
2000
0.7
0.6
2002
2001
2003
0.5
0.4
0.3
2004
2005
2006
0.2
0.1
2007
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10111213141516171819202122232425262728293031
Dia do mês
2008
2009
Fonte: Autor
O mês de agosto manteve-se com o mesmo comportamento dos outros meses da fase
seca, com raros eventos de precipitação registrados. Neste período, foram registrados somente
onze casos de chuva (figuras 39, 40, 41 e 42), destacando o evento ocorrido no ano de 1992,
onde um evento extremo e fora de época possivelmente causado pela formação de
nebulosidade convectiva, devido ao alto calor da região, provocou uma chuva acumulada de
80 mm/dia.
66
Figura 39 - Pluviometria diária do mês de Agosto no decênio 1970/1979 (mm/dia).
Pluviometria diária do mês de Agosto no
decênio 1970/1979 (mm/ano)
9
1970
Pluviometria (mm/dia)
8
1971
7
6
1972
5
1973
4
1974
3
1975
2
1976
1
1977
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31
1978
Dia do mês
1979
Fonte: Autor
Figura 40 - Pluviometria diária do mês de Agosto no decênio 1980/1989 (mm/dia).
Pluviometria diária do mês de Agosto no
decênio 1980/1989 (mm/ano)
Pluviometria (mm/dia)
12
1980
10
1981
8
1982
1983
6
1984
4
1985
2
1986
1987
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31
1988
Dia do mês
1989
Fonte: Autor
67
Figura 41 - Pluviometria diária do mês de Agosto no decênio 1990/1999 (mm/dia).
Pluviometria diária do mês de Agosto no
decênio 1990/1999 (mm/dia)
Pluviometria (mm/dia)
90
80
1990
70
1991
60
1992
50
1993
40
1994
30
1995
20
1996
10
1997
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31
Dia do mês
1998
1999
Fonte: Autor
Figura 42 - Pluviometria diária do mês de Agosto no decênio 2000/2009 (mm/dia).
Pluviometria diária do mês de Agosto no
decênio 2000/2009 (mm/dia)
Pluviometria (mm/dia)
1.2
2000
1
2001
0.8
2002
2003
0.6
2004
0.4
2005
0.2
2006
2007
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10111213141516171819202122232425262728293031
2008
Dia do mês
2009
Fonte: Autor
68
4.1.3 PLUVIOMETRIA DIÁRIA DA FASE DE TRANSIÇÃO ENTRE SECA E
CHUVOSA (ABRIL, SETEMBRO E OUTUBRO).
A fase de transição é assim denominada pela característica de mudança dos sistemas
atuantes na região. Na primeira quinzena de abril (figuras 43,44, 45 e 46), ainda é possível
observar um volume significativo de precipitação. Isto ainda é resquício da atuação das
ZCAS, que apesar de estar posicionada mais ao sul do continente, sua borda de latitude mais
baixa ainda influencia na nebulosidade mesmo que com menor frequência, provoca eventos
isolados de chuva. A partir da segunda quinzena de setembro, é possível perceber a presença
de precipitação, devido a influencia da circulação de ventos de sudeste provenientes do
Oceano Atlântico. Ao chegar à região, esses ventos transportam umidade e por processos
termodinâmicos originam nuvens do tipo estratiforme. Mas apesar disso, a precipitação nessa
época do ano se deve basicamente a presença de nuvens desse tipo, com pouco ou nenhum
desenvolvimento vertical. Essa situação é considerada de baixa previsibilidade, tendo em vista
que o monitoramento por radar não consegue detectar a gotícula de chuva de raio muito
pequeno dessas nuvens estratiformes. Apesar disso, é possível observá-la através de um canal
infravermelho especifico dos satélites geoestacionários.
Figura 43 - Pluviometria diária do mês de Abril no decênio 1970/1979 (mm/dia).
Pluviometria diária do mês de Abril no
decênio 1970/1979 (mm/dia)
80
1970
Pluviometria (mm/dia)
70
1971
60
1972
50
1973
40
1974
30
1975
20
1976
10
1977
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
Dia do mês
1978
1979
Fonte: Autor
69
Figura 44 - Pluviometria diária do mês de Abril no decênio 1980/1989 (mm/dia).
Pluviometria diária do mês de Abril no
decênio 1980/1989 (mm/dia)
Pluviometria (mm/dia)
35
1980
30
1981
25
1982
20
1983
15
1984
10
1985
1986
5
1987
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
1988
Dia do mês
1989
Fonte: Autor
Figura 45 - Pluviometria diária do mês de Abril no decênio 1990/1999 (mm/dia).
Pluviometria diária do mês de Abril no
decênio 1990/1999 (mm/dia)
Pluviometria (mm/dia)
60
1990
50
1991
40
1992
1993
30
1994
20
1995
10
1996
1997
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
1998
Dia do mês
1999
Fonte: Autor
70
Figura 46 - Pluviometria diária do mês de Abril no decênio 2000/2009 (mm/dia).
Pluviometria diária do mês de Abril no
decênio 2000/2009 (mm/dia)
90
2000
Pluviometria (mm/dia)
80
70
2001
60
2002
50
2003
40
2004
30
2005
20
2006
10
2007
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
Dia do mês
2008
2009
Fonte: Autor
No mês de setembro, é possível perceber nos gráficos de pluviometria diária dos
quatro decênios (figuras 47, 48, 49 e 50), que os registros de precipitação, tornam-se
frequentes nos últimos dias do mês, provocados possivelmente pela ascensão de ar quente e
úmido vinda do Oceano, e da influência de restos de frentes frias que atingem o sudeste
brasileiro.
71
Figura 47 - Pluviometria diária do mês de Setembro no decênio 1970/1979 (mm/dia).
Pluviometria diária do mês de setembro no
decênio 1970/1979 (mm/dia)
35
1970
Pluviometria (mm/dia)
30
1971
25
1972
20
1973
15
1974
1975
10
1976
5
1977
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
Dia do mês
1978
1979
Fonte: Autor
Figura 48 - Pluviometria diária do mês de Setembro no decênio 1980/1989 (mm/dia).
Pluviometria diária do mês de Setembro no
decênio 1980/1989 (mm/dia)
Pluviometria (mm/dia)
45
40
1980
35
1981
30
1982
25
1983
20
1984
15
1985
10
1986
5
1987
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
Dia do mês
1988
1989
Fonte: Autor
72
Figura 49 - Pluviometria diária do mês de Setembro no decênio 1990/1999 (mm/dia).
Pluviometria diária do mês de Setembro no
decênio 1990/1999 (mm/dia)
Pluviometria (mm/dia)
10
9
1990
8
1991
7
1992
6
1993
5
1994
4
3
1995
2
1996
1
1997
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
Dia do mês
1998
1999
Fonte: Autor
Figura 50 - Pluviometria diária do mês de Setembro no decênio 2000/2009 (mm/dia).
Pluviometria diária do mês de Setembro no
decênio 2000/2009 (mm/dia)
Pluviometria (mm/dia)
60
2000
50
2001
40
2002
2003
30
2004
20
2005
10
2006
2007
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
2008
Dia do mês
2009
Fonte: Autor
73
A pluviometria diária dos quatro decênios do mês de outubro na região norte de Minas
Gerais (figuras 51, 52, 53 e 54) mostrou características bastante semelhantes ao período
chuvoso, com atividade convectiva moderada e alguns registros de chuva intensa. Estes
fenômenos de precipitação são característicos do posicionamento da ZCAS e de alguns casos
de atuação de VCANS com a borda sudoeste ou oeste convectiva, provocando chuvas.
Figura 51 - Pluviometria diária do mês de Outubro no decênio 1970/1979 (mm/dia).
Pluviometria diária do mês de Outubro no
decênio 1970/1979 (mm/dia)
80
1970
Pluviometria (mm/dia)
70
1971
60
1972
50
1973
40
1974
30
1975
20
1976
10
1977
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31
Dia do mês
1978
1979
Fonte: Autor
74
Figura 52 - Pluviometria diária do mês de Outubro no decênio 1980/1989 (mm/dia).
Pluviometria (mm/dia)
Pluviometria diária do mês de Outubro no
decênio 1980/1989 (mm/dia)
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
1980
1981
1982
1983
1984
1985
1986
1987
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31
1988
Dia do mês
1989
Fonte: Autor
Figura 53 - Pluviometria diária do mês de Outubro no decênio 1990/1999 (mm/dia).
Pluviometria diária do mês de Outubro no
decênio 1990/1999 (mm/dia)
Pluviometria (mm/dia)
50
45
1990
40
1991
35
1992
30
1993
25
1994
20
15
1995
10
1996
5
1997
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31
Dia do mês
1998
1999
Fonte: Autor
75
Figura 54 - Pluviometria diária do mês de Outubro no decênio 2000/2009 (mm/dia).
Pluviometria diária do mês de Outubro no
decênio 2000/2009 (mm/dia)
Pluviometria (mm/dia)
70
2000
60
2001
50
2002
40
2003
30
2004
20
2005
2006
10
2007
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31
2008
Dia do mês
2009
Fonte: Autor
4.1.4 ESTUDO DE CASO DURANTE O PERÍODO CHUVOSO
Este estudo apresenta uma análise do processo de deslocamento da frente fria pela
América do Sul até o NEB, em Novembro de 2003, e comparação entre os baixos níveis da
atmosfera.
Para isto, foi feita a análise sinótica comparativa entre os níveis de 1000hPa, 925hPa e
850hPa de um caso de frente fria que percorreu o Brasil desde Porto Alegre no dia 01 de
novembro de 2003 e chegou ao estado de Minas gerais no dia 04 de novembro de 2003.
Além disso, foram obtidos dados de reanálise com resolução de 1,5°x1,5° do ECMWF entre
os dias 31/10/2003 e 05/11/2003 dos quais foram geradas imagens por meio de scripts
utilizando o software GRADS, todos com imagens diárias e em horários sinóticos dos campos
de pressão ao nível do mar, linhas de corrente e advecção de temperatura, temperatura
potencial equivalente e advecção de temperatura potencial equivalente, secções verticais e
perfil temporal de temperatura potencial equivalente nos níveis de 1000hPa, 925hPa, 850hPa
e 200hPa, imagens no canal infravermelho do satélite GOES-12 e dados de precipitação da
estação meteorológica do município de Janaúba.
76
4.1.4.1 ANÁLISE DO ESTUDO DE CASO
Durante o período de 01 a 06 de novembro de 2003 foi registrada a passagem de uma
frente fria sobre o Brasil que atingiu o nordeste brasileiro causando chuvas com volumes
significativos, principalmente sobre o as regiões do Norte de Minas Gerais, se estendendo até
o estado de Alagoas.
Foram feitas análises dos níveis de 1000, 925 e 850 hPa para comparação do nível
mais adequado para a análise de frente fria em baixas latitudes.
A análise começou no dia 31 de outubro de 2003, quando uma frente fria estava na
divisa da Argentina com o Uruguai, seguida por um cavado.
No dia 01 de novembro, o cavado se uniu com a frente, e às 06 UTC encontrava-se
sobre a cidade de Porto Alegre. É possível visualizar na figura 56, que o nível de 1000 hPa
mostrou uma melhor configuração, e também foi possível observar que onde havia uma crista,
havia também advecção positiva de temperatura
.
Figura 55 - Imagem do satélite GOES - 12 no canal Infravermelho do dia 01 de novembro de
2003 as 05:45 UTC.
Fonte: NASA
77
Pelas imagens de advecção de temperatura potencial equivalente, a imagem de 925
hPa possui a melhor configuração, tanto pela localização da frente fria quanto pela advecção
positiva localizada na retaguarda da frente.
Figura 56 - Advecção de Temperatura potencial equivalente das 06 UTC do dia 01 de novembro
de 2003 em (a) 1000 hPa, (b) 925 hPa e (c) 850 hPa.
(a)
(b)
(c)
Fonte: Autor
78
No dia 03 às 00 UTC, a frente fria apresentou sinais de regeneração. Segundo
Fedorova (2000), um dos processos de regeneração de ciclones ocorre quando há penetração
de ar frio na retaguarda do ciclone velho, por isso é estabelecido gradientes de temperatura
que criam um ciclone novo.
É visto, que tanto na imagem de linha de corrente e advecção de temperatura quando
na imagem de advecção de temperatura potencial equivalente, o nível de 925 hPa foi o que
melhor representou a frente fria, mostrando a advecção de ar frio se sobrepondo ao ar mais
aquecido, favorecendo a intensificação ou regeneração do ciclone em dissipação no Oceano
Atlântico.
Figura 57 - Linhas de corrente e advecção de temperatura das 00 UTC do dia 03 de novembro
de 2003 em (a) 1000 hPa, (b) 925 hPa e (c) 850 hPa.
(a)
(b)
79
(c)
Fonte: Autor
Figura 58 - Advecção de temperatura potencial equivalente das 00 UTC do dia 03 de novembro
de 2003 em (a) 1000 hPa, (b) 925 hPa e (c) 850 hPa.
(a)
(b)
80
(c)
Fonte: Autor
No dia 03 de novembro, às 12 UTC, próximo ao núcleo da frente fria, ocorreu um
processo de ciclogênese. Como foi observado na figura 59, a intensificação do cavado em
baixos níveis na região do Atlântico Sul (30°S, 35°W) que, influenciado pela incursão de ar
frio, provocou o aumento do movimento ciclônico em baixos níveis fazendo com que se
caracterizasse uma segunda ciclogênese.
Na imagem de advecção de temperatura potencial equivalente, o nível de 850hPa
mostrou melhor a configuração de ciclogênese.
81
Figura 59 - Linhas de corrente e advecção de temperatura das 12 UTC do dia 03 de novembro
de 2003 em (a) 1000 hPa, (b) 925 hPa e (c) 850 hPa.
(a)
(b)
(c)
Fonte: Autor
82
Figura 60 - Advecção de temperatura potencial equivalente das 12 UTC do dia 03 de novembro
de 2003 em (a) 1000 hPa, (b) 925 hPa e (c) 850 hPa.
(a)
(b)
(c)
Fonte: Autor
No dia 04 de novembro, às 12 UTC a frente fria estava sobre o norte de Minas Gerais,
os núcleos dos dois ciclones se aproximaram, provocando um acréscimo grande de umidade
em toda região norte de Minas Gerais. A corrente de jato subtropical estava posicionada na
vanguarda do ciclone secundário. Em altos níveis foi possível observar a atuação da AB sobre
83
o continente. Ela provocou uma acentuação da crista próxima à costa leste do NEB, essa crista
também foi influenciada pelo gradiente advecção de temperatura que é bastante evidente na
figura 61.
Figura 61 - Linhas de corrente e advecção de temperatura das 12 UTC do dia 04 de novembro
de 2003 e (a) 1000 hPa, (b) 925 hPa e (c) 850 hPa.
(a)
(b)
(c)
Fonte: Autor
84
Como mostra a imagem de satélite do dia 05 de novembro de 2003 às 18 UTC (figura
62), a extremidade da frente já se encontrava sobre o estado de Alagoas, fazendo que os
volumes de chuva sobre o norte do estado de Minas Gerais deixassem de ser significativos.
Figura 62 - Imagem do satélite GOES - 12 no canal Infravermelho do dia 05 de novembro de
2003 às 05:45 UTC .
Fonte: NASA
85
4.2 ESTUDO DA TEMPERATURA
4.2.1 TEMPERATURAS MÉDIAS MENSAIS
A temperatura média da região de Janaúba foi outra variável explorada durante este
estudo. Para isto, foram utilizados os dados da estação meteorológica do Instituto Nacional de
Meteorologia do município e que contém no seu histórico os últimos 40 anos de dados. O
mesmo método de preenchimento de falhas utilizado para os dados de precipitação foi
utilizado para a confecção da climatologia de temperaturas máximas, mínimas e médias
anuais e mensais de Janaúba.
Neste capítulo, foi calculada a temperatura média mensal de todos os meses do ano,
utilizando o mesmo período de dados da precipitação.
O gráfico climatológico de temperatura média mensal do mês de janeiro, (figura 63)
mostra claramente que houve pouca variabilidade nas temperaturas médias do município de
Janaúba. Os valores de temperatura mínima são causados principalmente pela maior cobertura
de nuvens na região, por se tratar do período chuvoso e atenuação na incidência de radiação
solar provocada pela alta nebulosidade. Porém, também é possível observar uma menor
variabilidade de temperatura nos meses chuvosos.
Figura 63 - Temperaturas médias máximas e mínimas do mês de Janeiro.
Temperaturas de Janeiro
Temperatura Média (°C)
40.00
35.00
30.00
T Máx
25.00
T mín
20.00
15.00
2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014
Período
Fonte: Autor
86
No mês de fevereiro (figura 64), é importante ressaltar que o comportamento da
temperatura média mensal não se modifica, apresentando valores médios entre 26 e 30 °C,
também influenciada pelo período com maior nebulosidade e menor incidência de radiação
solar direta.
Figura 64 - Temperaturas médias máximas e mínimas do mês de Fevereiro.
Temperaturas de Fevereiro
TemperaturaMédia (°C)
40.00
35.00
30.00
T Máx
25.00
T mín
20.00
15.00
2002
2004
2006
2008
2010
2012
Período
Fonte: Autor
Analisando o mês de março (figura 65), percebe-se que as temperaturas médias
mensais máximas apresentaram variabilidade, ao contrario das mínimas. As máximas tornamse maiores quando não há presença de nebulosidade, ou seja, no mês de maio a ZCAS, que é o
principal sistema causador de nuvens na região, apresenta também uma variação.
87
Figura 65 - Temperaturas médias máximas e mínimas do mês de Março.
Temperaturas de Março
40.00
TemperaturaMédia (°C)
35.00
30.00
T Máx
25.00
T mín
20.00
15.00
2002
2004
2006
2008
2010
2012
Período
Fonte: Autor
O mês de abril (figura 66) marca o final do período chuvoso na região de Janaúba, e
com isso, existe uma diminuição da nebulosidade em toda região, e consequente aumento na
incidência de radiação solar e evaporação, com picos elevados de temperatura máxima.
88
Figura 66 - Temperaturas médias máximas e mínimas do mês de Abril.
Temperaturas de Abril
40.00
Temperatura Média (°C)
35.00
30.00
T Máx
25.00
T mín
20.00
15.00
2002
2004
2006
2008
2010
2012
Período
Fonte: Autor
Em maio (figura 67), o comportamento das temperaturas médias mensais máximas se
mantém, com as mínimas relativamente mais baixas quando comparadas aos meses anteriores.
Este fato é devido ao decréscimo das chuvas e consequentemente da cobertura de nuvens,
reduzindo o valor das temperaturas mínimas.
89
Figura 67 - Temperaturas médias máximas e mínimas do mês de Maio.
Temperaturas de Maio
40.00
Temperatura Média (°C)
35.00
30.00
T Máx
25.00
T mín
20.00
15.00
2002
2004
2006
2008
2010
2012
Período
Fonte: Autor
Em junho (figura 68), quando se inicia a estação de inverno no hemisfério sul, as
temperaturas médias mensais diminuem. A cobertura de nuvens decresce, portanto a perda de
radiação durante a madrugada faz com que os valores das temperaturas mínimas tenham um
decréscimo e a maior incidência de massas de ar frio, mesmo com intensidade fraca,
provocam um leve declínio das temperaturas.
90
Figura 68 - Temperaturas médias máximas e mínimas do mês de Junho.
Temperaturas de Junho
40.00
Temperatura Média (°C)
35.00
30.00
T Máx
25.00
T mín
20.00
15.00
2002
2004
2006
2008
2010
2012
Período
Fonte: Autor
No mês de julho (figura 69), as temperaturas médias tem praticamente o mesmo
comportamento do mês anterior, com valores mais baixos, tanto de temperaturas mínimas,
quanto de temperaturas máximas devido ao inverno no Hemisfério sul e pela chegada de
massas de ar frio, vindas do sul do continente.
91
Figura 69 - Temperaturas médias máximas e mínimas do mês de Julho.
Temperaturas de Julho
40.00
Temperatura Média (°C)
35.00
30.00
T Máx
25.00
T mín
20.00
15.00
2002
2004
2006
2008
2010
2012
2014
Período
Fonte: Autor
Em agosto (figura 70), as temperaturas médias começam a aumentar lentamente, com
o mesmo comportamento dos meses de inverno, onde se observa um aumento médio de cerca
de 1 °C no município, decorrente principalmente do final do inverno e início da aproximação
do sol no hemisfério sul do planeta Terra. As temperaturas médias do mês ficam entre 23 e 32
°C.
92
Figura 70 - Temperaturas médias máximas e mínimas do mês de Agosto.
Temperaturas de Agosto
40.00
Temperatura Média (°C)
35.00
30.00
T Máx
25.00
T mín
20.00
15.00
2002
2004
2006
2008
2010
2012
2014
Período
Fonte: Autor
Setembro (figura 71) marca o início da primavera no hemisfério sul, e
consequentemente, provoca um aumento significativo nas temperaturas médias da região. A
presença de umidade proveniente do oceano através das correntes de ar oceânicas faz com que
as temperaturas máximas sejam maiores nessa época do ano. A partir da segunda quinzena do
mês, há um aumento na nebulosidade na região, provocando um aumento nas temperaturas
mínimas, provocado pelo retroespalhamento da radiação solar de onda longa emitida pelo
solo.
93
Figura 71 - Temperaturas médias máximas e mínimas do mês de Setembro.
Temperaturas de Setembro
40.00
Temperatura Média (°C)
35.00
30.00
T Máx
25.00
T mín
20.00
15.00
2002
2004
2006
2008
2010
2012
2014
Período
Fonte: Autor
No mês de outubro (figura 72), tal como em setembro, a presença da umidade na
região é um fator determinante do aumento das temperaturas máximas, aumentando a
nebulosidade, assim como os volumes de precipitação.
94
Figura 72 - Temperaturas médias máximas e mínimas do mês de Outubro.
Temperaturas de Outubro
40.00
Temperatura Média (°C)
35.00
30.00
T Máx
25.00
T mín
20.00
15.00
2002
2004
2006
2008
2010
2012
2014
Período
Fonte: Autor
Em novembro se inicia o período chuvoso do município de Janaúba, tendo um
aumento significativo na cobertura de nuvens e atenuação da radiação solar em toda região.
Com isto, os valores médios de temperatura máxima diminuem e os valores de temperatura
mínima se acentuam devido ao efeito estufa provocado pela cobertura de nuvens. (figura 73).
95
Figura 73 - Temperaturas médias máximas e mínimas do mês de Novembro.
Temperaturas de Novembro
Temperatura Média (°C)
40.00
35.00
30.00
T Máx
25.00
T mín
20.00
15.00
2002
2004
2006
2008
2010
2012
2014
Período
Fonte: Autor
Dezembro marca o início do verão no hemisfério sul, porém percebe-se uma
diminuição das temperaturas máximas decorrente do período chuvoso. Os valores médios em
toda região, ficam em torno de 27°C (figura 74).
96
Figura 74 - Temperaturas médias máximas e mínimas do mês de Dezembro.
Temperaturas de Novembro
Temperatura Média (°C)
40.00
35.00
30.00
T Máx
25.00
T mín
20.00
15.00
2002
2004
2006
2008
2010
2012
2014
Período
Fonte: Autor
4.3 BALANÇO HÍDRICO
Na Tabela 9, são apresentados os resultados do balanço hídrico climatológico na
estação meteorológica de Janaúba utilizada no estudo.
97
Tabela 9 - Balanço hídrico climatológico na estação meteorológica de Janaúba utilizada no
estudo.
98
Figura 75 - Extrato do Balanço Hídrico Mensal.
Extrato do Balanço Hídrico Mensal
0
-20
mm
-40
-60
-80
-100
-120
Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez
DEF(-1)
EXC
Fonte: Autor
Já na figura 75, também temos o extrato do balanço hídrico, porém visualizando a
quantidade de chuva necessária para manter o equilíbrio da quantidade de água disponível no
solo. Os meses mais críticos são os meses de maio e setembro, onde existe um déficit de
precipitação de aproximadamente 100 mm/mês.
Figura 76 - Extrato do Balanço Hídrico Mensal.
Extrato do Balanço Hídrico Mensal
EXC
0
-20
-40
mm
-60
-80
-100
DEF
-120
Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez
Fonte: Autor
99
Outro fator importante no balanço hídrico climatológico está ilustrado na figura 77,
onde mostra a deficiência, o excedente, retirada e reposição de água no solo durante o ano.
Percebe-se que mesmo com os acumulados significativos de precipitação durante o período
chuvoso, a reposição é insuficiente, com deficiência em 9 dos 12 meses do ano.
Figura 77 - Deficiência, excedente, retirada e reposição hídrica ao longo do ano.
Deficiência, Excedente, Retirada e Reposição Hídrica ao
longo do ano
40
20
0
mm
-20
-40
-60
-80
-100
-120
Jan
Fev
Mar
Deficiência
Abr
Mai
Excedente
Jun
Jul
Retirada
Ago
Set
Out
Nov
Dez
Reposição
Fonte: Autor
4.4 BACIA HIDROGRÁFICA DE DENAGEM
O rio Gorotuba foi represado para construção da Barragem Bico da Pedra. O
reservatório do Bico da Pedra está localizado no vale do rio Gorotuba, nos municípios de
Januária e Porteirinha, já a Barragem, está localizada a cerca de 8 km do centro de Janaúba. A
hidrografia do reservatório decorre do represamento do rio Gorotuba, o qual nasce no
município de Francisco Sá e percorre o município de Janaúba, banhando a cidade no sentido
sul-norte e fazendo divisa com os municípios de Riacho dos Machados, Porteirinha e Nova
Porteirinha à leste. Além disso, é o principal rio do município, a partir de onde gira em torno
toda a vida histórica, econômica e social do município e das áreas próximas.
100
Tabela 10 - Reservatório Bico de Pedra. Dados Gerais.
Região
Nome do Vale
Município
Localização
Distância de Montes Claros
Distância de Belo Horizonte
Latitude
Longitude
Foz
Fechamento da Barragem
Fonte: CODEVASF
Norte de Minas
Gorotuba
Janaúba/ Porteirinha
8 km de Janaúba
136 km
537 km
15º49´S
43º 14´W Gr
Médio São Francisco
01/12/1979
A represa Bico da Pedra armazena um volume de 750.000.000 m³ de água (Tabela 10).
O lago possui 10.000 hectares de área inundada. As vazões são sempre iguais ou superiores a
6,5 m3.s-1 o que pressupõe, em princípio, um elevado tempo de retenção da água, algo como
850 dias (considerando o quociente entre o volume útil e a descarga mínima garantida (Tabela
11).
Tabela 11 - Hidrologia do reservatório do Bico da Pedra, Janaúba, MG.
Bacia hidrográfica
Área inundada
Volume máximo
Volume útil
Cota normal de operação
Cota mínima
Descarga mínima garantida
Vazão média regularizada
.Fonte: CODEVASF
120 km2
10.000 hectares
750 x 106 m3
481 x 106 m3
553 m
543 m
6,5 m3.s-1
8,0 m3.s-1
O reservatório do Bico da Pedra é composto por um eixo central e dois braços
importantes um ao sul, onde desemboca o rio Gorotuba à montante e outro à leste. Ele tem um
aspecto morfométrico típico com um afunilamento do eixo central logo antes da barragem
devido a formações montanhosas muito acentuadas.
4.5 MEMORIAL DE CÁLCULO
O dimensionamento da barragem foi feito com base nas fórmulas do Engenheiro
Francisco de Aguiar e apresentadas na publicação ROTEIRO PARA PROJETO DE
PEQUENOS AÇUDES, editadas pelo Departamento Nacional de Obras Contra as Secas –
101
DNOCS, de autoria dos Engenheiros Vicente de Paulo Pereira Barbosa Vieira e Antônio
Gouveia Neto, Edição 1983, com os quais foi possível a obtenção dos parâmetros básicos:
Precipitação média anual:
H 766mm
H 0,76m
Rendimento pluvial da bacia:
Rmm 28,53H 112,95H 2 351,91H 3 118,74H 4
Rmm 28,53 0,76 112,95 0,76 351,91 0,76 118,74 0,76
2
3
4
Rmm 71,31
R%
Rmm
10 H
R%
71,31
10 0,7
R% 10,18
Volume anual afluente:
Va Rmm A U 1000 , onde:
Va volume anual afluente
Rmm rendimento pluvial da bacia= 71,31mm
A área da bacia hidrográfica= 120 km²
U coeficiente de correlação = 2 (para bacia tipo 3 média)
Va 71,31 120 2 1000
Va 17.114.400 m3
102
4.5.1 CONTRIBUIÇÃO DA PRECIPITAÇÃO DA BARRAGEM:
A uma chuva precipitada na Superfície S da Bacia Hidrográfica de Drenagem durante
um período qualquer (por exemplo, uma hora, um dia, um ano, etc.), corresponde um volume
precipitado Vprec, calculado pela formula:
Vprec (m3) = 2S (km2) x P (mm) x 1000 x R
Com estas informações, é possível estimar a quantidade de precipitação (em mm) e a
sua contribuição para a barragem.
Vprec (m3) = 2 x 120 x VALOR ESTIMADO DE PRECIPITAÇÃO x 1000 x 0,1018
Atribuindo valores de precipitação, é possível estimar o volume de contribuição dentro
da barragem:
Vprec (m3) = 2 x 120 x 5 (mm) x 1000 x 0,1018
Vprec (m3) = 122.160 m³
Vprec (m3) = 2 x 120 x 10 (mm) x 1000 x 0,1018
Vprec (m3) = 244.320 m³
Vprec (m3) = 2 x 120 x 15 (mm) x 1000 x 0,1018
Vprec (m3) = 366.480 m³
Vprec (m3) = 2 x 120 x 20 (mm) x 1000 x 0,1018
Vprec (m3) = 488.640 m³
Vprec (m3) = 2 x 120 x 25 (mm) x 1000 x 0,1018
Vprec (m3) = 610.800 m³
Vprec (m3) = 2 x 120 x 30 (mm) x 1000 x 0,1018
Vprec (m3) = 732.960 m³
Vprec (m3) = 2 x 120 x 35 (mm) x 1000 x 0,1018
Vprec (m3) = 855.120 m³
Vprec (m3) = 2 x 120 x 40 (mm) x 1000 x 0,1018
Vprec (m3) = 977.280 m³
Vprec (m3) = 2 x 120 x 45 (mm) x 1000 x 0,1018
Vprec (m3) = 1.099.440 m³
Vprec (m3) = 2 x 120 x 50 (mm) x 1000 x 0,1018
Vprec (m3) = 1.221.600 m³
103
Vprec (m3) = 2 x 120 x 75 (mm) x 1000 x 0,1018
Vprec (m3) = 1.832.400 m³
Vprec (m3) = 2 x 120 x 100 (mm) x 1000 x 0,1018
Vprec (m3) = 2.443.200 m3
Sendo assim, fazemos a estimativa de contribuição no volume útil da bacia, utilizando
o valor do volume útil da bacia e o volume precipitado:
Vútil = 481.000.000 m3
Vprec (m3) = 2.443.200 m3 -> 100 mm
Contribuição = 0,51%
Ou seja,
Uma chuva de 100 mm, dentro de uma área de 120 km2, contribui com 0,51% no
aumento do volume da barragem, e se for levado em consideração que sua cota normal de
operação é de 553 m, terá um acréscimo de 2,81 m na altura do espelho d'água.
Sendo o volume anual afluente Va 17.114.200 m3, a contribuição de uma chuva de
100 mm é de 14,27% do volume anual afluente na barragem.
Se levarmos em consideração o volume total de chuva durante o período chuvoso, a
contribuição do volume médio de precipitação durante este período de 700 mm e o Va
16.980.240 m³, fica em torno de 99,21%, suprindo a demanda de água para a população de
Janaúba.
104
5 CONCLUSÕES
Na análise das precipitações diárias e mensais ao longo dos anos do estudo, foi
observado que os maiores volumes de precipitação ocorrem durante a fase quente do ano
(novembro, dezembro, janeiro, fevereiro e março). Esse fato se deve a atuação de um sistema
meteorológico denominado ZCAS, que é favorável a formação de nuvens convectivas na
região de Janaúba. Já o período seco, é caracterizado pela presença de um sistema de alta
pressão semi permanente, que inibe ascensão de ar de baixos níveis aos altos níveis,
dificultando a formação de nebulosidade causadora de chuvas.
Outro fator que pode influenciar na precipitação é a circulação dos ventos. Através de
processos termodinâmicos, os ventos úmidos vindos do oceano ocasionam chuvas na região
em determinadas épocas do ano, principalmente durante a fase de transição do período seco
para o chuvoso.
Em relação à temperatura, foi possível perceber que o gradiente de temperatura entre
máxima e mínima é amplo ao longo do ano devido ao efeito da continentalidade (figura 78).
Apesar disso, o gradiente de temperatura ao longo do ano não sofre grandes variações, o que
leva a crer que este não é um fator determinante do tempo na região.
Figura 78 - Correlação entre médias de precipitação e temperaturas máximas e mínimas
Pluviometria média(mm)/temperatura(ºC)
Correlação entre médias de precipitação,
temperaturas máximas e mínimas
180
40
160
140
120
30
100
chuva
80
60
20
min
max
40
20
0
10
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Meses do ano
Fonte: Autor
105
Além disso, através do balanço hídrico pode se concluir que existe um grande déficit
hídrico na região de Janaúba, característico de clima semiárido. Mesmo durante o período
chuvoso a reposição de água no solo é insuficiente, necessitando de algum agente externo
para contribuir no aumento das reservas de água superficial, que possa contribuir para o
abastecimento humano e agrícola.
E ainda, por meio dos cálculos relacionados à bacia hidrográfica de drenagem, foi
concluído que uma chuva de 100 mm, dentro de uma área de 120 km2, contribui com 0,51%
no aumento do volume da barragem, e levando em consideração que sua cota normal de
operação é de 553 m, tem-se, portanto um acréscimo de 2,81m na altura do espelho d'água.
Logo, sendo o volume anual afluente Va 17.114.400 m3, a contribuição média da chuva
durante o período chuvoso em anos que a precipitação tenha um comportamento dentro da
média de 695 mm neste período é de 99,21% do volume anual afluente na barragem. Como
foi impossível localizar dados do volume atual da barragem, é possível estimar a precipitação
necessária, atribuindo valores de P (mm) na equação de Vprec.
Outro fator importante, que influencia diretamente no regime de chuvas da região de
Janaúba, são as frentes frias e a regeneração das mesmas, que são capazes de provocar chuvas
com volumes bastante elevados.
106
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