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VARIABILIDADE ANUAL DA PRECIPITAÇÃO PLUVIOMÉTRICA NA ÁREA URBANA DE SANTA MARIA-RS NO PERIODO DE 2013-2014
JAKELINE BARATTO 1
CÁSSIO ARTHUR WOLLMANN 2
RESUMO: O presente trabalho teve por objetivo geral analisar a distribuição da precipitação pluviométrica anual na área urbana de Santa Maria/RS e seu entorno. Para o desenvolvimento deste trabalho foram utilizados 10 pluviômetros artesanais, elaborados conforme Milanesi; Galvani (2013), e mais o dado oficial da estação Meteorológica da Universidade Federal de Santa Maria/INMET. O total médio para o ano entre os dados coletados e o dado da Estação Oficial da INMET foi de 2056,4 mm. Dessa forma, o período analisado pode ser considerando muito chuvoso. A precipitação pluviométrica na área urbana de Santa Maria e seu entorno não se estabeleceu de forma uniforme. Se pode observar que, a distribuição espaço-temporal foi influenciada por dois fatores: o deslocamento de frentes polares e a influência do relevo.
Palavras-chave: Pluviômetro artesanal, precipitação, Santa Maria, variabilidade espaço-temporal. ABSTRACT: The current paper had as objective to analyze the distribution of monthly, seasonal and anual precipitation in the urban area of Santa Maria/RS and its surroundings. For the development of this work were used 10 handmade gauges, proposed by Milanesi; Galvani (2013), plus the official datum from the Federal University of Santa Maria/INMET station. The annual average among the data of the Official Station of INMET was 2056.4 mm considering, in this way, a year of high total rainfall. The precipitation in the urban area of Santa Maria and its surroundings does not settles uniformly. It can be observed that the spatial-temporal distribution of rainfall in the urban area of Santa Maria and its surroundings is influenced by two factors. One is the movement of the fronts and another is the influence of the relief.
Key words: artisanal rain gauge, precipitation, Santa Maria, spatial-temporal variability.
1 – Introdução
Para a meteorologia, segundo Ayoade (2003, p.159) o termo precipitação
“é...qualquer deposição de água na forma líquida ou sólida e derivada da atmosfera”.
Assim, se refere as várias formas líquidas e congeladas de água, como por exemplo, neve,
granizo, orvalho, geada, nevoeiro. Porém somente a chuva e a neve contribui
significativamente para os totais de precipitação. Para Varejão-Silva (2006, p. 345) “chuva é
1 Acadêmica do curso de Geografia Licenciatura e do programa de pós-graduação em Geografia da Universidade Federal de Santa Maria. E-mail para contato: [email protected]; 2 Docente do programa de pós-graduação em Geografia da Universidade Federal de Santa Maria. E-mail para contato: [email protected].
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a precipitação de gotas de água com diâmetro superior a 0,5”. Dessa forma, o referido autor
quantifica o conceito de chuva, como sendo o diâmetro da água precipitada. Nesse
contexto, Mendonça; Danni-Oliveira (2007), destacam que a precipitação pluvial é a
quantidade total de água que precipita em um dia, e assim, a partir do total diário obtêm-se
os totais mensal, sazonal e o anual.
Chama-se pluviometria a quantificação das precipitações. A quantidade de
precipitação é normalmente expressa em termos da espessura da camada d’água que se
formaria sobre a superfície horizontal, plana e impermeável, com 1m² de área, sendo a
unidade adotada o milímetro, o qual corresponde à queda de um litro de água por metro
quadrado da projeção da superfície terrestre. (VAREJÃO-SILVA, 2006).
Para Galvani; Lima (2012) além da distribuição regional da precipitação pluviométrica
deve ser considerado a distribuição temporal, pois o planejamento de atividades agrícolas e
atividades econômicas de determinada região pode depender em função da distribuição
sazonal das chuvas. Dessa forma, Paula (2008) também destaca que a precipitação é um
dos elementos meteorológicos de maior variabilidade temporal e espacial tanto no período
de ocorrência quanto na intensidade.
Assim, a chuva é um elemento importante na compreensão do clima em escala
regional e que pode ser considerado como um dos principais elementos na análise e
organização para o planejamento territorial e ambiental. Nessa perspectiva, o presente
trabalho teve como objetivo principal analisar a distribuição espacial da precipitação
pluviométrica total anual na área urbana de Santa Maria e seu entorno no período de
setembro de 2013 a agosto de 2014.
1.1Área de estudo
A área de estudo se localiza na mesorregião Centro Ocidental Rio-Grandense, com
uma área é de 1.788,121 km². Essa área está situada entre as coordenadas geográficas 29º
23’ a 30º 00’ de latitude Sul e de 53º 15’ a 54º 00’ de longitude Oeste. A população de Santa
Maria, segundo o Censo de 2010 é de 261.031 habitantes, sendo que a maior parte da
população reside na área urbana correspondendo a 95% (IBGE, 2014). Na figura 01 é
possível observar a área urbana de Santa Maria, RS, além de sua localização no estado
gaúcho.
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Figura 1: Localização da área de estudo.
Fonte dos dados: IBGE (2010); Organização: BARATTO (2016)
Para Dal’ Astra (2009) a amplitude altimétrica, da área urbana de Santa Maria, é de
372 metros. O ponto mais elevado da cidade situa-se a 432 metros acima do nível do mar,
na porção Norte da área urbana, no topo do Morro das Antenas. A autora, também salienta
que aproximadamente 85% da área urbana, encontra-se em altitudes inferiores a 150
metros, nas Já, na porção Norte da área de estudo, correspondente ao Rebordo do Planalto,
as cotas altimétricas vão se sucedendo rapidamente, evidenciando um relevo de alta
declividade, fortemente dissecado, cujas maiores altitudes ultrapassam os 400 metros (DAL’
ASTRA, 2009). Ao Sul da área de estudo, há as menores altitudes, não ultrapassa os 100
metros. Geomorfologicamente, o Perímetro Urbano de Santa Maria se assenta numa área
de transição entre a escarpa da Serra Geral (Rebordo) e a Depressão Periférica sul-rio-
grandense.
Santa Maria tem uma precipitação pluvial bem distribuída ao longo de todo o ano,
pois a cidade se encontra, segundo Köppen (1931), no Clima Subtropical Úmido com verões
quentes (Cfa), não apresentando estação seca. Sartori (2003), salienta, pelo fato do estado
estar localizado em uma zona de transição, o seu clima reflete a participação de Sistemas
Atmosféricos Extratropicais, que são as massas e as frentes polares, e de Intertropicais, que
são as massas tropicais e as correntes perturbadas. Os primeiros exercem o controle dos
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tipos de tempo em 90% dos dias do ano e também proporcionam a distribuição mensal e
anual das chuvas. Ainda a autora, salienta que os fatores geográficos regionais, como
altitude, relevo, continentalidade e vegetação são responsáveis pelas variações dos valores
dos elementos climáticos.
Sartori (1993), em seus estudos, salientou que a distribuição espacial das chuvas em
todo o Rio Grande do Sul é essencialmente frontal. Dessa forma, é resultante da circulação
atmosférica regional que é determinado pelo avanço periódico das massas polares durante
todo o ano. Com isso, a variação espacial das chuvas no Estado sofre, em partes, a
influência do relevo, pois o estado possui a Serra Geral no seu setor central, com o
alinhamento perpendicular ao deslocamento das frentes polares, que são de Sudoeste para
Nordeste (SW => NE). As frentes polares se deslocam desde o extremo Sul do Oceano
Pacífico até as latitudes tropicais do Oceano Atlântico, o que determina alterações no
volume pluviométrico registrado nas regiões climáticas estado (Ibid, 1993).
2 – Material e métodos
Inicialmente procurou-se em bibliografias existentes, experiências na utilização de
pluviômetros artesanais, sendo possível compreender melhor a sua construção, utilização e
confiabilidade em pesquisas científicas, conforme Milanesi (2007) Milanesi; Galvani (2003;
2011; 2012).
Para analisar a distribuição espacial da precipitação foram selecionados dez locais
diferentes da área urbana de Santa Maria e seu entorno. Dessa forma, deu-se preferência à
seleção de um traçado de SE-NW aproximadamente para a instalação dos pluviômetros,
respeitando a orientação do relevo e a chegada perpendicular do deslocamento das Frentes
Frias. Dos locais selecionados para a instalação, se priorizou os pontos onde fosse possível
a coleta mensal dos dados e que tivesse alguém para cuidar dos pluviômetros. Essa etapa
se estabeleceu em laboratório e posteriormente foi realizada uma saída de campo nos 10
pontos selecionados para a instalação dos mesmos.
No quadro 1 é possível observar os pontos e os locais onde foram instalados e suas
respectivas altitudes.
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Quadro 1: Pontos de coletas de precipitação.
Pontos Localização (UTM) Altitude (m) Bairro/Município
P01 234802/6710175 123 Camobi
P02 233900/6711482 112 São José
P03 227916/ 6714003 106 Nossa Senhora do Perpétuo Socorro
P04 226563/6714663 140 Chácara das Flores
P05 226001/6715048 180 Passo da Areia
P06 227694/6711458 108 Nossa Senhora de Fátima
P07 234848/6719175 210 Itaara
P08 221477/6710371 89 Tancredo Neves
P09 236844/6708589 89 Camobi
P10 237024/6711399 94 Km Três
P11 230730/6712142 129 Camobi
Fonte dos dados: trabalho de campo (2013/2014); Organização: BARATTO (2016)
Na seleção dos locais, para a instalação dos pluviômetros, foi também selecionado a
RPPN da Fundação Mo’ã, que está localizado no município de Itaara, ao norte de Santa
Maria, devido ao fato de estar a uma altitude considerável, com vista à observação do efeito
do rebordo e também por estar longe de possíveis ataques de vândalos que implicaria na
deficiência da pesquisa. Os pluviômetros foram instalados sempre obedecendo às normas
da Organização Meteorológica Mundial (OMM) para assim garantir a maior confiabilidade
dos dados. (DAEE- Departamento de Águas e Energia Elétrica, 2000).
Os pontos se diferenciam na altitude, e em sua maioria estão há uma grande
concentração de residências, sendo eles, P03, P04, P06, P10, P11. Os pontos P01, P08 e
P05 estão próximos aos limites da área urbana. Já os pontos P02 e P09 estão localizados
em áreas mais abertas, onde há pouca concentração de residências e uma maior
concentração de áreas verdes. Os pontos P03, P04, P05 E P011, também estão próximos
ao rebordo do planalto. Já os ponto P08 e P09 estão nas menores altitudes. O ponto P07,
localizado na RPPN da Fundação M’oã está a uma altitude de 210 metros. Esse ponto é o
que mais se diferencia dos outros, pois além da altitude está instalado em um local de
remanescentes de Mata Atlântica bem preservado.
Na figura 2 é possível observar a localização dos pontos selecionados para a análise
da precipitação pluviométrica.
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Figura 2 - Localização dos pontos na área urbana e no seu entorno. Fonte dos dados: Trabalho de campo (2013-2014); INMET(2013-2014);
Organização: BARATTO (2016)
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Junto com a instalação dos pluviômetros foram coletados a localização (coordenadas
UTM) de cada ponto, bem como sua altitude que posteriormente foram utilizadas no
mapeamento dos índices pluviométricos e na análise dos dados. Esse procedimento foi
realizado através de um GPS.
Os pluviômetros foram construídos conforme os apresentados por Milanesi (2007).
Dessa forma, foram construídos 10 pluviômetros, cada um contento 1 cano de PVC de
100mm com 1,50 metros de altura, respeitando as normas da OMM. Também foram
utilizadas duas tampas plásticas e um funil de plástico para a captação da precipitação
pluviométrica. O funil tem 16 cm de diâmetro. Para a montagem dos pluviômetros foi
necessário apenas o encaixe do funil em uma das tampas. A instalação dos pluviômetros,
ocorreu no dia 30/08/13. Para a pesquisa, foi adotado como procedimento de coleta o
primeiro dia de cada mês para fazer a medição da precipitação ocorrida do mês anterior.
Dessa forma, foram realizados 12 trabalhos de campo para a medição da precipitação dos
pluviômetros, além da instalação e desmonte.
Para a transformação dos litros coletados em milímetros foi utilizado como base a
fórmula V=πR²h, onde V é o volume coletado, π é a constante, R² é o raio do funil e h é a
altura da chuva (MILANESI e GALVANI, 2012). Posteriormente utilizou-se a para cada litro
de água coletada equivale a 48,4 mm conforme aponta Hoppe, el al. (2015).
Para análise espacial dos dados coletados foram necessários os dados dos 11
pluviômetros, bem como sua localização (coordenadas x e y) e a altimetria. Foi gerado no
Excel versão 2013 uma tabela contendo tais dados, bem como, o total pluviométrico do
período analisado. Para a confecção do mapa da distribuição pluviométrica anual
(2013/2014) da área urbana de Santa Maria e seu entorno foram necessárias à importação
da tabela para o programa computacional Surfer 8.0. Após sua importação o programa criou
e salvou o banco de dados automaticamente as isoietas. Através do programa
computacional, foram geradas as isoietas pelo método de interpolação geoestatística
krigagem, pois é um método muito utilizado para a espacialização de dados geográficos
conforme salienta Wollmann (2011). Posteriormente as isolinhas foram ajustadas sobre os
limites da área de estudo. Para a edição final dos mapas foi utilizado o Software ArcGIS
10.1, desenvolvido pela ESRI.
3 – Resultados e Discussão
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O período anual para este trabalho é referente entre os meses de setembro de 2013
a agosto de 2014. No período o P07 foi o ponto que de maior precipitação acumulada com
2318,6 mm a uma altitude de 210 m. Já o P08 foi o ponto de menor precipitação acumulada
com 1833,3mm a uma altitude 89 m. A média para os 12 meses nos 11 pontos foi de
2022,9mm. No período anual foi registrado pela Estação da INMET 131 dias com
precipitação pluviométrica. Assim, a média de dias com chuvas por mês foi de 10,8 dias. Na
figura 3, é possível observar a precipitação total em cada ponto para o período anual.
Figura 3 - Precipitação Pluviométrica anual nos pontos de coletas. Fonte dos dados: Trabalho de campo (2013-2014); INMET(2013-2014).
Organização: BARATTO (2016)
No mapa da precipitação anual pode se observar que ao Norte e Nordeste da área
urbana de Santa Maria foram registrados os maiores totais pluviométricos, sendo a
Fundação Mo’ã em Itaara o ponto de maior precipitação total. Os bairros do Campestre do
Menino Deus, Chácaras das Flores e N. S. Perpétuo Socorro, também tiveram elevadas
precipitações totais. Nesses bairros, também se encontram nas maiores altitude da área
urbana de Santa Maria.
Dessa forma, na figura 4 é possível observar a distribuição espacial da precipitação
pluviométrica no período anual (2013/2014) da área urbana de Santa Maria e no seu
entorno.
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Figura 4 - Distribuição da precipitação pluviométrica anual na área de estudo. Fonte dos dados: Trabalho de campo (2013-2014); INMET(2013-2014).
Organização: BARATTO (2016)
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Nos bairros de menores totais pluviométricos para o período anual foram os bairros
da T. Neves, Boi Morto, Lorenzi, Tomazetti e Urlândia. Esses bairros estão localizados ao
Sul e Sudoeste da área urbana de Santa Maria, onde também são encontrados as menores
altitudes.
Na figura 4, também é possível observar que as isolinhas de precipitação
pluviométrica na área urbana de Santa Maria se comportam em conformidade com o
deslocamento das Frentes Polares, que no Estado e conseguintemente na área de estudo,
se descolam de Sudeste para Nordeste. Assim, com o deslocamento das frentes associado
ao rebordo do planalto ocasionam uma maior precipitação pluviométrica na parte Norte da
área urbana de Santa Maria.
4 – Considerações Finais
Na análise anual da distribuição espacial da precipitação pluviométrica em Santa
Maria e no seu entorno, pode-se perceber que a média para o ano entre os dados da
Estação Oficial da INMET foi de 2056,4 mm considerando assim um ano de alto total
pluviométrico. Os bairros ao Norte de Santa Maria tiveram os maiores totais pluviométricos,
sendo o pluviômetro localizado em Itaara a uma altitude de 210 mm, o pluviômetro que
registrou o maior total anual (2420,4mm). Já ao Sudoeste da área urbana de Santa Maria,
no P08 teve o menor total pluviométrico para o período, assim o ponto está localizado a uma
altitude de 89m.
Pode-se notar que o efeito orográfico é perceptível na distribuição pluviométrica na
maioria dos meses analisados, pois na maioria dos meses, o ponto de maior altitude, no
caso, Itaara, sempre registrou maiores totais de precipitação. Outro fator que influência, de
forma bem expressiva a distribuição da precipitação na área urbana de Santa Maria e seu
entorno, é o deslocamento das frentes. Dessa forma, no desenvolver do projeto se pode
observar que a distribuição da precipitação pluviométrica na área urbana de Santa Maria e
seu entorno se estabeleceu conforme o relevo e o deslocamento dos sistemas frontais
produtores de chuva. Dessa forma, a precipitação não se estabelece de forma uniforme,
mas conforme os dois fatores geográficos.
5 – Referências AYOADE, J. O. Introdução a Climatologia para os Trópicos. 10. ed. Rio de Janeiro: Bertrand Brasil, 2002.
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