Aplicação da probabilidade condicional e do processo de cadeia de Markov na análise da ocorrência de períodos secos e chuvosos para o município de Garanhuns, PE, Brasil.

Ano: 2009 | Volume: 4 | Número: 1

Autores: ANDRADE, A. R. S.; FREITAS, J. C.; BRITO, J. I. B.; GUERRA, H. O. C.; XAVIER, J. F.

Palavras-chave: chuva; modelos probabilísticos; distribuição Gama; cadeia de Markov.

Resumo Português:

A agricultura apresenta grande dependência das condições climáticas, notadamente da precipitação pluviométrica da região. Por isso, faz-se necessário o estudo das probabilidades de ocorrência das chuvas no município de Garanhuns/PE devido a sua enorme irregularidade, de modo a apresentar subsídios, permitindo que o agricultor tome decisões mais confiáveis das atividades agrícolas. Dessa forma, os objetivos deste trabalho foram estimar a precipitação mensal provável com diferentes níveis de probabilidade e determinar as probabilidades de ocorrências de períodos secos e chuvosos para o município de Garanhuns, PE. Para o cálculo das probabilidades condicionais, utilizou-se o método da cadeia de Markov, admitindo-se a hipótese de que as ocorrências de dias secos e chuvosos são condicionalmente dependentes da sequência dos dias secos e chuvosos anteriores. Utilizaram-se dados de precipitação pluviométrica mensal da série de dados compreendida entre 1913 e 1987. Os critérios discriminantes para identificar períodos secos e chuvosos, baseiam-se em quatro classes de chuvas acumuladas mensais: (S) mês seco, de 0 a 50 mm; (PC) mês pouco chuvoso, de 50 a 100 mm; (C) mês chuvoso, de 100 a 200 mm e (BC) mês bastante chuvoso, acima de 200 mm. Dessa forma, foram analisadas as médias mensais de cada mês dentro das classes de chuvas com a finalidade de estimar as porcentagens de ocorrência provável pelo método proposto por Robertson (1976). Foi utilizada distribuição de probabilidade gama para estimativa da precipitação mensal provável, em níveis de 90, 80, 75, 70, 60, 50, 40 e 30% de probabilidade. Para avaliar o ajuste dos dados estimados aos observados, utilizou o teste de aderência de Kolmogorov-Smirnov. Concluiu-se que a distribuição Gama apresentou bom ajuste ao nível de 1% de significância com relação aos valores observados, possibilitando sua utilização para estimativas de precipitação pluvial provável mensal em diferentes níveis de probabilidade. Ficou caracterizada a estação chuvosa como sendo o período compreendido entre os meses de maio e agosto, e o período seco, aquele entre os meses de outubro e dezembro. As menores precipitações prováveis, abaixo de 50 mm mês-1 são registradas nos meses de outubro, novembro e dezembro, quando se deve empregar a irrigação na produção agrícola, recomendando-se ainda a utilização de espécies e cultivares de ciclo curto para semeaduras em outubro e de ciclo longo para abril, a fim de se reduzirem os riscos de prejuízos na colheita.

Resumo Inglês:

Agriculture presents dependence on the climatic conditions, especially on precipitation. This way, it is necessary to study the probabilities of occurrence of rain in Garanhuns municipality, Pernambuco State, especially due to its irregularity, to support farmer’s decisions about agriculture activities. The objectives of this study were to forecast monthly rainfall at different significance levels and to determine the probabilities of occurrence of dry and rainy periods for Garanhuns region, state of Pernambuco, Brazil. Monthly rainfall data from 1913 to 1987 were analyzed. The criteria to identify dry and rainy periods were based on four classes of monthly rainfall: (S) dry month, from 0 to 50 mm; (PC) low rain month, from 50 to 100 mm; (C) rainy month, from 100 to 200 mm and (BC) very rainy month, above 200 mm. Thus, the monthly averages were analyzed according to the four classes of rains to estimate the probable occurrence of rain following Robertson (1976). The Gamma probability distribution was also used to forecast monthly precipitation, at the following levels: 90, 80, 75, 70, 60, 50, 40 and 30% of probability. The Gamma distribution adjusted well to the data of Garanhuns region, making possible the estimation of the probable rainfall amounts for each month of the year, at different levels of probability. Rainy season was the period between May and August, and the dry one between October and December. The lowest probable monthly rainfalls, below 50 mm, were observed between October and December, when irrigation is required for food production, being recommended to plant annual crops and cultivars of short cycle to be sowing in October, and of long cycle to be sowing in April, in order to reduce the risks of damage.