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Title: Estudo climatológico e análise da frequência de "dry spell" para o semiárido brasileiro
Authors: Medeiros, Biancca Correia de
Advisor: Lucio, Paulo Sérgio
Keywords: Climatologia;Mudanças climáticas;MANOVA;Distribuição inflacionada de zero;Análise de tendência
Issue Date: 18-Feb-2022
Publisher: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Citation: MEDEIROS, Biancca Correia de. Estudo climatológico e análise da frequência de "dry spell" para o semiárido brasileiro. 2022. 114f. Tese (Doutorado em Ciências Climáticas) - Centro de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2022.
Portuguese Abstract: As variações climáticas influenciam diretamente na economia de uma região. Este cenário no semiárido brasileiro pode ser ainda mais impactante, afetando consideravelmente a agricultura e os recursos hídricos. Assim, o objetivo geral deste estudo foi analisar possíveis mudanças climáticas existente para quatro sub-regiões do Semiárido Brasileiro dos parâmetros meteorológicos como a precipitação, temperatura mínima e máxima, umidade e insolação durante o período de 1962 a 2019. Foram utilizados dados diários de precipitação, temperatura mínima e máxima, umidade e insolação do Banco de Dados Meteorológicos para Ensino e Pesquisa (BDMEP) do Instituto Nacional de Meteorologia (INMET) de 72 estações localizadas no Semiárido brasileiro. Dentre os métodos estatísticos utilizaram-se o teste de Mann-Kendall para verificar possíveis tendências, crescentes ou decrescentes ao nível de significância de 5%, a técnica estatística de análise de variância multivariada (MANOVA) para realizar uma análise espaço-temporal, comparando as médias dos parâmetros entre os períodos, e duas distribuições para dados de contagem, , a Poisson Inflada de Zeros – ZIP e a Binomial Negativa Inflada de Zeros – ZINB para analisar a frequência de “dry spell”, e fazer uma comparação em relação a qualidade dos ajustes através de dois critérios, AIC e BIC. Os resultados da análise de tendências indicaram uma tendência decrescente para a precipitação em todas as regiões durante o período 1962-2019. Observou-se uma tendência de aumento da temperatura máxima para quase todas as regiões, exceto a região R2 e diminuição da temperatura mínima em todas as regiões. A insolação teve uma variação diferente por região, R1 e R4 apresentaram insolação crescente enquanto R2 e R3 diminuíram. Os resultados da análise multivariada (MANOVA) indicaram mudanças significativas (p-valor < 0,05) em todas as variáveis. Em média, os valores de precipitação e umidade entre os períodos (1962–1990 e 1991–2019) diminuíram, enquanto os valores de temperaturas máximas, mínimas e insolação aumentaram. Na comparação dos ajustes dos dois modelos, o modelo de Poisson Inflada de Zeros (ZIP) teve o melhor ajuste aos dados. Os resultados deste estudo permitem a avaliação da possível mudança climática sobre a região do Semiárido brasileiro entre os dois períodos analisados, contribuindo também, em estudos futuros sobre a vulnerabilidade dessa região, bem como na elaboração de tomadas de decisão com foco em mitigar os efeitos dessas mudanças climáticas. Com o ajuste do modelo será possível prever a ocorrência do dry spell para o semiárido Brasileiro e dessa forma poder diminuir os impactos desse fenômeno na produtividade agrícola.
Abstract: Climatic variations directly influence the economy of a region. This scenario in the Brazilian semiarid region can be even more impactful, considerably affecting agriculture and water resources. Thus, the general objective of this study was to analyze possible climate changes existing for four sub-regions of the Brazilian Semiarid of the meteorological parameters such as precipitation, minimum and maximum temperature, humidity and insolation during the period from 1962 to 2019. Daily precipitation data were used, minimum and maximum temperature, humidity and insolation from the Meteorological Database for Teaching and Research (BDMEP) of the National Institute of Meteorology (INMET) of 72 stations located in the Brazilian semiarid region. Among the statistical methods, the Mann-Kendall test was used to verify possible trends, increasing or decreasing at a significance level of 5%, the statistical technique of multivariate analysis of variance (MANOVA) to perform a spatiotemporal analysis, comparing the means of the parameters between the periods, and two distributions for count data, the Zero Inflated Poisson - ZIP and the Zero Inflated Negative Binomial - ZINB to analyze the frequency of "dry spell", and make a comparison in relation to quality adjustments through two criteria, AIC and BIC. The results of the trend analysis indicated a decreasing trend for precipitation in all regions during the period 1962-2019. A trend of increasing maximum temperature was observed for almost all regions, except the R2 region and decreasing of minimum temperature in all regions. The insolation had a different variation by region, R1 and R4 showed increasing insolation while R2 and R3 decreased. The results of the multivariate analysis (MANOVA) indicated significant changes (p-value < 0.05) in all variables. On average, the values of precipitation and humidity between the periods (1962–1990 and 1991–2019) decreased, while the values of maximum, minimum and insolation temperatures increased. When comparing the adjustments of the two models, the Zero Inflated Poisson (ZIP) model had the best fit to the data. The results of this study allow the assessment of possible climate change on the Brazilian semiarid region between the two analyzed periods, also contributing to future studies on the vulnerability of this region, as well as the elaboration of decision-making focused on mitigating the effects of these climate changes. With the adjustment of the model, it will be possible to predict the occurrence of the dry period for the Brazilian semi-arid region and thus be able to reduce the impacts of this phenomenon on agricultural productivity.
URI: https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/48267
Appears in Collections:PPGCC - Doutorado em Ciências Climáticas

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