Aplicação da análise de recorrência na precipitação diária para o município de Vitória de Santo Antão/PE.

Leika Irabele Tenório de Santana, Mickaelle Maria de Almeida Pereira, Jucarlos Rufino de Freitas, Moacyr Cunha Filho, Tatijana Stosic

Resumo


Em épocas de chuvas intensas, o acúmulo das águas provenientes desse fenômeno tem prejudicado diretamente a infraestrutura do município de Vitória de Santo Antão/PE, com sérias consequências socioeconômicas, agrícolas e ambientais. Neste trabalho, o objetivo foi analisar e comparar a similaridade das séries de precipitação diária, através do método de análise de gráfico de recorrência (RP) e quantificação de recorrência (RQA), no período anterior (1995 a 2004) e posterior (2005 a 2015) à enchente de 2005, que foram disponibilizados pela Agência Pernambucana de Águas e Climas (APAC), no período de janeiro de 1995 a dezembro de 2015. Com base nos resultados obtidos, constata-se que o RP exibiu diversas mudanças nas oscilações para as duas séries e que depois de 2005 a dinâmica da chuva passou para um regime menos previsível e com menor tempo de permanência em estados laminares e menor regularidade. Essa diferença está associada ao acúmulo de águas pluviométricas em 2005, 2010, e 2011.


Palavras-chave


Chuvas; Gráfico de recorrência; Análise de quantificação de recorrência

Texto completo:

PDF

Referências


ALMAZROUI, M.; ISLAM, M. N.; JONES, P. D.; ATHAR, H.; RAHMAN, M. A. Recent climate change in the Arabian Peninsula: seasonal rainfall and temperature climatology of Saudi Arabia for 1979–2009. Atmospheric Research, v. 111, p. 29-45, 2012.

ANDREOLI, R. V.; KAYANO, M. T. A importância relativa do Atlântico Tropical Sul e Pacífico Leste na variabilidade de precipitação do Nordeste do Brasil. Revista Brasileira de Meteorologia, v. 22, n. 1, p. 63-74, 2007.

BASTOS, J. A.; CAIADO, J. Recurrence quantification analysis of global stock markets. Physica A: Statistical Mechanics and its Applications, v. 390, n. 7, p. 1315-1325, 2011.

COCO, M. I.; DALE, R. Cross-recurrence quantification analysis of categorical and continuous time series: an R package. Frontiers in psychology, v. 5, p. 510, 2014.

DE LUCENA, L. R. R.; STOSIC, T.; FILHO, M. C. Avaliação da precipitação diária do estado de Sergipe utilizando análise de lacunaridade. Rev. Bras. Biom, v. 33, n. 2, p. 268-276, 2015.

ECKMANN, J. P.; KAMPHORST, S. O.; RUELLE, D. Recurrence Plots of Dynamical Systems. EPL (Europhysics Letters), v. 4, n. 9, p. 973-977, 1987.

KANTZ, H.; SCHREIBER, T. Nonlinear time series analysis. Cambridge university press, 2004.

MANETTI, C.; GIULIANI, A.; CERUSO, M. A.; WEBBER JR, C. L.; ZBILUT, J. P. Recurrence analysis of hydration effects on nonlinear protein dynamics: multiplicative scaling and additive processes. Physics Letters A, v. 281, n. 5-6, p. 317-323, 2001.

MARWAN, N.; THIEL, M.; NOWACZYK, N. R. Cross recurrence plot based synchronization of time series. arXiv preprint physics/0201062, 2002.

MARWAN, N.; TRAUTH, M. H.; VUILLE, M.; KURTHS, J. Comparing modern and Pleistocene ENSO-like influences in NW Argentina using nonlinear time series analysis methods. Climate Dynamics, v. 21, n. 3-4, p. 317-326, 2003.

MARWAN, N.; ROMANO, M. C.; THIEL, M.; KURTHS, J. Recurrence plots for the analysis of complex systems. Physics reports, v. 438, n. 5-6, p. 237-329, 2007.

MARWAN, N.; WESSEL, N.; MEYERFELDT, U.; SCHIRDEWAN, A.; KURTHS, J. Recurrence-plot-based measures of complexity and their application to heart-rate-variability data. Physical review E, v. 66, n. 2, p. 026702, 2002.

MIRANDA, M. R. B. D. Análise da vulnerabilidade a inundações no médio curso do Rio Tapacurá Cidade de Vitória de Santo Antão–PE. 2015.

R CORE TEAM. R: A language and environment for statistical computing. R Foundation for Statistical Computing, Vienna, Austria. 2019. URL http://www.R-project.org/.

SANTOS, P. V. dos; SANTOS, R. dos; COUTINHO, M. D. L. Detecção de mudanças climáticas através de índices pluviométricos diários no Estado de Pernambuco. Revista Brasileira de Geografia Física, v. 6, n. 4, p. 713-731, 2013.

SILVA, R. M. de; SILVA, L. P. e; MONTENEGRO, S. M. G. L.; SANTOS, C. A. G. Análise da variabilidade espaço-temporal e identificação do padrão da precipitação na bacia do rio Tapacurá, Pernambuco. Sociedade & Natureza, v. 22, n. 2, 2010.

SOUZA, W. M.; AZEVEDO, P. V. Índices de Detecção de Mudanças Climáticas Derivados da Precipitação Pluviométrica e das Temperaturas em Recife-PE (Detection Indexes Derived from Climate Change Rainfall and Temperatures in Recife-PE). Revista Brasileira de Geografia Física, v. 5, n. 1, p. 143-159, 2012.

TAKENS, F. Detecting strange attractors in turbulence. In: Dynamical systems and turbulence, Warwick 1980. Springer, Berlin, Heidelberg, 1981. p. 366-381.

ZBILUT, J. P.; WEBBER JR, C. L. Embeddings and delays as derived from quantification of recurrence plots. Physics letters A, v. 171, n. 3-4, p. 199-203, 1992.

ZOLOTOVA, N. V.; PONYAVIN, D. I. Phase asynchrony of the north-south sunspot activity. Astronomy&Astrophysics, v. 449, n. 1, p. L1-L4, 2006.