ESPACIALIZAÇÃO DA TEMPERATURA DO AR DIÁRIA CONSIDERANDO A ALTITUDE

Nome: Edilson Sarter Braum
Tipo: Dissertação de mestrado acadêmico
Data de publicação: 20/02/2020
Orientador:

Nomeordem decrescente Papel
Sidney Sara Zanetti Orientador

Banca:

Nomeordem decrescente Papel
Alexandre Cândido Xavier Examinador Externo
Roberto Avelino Cecílio Coorientador
Sidney Sara Zanetti Orientador

Resumo: As mudanças climáticas se tornaram uma preocupação global. Cada década que se passa é mais quente que a anterior e a expectativa é que essa tendência continue devido à grande quantidade de gases causadores do efeito estufa lançados na atmosfera. O estudo da temperatura do ar é relevante e essencial para estudos climáticos e sua aplicação nas ciências ambientais, florestais, agrícolas, dentre outras. Para estudos da temperatura do ar são necessários dados hidroclimáticos que são obtidos por meio de dados coletados nas estações meteorológicas. Porém, o número de estações é limitado, além de sua distribuição irregular e dados escassos. Para se obter dados espacializados, geralmente se utiliza a interpolação de dados pontuais, porém, como as estações meteorológicas são esparsas, a distância entre elas podem ultrapassar o limite da dependência espacial das variáveis, gerando resultados inadequados, sobretudo, quando não se considera o efeito do relevo. Há uma dificuldade em interpolar com precisão os dados de temperatura do ar em terrenos montanhosos, devido ao efeito que a pressão atmosférica exerce na temperatura. Desse modo, incluir informações topográficas na espacialização da temperatura do ar pode melhorar a eficiência dos resultados. O objetivo deste trabalho foi espacializar dados diários de temperatura do ar e evapotranspiração, constituindo um banco de dados corrigidos pelo efeito do relevo. Este trabalho foi realizado no estado do Espírito Santo, que possui uma amplitude altimetrica de 2.892 metros desde as regiões litorâneas até o ponto mais alto localizado na Serra do Caparaó. Os dados meteorológicos utilizados nesse estudo são oriundos de vinte e duas estações meteorológicas pertencentes ao INMET e um modelo digital de elevação (MDE), obtido a partir do SRTM (Shuttle Radar Topography Mission). Para alcançar os objetivos propostos, a equação de Poisson e a taxa de lapso adiabático foram utilizadas para estimar a temperatura do ar considerando o efeito do relevo. Esses métodos foram comparados ao interpolador IDW para avaliar o ganho obtido em se incluir informações topográficas na estimativa da temperatura. O desempenho dos métodos foi avaliado por validação cruzada, utilizando o coeficiente de determinação (R²), o bias e o erro absoluto médio (MAE). O método que apresentou melhor desempenho foi utilizado para espacializar os dados de temperatura máxima, média e mínima do ar. Esses dados foram aplicados à equação de Hargreaves e Samani para obter dados diários espacializados de evapotranspiração de referência (ET0). O método que obteve melhor desempenho na espacialização de dados de temperatura do ar foi ajustar os dados medidos para as condições de altitude do ponto estimado utilizando a taxa de lapso ambiental (-6,5 °C km-1) e, posteriormente, aplicar o interpolador IDW. O método proporcionou um ganho de 51 % na redução dos valores de MAE, quando comparado com o interpolador IDW, sem considerar o efeito do relevo. Este método foi utilizado para espacializar os dados diários de temperatura máxima, média e mínima do ar para todo o território do Espírito Santo com resolução espacial de 500 metros. Assim, foi possível gerar um banco de dados sem falhas de temperatura máxima, média e mínima do ar e ET0 corrigidos pelo efeito do relevo para o período de 01 de janeiro de 2007 a 29 de fevereiro de 2020 (13,17 anos, 4808 dias) para todo o território do Espírito Santo. Estes dados serão disponibilizados para download livre na Internet.
Palavras-chave: interpolação; efeito do relevo; taxa de lapso.

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