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A GEOGRAFIA FÍSICA E AS MUDANÇAS GLOBAIS

Murilo da Costa Ruv Lemes (a), Michelle Simões Reboita (b), Roger Rodrigues

Torres(c)

(a) Instituto de Recursos Naturais/Universidade Federal de Itajubá, murilo.ruv@gmail.com

(b) Instituto de Recursos Naturais/Universidade Federal de Itajubá, mireboita@gmail.com

(c) Instituto de Recursos Naturais/Universidade Federal de Itajubá, torres.fisico@gmail.com

Eixo: A climatologia no contexto dos estudos da paisagem e socioambientais

Resumo/

Como o estado de São Paulo possui diferentes características físicas, que incluem serras, planícies,

planaltos, depressões e variados tipos de vegetação, esse estudo tem como objetivo relacionar a influência

dos elementos fisiográficos na distribuição espacial da precipitação. Para tanto, foram utilizados dos

dados de relevo e vegetação do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE) e dados

pluviométricos do Departamento de Águas e Energia Elétrica do Estado de São Paulo (DAEE). Entre os

resultado têm-se que o litoral paulista, que é cercado pela Serra do Mar apresenta os maiores totais anuais

de precipitação no estado, em decorrência da brisa marítima e da influência de brisa vale-montanha

favorecida por tal serra. Já o interior do estado apresenta os menores totais pluviométricos e associado a

isso, têm-se uma vegetação mais rasteira, acompanhada de solo exposto em alguns casos.

Palavras chave: Clima, São Paulo, Relevo, Vegetação

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1. Introdução

O relevo do estado de São Paulo é constituído por serras, planaltos, planícies e

depressões ao longo de 248.209 km2, com sua capital situada a 750 m acima do nível do mar

no Planalto Atlântico, localizado entre a Serra da Mantiqueira e o Vale do Paraíba

(AZEVEDO; 1958). A região litorânea é cercada pela Serra do Mar que se estende numa

faixa latitudinal cerca de 1.500 km, apresentando altitudes ente 900 e 1500 m. Já o centro do

estado é formado pela depressão periférica, em que há algumas serras que formam as Cuestas

Basálticas (Serra de Franca, cerca de 1.100 m) (VIDAL-TORRADO et al., 2000).

A vegetação, assim como as características altimétricas, são variadas ao longo de

todo o estado. Ross e Moroz (1993) caracterizaram a vegetação através de domínios

morfoclimaticos, com o objetivo de enfatizar as peculiaridades de cada área. As vegetações

mais densas e arbóreas acompanham os relevos mais altos, como a Serra da Mantiqueira e

Planto Atlântico (possuindo a serra do Mar como uma sub classificação). No oeste do estado,

onde predomina o Planalto Ocidental, com altitudes que não ultrapassam 500 m, há alguns

trechos de cerrado. (KRONKA et al, 2005). Já no litoral predomina a Mata Atlântica, com

densas florestas no trecho da Serra do Mar até a região costeira.

As características fisiográficas apresentadas se relacionam direta ou indiretamente

com o regime de precipitação sazonal e anual do estado de São Paulo. O estado, de maneira

geral, possui regime bem definido de chuvas ao longo do ano. A estação chuvosa tem início

no final de outubro e vai até início de abril; já a estação seca ocorre nos demais meses

(COELHO et al.; 2015). Durante a estação chuvosa, a umidade sobre o estado é proveniente

do oceano Atlântico pelo transporte realizado pelos ventos da Alta Subtropical do Atlântico

Sul (ASAS) e do região norte do país pelo transporte pelo Jato de Baixos Níveis a leste dos

Andes (JBN)(ARRAUT; SATYAMURTY, 2009;REBOITA et al, 2010). Durante a estação

chuvosa, o transporte de umidade pelo JBN é de grande importante para a chuva no interior

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do estado, já que a região litorânea tem maior disponibilidade de umidade pela influenciada

brisa marítima. Além disso, a Serra do Mar também propicia a circulação de vale-montanha

que associada com a circulação de brisa marítima contribui para a formação de nuvens e

precipitação no litoral. Ressalta-se que , a Serra do Mar não atua como bloqueio para a

umidade oceânica. Estudos como o de Oliveira et al (1993) mostram que a brisa marítima

consegue chegar até a capital do estado (que está a cerca de 80 km da costa) favorecendo a

precipitação. Durante a estação seca, a precipitação no estado é decorrente em grande parte da

passagem de sistemas frontais (DAMETTO; DA ROCHA, 2006).

Como há poucos estudos sobre a descrição dos elementos fisiográficos e a

distribuição espacial da precipitação do estado de São Paulo, esse constitui o objetivo do

presente estudo.

2. Materiais e Métodos

2.1. Dados

Dados diários de precipitação foram obtidos do site do Departamento de Água e

Esgoto do estado de São Paulo (DAEE) (http://www.hidrologia.daee.sp.gov.br/) no período

abril até junho de 2018. Obtiveram-se dados de 400 postos pluviométricos (PP) distribuídos

pelo estado com a série temporal do período de janeiro de 1990 até dezembro de 2017. Já a

base de dados fisiográficos foi adquirida tanto do banco de dados do Instituto Brasileiro de

Geografia e Estatística (IBGE) (Vegetação), quanto do banco de dados do estado de São

Paulo, DataGeo (http://datageo.ambiente.sp.gov.br/) (esse de manipulação da Secretaria de

Meio Ambiente do Estado de São Paulo) (Relevo), ambos apresentam 5 km de resoluções e

tiveram a última atualização em 2010.

2.2 Controle de qualidade

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De posse dos dados de precipitação, foi realizado um controle de qualidade desses

dados segundo Reboita et al (2002), que consistem na identificação de dados errôneos,

faltantes e homogeneidade das séries temporais.

2.3 Identificação de dados errôneos e Preenchimento de Falhas

O primeiro passo que deve ser levado em consideração no controle de qualidade é a

identificação de dados considerados errôneos, ou seja, valores que uma dada variável não

pode assumir. Volumes de precipitação acima de 300 mm em 24 horas, são exemplos de

dados errôneos. Esses erros podem ser decorrentes da má calibração de instrumentos ou

defeito.

Na presença desses erros, os dados foram substituídos por de PP vizinhos, seguindo a

metodologia descrita por Reboita et al. (2010). Nessa etapa, também foram usados dados de

precipitação disponíveis pela Agência Nacional de Águas (ANA) para a substituição de erros

grosseiros ou preenchimento de falhas.

2.4 Teste de Homogeneidade

Após a verificação de erros grosseiros e de preenchimento de falhas foi utilizado o

teste de Rodionov (RODIONOV, 2004) para analisar a homogeneidade das séries temporais,

isto é, para identificar possíveis descontinuidades nas séries temporais. A Figura 1,

exemplifica o teste.

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Figura 1- Exemplo do teste de homogeneidade aplicado numa série de precipitação construída para mostrar a eficiência do teste de Rodionov.

Há dois grandes saltos na série temporal da Figura 1, um no ano de 1997 e outro no

ano 1998. Esse salto vai de 22 mm para 100 mm, significando que a série não é homogênea.

PP com ausência de homogeneidade foram excluídos. No presente estudo, foram 6 PP

excluídos.

Após a aplicação do controle de qualidade, dos 400 PP obtidos, 70 foram descartados

devido a erros grosseiros ou por falta de homogeneidade. Assim, o estudo foi realizado com

330 PP.

2.5 Cálculo das Médias

Após o controle de qualidade dos dados, foram calculados totais mensais e médias

mensais climatológicas para os 330 PP espalhados por todo estado. Para especializar as

informações a interpolação usada foi a de ‘Krigging”, Krigagem no português, que consiste

em um método de regressão usado em geoestatística para interpolar dados, ou aproxima-los.

Quanto mais próximo um PP estiver do ponto de grade definido na malha, sua interferência

será maior (ZIERMANN, et al. 2012), portanto, quanto maior o número de PP, melhor a

representação espacial da variável em estudo.

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2.6 Informações fisiograficas

Dados de relevo foram obtidos através de um Raster (imagens que possuem

descrição por pixel), por um Modelo Digital de Elevação (MDE). O Raster foi tratado e

plotado no software QGIS para a visualização. Já os dados de vegetação, foram adquiridos na

versão shapefile, com isso, estava pronto para ser plotado, apenas algumas modificações

visuais foram necessárias. O mapa do relevo foi tratado e categorizado de acordo com as

informações embutidas no MDE.

3. Resultados

3.1 Relevo e Vegetação

Os aspectos físicos do estado de São Paulo são importantes para identificar

características que possam influenciar a distribuição espacial das chuvas nessas regiões. Para

isso, inicialmente são analisados mapas de vegetação e relevo.

A Figura 2 mostra o relevo do estado de São Paulo, que é composto por quatro

unidades: planícies litorâneas, planaltos, serras e depressões (ROSS, MOROZ; 2011). Na

faixa litorânea (Figura 2) localiza-se a planície litorânea que é circundada a oeste pela Serra

do Mar (terras mais altas do estado, com trechos que chegam a mais de 2.000 m de altitude).

Os planaltos (superfícies elevadas e planas em sua maioria) localizam-se no leste do estado,

exceto na região litorânea. Por fim, as depressões (relevo com irregularidade e altitudes

baixas) abrangem a porção central do estado, sendo cercada a oeste pelas Cuestas Basálticas

(serras com máximo 1.100 m de altitude) e a leste pelo planalto Atlântico. A oeste do estado,

onde estão localizados o vale do Médio Tietê, Paranapanema e Mogi-Guaçu.

O setor Sudeste do estado é demarcado pelo resquício de Mata Atlântica (Figura 2),

ou floresta Atlântica, embora há presença da Mata dos Pinheiros, devido ao relevo de maior

altitude na porção da Serra da Mantiqueira Paulista. Na parte central do estado predomina

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atividade agrícola. Em contraste com essas áreas, encontram-se o cerrado, acompanhando as

regiões das Serras dos Agudos e Mirantes ao sul, além da Serras do Tabuleiro, Jaboticabal e

Batatas ao Norte. Mata Caducifólia (nordeste), caracterizada por ser uma mata densa,

encontrada em transições de biomas que, por sua vez, perdem suas folhas em uma

determinada estação do ano. A região que predomina a Mata Caducifólia possui dois parques

estaduais, o Parque Estadual do Morro do Diabo, localizado próximo ao munícipio Euclides

da Cunha Paulista e o Parque Estadual do Aguapeí no município de Monte Castelo.

Figura 2 - Relevo e Vegetação do estado de São Paulo.

3.2 Precipitação

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O estado de São Paulo possui precipitação com ciclo sazonal bem definido. Tem-se

maior volume nos meses de dezembro, janeiro e fevereiro (verão austral) em razão do

transporte de umidade oriundo da Amazônia e também da posição do ASAS mais para o

centro do oceano (esse último contribuindo também para os maiores acumulados do estado na

faixa litorânea). No verão (Figura 3a), identifica-se duas áreas com maior precipitação no

estado e uma na Serra da Mantiqueira e Serra do Mar, na porção leste do estado, com um

acumulo de 800 a 900 mm no trimestre, e a outra na Serra de Franca e Serra dos Batatais a

norte do estado, também com acumulado superior a 800 mm. O relevo elevado nessas regiões

parece contribuir para os totais elevados de precipitação. Além disso, sugere que nessas

regiões de mata, a umidade armazenada nelas favoreça a formação de nuvens durante os

processos convectivos diários. No inverno, a precipitação é reduzida em todo o estado (Figura

3c), pois o aquecimento radiativo (o que enfraquece a convecção diurna) é enfraquecido bem

como o suprimento de umidade (REBOITA et al., 2010). Na porção sul e leste do estado são

registrados os maiores totais de precipitação no inverno, fato associado com a influência da

maritimidade em que as brisas marítimas contribuem para o transporte de umidade, bem como

pela influência da Mata Atlântica (que também atua como provedora de umidade). Além

disso, há a passagem frentes frias que ajudam a organizar a precipitação (ESCOBAR,

SOUZA; 2016).

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Figura 3 - Média sazonal da precipitação para o estado de São Paulo.

O regime anual de precipitação no estado (Figura 4), mostra um gradiente de

precipitação reduzindo do litoral para o interior do estado. A influência da fisiografia na

precipitação aparece de forma mais clara quando são analisados os totais anuais dessa

variável. Os maiores acumulados de precipitação ocorrem na faixa litorânea, fato associado

com a presença da Serra do Mar e do efeito de maritimidade. Adentrando ao território, a

precipitação diminui. A porção norte do estado é a segunda a apresentar maior pluviosidade

anual, que em parte é auxiliada pelo ambiente da Mata dos Pinheiros e o efeito da topografia

acidentada das Cuestas Basalticas. O oeste do estado tem os menores acumulados. Essa é uma

região com menores altitudes (máximo de 500 m) e voltada para a atividade agropecuária, seu

solo, em sua maior parte, é exposto, em função desse manejo (como mostra a Figura 2).

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Figura 4- Média da precipitação anual para o período de 1990 a 2016 no estado de São Paulo.

3.3 Ação humana no clima urbano

O estudo da precipitação em qualquer região não pode ser desvinculado das

características fisiográficas, como mostrado nas seções anteriores. Portanto, a atividade

humana alterando o uso e ocupação do solo (como por exemplo a urbanização, BLAIN;

PICOLI; LULU, 2009) pode levar a mudanças na precipitação e outras variáveis atmosféricas.

Entretanto, também se destaca que a mudança no uso e ocupação do solo em áreas remotas a

de estudo podem interferir no clima dessa última. Estudos têm indicado que o desmatamento

na Amazônia implicará na redução do transporte de umidade da floresta para os subtrópicos

(NOBRE; LOVEJOV, 2018). Isso afetará a precipitação no estado de São Paulo, já que

grande parte das chuvas ao longo do verão na região sudeste do Brasil são favorecidas pelo

transporte de umidade da Amazônia (ARRAUT; SATYAMURTY, 2009; RUV LEMES et al.,

2017).

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As regiões de florestas no estado de São Paulo também possuem um importante

papel para o armazenamento de água no solo, o que não ocorre em regiões totalmente

urbanizadas em que há predomínio de asfalto, por exemplo. Chuvas convectivas necessitam

de fonte de umidade para desenvolverem-se. Nos centros urbanos, a falta de áreas vegetadas e

o predomínio da massa asfáltica justificam a ocorrência do fenômeno ilha de calor (PERES et

al., 2017). Esse fenômeno é caracterizado pelo aumento da temperatura do ar em regiões

urbanas, diferenciando em até 6o C a temperatura em relação às áreas rurais (LYRA et al.,

2018). Em alguns locais, como na capital do estado de São Paulo, o efeito da ilha de calor

associado com a brisa marítima (OLIVEIRA; BORNSTEIN; SOARES, 2003) as

características da atmosfera no verão implica na ocorrência de tempestades muitas severas

(LYRA et al., 2018). Isso afeta a população devido à ocorrência de inundações e

deslizamentos de terra. Portanto, destaca-se a necessidade de conservação do ambiente

natural. Por exemplo, Acova; Cicco; Rocha (2003) destacam que a Mata Atlântica

desempenha a função de proteção do solo, evitando que as chuvas mais intensas precipitem

diretamente no solo, protegendo-o contra o processo de erosão.

4. Conclusão

O presente trabalho apresentou a climatologia sazonal e anual de precipitação no

estado de São Paulo computada no período de 1990 a 2016. Além disso, apresentou alguns

aspectos fisiográficos do estado em termos de relevo e vegetação a fim de mostrar associação

com a distribuição espacial da precipitação. As áreas que apresentam pouca vegetação, seja

ela arbórea, ou rasteira, são áreas com menores totais anuais de precipitação, como a região

oeste do estado. Entretanto, os reduzidos totais pluviométricos também são devido à distância

do oceano. Já as áreas mais próximas ao litoral têm suprimento de umidade proveniente do

oceano. É notória a importância das áreas mais vegetadas (Mata Atlântica e Mata dos

Pinheiros) para os regimes de precipitação, especialmente durante o verão, época que as

chuvas convectivas dependem também da umidade local. A partir desse fato, a preocupação

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com essas áreas é de extrema importância para a preservação dos mecanismos atmosféricos

em questão, para que todo o ciclo anual da precipitação não seja afetado pela ação antrópica.

Agradecimentos

Agradeço a CAPES, pelo financiamento da pesquisa.

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