SPEI and Hurst Analysis of Precipitation in the Amazonian Area of Brazil

AUTOR(ES)
FONTE

Rev. bras. meteorol.

DATA DE PUBLICAÇÃO

05/08/2019

RESUMO

Resumo A floresta amazônica controla, em certa medida, o ciclo hidrológico global. Os objetivos do presente trabalho foram (i) investigar padrões hidrológicos em uma área maior da floresta tropical brasileira por meio do SPEI baseado em 9-meses e (ii) buscar correlação de longo ou curto prazo dentro do número de dias com precipitaçãoe chuva mensal. Os conjuntos de dados foram coletados de 15 estações meteorológicas que abrangem uma grande área da floresta amazônica. Além disso, calculamos os valores de SPEI a partir de séries temporais mensais de precipitação e de temperatura media e determinamos os expoentes de Hurst a partir de séries temporais padronizadas de dias com precipitaçãoe séries mensais de precipitação. No primeiro caso, o SPEI foi determinado em uma escala temporal de 9 meses, enquanto os expoentes de Hurst foram calculados a partir da análise de escala re-escalonada. O percentual de valores de SPEI na classe normal variou de 59,8% (Peixe, TO) a 69,7% (Tarauaca, AC). O expoente de Hurst variou de 0,382 (Diamantino, MT) a 0,636 (Tefé, AM) e correlacionou-se positivamente com os dados de precipitação media. Isso indica uma tendência persistente de padrões úmidos no futuroem algumas áreas. A análise de Hurst de dias com precipitação e chuva mensalpode ser uma ferramenta adicional para interpretar dados de precipitação.Abstract Amazon rainforest controls, to some extent, the global hydrological cycle. The objectives of the present work were (i) to investigate hydrologicalpatterns in a larger regionof the Brazilian rainforestthrough 9-month SPEI series and (ii) to search for long or short-term correlation within the number of days with precipitation by monthand accumulated monthly rainfall. Data sets were collected from 15 meteorological stations spanning a large area of the Amazonian rainforest in Brazil. We computed SPEI values from monthly precipitation and monthly meantemperature time series and determined Hurst exponents from detrendedtime series of days with precipitationand accumulated monthly rainfall. In the first case SPEI was determined on a 9-month timescale while Hurst exponents were calculated from rescaled range analysis. Percentage of SPEI values in the near normal class (-1 ≤SPEI ≤ 1) ranged from 59.8% (Peixe, TO) to 69.7% (Tarauaca, AC). The Hurst exponent varied from 0.382 (Diamantino, MT) to 0.636 (Tefé, AM) and correlated positively with the monthly meanrainfall. This indicates a persistenttrend of wet patterns in the futurein some areas. Hurst analysis of days with precipitation and monthly rainfallcould be an additional tool for interpreting rainfall data.

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