INMET Normais Climatologicas 1961-1999

Normais Climatológicas do Brasil / 1961-1990

APRESENTAÇÃO

NORMAIS CLIMATOLÓGICAS DO BRASIL, PERÍODO 1961-1990

Fundamentos das Normais Climatológicas

Em 1872, o Comitê Meteorológico Internacional decidiu compilar

valores médios climatológicos sobre um período uniforme, a fim de

assegurar a compatibilidade entre os dados coletados em várias estações,

resultando daí a recomendação para o cálculo das normais de 30 anos . A

Regulamentação Técnica No . 49, Volume 1, Seção B, determinou que cada

membro estabeleceria e, periodicamente, revisaria as Normais para as

estações cujos dados climatológicos eram distribuídos pelo Sistema Global

de Telecomunicações, de acordo com o Manual de Códigos, enviando-as

ao Secretariado . O período inicial determinado foi 1901-1930, seguindo-se

os períodos sucessivos que deveriam ocorrer a intervalos de 30 anos, isto

é: 1931-1960, 1961-1990 .

Em 1956, na Nota Técnica No . 84, a Organização Meteorológica

Mundial (OMM) recomendou a atualização das Normais de 30 anos, a cada

10 anos completos, o que vem sendo feito por muitos países membros .

Contudo, pouca orientação existia, à época, no sentido de estabelecer

métodos estatísticos para o cálculo das Normais, para preencher lacunas

de dados, para trabalhar dados errados e períodos incompletos ou para

definir o número de dados requeridos na distinção entre as Normais-

Padrão e as Provisórias, lacunas que só mais tarde seriam preenchidas

pela própria OMM .

Em 1989, com o objetivo de estabelecer procedimentos gerais para

o cálculo das médias mensais e anuais, para o período de 1961 a 1990

e subsequentes, a OMM publicou o Documento Técnico WMO-TD/No .

341 (OMM, 1989), que permite obter as NORMAIS CLIMATOLÓGICAS

PADRONIZADAS e as PROVISÓRIAS, sugerindo ainda outras variáveis

climáticas . Coerentemente, estabeleceu-se que tais procedimentos devam

ser seguidos por todos os países membros .

As Regulamentações Técnicas definem normais como “valores médios

calculados para um período relativamente longo e uniforme, compreendendo

no mínimo três décadas consecutivas” e padrões climatológicos normais

como “médias de dados climatológicos calculadas para períodos consecutivos

de 30 anos, iniciando-se em 1º de janeiro de 1901 até 31 de dezembro de

1930, 1º de janeiro de 1931 até 31 de dezembro de 1960, etc .” . No caso

de estações para as quais a mais recente Normal Climatológica não esteja

disponível, seja porque a estação não esteve em operação durante o período

de 30 anos, seja por outra razão qualquer, Normais Provisórias podem ser

calculadas . Normais Provisórias são médias de curto período, baseadas em

observações que se estendam sobre um período mínimo de 10 anos .

Importância das Normais Climatológicas

Segundo a própria OMM, os dados climáticos são frequentemente

mais úteis quando comparados com valores normais padronizados, assim

considerados aqueles obtidos segundo suas próprias recomendações

técnicas . Torna-se, assim, de suma importância o cálculo e a publicação

das Normais Climatológicas “Padronizadas” . Na ausência destas, por

escassez ou má qualidade de dados, o uso das Normais “Simples” ou

“Provisórias” são alternativas aceitáveis . Embora a Agroclimatologia

seja a principal área técnica beneficiária das informações contidas nesta

publicação, praticamente todas as atividades humanas dependem das

informações climatológicas, do setor produtivo à saúde pública, das

atividades esportivas ao lazer .

Normais Climatológicas para o Brasil

No Brasil, como as observações meteorológicas só começaram a ser

realizadas, de forma sistemática, a partir de 1910, as primeiras Normais

Climatológicas foram publicadas pelo Escritório de Meteorologia do

Ministério da Agricultura, em 1970, correspondentes ao período 1931-

1960 . Tal publicação restringiu-se aos valores médios mensais e anuais

das seguintes variáveis: pressão atmosférica, temperatura máxima,

temperatura mínima, temperatura máxima absoluta, temperatura

mínima absoluta, temperatura média, umidade relativa, nebulosidade,

precipitação total, precipitação máxima em 24 horas, evaporação total

e insolação total .

Em 1992, o INMET, então denominado Departamento Nacional de

Meteorologia do Ministério da Agricultura e Reforma Agrária, publicou as

Normais Climatológicas 1961-1990, reunindo 209 estações meteorológicas

e abrangendo o mesmo conjunto de variáveis das Normais 1931-1960 .

Em face dos limitados recursos computacionais disponíveis e da não

existência, à época, de uma base de dados centralizada, esta iniciativa

demandou esforço considerável de uma grande equipe de colaboradores . A

publicação tem sido até hoje uma referência fundamental para os trabalhos

relacionados aos estudos climáticos no Brasil . Não obstante, ao longo

dos anos, uma série de erros e de inconsistências foi sendo registrada no

âmbito da própria Instituição .

No final do ano 2000, foi inaugurado, no INMET, o Sistema de

Informações Meteorológicas (SIM), um banco de dados relacional

de envergadura, que veio centralizar e organizar, eficientemente, o

acervo de dados meteorológicos digitalizados, antes distribuídos entre

a Sede e os 10 Distritos Meteorológicos da Instituição, localizados

em 10 Estados distintos da Federação . Com a implantação do SIM,

foram criadas as condições objetivas para uma revisão sistemática das

Normais 1961-1990 . Motivados ainda pela necessidade de aprimorar as

referências utilizadas na modelagem numérica do tempo, que passou a

ser praticada pelo Instituto, pesquisadores do INMET e colaboradores

Apresentacã o

externos realizaram, entre 2000 e 2003, um rigoroso trabalho de revisão .

Contudo, o produto final deste importante esforço (SUGAHARA et alli,

2005), denominado, internamente, “Normais CMN 1” , por contingências

diversas, não chegou a ser oficializado, resultando em utilização e

divulgação bastante restritas .

A partir de 2006, com a criação, no INMET, da Coordenação-Geral

de Desenvolvimento e Pesquisa, surgiu o interesse por resgatar e dar

ampla utilização às “Normais CMN”, idealizando-se sua publicação em

substituição àquela de 1992 . Os trabalhos nesse sentido revelaram,

contudo, alguns problemas, dentre os quais o fato de que parte dos

dados utilizados à época tinham sido corrigidos posteriormente, no

processo de aprimoramento do SIM . Adicionalmente, o critério “3:5”2 ,

preconizado pela OMM e adotado com rigor nas Normais CMN, mostrou-

se bastante restritivo, eliminando diversas estações que constavam

da publicação de 1992, uma consequência pouco desejável tendo em

vista o número limitado de estações disponíveis no território nacional,

particularmente em algumas regiões como a Norte e a Centro-oeste .

Além disso, entre as variáveis ali tratadas, não foram incluídas algumas

de particular interesse para a Agricultura, como o número médio de

dias chuvosos, em escalas mensal e decendial, e a frequência de dias

consecutivos sem chuvas .

A alternativa adotada, que gerou esta publicação, foi bastante

pragmática: decidiu-se combinar a publicação de 1992 com as Normais

CMN e as médias climatológicas oferecidas pelo SIM, de forma

a corrigir erros da publicação original e, ao mesmo tempo, ampliar,

tanto quanto possível, o número de estações e o conjunto de variáveis

analisadas . As recomendações da OMM foram observadas sempre que

possível, mas não ao ponto de se eliminar dados aparentemente de boa

qualidade, particularmente no caso de variáveis ou regiões geográficas

com baixa densidade de informações . A metodologia adotada para tal

fim é descrita, nesta publicação, no capítulo Metodologia . Para cada

variável, além de tabelas de dados, decidiu-se, ainda, acrescentar os

respectivos mapas mensais e anuais .

Como usar as Normais Climatológicas

Todos os estudos climáticos são baseados nas observações

meteorológicas . Portanto, as variáveis ambientais apresentadas nesta

publicação são baseadas nas observações realizadas, diariamente, às 12,

18 e 24 UTC3, na Rede de Observações de Superfície do INMET, com as

limitações quantitativas e qualitativas discutidas na metodologia .

1 - Sigla da Coordenacão-Geral de Modelagem Numérica do INMET.

2 - Por este critério, não são considerados no cômputo da média aqueles meses

em que há falta de dados em três dias consecutivos ou em cinco dias alternados.

3 - UTC é o acrônimo em inglês para Tempo Universal Coordenado, o fuso

horário de referência a partir do qual se calculam todas as outras zonas horárias

do mundo. É o sucessor do Tempo Médio de Greenwich, abreviado por GMT.

As normais apresentadas nesta publicação, sob a forma de tabelas e

mapas, correspondem às seguintes variáveis:

1 . Temperatura média compensada (°C)

2 . Temperatura máxima (°C)

3 . Temperatura mínima (°C)

4 . Temperatura máxima absoluta (°C)

5 . Temperatura mínima absoluta (°C)

6 . Pressão atmosférica no nível do Barômetro (hPa)

7 . Insolação total (horas)

8 . Evaporação total (Evaporímetro Piché) (mm)

9 . Nebulosidade (décimos)

10 . Nebulosidade às 12 UTC (décimos)



13 . Umidade relativa do ar compensada (%)

14 . Umidade relativa do ar às 12 UTC (%)



17 . Precipitação acumulada mensal e anual (mm)

18 . Máximo absoluto da precipitação acumulada em 24 horas (mm)

19 . Número de dias no mês ou no ano com precipitação maior ou igual a 1 mm (dias)

20 . Precipitação acumulada decendial (mm)

21 . Número de dias no decêndio com precipitação maior ou igual a 1 mm (dias)

22 . Número de períodos, no mês ou no ano, com 3 ou mais dias consecutivos sem precipitação (períodos)



-125 . Intensidade do vento (m .s )-126 . Componente zonal do vento (m .s )

-127 . Componente meridional do vento (m .s )

28 . Direção resultante do vento (graus)

29 . D ireção predominante do vento (pontos cardeais e colaterais)

A organização dos dados em tabelas torna a consulta autoexplicativa,

permitindo ao usuário a obtenção de informações diretas e derivadas, além

de inúmeras possibilidades de construção de gráfi cos e tabelas para variáveis

isoladas ou combinadas entre si, conduzindo a estudos climáticos com

diferentes objetivos e confi gurações, como segue, a título de exemplos.

A Figura 1 mostra a variação média mensal da pressão atmosférica no

nível do barômetro, para as localidades de Belém-PA e Florianópolis-SC,

observando-se maior amplitude barométrica em Florianópolis, em contraste

com Belém . Tal situação, decorrente da diferença de latitude entre as duas

localidades, explica em parte as diferenças do tempo meteorológico e do

clima entre as duas cidades .



Figura 1 . Comparação das Normais Climatológicas da pressão

atmosférica no nível do Barômetro, para Belém e Florianópolis .

De forma análoga, pode-se analisar a temperatura média para

localidades situadas em diferentes latitudes, como se vê na Figura 2

para Porto Alegre, Belo Horizonte e Macapá . Constata-se, também aqui,

a infl uência do fator latitude na marcha mensal da temperatura, com

amplitudes decrescentes do sul para o norte do Brasil . Enquanto em

Macapá, no extremo norte do País, as temperaturas médias mensais pouco

oscilam, mantendo-se valores médios elevados ao longo do ano, em Porto

Alegre, no sul do Brasil, observa-se uma expressiva variação do verão para

o inverno . Belo Horizonte, situada em latitude intermediária, apresenta-se

entre os dois extremos, com verões e invernos mais suaves .

Figura 2 . Comparação entre as Normais Climatológicas da temperatura

média compensada para Belo Horizonte, Macapá e Porto Alegre .

As fi guras que seguem mostram outras combinações entre localidades

distintas, para um mesmo elemento climático e, entre diferentes elementos

climáticos, para a mesma localidade . A Figura 3 ilustra a diferença marcante

entre os regimes pluviais de duas localidades situadas em latitudes próximas,

mas distantes entre si quanto ao fator climático continentalidade . Enquanto

Salvador, situada no litoral, mostra chuva acumulada anual superior, com

máximas precipitações no outono e início do inverno, Cuiabá, localidade

continental da região Centro-oeste, apresenta chuvas mais escassas, com

máximos no fi nal da primavera e ao longo do verão. Por outro lado, a Figura 4,

para Brasília, mostra uma defasagem de quase 180 graus entre as curvas da

umidade relativa do ar e da evaporação . O verão úmido, com médias mensais

de umidade em torno de 75%, limita a evaporação a aproximadamente 100

mm mensais, contrastando com o inverno seco, próximo de 50%, e elevadas

taxas de evaporação, que se aproximam de 250 mm mensais .

Figura 3 . Comparação entre as Normais Climatológicas da precipitação

acumulada mensal para Salvador e Cuiabá .

Comparando as Normais Climatológicas 1931-1960, publicadas pelo

INMET, então Escritório de Meteorologia do Ministério da Agricultura, em

1970, com as Normais Climatológicas 1961-1990, pode-se ter uma idéia da

variabilidade climática entre os dois períodos, como se vê nas Figuras 5 e 6 .

Enquanto o regime se manteve e o total das chuvas pouco alterou, Figura 5, as

temperaturas sofreram um aumento de, aproximadamente, 2°C ao longo do ano,

Figura 6, o que não deve ser interpretado de pronto como eventual mudança

climática associada ao aquecimento global, sendo mais provável tratar-se de

efeitos da urbanização, hipótese que exigirá estudos mais detalhados .

Figura 4 . Comparação entre as Normais Climatológicas de evaporação e

umidade relativa do ar para Brasília .


Apresentacão

Figura 5 . Comparação entre as Normais Climatológicas dos períodos 1961-

1990 e 1931-1960 para a precipitação acumulada mensal de Manaus .

O conhecimento da média histórica ou Normal Climatológica é essencial

para a aplicação do conceito de “desvio” ou “anomalia” de uma variável,

diuturnamente empregado em meteorologia para significar a diferença

entre o valor observado e a normal climatológica correspondente .

Figura 6 . Comparação entre as Normais Climatológicas dos períodos

1961-1990 e 1931-1960 para a temperatura média de Goiânia .

As Figuras 7 e 8 ilustram a utilização deste conceito . A primeira

mostra o mapa do desvio da precipitação acumulada para o mês de julho

de 2009, para todo o Brasil, destacando-se, a título de exemplo, que neste

mês de julho as chuvas observadas situaram-se bem acima da Normal

Climatológica (anomalias positivas) no Estado do Paraná, sudeste de

São Paulo e nordeste de Santa Catarina, com menores anomalias em

Mato Grosso do Sul, em contraste com anomalias negativas em quase

todo o Rio Grande do Sul .

Figura 7 . Desvio da chuva acumulada mensal, observada, em relação à

Normal Climatológica 1961-1990, para o mês de julho de 2009, no Brasil .

A Figura 8 mostra, para os Estados do Rio Grande do Sul e de Santa

Catarina, as anomalias de chuvas previstas para o mês de outubro de 2009 e

as isoietas correspondentes à Normal Climatológica para o mesmo mês . Como

as anomalias previstas eram todas positivas, obviamente, os acumulados totais

esperados resultariam da soma dos valores normais e das anomalias previstas .

Figura 8 . Desvio (anomalia) da precipitação acumulada mensal, prevista, em

relação à Normal Climatológica 1961-1990 (isoietas), para o mês de outubro

de 2009, no Rio Grande do Sul . Fonte: 8º DISME/INMET e CPPMet/ UFPel)


Segue-se um exemplo de informação climatológica indireta, obtida

a partir das tabelas das Normais Climatológicas 1961-1990, de grande

interesse para finalidades socioeconômicas, particularmente para a

agricultura . Extraindo-se os dados de temperaturas e chuvas médias

mensais, para a localidade de Rio Verde-GO, e valendo-se do Método

de Thornthwaite e Matter (l948 e 1955), podem-se estimar os termos do

Balanço Hídrico Climatológico para o período 1961-1990, construindo-se,

em seguida, os gráficos apresentados nas Figuras 9 e 10, a seguir.

Na Figura 9 são observadas as componentes do Balanço Hídrico

Climatológico para a localidade de Rio Verde-GO, com excedentes

hídricos ao longo da estação chuvosa, de novembro a abril e, déficits

hídricos, de maio a setembro . Completando o balanço, observam-se as

retiradas e as reposições de água no solo, antecedendo e sucedendo,

respectivamente, o período seco .

Figura 9 . Balanço hídrico climatológico baseado na Normal Climatológica

1961-1990, para a localidade de Rio Verde-GO .

A Figura 10 mostra o limite superior do conteúdo de água no solo, 100 mm,

e a curva representativa da disponibilidade hídrica no solo, de abril a novembro,

período de deficiência hídrica, com consequências negativas para as culturas

submetidas ao estresse hídrico, atingindo o máximo no final de setembro, mês

de transição da estação seca para a chuvosa, naquela localidade .

Figura 10 . Armazenamento de água no solo baseado na Normal

Climatológica 1961-1990, para a localidade de Rio Verde-GO .

Tais gráficos devem ser construídos a partir de uma tabela que

expressa, quantitativamente, todas as componentes do Balanço .

Na escala decendial, a maior relevância recai sobre as aplicações

agrícolas, em especial, na escolha de culturas e de práticas agrícolas mais

adequadas para uma região . A comparação entre o tempo real monitorado

e os valores decendiais médios permitirá identificar condições favoráveis

ou anômalas para as práticas agrícolas, de resto, aplicável também a

quaisquer outras atividades produtivas ou sociais . Em especial, o Balanço

Hídrico Decendial é uma ferramenta essencial no monitoramente agrícola,

com destaque para o cálculo do déficit hídrico e da evapotranspiração,

potencial e real, parâmetros que permitem quantificar o nível de estresse

hídrico a que se acha submetida uma cultura, bem como estimar índices

de aridez e quebras de produtividade . O monitoramento da temperatura

de per si é também de grande importância em todas as fases fenológicas

da cultura, sendo fator crítico em alguns processos como, por exemplo, no

abortamento de flores da cultura do café, quando os limites térmicos de

tolerância da planta são superados naquela fase fenológica .

Considerando a representatividade regional de cada estação

meteorológica, a análise criteriosa dos valores mensais e decendiais normais

é de grande valia na escolha de variedades mais adequadas para a região, na

melhor época de semeadura, no manejo e nas práticas culturais, bem como

nas atividades de colheita e de processamento de safras, sem embargo para

quaisquer outras aplicações técnico-científicas e socioeconômicas.

A estatística do número de dias chuvosos e secos e dos intervalos

consecutivos secos são informações úteis para muitas atividades,

desde a estimativa de dias trabalháveis com máquinas no campo até

a quantificação de veranicos ou períodos de invernadas, informações

relevantes na agricultura, na pecuária, na vida urbana e em tantas outras

atividades humanas .

O financiamento de safras agrícolas e as atividades securitárias

em geral são altamente dependentes do conhecimento das condições

climáticas, em especial dos eventos extremos, que podem ser identificados

pela comparação das condições meteorológicas rotineiramente observadas

e as médias anuais, mensais e decendiais .

Sob outro enfoque, os mapas apresentados após as respectivas

tabelas conduzem à visualização espacial das informações climatológicas,

permitindo análises panorâmicas, instrumentos úteis para a tomada de

decisões por parte das autoridades e dos planejadores e executores das

atividades agrosilvipastoris, dentre tantas outras . O mapa da Figura 11, por

exemplo, mostra as chuvas acumuladas anuais normalmente esperadas

para todo o Brasil . Se determinada cultura exige chuvas anuais acumuladas

superiores a 1500 mm, por exemplo, então um agricultor de Minas Gerais

somente poderá cultivá-la em algumas áreas do Sul e do Triângulo Mineiro,

onde tais montantes são normalmente atingidos . É óbvio que outras

exigências climáticas devem ser também analisadas, principalmente a

temperatura . Esta é, aliás, uma análise básica nos zoneamentos agrícolas .

Figura 11 . Normal climatológica da precipitação acumulada anual para

o período 1961-1990 .

O prognóstico climático sazonal ilustra outra importante aplicação dos

mapas climatológicos trimestrais, que podem ser obtidos a partir da soma

dos valores das Normais dos meses abrangidos . Como tais prognósticos

são, em geral, expressos em termos de probabilidades de ocorrência de

valores acima, abaixo ou dentro da média climatológica, o mapa com

a média histórica do período em análise complementa a informação do

prognóstico, permitindo avaliar, imediata e quantitativamente, o valor do

parâmetro previsto em qualquer região de interesse, com a respectiva

probabilidade de ocorrência . As Figuras 12 e 13 ilustram esta observação

para o período de janeiro a março de 2009 .

A Figura 12 apresenta a previsão elaborada pelo INMET, em dezembro

de 2008, para o trimestre de janeiro a março de 2009 . Indica, por exemplo,

uma maior probabilidade de ocorrência de chuva acima da média no

sudeste de Minas Gerais, grande parte de São Paulo e norte do Paraná .

Consultando o mapa climatológico da Figura 13, o usuário verifica que a

chuva média, para esse período varia, na região em foco, de 400 a 700

milímetros, segundo as Normais Climatológicas 1961-1990 . Assim, o

prognóstico estaria indicando que, provavelmente, a chuva nessas regiões

iria situar-se acima deste patamar, no primeiro trimestre de 2009, o que

de fato ocorreu conforme verificação posterior, ou seja, naquele trimestre,

foram registradas anomalias positivas na região, variando de 100 até 400

mm de chuva acumulada4 , evidenciando a relevância da informação para

atividades agrícolas e para a defesa civil, dentre outros beneficiários.

4 - Informacão disponível no sítio do INMET, www.inmet.gov.br, em Clima> Ano-

malias de Precipitacão> Desvio de Chuva Trimestral.

Figura 12 . Previsão probabilística sazonal da precipitação acumulada no

trimestre de janeiro a março de 2009 .

Figura 13 . Média histórica da precipitação acumulada no período de

janeiro a março (Referência: Normais 1961-1990)

Concluindo, é possível afirmar que incontáveis análises podem ser

realizadas a partir de tabelas e mapas das Normais Climatológicas, dependendo

apenas das necessidades da pesquisa e da imaginação dos pesquisadores .

Apresentacão



Referências Bibliográficas

ORGANIZAÇÃO METEOROLÓGICA MUNDIAL . Calculation of

monthly and annual 30-year standard normals . Geneva, 1989 . (WMO .

Technical document, n . 341; WCDP, n .10) .

SUGAHARA, S . et al . An assessment of the quality of Brazilian

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2005 . Não publicado .

THORNTHWAITE, C. W. An approach toward a rational classification

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THORNTHWAITE, C . W .; MATHER, J . R . The water balance .

Centerton: Drexel Institute of Technology/ Laboratory of Climatology,

1955 . 104 p . (Publications in climatology, v . VIII, n . 1) .

Documents

INMET Normais Climatologicas 1961-1999