Balanço hídrico climatológico via reanálise ERA5-Land no estado de Pernambuco - ARAÚJO, Caio Sérgio Pereira de (2022)
Os dados observados de estações meteorológicas de superfície constituem um aparato importante para as pesquisas, estudos hidrológicos e climatológicos mundiais. Porém, devido às falhas nos dados finais decorrentes de erros de leitura humana (estações convencionais) e de falhas em equipamentos e sensores (estações automáticas), surgiu a necessidade de identificar alternativas que possam substituir ou completar os dados de estações meteorológicas, como por exemplo, dados climatológicos estimados por modelos atmosféricos globais. O balanço hídrico climatológico se consolidou como uma ferramenta de extrema importância para obter respostas sobre as variáveis intrínsecas do planejamento agrícola. A utilização de dados estimados de reanálise no cálculo do balanço hídrico climatológico é uma realidade mundial devido à consistência e disponibilidade desses dados. Portanto, essa pesquisa visou estimar o balanço hídrico climatológico (BHC) e a deficiência hídrica a partir dos dados mensais de temperatura média do ar e precipitação pluvial estimados pela reanálise ERA5-Land do European Center for Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF), validados com base nos dados meteorológicos de superfície, no estado de Pernambuco no período de 31 anos (01/01/1990 – 31/12/2020). Os dados de temperatura do ar e precipitação foram estratificados por mesorregiões do Estado (Zona da Mata/Litoral, Agreste e Sertão), e a validação dos dados da reanálise ERA5-Land foi realizada mediante cálculo de índices estatísticos que avaliaram a precisão e exatidão na estimativa do modelo. O cálculo do BHC foi obtido segundo a metodologia de Thorthwaite e Mather (1955) através do programa BHnorm e adotado o valor de 100 mm para a capacidade de armazenamento de água disponível no solo (CAD). A reanálise do ERA5-Land obteve precisão superior a 52% para a variável precipitação total e superior a 90% para temperatura do ar em quase todo o estado. De um modo geral, os dados de precipitação total e temperatura do ar gerados pelo ERA5-Land e comparados com os de superfície por meio do erro sistemático MBE foram subestimados. A deficiência hídrica na mesorregião do Sertão foi superior à precipitação pluviométrica em todos os meses, com os maiores valores observados em Cabrobó no mês de novembro (-170 mm) e em Floresta no mês de dezembro (-172 mm) durante toda a estação seca. Na mesorregião Agreste, foram registrados os maiores valores de déficit hídrico no mês de dezembro nos municípios de Surubim (-96 mm) e Caruaru (-84 mm), por outro lado, o município de Garanhuns apresentou valor máximo de -76 mm em dezembro e 0 mm nos meses de junho e julho, onde houve leve armazenamento de água no solo sem a presença de excedente hídrico. Na Zona da Mata/Litoral houve déficit hídrico de janeiro a abril e de setembro a dezembro, com os maiores valores observados no mês de dezembro em Recife (-87 mm) e Palmares (-72 mm). O excedente hídrico totalizou 71 mm, distribuído em junho e julho (44,13 mm e 0,37 mm, respectivamente) em Recife e em Palmares (14,5 mm e 12 mm, respectivamente). Portanto, com os resultados obtidos na validação dos dados da reanálise do ERA5-Land, pode-se assegurar que a reanálise estimou bem a precipitação total e a temperatura média do ar para o estado de Pernambuco, necessitando de grandes melhorias na variável precipitação e de pequenas na variável temperatura do ar. Com base no balanço hídrico climatológico, é aconselhável o uso de irrigação suplementar para culturas que demandem suplementação hídrica acima de cinco meses ao longo do ano na região do Sertão, visto que esta mesorregião apresentou período seco por sete meses resultando em maior deficiência hídrica. Os resultados deste estudo fornecem suporte para o planejamento das atividades agrícolas e classificação climática para o estado de Pernambuco.