CARACTERIZAÇÃO E MONITORIZAÇÃO DE SECAS · estudo mais completo destas ... mas essencialmente da acumulação de efeitos ao longo duma série de ... secas deve ser considerado

CARACTERIZAÇÃO E MONITORIZAÇÃO DE SECAS

Maria João Janota dos Santos

Instituto da Água – Direcção de Serviços de Recursos HídricosDezembro de 1998

ÍNDICE

1 – INTRODUÇÃO ............................................................................................2

2 - DEFINIÇÃO DE SECA..................................................................................32.1 - INTRODUÇÃO ........................................................................................................ 32.2 - VARIÁVEIS INSTRUMENTAIS .................................................................................. 42.3 - INTERVALOS DE TEMPO.......................................................................................... 52.4 - LIMIARES DE SECA ................................................................................................ 62.5 - CONCEITO REGIONAL DE SECA ............................................................................... 7

3 - METODOLOGIAS DE ANÁLISE DE SECAS ...................................................103.1 - INTRODUÇÃO ...................................................................................................... 103.2 - ÍNDICES DE SECA ................................................................................................. 103.3 - METODOLOGIAS BASEADAS NA TEORIA DOS CHORRILHOS ..................................... 123.4 - ANÁLISES GLOBAIS .............................................................................................. 133.5 – MODELO DE DISTRIBUIÇÃO DE SECAS REGIONAIS ................................................. 15

4 – PERÍODOS DE SECA EM PORTUGAL CONTINENTAL ..................................16

5 - MONITORIZAÇÃO DE SECAS .....................................................................21

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ...................................................................24

Caracterização e monitorização de secas Página 2/26

INAG – DSRH Dezembro de 1998

1 – INTRODUÇÃO

Entre os riscos naturais, as secas são responsáveis por prejuízos avultados em váriossectores de actividade humana, nomeadamente na agricultura e na indústria, destacando-sea situação verificada em Portugal no início dos anos noventa. Ao contrário da maioria dosrestantes riscos naturais, com ocorrência praticamente instantânea e pontual, a duração e aextensão espacial são factores determinantes da importância das secas. A definição demetodologias adequadas para a caracterização destas situações revela-se essencial para aanálise de secas ocorridas no passado e na monitorização de situações em tempo real,permitindo análises comparativas, seja temporais seja espaciais.

As consequências das secas podem ser directas e indirectas: entre as consequências directasdestacam-se o deficiente fornecimento de água para abastecimento urbano, os prejuízos naagricultura, na indústria e na produção de energia hidroeléctrica, e restrições à navegaçãodos rios e à pesca em águas interiores; como consequências indirectas referem-se osincêndios florestais, os problemas fitossanitários, o aumento da concentração de poluentesnos meios hídricos e consequente degradação da qualidade da água, a erosão do solo e, alongo prazo, a desertificação, nas regiões de climas áridos e semi-áridos.

A atenção dedicada aos problemas das secas tem vindo a aumentar, em consequência docrescimento contínuo das necessidades de água em face das disponibilidades limitadas,criando situações cada vez mais críticas quando, em determinado período, estasdisponibilidades diminuem em consequência da ocorrência de secas (CUNHA et al. 1980).O aumento do consumo de água motivado pela concentração urbana, pela industrialização,pelo crescimento populacional e pela subida do nível de vida das populações, e o aumentodos volumes de efluentes lançados nos cursos de água determinam situações tendenciais einevitáveis de carência de água, agravadas pela ocorrência de secas.

As metodologias que permitem efectuar uma abordagem regional das secas conduzem a umestudo mais completo destas situações, por a extensão espacial das secas constituir umadas suas características mais importantes. O estudo da distribuição espacial das secas podeser baseado na análise da ocorrência deste fenómeno com maior intensidade num “núcleo”ou área elementar da região, a partir do qual se analisa a distribuição em outras áreaselementares adjacentes. Com este objectivo foi desenvolvido no INAG um modeloestatístico para o estudo das secas.

Neste contexto, este trabalho apresenta uma compilação da informação publicadarelativamente ao estudo de secas e um modelo que foi já utilizado para a caracterização desecas regionais no continente português, sendo actualmente utilizado pelo INAG namonitorização de secas no território continental.

Analisam-se, no capítulo 2, as variáveis instrumentais e os intervalos de tempo a considerarna análise de secas, bem como os critérios de referência relativos às variáveis e às áreasafectadas. No capítulo 3 descrevem-se os vários métodos de análise de secas, culminandocom a apresentação do modelo adoptado pelo INAG para a análise de secas regionais. Nocapítulo 4 os períodos de seca no território do continente português são analisados a partirdas várias metodologias, destacando-se os resultados obtidos da aplicação do modelo de



distribuição de secas regionais. No capítulo 7 apresentam-se referências à monitorização desecas.

A primeira parte deste trabalho, na qual são analisadas as variáveis, os intervalos de tempoe os critérios de referência a utilizar na análise de secas, bem como os métodos de análisede secas foi apresentada em SANTOS 1996. Neste trabalho e em continuidade emHENRIQUES e SANTOS 1996, 1999 foi desenvolvido o modelo de distribuição de secasregionais. A aplicação deste modelo à monitorização de secas está em desenvolvimentoactualmente no Instituto da Água, tendo sido apresentada em SANTOS e HENRIQUES1998.

2 - DEFINIÇÃO DE SECA

2.1 - IntroduçãoSecas são situações de escassez de água com longa duração, que abrangem áreas extensase com repercussões negativas significativas nas actividades sócio-económicas e nosecossistemas, podendo-se definir como situações excepcionais em que as disponibilidadeshídricas são insuficientes para satisfazer as necessidades de água de determinada região.

As secas são percebidas de modo diferente em regiões com diferentes característicasclimáticas, e com diferentes níveis de utilização de água, por constituírem situaçõesextremas resultantes de interrelações entre os sistemas naturais, sujeitos a flutuaçõesclimáticas, e os sistemas construídos pelo Homem, com especificidades e vulnerabilidadespróprias. Estes factores contribuem para a dificuldade de uma definição rigorosa e universalde seca e, consequentemente, de um modelo de abordagem para o seu estudo, conduzindoa várias definições de seca e, consequentemente, diferentes metodologias de análise.Vulgarmente distinguem-se secas climáticas, hidrológicas, agrícolas e urbanas(RODRIGUES et al. 1993).

A seca é um fenómeno com contornos mal definidos que se desenvolve lentamente notempo, resultando não de um défice grave registado num intervalo de tempo relativamentecurto, mas essencialmente da acumulação de efeitos ao longo duma série de intervalos detempo. Isto determina que o início e o fim de uma seca apenas possam ser detectadosposteriormente, pois a verificação de um défice pode não significar a existência de umasituação de seca, assim como a ocorrência de um período chuvoso durante uma seca emcurso pode ser insuficiente para terminar essa seca (VAZ 1993).

Genericamente, CUNHA 1982 sublinha que ocorre uma seca quando se verifica um déficede água significativo, abrangendo uma área significativa, concretizando-se as definições de“défice significativo” e “área significativa” na fixação de critérios de referência para asituação de seca relativos à situação que se considera normal, a partir dos quais sãoanalisados os afastamentos verificados dos défices, durações e áreas afectadas.

O estudo de secas passa pela definição da variável ou das variáveis que se consideram deimportância para a análise, dos intervalos de tempo a que respeitam e dos critérios de



referência a utilizar na análise dos défices e das áreas afectadas, aspectos que se analisamseguidamente.

2.2 - Variáveis instrumentaisAs variáveis instrumentais utilizadas na análise de situações de seca, ou variáveisdeterminantes das secas, são as variáveis que se consideram de importância relevante para aanálise de uma seca, e são definidas em função dos objectivos da análise a realizar(DRACUP et al. 1980a, CUNHA 1982, RODRIGUES et al. 1993).

As situações de seca podem ser caracterizadas a partir de variáveis como a precipitação, atemperatura, o escoamento superficial, o nível freático, a água no solo, o volumearmazenado em albufeiras, a evaporação, a evapotranspiração, ou as disponibilidades deágua de determinado sistema de abastecimento. A adopção da variável ou das variáveisinstrumentais é influenciada pela especificidade da situação em estudo, seja no que respeitaà exigência própria do tipo de análise, ou à disponibilidade de informação. No Quadro 2.1associam-se variáveis instrumentais e tipos de análise de secas.

QUADRO 2.1 - Associação de variáveis instrumentais e tiposde análise de secas.

Tipo de análise Variáveis instrumentaisSeca hidrometeorológica Temperatura

PrecipitaçãoEscoamento superficialNível freáticoVolume armazenado em albufeirasÁgua no soloEvaporaçãoEvapotranspiração

Seca agrícola Água no soloEscoamento superficialNível freáticoVolume armazenado em albufeirasEvapotranspiração

Seca urbana Disponibilidades de água nos sistemas decaptação de água para abastecimento(escoamento superficial, nível freático,volume armazenado em albufeiras)

A maior atenção dedicada à análise de séries de precipitação no estudo de secas deve-seessencialmente à existência de séries temporais extensas e à maior facilidade de tratamentoda informação, admitindo-se que as séries de precipitação são estacionárias. No entanto,com a sensibilização para as questões relativas às modificações do clima, a análise detendências nas séries de precipitação pode-se revelar indispensável, assim como odesenvolvimento de métodos de análise de variáveis não estacionárias (MATALAS 1991).Por outro lado, a precipitação condiciona todas as outras variáveis instrumentais.

A utilização de variáveis como o escoamento, o nível freático, o volume armazenado emalbufeiras ou as disponibilidades de água de determinado sistema de abastecimento pode



ser comprometida por se considerar como condição base dos métodos de análise de secas aestacionaridade das séries temporais.

DRACUP et al. 1980a sugerem ser de todo o interesse efectuar uma análise inicial dassituações de seca utilizando as variáveis individualmente, antes de se proceder a umaanálise global, incluindo mais de uma variável. A análise de diferentes variáveisindividualmente pode conduzir a resultados não coincidentes para o mesmo intervalo detempo: tal é exemplificado quando a análise da precipitação indica situação de seca,enquanto a análise da água no solo indica uma situação normal para o desenvolvimento dasculturas, o que se pode verificar se a distribuição da precipitação ao longo do tempo for talque conduza a uma disponibilidade de água no solo favorável à utilização eficiente da água(CUNHA et al. 1983).

2.3 - Intervalos de tempoO intervalo de tempo a que respeita a variável ou variáveis seleccionadas para o estudo dassecas deve ser considerado em função das necessidades específicas de cada caso concreto,assim como da quantidade de dados disponíveis.

A análise de secas deve ser baseada em variáveis definidas em determinado intervalo detempo, por exemplo o mês, o semestre ou o ano. A análise de secas distingue-se da análisede mínimos, na qual se analisam os valores mínimos verificados em determinado intervalode tempo (DRACUP et al. 1980a, MATHIER et al. 1992, RODRIGUES et al. 1993, VAZ1993). DRACUP et al. 1980a especificam o mês como limite inferior do intervalo detempo a utilizar na análise de secas.

O intervalo de tempo considerado para a variável condiciona o tipo de análise a efectuar,assim como o tamanho das amostras das variáveis em análise e, por consequência, onúmero de eventos de seca:

− Em geral, a redução do intervalo de tempo em que se define a variável instrumentalresulta na maior correlação na série temporal, condicionando o tipo de análise estatísticaa efectuar. A utilização de intervalos de tempo mais alargados, de um ano ou múltiplosde um ano, simplifica a análise por se poder considerar, geralmente, a independênciatemporal da série, como é exemplo a precipitação anual.

− A utilização de intervalos de tempo mais pequenos pode resultar na obtenção de eventosde seca interdependentes. Este problema pode ser ultrapassado com a adequadadefinição de critérios de início e de fim da seca.

− Sendo as secas fenómenos de longa duração, é de importância fundamental, para a suacaracterização, a utilização de longos períodos de registos das variáveis. A análise devariáveis representativas de intervalos de tempo alargados tem como consequênciadirecta o menor número de intervalos de tempo a analisar, e por consequência, menornúmero de eventos de seca que podem conduzir a resultados pouco realistas.

Para se dispor de um maior número de intervalos de tempo para a caracterização desituações de seca, a geração de séries sintéticas constitui uma técnica relevante, na qual seprocura reproduzir as características das séries observadas em séries muito mais longas,



sendo esta uma via para a obtenção de maior número de eventos de seca (SANTOS 1981,CORREIA et al. 1988, WIJAYARATNE e GOLUB 1991, ELTAHIR 1992).

2.4 - Limiares de secaO valor de referência limite da variável instrumental, a partir do qual se considera estarperante uma situação de seca, constitui o limiar de seca ou valor crítico do défice hídrico.

O valor a considerar para o limiar de seca deve ser definido com base no nível de utilizaçãode água na região em análise, que vai depender de factores económicos e sociais, tais comoa redução de produção das culturas, da produção industrial, da produção hidroeléctrica oudo bem estar das populações com a redução das disponibilidades de água (CUNHA 1982).

A evolução temporal das actividades socio-económicas introduz tendências nas séries devolumes de utilização de água, tornando-as não estacionárias, o que dificulta a definição delimiares de seca com base nestas variáveis. Este problema é superado com a utilização delimiares de seca constantes no tempo, tal como estatísticas da série de variáveisinstrumentais como as médias, medianas ou outro quantil de baixa probabilidade de nãoexcedência.

A utilização das medianas resulta na separação da série de variáveis instrumentais da secade modo a se obter o mesmo número de défices e de excessos. Ao serem utilizadas asmédias considera-se o limite superior da utilização do recurso em análise, ou seja, um nívelpotencial de utilização de água. Vários limiares são também utilizados na separação dagravidade das secas.

Representa-se na Figura 2.1 o conceito de limiar de seca: é evidente que o limiar adoptadoé determinante quer do número de intervalos de tempo em seca quer da magnitude da seca,representada pela diferença entre o limiar e a variável instrumental, salientando-se a maiorcomplexidade da análise quando se estudam séries temporais periódicas, no que se refereaos limiares ou à necessidade de introduzir critérios adicionais para a análise do início e dofim das secas (pontos 2.3 e 3.3).



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Tempo

Variável instrumental Limiar da seca

(a)

1 6 11 16 21 26 31 36Tempo

(b)

FIGURA 2.1 - Representação do limiar de seca de uma variávelinstrumental: (a) série temporal não periódica (b) série temporalperiódica.

As precipitações mensais medianas são utilizadas por GRIFFITHS 1990, VAZ 1993 eOLIVEIRA e SANTOS 1996. O limiar de seca pode ser considerado como uma função damédia e do desvio-padrão (DRACUP et al. 1980a): BEN-ZVI 1987 utiliza o escoamentoanual médio subtraído do desvio-padrão como indicador de seca muito severa. A definiçãodo limiar a partir de uma proporção fixa c da média (L = c X ), em que 0 1< <c , é utilizadana análise de precipitações e escoamentos (ROSSI 1983, WIJAYARATRE e GOLUB1991, ELTAHIR 1992).

A utilização da média pode não ser razoável quando a série em análise se afasta dadistribuição normal, não sendo o valor de c interpretado directamente em termos deprobabilidade de não excedência (MATHIER et al. 1992). A associação de probabilidadesde excedência ao limiar de seca é utilizada por SANTOS 1983 (0,9 e 0,8) e SANTOS et al.1983 (0,9, 0,75 e 0,5) na análise de precipitações anuais e por MATHIER et al. 1992(0,65) na análise de escoamentos mensais.

2.5 - Conceito regional de secaA extensão da área abrangida pela seca constitui uma característica decisiva na análise daimportância da seca. No entanto opta-se, muitas vezes, por utilizar uma análise relativa adeterminado ou determinados pontos de medição, ou seja, pela não regionalização, por estetipo de análise se tornar menos complexo.



Enquanto a análise pontual da seca respeita à análise da situação de seca num pontodeterminado, a análise regional refere-se a uma área mais ou menos extensa. A análiseregional de secas baseia-se na distribuição espacial da variável instrumental, utilizando-se asmedições pontuais, que se consideram representativas de determinadas áreas elementares.A análise regional fundamenta-se nas características da região que determinam as variáveisinstrumentais, designadamente as características climáticas e geomorfológicas.

Considerando-se que a região em análise tem uma área confinada com características quese podem considerar homogéneas, a análise de secas pode ser efectuada a partir de umasérie de valores representativos da variável instrumental para a região. Esta série pode sercalculada a partir de várias séries de valores pontuais da variável instrumental,associando-se a cada ponto um peso relativo à área que representa.

O método de análise regional utilizado por SADEGHIPOUR e DRACUP 1985, aplicado auma região com características homogéneas, tem por base a obtenção de uma função dedistribuição regional da severidade de secas a partir das funções de distribuição daseveridade de secas padronizadas, calculadas para várias séries temporais de escoamentoanual. A função de distribuição regional é a mediana das funções de distribuição daseveridade padronizadas.

No caso de regiões com características heterogéneas, considera-se que cada série pontualcaracteriza determinada área, estando a região em situação de seca quando é ultrapassadadeterminada extensão espacial pré-definida. O critério para a definição da extensão espacialpode basear-se quer num valor estipulado para a área crítica (SANTOS 1981, VAZ 1991),quer em determinado número de pontos de medição (BEN-ZVI 1987), a partir dos quais seconsidera que a seca tem efeitos regionais.

A definição de seca regional a partir das áreas críticas é representada na Figura 2.2. VAZ1993 propõe que, para se considerar que uma seca é de facto regional e não tem apenasimpactes locais, a área crítica deve corresponder a 50% da área total, referindo ser de todoo interesse analisar os resultados para diferentes áreas críticas. Nos estudos de secasefectuados por SANTOS 1981 e SANTOS et al. 1983 são analisadas as áreas críticas de50% e 75% da área total.



0

25

50

75

100

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

Áre

a em

sec

a (%

)

Intervalo de tempo

área crítica 1

área crítica 2

FIGURA 2.2 - Representação do critério da área crítica na definição desecas regionais.

A classificação da seca com base na área afectada pode ser efectuada segundo ESPÍRITOSANTO 1993, de acordo com os critérios que se apresentam no Quadro 2.2. A áreaafectada superior a 50% corresponde à situação de seca generalizada em toda a região.

QUADRO 2.2 - Classificação da seca com base na áreaafectada (ESPÍRITO SANTO 1993).

Classificação da seca Área afectada(% da área total)

Local <10Extensa de 10 a 20

Muito extensa de 21 a 30Muitíssimo extensa de 31 a 50

Generalizada >50

O critério de referência a adoptar para a definição de seca regional deve ter por base ascaracterísticas fisiográficas e as possibilidades de transferência de água da região, ou outrascaracterísticas com importância para a análise (SANTOS 1981). Constituindo as baciashidrográficas as unidades na definição de fronteiras dos sistemas de recursos hídricos eresultando as utilizações de água numa zona da bacia em efeitos na sua totalidade, é detodo o interesse que a delimitação regional coincida com os limites das baciashidrográficas. No entanto, quando se analisam, por exemplo, os níveis freáticos ou asdisponibilidades de água em sistemas de abastecimento, a delimitação da área em análisepoderá ser diferente dos limites da bacia hidrográfica.

O estudo da precipitação efectuado por ROSSI 1983, para a Sicília, inclui a análise dosdéfices (1 - X/L ) em função da área afectada. Com utilização da distribuição normal daprecipitação transformada a partir da raiz quadrada, são calculadas as precipitaçõesassociadas a cada período de retorno (5, 10, 25, 50 e 100 anos) e obtidas as curvas que



relacionam os défices com a área afectada, considerando-se a precipitação que vai darorigem ao défice associada ao mesmo período de retorno, para a totalidade da região. NaFigura 2.3 apresentam-se as curvas défice-área calculadas por ROSSI 1983 para períodosde 3 meses (Junho a Agosto) e 9 meses (Fevereiro a Outubro).

FIGURA 2.3 - Curvas défice-área-frequência para a Sicília (ROSSI 1983).

3 - METODOLOGIAS DE ANÁLISE DE SECAS

3.1 - IntroduçãoA definição de seca que se adopta, ou seja, a selecção das variáveis instrumentais, oslimiares de seca e o tipo de análise regional vão ser determinantes no desenvolvimento dasmetodologias de análise de secas. As várias metodologias de análise de secas diferemessencialmente nos aspectos relativos aos efeitos cumulativos das secas, ao número e tipode variáveis utilizadas e à utilização de referências para a determinação do início e do fimda seca e para a definição de seca regional.

As metodologias de estudo das secas incorporam de modo diversificado a classificação dassecas. Tendo em consideração a abordagem regional e considerando as limitaçõesoriginadas pelas classificações de seca arbitrárias, apresenta-se um modelo de distribuiçãode secas regionais.

3.2 - Índices de secaVários índices de seca têm sido propostos para a identificação e comparação de secas,utilizando a precipitação, a temperatura, a evaporação, e/ou a evapotranspiração,destacando-se o método dos decis da distribuição da precipitação anual e o método dePalmer.

O Instituto de Meteorologia (REIS 1992, ESPÍRITO SANTO 1993) utiliza para adefinição da seca os decis da distribuição empírica: um ano é considerado extremamenteseco numa região quando a precipitação ocorrida é ultrapassada em 90% dos anos; muito



seco quando é ultrapassada em 80% dos anos; seco em 70%, e considerado normal quandoa precipitação corresponde à que ocorre entre 40% a 70% dos anos. É comum aassociação de probabilidades da distribuição normal de 5%, 20%, 50% de não seremexcedidas a, respectivamente, anos muito secos, secos e médios. Estas definições de secasão arbitrárias, mas as análises resultam simples e de fácil utilização, permitindo aclassificação da área afectada pela seca com a associação de áreas de influência às estaçõesde medição de precipitação.

Permitindo a obtenção de uma medida comparativa da importância das secas queocorreram em regiões diferentes e em diferentes ocasiões, a utilização destes índices revela-se de grande utilidade (CUNHA 1982), no entanto, não se tem em consideração que oefeito da seca em determinado intervalo de tempo é agravado se se verificarem condiçõesde seca no intervalo de tempo anterior ou posterior.

A caracterização de secas com base no balanço hídrico toma como principais variáveis deestudo a precipitação e a evapotranspiração. Neste tipo de análise inclui-se o método dePalmer, que tem como objectivo comparar a quantidade de água no solo numa região, emdeterminado período de tempo, com aquele que ocorreria em condições meteorológicasnormais, definidas a partir de valores médios. É utilizado um balanço hídrico mensalsequencial e calculado um índice de seca, a partir do qual é classificada a importância daseca. O cálculo dos índices de seca envolve o seguinte:

− determinação da precipitação relativa à situação normal, utilizando coeficientes relativosà evapotranspiração, à recarga, ao escoamento superficial e à perda de água do solo;

− determinação dos desvios da precipitação em cada intervalo de tempo relativamente àsituação normal e sua conversão em índices de anomalia com utilização de umcoeficiente empírico, por forma a possibilitar comparações espaciais;

− determinação dos índices de seca e classificação das secas.

A determinação do coeficiente empírico de cálculo dos índices de anomalia, bem como dosíndices de seca resulta de um processo de calibração desenvolvido por PALMER 1965 apartir das temperaturas e precipitações observadas na região de Great Plains, pelo que aextrapolação para além das condições para as quais foi desenvolvido podem conduzir aresultados irrealistas (PALMER 1965 citado em GUTTMAN 1991), revestindo-se dealguma importância a utilização de séries de precipitação e temperatura longas (50 anos) nadeterminação dos coeficientes base do cálculo da precipitação em situação normal (KARL1986 citado em VAZ 1992). Estes índices de seca não devem ser utilizados no períodoinicial dos cálculos em que se reflectem as condições iniciais do balanço hídrico,GUTTMAN 1991 indica condições iniciais que podem ir até três ou quatro anos. Osíndices de seca são classificados desde seca incipiente, ligeira, moderada a seca extrema.



3.3 - Metodologias baseadas na teoria dos chorrilhosConsiderando que apenas as ocorrências inferiores a determinado valor de referênciapodem contribuir para a análise de secas, e os efeitos cumulativos dos défices, os métodosbaseados na teoria dos chorrilhos, tradução proposta de “theory of runs”, têm por base oseguinte (Figura 3.1):

− Considerando-se o valor da variável em função do tempo, as secas são caracterizadascom base nos chorrilhos em que a sequência de valores é inferior ao limiar de seca.

− O tempo medido entre o início (t0) e o fim (tf) do chorrilho representa a duração da seca(D):

D = tf - t0 +1 (3.1)

− A soma dos desvios, ou seja, as diferenças entre os limiares de seca (L ) e os valores davariável (X) durante o chorrilho (Figura 2.4) representa a severidade ou o défice total daseca (S):

St t

t f

==∑

0

[L(t) - X(t)] (3.2)

− A razão entre o défice e a duração corresponde à intensidade da seca (I):

I = S/D (3.3)

− A seca é iniciada quando a variável instrumental se torna inferior ao limiar de seca etermina quando se torna superior.

Tempo

Variável instrumental Soma dos desvios

limiares da seca

S

t0 t f

D

FIGURA 3.1 - Representação da duração e da severidade de umperíodo de seca calculados pelo método dos chorrilhos.

Relativamente aos conceitos de início e fim da seca, algumas alterações têm sido propostas,com base na análise de precipitações mensais e com o objectivo de contemplar a ocorrênciade défices que podem não ser considerados seca, assim como a interrupção de uma seca



sem que esta tenha de facto terminado. HERBST et al. 1966 apresentam uma metodologia,utilizada no trabalho de ALMEIDA 1981, na qual se considera que o início e o fim da secanão são determinados de imediato mas que ficam dependentes das precipitações ocorridasnos meses seguintes. VAZ 1993 considera que se inicia uma seca após um período comdéfice com um mínimo de 3 meses, incluindo condições para a determinação do fim da secadependentes dos défices acumulados, e de valores de referência de precipitação e deduração da interrupção da seca.

A utilização destes conceitos de início e fim da seca, sendo arbitrária, pode-se tornarirrealista quando se utilizam outras variáveis instrumentais ou períodos de análise que não omensal, sendo de considerar outras referências para a utilização destes conceitos. Anecessidade de utilização de referências para definir o início e o fim das secas é reforçadaquando se utilizam variáveis instrumentais representativas de períodos temporais maiscurtos.

Com o objectivo de generalizar esta metodologia para a análise de secas regionais,SANTOS 1981 considera um único limiar de seca para toda a região e associa pesos àsáreas de cada sub-região, definida a partir de cada ponto de medição. Definindo a área emseca em determinado intervalo de tempo pela área em défice, expressa em percentagem daárea total da região, e o défice regional pela soma ponderada dos défices de cadasub-região, a seca regional é definida quando a área em seca é igual ou superior a uma áreacrítica. Assim, são definidas as variáveis características das secas duração, área média emseca e severidade da seca. A duração da seca é o número de intervalos de tempoconsecutivos em que a área em seca é igual ou superior à área crítica, a área média em secacorresponde ao valor médio da área durante a ocorrência da seca e a severidade da seca aovalor acumulado do défice durante toda a seca.

Obtidas as séries de severidades das secas e respectivas durações justifica-se a análise decorrelação entre as duas variáveis, surgindo severidades mais importantes associadas adurações mais prolongadas (VAZ 1993). O ajustamento de uma função de distribuição deprobabilidades às severidades calculadas permite analisar a importância das secas. NoQuadro 3.1 apresenta-se uma classificação da importância das secas a partir dasseveridades, adoptada por VAZ 1993.

QUADRO 3.1 - Classificação da seca com base nos déficestotais ou severidade da seca (VAZ 1993).

Classificação da seca Probabilidade de não excedência dodéfice total da seca

Ligeira < 50%Moderada 50% - 80%

Grave 80% - 95%Extrema > 95%

3.4 - Análises globaisNeste ponto destacam-se metodologias de análise de secas que possibilitam o estudo dassituações de seca com utilização de várias variáveis instrumentais ou considerando váriascaracterísticas da região.



A metodologia de análise de secas proposta por CHANG e KLEOPA 1991 utiliza aprecipitação, o escoamento, a temperatura, os níveis freáticos e os níveis de lagos ealbufeiras, sendo relevante a complexidade introduzida pela análise das várias variáveis.Prevendo a utilização de valores diários, é determinada a importância da seca na regiãocom base em cada local de medição de cada variável, considerando os limiares de seca queclassificam a severidade da seca definidos a partir dos percentis 70%, 80%, 90% e 95%.Admite-se que ocorre seca na bacia hidrográfica se se verificarem duas variáveisinstrumentais com níveis de severidade superiores a 70%, em pelo menos metade dospontos considerados para cada uma. Ao escoamento é atribuída maior importância nadeterminação da importância da seca na região. O nível de severidade da região édeterminado num dado dia a partir de uma das seguintes situações:

1) se o nível de severidade de seca do escoamento for superior ou igual a 70% e para outravariável for também superior ou igual a 70% é considerada a severidade calculada parao escoamento;

2) se o nível de severidade de seca do escoamento for inferior a 70% e para outra variávelfor superior ou igual a 70% é considerada a severidade de 70%;

3) se os níveis de severidade de duas variáveis instrumentais que não o escoamento foremiguais ou superiores a 70%, é fixado o nível 70%.

PAULSON et al. 1985 analisam a relação entre as características severidade, duração eintensidade das secas, calculadas com utilização do método dos chorrilhos, e os índicesrelativos às características climáticas e geomorfológicas das bacias hidrográficas de umaregião (California Central Valley). Este tipo de análise tem como objectivo verificar apossibilidade de se estimarem as características das secas com base numa variável(escoamento anual), a partir de outras variáveis.

Assim, o cálculo das características das secas é efectuado a partir de dezoito séries deescoamentos anuais, considerando a média como limiar de seca e as seguintes variáveis autilizar na análise de regressão:

− Variáveis independentes:

características das secas - severidades e intensidades da seca com probabilidade deexcedência de 10%, 50% e 90% e as probabilidades de finalizarem secas de 1, 2, 3, 4 e 5anos, obtidas a partir da relação entre o número de secas com duração D e o número desecas com duração igual ou superior a D.

− Variáveis dependentes:

índices relativos às características das bacias hidrográficas - a área, o perímetro, a altitudemédia, o declive da linha de água, a percentagem de área florestal, a percentagem de áreaocupada pela rede de drenagem e um índice de relevo definido a partir do declive médio(relação entre a diferença de altitudes entre a estação de medição do caudal e o ponto maisalto que delimita a bacia e a distância entre os dois pontos);



características climáticas - a precipitação anual média, o coeficiente de variação daprecipitação anual, a temperatura anual média e a quantidade média de água acumulada soba forma de neve no dia 1 de Abril.

Resulta desta análise que as características das secas na região analisada podem serdeterminadas sem a utilização de registos de escoamento, sendo que os índicesgeomorfológicos mais importantes para a determinação das características das secas naregião são a área de drenagem, a altitude média, a percentagem de área ocupada porfloresta, a percentagem de área ocupada pela rede de drenagem e o índice de relevo, e osíndices climáticos mais importantes a temperatura média anual e a precipitação médiaanual.

3.5 – Modelo de distribuição de secas regionaisO estudo da distribuição espacial das secas baseia-se na análise da ocorrência destefenómeno com maior intensidade num “núcleo” ou área elementar da região, a partir doqual se analisa a distribuição em outras áreas elementares adjacentes. O período de retornodas secas regionais é determinado a partir de um modelo de simulação de séries sintéticas.

A análise da distribuição das secas efectuada a partir do modelo regional (HENRIQUES eSANTOS 1996; SANTOS 1996), é apresentada na Figura 3.2. Os procedimentos para aanálise de secas em determinada região consistem, sumariamente, em:

→ determinação da severidade e das áreas em seca nos intervalos de tempo em seca,para as séries de variáveis instrumentais associadas a áreas elementares;

→ simulação de séries mais longas das variáveis instrumentais a partir do modelo desimulação de séries sintéticas;

→ determinação dos parâmetros das curvas severidade-área-frequência a partir dasséries simuladas;

→ análise dos valores de severidade calculados nas áreas da região em cada intervalo detempo em seca por comparação com as curvas severidade-área-frequência edeterminação dos períodos de retorno associados.

O modelo de distribuição de secas regionais (Figura 2) considera a distribuição normal dasvariáveis transformadas a partir do parâmetro regional de Box-Cox. Descrevem-segenericamente os passos de cálculo a efectuar para a análise de secas em cada intervalo detempo em seca:

→ No primeiro passo de cálculo (k=1) é seleccionado o local i para o qual o valorabsoluto da variável transformada padronizada z é maior, obtendo-se a respectiva áreaem seca, igual à área associada ao local i. O valor da variável na área em seca é igual aoseu valor na área i no intervalo de tempo considerado assim como o valor transformado.O valor médio da variável na área em seca e o desvio-padrão, são iguais à média e aodesvio-padrão amostral da série de valores transformados e constitui o valor da variávelpadronizado pela média.



→ No segundo passo de cálculo (k=2) selecciona-se outra área em seca adjacente. Deentre todos os locais i com áreas adjacentes à do local seleccionado para k=1,selecciona-se aquele em que o valor absoluto da variável padronizada resultante dacombinação das variáveis transformadas padronizadas z das duas áreas adjacentes tem ovalor mais elevado. É ainda calculado o valor médio da variável na área em seca e odesvio-padrão.

→ O cálculo prossegue entrando sucessivamente em cada passo de cálculo seguinte(k+1), com os valores do local i cuja área adjacente à área de seca identificada, queresultam num menor valor da variável transformada padronizada z. Os valores da áreaem seca, da variável transformada padronizada, da média e do desvio padrão relativos àárea em seca (k+1) são calculados de forma análoga.

→ O cálculo termina se todas as áreas da região forem abrangidas (seca na totalidadeda área da região) ou se for obtido um valor de z superior ao valor limiar L definido(seca numa área inferior à área total da região).

MODELO DESIMULAÇÃODE SÉRIES

SINTÉTICAS

REGIÃOvariáveis

instrumentaisassociadas a áreas

elementares

variáveisinstrumentais

em séries maislongas

MODELO DEDISTRIBUIÇÃO DESECAS REGIONAIS

Parâmetros das curvasseveridade-área-frequência

Análise da seca

SELECÇÃO DA ÁREA ONDE AVARIÁVEL PADRONIZADA

z É MENOR

passo k=1

passo k+1

z < L ?

área em seca, variável reduzida,média e desvio-padrão

correspondem à área seleccionada

SELECÇÃO DA ÁREA ONDE AVARIÁVEL PADRONIZADA z

CALCULADA NA ÁREA TOTAL É MENOR

cálculo da área em seca, variávelreduzida, média e desvio-padrão

na área k+1

k+1 < nºtotal deáreas

não Situação normal

sim

z < L ?não Seca na área k-1

sim

?não Seca na área

total da região

sim

Modelo de análise da secaem cada intervalo de tempo

FIGURA 3.2 - Procedimentos da análise da distribuição regional de secas.

4 – PERÍODOS DE SECA EM PORTUGAL CONTINENTAL

A análise de secas no território do continente Português tem sido objecto de alguns estudosnas últimas décadas. Resume-se a importância das várias situações de seca, analisadas apartir das várias metodologias aplicadas.

BETTENCOURT 1975 considera ano seco quando a precipitação não é excedida em 10%dos anos em análise e faz uma caracterização dos anos secos em Portugal, no período de1940 a 1969. Conclui que os anos mais secos, para o território do Continente, foram 1944e 1945, e verifica em 1949, 1950, 1953, 1954, 1957 e 1967 áreas afectadas pela seca entre87% e 70% do total do território.



Definindo ano seco com precipitação inferior a 75% da precipitação anual médiaLOUREIRO 1976 analisa as precipitações anuais no Algarve de 1941/42 a 1975/76,obtendo anos secos em 1943/44, 1944/45, 1956/57, 1957/58, 1964/65, 1966/67, 1973/74 e1974/75.

ALMEIDA 1981 faz uma análise pontual das precipitações mensais em 10 estações demedição (Bragança, Paços de Ferreira, Porto-S.Pilar, Viseu, Dunas de Mira, MarinhaGrande, Lisboa, Lisboa Tapada, Elvas e Évora), com utilização do método descrito porHERBST et al. 1966, com as precipitações mensais médias como limiares de seca. Osresultados indicam durações médias dos períodos de seca entre 15 e 27 meses e índices deseveridade elevados em todas as estações, observando-se de 1934 a 1973, entre 11 e 18períodos de seca.

Com o objectivo de aplicar o método de Palmer, GONÇALVES 1982 divide o país emquatro regiões, utilizando valores ponderados pelo método de Thiessen da precipitação eda temperatura do ar. O armazenamento de água no solo é considerado homogéneo noterritório continental. Da análise dos resultados obtidos, verifica oito períodos de secageneralizada (abrangendo a totalidade do território) no período de 1939 a 1975, sendo operíodo mais longo, de 21 meses, de Dezembro de 1943 a Setembro de 1945, seguindo-seperíodos de seca de 11 meses em 1964-65 e 1975, 8 meses em 1954, 7 meses em 1953 e1956-57, 5 meses em 1971-72 e de 4 meses em 1950-51. Relativamente às várias regiõesdefinidas são obtidos entre 37% a 45% meses de seca da totalidade dos meses analisados,dos quais a maior parte são classificados com seca fraca, sendo entre 0% e 4% classificadoscom seca extrema e entre 4 e 10% com seca severa.

Também PIMENTA e CRISTO 1998 aplicam o método de Palmer ao território docontinente português. Estes autores estudam o período de 1941 a 1992, sendo o territóriocontinental considerado homogéneo para a determinação da água no solo, tal como emGONÇALVES 1982. Os resultados obtidos indicam seca generalizada mais grave nos anos1944, 1945, 1955, 1981 e 1992, verificando-se 3/4 do território afectado pela seca em1945 com índices classificados entre o muito seco e o extremamente seco.

Utilizando a classificação da gravidade das secas com base nos intervalos inter-decis, REIS1992 faz uma análise da precipitação nos anos agrícolas de 1928/29 a 1990/91, dividindo ocontinente português em sete zonas agrícolas (Entre Douro e Minho, Trás-os-Montes,Beira Litoral, Beira Interior, Ribatejo e Oeste, Alentejo e Algarve), e conclui que é raroobservar-se a mesma classificação de seca para todas as séries de precipitação dentro damesma região, num mesmo ano. Maior número de anos com classificação ”extremamenteseco” e “muito seco” é verificado na região Alentejo. No Quadro 4.1 indicam-se aspercentagens de área do território afectadas nos vários anos classificados como secos e/ouextremamente secos.



QUADRO 4.1 - Anos agrícolas secos e/ou extremamente secos e área doterritório continental afectada (REIS 1992).

Anos de seca Território afectado(% da área total)

1944/45, 1980/81 1001964/65 781948/49 561952/53 481975/76 421982/83, 1974/75, 1928/29, 1988/89, 1943/44, 1931/32, 1934/35 ≤ 32

ESPÍRITO SANTO 1993 efectua uma análise de precipitações com o índice normalizadode anomalia, na qual verifica que as situações de seca são frequentes em Portugalcontinental e que nos últimos 140 anos não se verificaram mais de três anos seguidos deseca. Da análise dos anos agrícolas de 1931/32 a 1991/92 em que a precipitação foi muitoinferior ao valor médio, ocorrendo no máximo em 20% dos casos, é obtida a percentagemde área do território afectada pela seca, que para os anos em comum analisados coincidemcom as conclusões de REIS 1992 (Quadro 2.4), e no ano de 1991/92 a totalidade da áreado continente foi afectada.

VAZ 1993 faz uma caracterização de secas pontuais e regionais nos distritos de Beja eFaro, utilizando uma metodologia com base na teoria dos chorrilhos, as precipitaçõesmensais como variáveis base, e as medianas como limiar de seca. Utilizando o período de1931/32 a 1990/91, é verificado que os anos hidrológicos com piores situações de seca nosdois distritos foram os de 1944/45 e 1980/81, seguindo-se os de 1973/74, 1934/35 e1957/58, e que durante as secas mais graves toda a área dos dois distritos foi abrangidapela seca em muitos meses. A seca iniciada em finais de 1991 é analisada até Abril de 1993,sendo classificada como seca grave, embora menos grave do que as verificadas em1944/45, 1973/74 e 1980/81.

A aplicação regional da teoria dos chorrilhos ao território do continente efectuada porSANTOS 1981, no período de 1932/33 a 1979/80, utiliza 98 estações de medição deprecipitação, dividindo o País em duas zonas (Sul e interior e Norte) e analisandoprecipitações anuais. São utilizados limiares de seca únicos para a totalidade da área, econsiderados vários cenários para as referências relativas aos limiares de seca e áreascríticas, concluindo-se que as duas regiões consideradas têm um comportamentosemelhante no que respeita às secas, que não sendo eventos raros são relativamente curtose não muito intensos, com durações não superiores a dois anos. Obtêm-se áreas médias emseca de cerca de 70% da área total, sendo raro a ocorrência de secas na totalidade da área.Estas conclusões são no geral confirmadas por SANTOS et al. 1983.

Salientando-se a relevância que tem sido dada à análise da precipitação anual e mensal,pode-se concluir terem sido importantes as secas verificadas em 1944/45 e 1980/81,verificando-se períodos mais longos de seca no território do continente com cerca de doisanos, e abrangendo grande parte do País. É de salientar a dificuldade de comparação dosresultados obtidos a partir dos diversos métodos de análise de secas resultante quer dosdiferentes métodos, intervalos de tempo ou limiares considerados.



Com o objectivo de analisar as importância das secas verificadas no território de Portugalcontinental, aplicou-se o modelo de distribuição de secas regionais às precipitações anuais(ano hidrológico) para o território continental. Para tal consideraram-se 42 séries deprecipitação do período de 1940/41 a 1994/95, dividindo-se o país em duas regiões - uma anorte (26 819 km2) e outra a sul (61 771 km2), utilizando-se os parâmetros regionais decorrecção da assimetria de 0,07 e 0,52, respectivamente. O limiar de seca considerado nasduas regiões é representado pelo quantil 0,20 da distribuição normal. Dos 55 anoshidrológicos analisados, a seca afectou mais de metade da área do território continental em17 anos (31%), e toda a área foi afectada em 10 anos hidrológicos (18%).

Na Figura 4.1 são apresentadas as secas mais severas, para a área do continente (regiõesNorte e Sul), e as verificadas nos anos noventa (até 1994/95), calculadas com base naanálise regional das precipitações anuais. São representados os valores de severidade emfunção da área para períodos de retorno (T) de 5, 10, 25, 50, e 100 anos, constituindo aseveridade anual da seca o valor absoluto da precipitação transformada padronizada pelamédia e desvio padrão calculada relativamente às áreas respectivas. Secas mais severas emque a totalidade da área do continente foi afectada verificaram-se em 1944/45 e em1991/92. No que respeita aos anos noventa, a análise regional das precipitações indicasecas menos importantes do que as secas mais graves verificadas desde 1940/41.

A importância das secas do período de 1940/41 a 1994/95 distinguem-se nas duas regiõesindividualizadas (Figura 4.5). A seca de 1944/45 é associada a um período de retorno decerca de 100 anos na área a sul enquanto na área a norte o período de retorno calculado éde cerca de 50 anos. As secas de 1975/76 e de 1988/89 são associadas a períodos deretornos de cerca de 25 anos na região norte, enquanto na região sul o período de retornoda seca de 1975/76 é inferior a 5 anos, não sendo verificada seca no ano hidrológico de1988/89. Em oposição as secas verificadas no sul em 1943/44, 1980/81 e 1982/83 comperíodo de retorno entre 10 e 25 anos são associadas no norte a secas com período deretorno inferior a 5 anos, não se identificando seca no norte em 1982/83.

Os únicos eventos de seca em toda a área do continente Português com duração de doisanos, no período de 1940/41 a 1994/95, ocorreram em 1943/44-1944/45 e em1974/75-1975/76. Para a seca de dois anos consecutivos que ocorreu em 1943/44 e1944/45 tem-se um período de retorno de aproximadamente 49 anos na região Norte e de400 anos na região Sul. Relativamente à seca de dois anos consecutivos de 1974/75 e1975/76 tem-se na região norte um período de retorno de 40 anos e na região sul umperíodo de retorno de cerca de 14 anos. A seca verificada no início dos anos noventa nãopode ser considerada um único evento de longa duração dado não se registarem áreasafectadas no ano de 1993/94.



prec

ipita

ção

trans

form

ada

padr

oniz

ada

(val

or a

bsol

uto)

0.81.01.21.41.61.82.02.22.42.62.83.03.2

0 20 40 60 80 100

Area (%)

1944/45 1975/76 1988/89

1991/92 1992/93 1994/95

T = 100

T = 50

T = 25

T = 10

T = 5

´

prec

ipita

ção

trans

form

ada

padr

oniz

ada

(val

or a

bsol

uto)

0.8

1.0

1.2

1.4

1.6

1.8

2.0

2.2

2.4

2.6

2.8

3.0

3.2

0 20 40 60 80 100Area (%)

1943/44 1944/45 1980/811982/83 1991/92 1992/931994/95

T = 100

T = 50

T = 25

T = 10

T = 5

´

NORTE SUL

FIGURA 4.1- Severidade das secas anuais em Portugal continental com base na análiseregional da precipitação: situações mais graves verificadas no período de 1940/41 a1994/95 e secas verificadas nos anos noventa.

Em 1991/92 a seca atingiu a totalidade do país, em 1992/93 atingiu 66% da totalidade daárea e em 1994/95 84% mas com menor importância no Norte do país. Na Figura 4.2apresentam-se as áreas afectadas pela seca nos anos noventa e no ano hidrológico de1944/45, seca mais importante do período de 1940/41 a 1994/95.

Relativamente à seca de 1994/95 salienta-se a situação particular verificada no distrito deBeja. Na figura 4.2 são indicados os concelhos com problemas no abastecimento de água adiversas povoações, durante a seca do ano de 1995: estes problemas fizeram-se sentir commaior gravidade no Alentejo, em particular no Baixo Alentejo.



1944/45 1991/92 1992/93 1994/95

Precipitação transformadapadronizada em cada área em seca k seleccionada:

ξ 0,20 = -0,842ξ 0,001 = -3,090

situação normalseca

FIGURA 4.2- Áreas afectadas pela seca no ano hidrológico de 1944/45 e nos anosnoventa.

FIGURA 4.3- Concelhos com problemas noabastecimento de água a diversas povoaçõesdurante a seca no ano de 1995.

5 - MONITORIZAÇÃO DE SECAS

A monitorização de secas constitui um conjunto de análises a efectuar regularmente, combase num sistema de informação de recursos hídricos, que permitem conhecer em cadainstante a gravidade da seca. Os indicadores fornecidos pela monitorização de secas



permitem associar aos níveis de gravidade da seca mecanismos a desencadear para a suamitigação, sendo para tal necessário dispor-se de informação relativa às actividadessocio-económicas das regiões e à avaliação de medidas tomadas em situações de secaverificadas no passado.

Para além da monitorização, a prevenção de secas inclui a previsão, actualmente poucoeficiente tendo em consideração os aspectos de longo prazo que caracterizam as situaçõesde seca. O desenvolvimento de métodos que permitam a prevenção das secas éfundamental, dadas as consequências graves destas situações, permitindo a caracterizaçãode secas ocorridas no passado delinear os aspectos a considerar para a identificação eacompanhamento de secas em curso.

Na Figura 5.1 esquematiza-se o sistema de prevenção e protecção de secas. Tendo porbase, em situação normal, a gestão de recursos hídricos, a análise e desenvolvimento demétodos de previsão e monitorização de secas que se revelem mais adaptados às diversassituações e a monitorização e avaliação de recursos hídricos, a situação de seca vaiintroduzir alterações nas estratégias de gestão de recursos hídricos, evidenciando-se anecessidade de intensificação da monitorização e avaliação de recursos hídricos. Estaintensificação em conjunto com a avaliação periódica dos impactos da seca orienta aimplementação de medidas mitigadoras. A definição e implementação de medidasmitigadoras, devem prever mecanismos de avaliação dos resultados obtidos com medidas jáaplicadas, de modo a que a análise da sua eficácia permita eventuais alterações (CUNHA1982).

Gestão de Recursos HídricosDesenvolvimento de métodos de previsão e monitorização

Situação normal Monitorização de recursos hídricosAvaliação de recursos hídricosImplementação de medidas preventivas

Previsão de situações de seca

Modificação das estratégias de gestão de recursos hídricosIntensificação da monitorização de recursos hídricos

Situação de seca Intensificação da avaliação de recursos hídricosAvaliação periódica dos impactos da secaImplementação de medidas mitigadoras

Caracterização global da seca

Suporte Legislativo e Institucional

FIGURA 5.1 - Sistema de prevenção e protecção de secas.



Destacam-se, como métodos de monitorização e detecção de secas o índice de Palmer,aplicado nos Estados Unidos da América e o método dos decis da precipitação anual,aplicado na Austrália (VAZ 1993).

A utilização do método de Palmer permite comparações temporais e espaciais, no entantoestá vocacionada para regiões em que a actividade principal é a produção de culturas desequeiro (DRACUP 1991), assenta num processo de calibração limitado, sendo os limitesde classificação das secas arbitrários e efectuando-se uma análise pontual (VAZ 1993).

A metodologia adoptada pelo Bureau of Meteorology australiano considera quedeterminada região está em situação de seca grave se a precipitação nos últimos três mesesfor inferior à precipitação do primeiro decil, em cada mês, e uma seca extrema se inferiorao quinto centil, resultando a análise regional da análise do traçado das isolinhas resultantes(GIBBS e MATHER 1967 e GIBBS 1975, citado em VAZ 1993).

VAZ 1993 exemplifica a utilização da teoria dos chorrilhos na monitorização de situaçõesde seca para o distrito de Beja, utilizando os limites de importância das secas calculados apartir de uma função de distribuição de probabilidades ajustada às severidades calculadasno período histórico, como níveis de alerta de seca. Assim, as severidades correspondentesàs probabilidades de não excedência de 50%, 80% e 95% vão definir os limites das secasligeiras, moderadas, graves e extremas.

O Instituto da Água acompanha mensalmente os recursos hídricos, analisando-se os valoresmensais de precipitação, escoamento, volume disponível nas albufeiras, níveispiezométricos e qualidade da água, por comparação com meses e anos anteriores, valoresmédios ou outros valores de referência. A classificação da importância das secas regionaisé efectuada com base nas precipitações acumuladas em quatro períodos do ano hidrológico(SANTOS e HENRIQUES 1998).

Aplica-se actualmente o modelo de distribuição de secas regionais às precipitações deOutubro a Janeiro, de Outubro a Março, de Outubro a Maio e de Outubro a Setembro(correspondente ao ano hidrológico). Na Figura 5.2 indica-se o tipo de análise consideradaem cada período, salientando-se a confirmação da seca efectuada no oitavo mês do anohidrológico. A severidade das secas em cada período e períodos de retorno associadospermitem efectuar uma estimativa da seca anual.

AN

O

HID

RO

LÓ

GIC

O

CONFIRMAÇÃO DA SECA (8º mês)

análises intermédiasda precipitação nos

primeiros4 e 6 meses

Outubro

Janeiro

Março

Maio

Setembro Análise estatística da seca

FIGURA 5.2 - Monitorização de secas baseada na análisede precipitações (seca meteorológica).



A aplicação desta metodologia à monitorização de secas meteorológicas em Portugalcontinental permite isolar desde a primeira análise intermédia, em Fevereiro (precipitaçãode Outubro a Janeiro), situações de seca com maior gravidade. O período de retorno daseca regional é bem definido na análise de confirmação da seca, efectuada em Junho,individualizando-se logo desde a primeira análise intermédia uma importante área em secano sul do país (Figura 5.3). As áreas afectadas pela seca em 1994/95 são bem identificadasna análise de confirmação da seca (Figuras 5.4).

0.8

1.0

1.2

1.4

1.6

1.8

2.0

2.2

2.4

0 20 40 60 80 100

Área (%)

prec

ipita

ção

trans

form

ada

padr

oniz

ada

(val

or a

bsol

uto)

0.8

1.0

1.2

1.4

1.6

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2.0

2.2

2.4

0 20 40 60 80 100Área (%)

prec

ipita

ção

trans

form

ada

padr

oniz

ada

(val

or a

bsol

uto)

I1I2C

AH

T = 5 anos

T = 25 anos

T = 10 anos

NORTE SUL

FIGURA 5.3 – Monitorização da seca de 1994/95: períodos de retorno associados àseveridade da seca calculada ao longo do ano hidrológico (primeira e segunda análiseintermédia I1 e I2, análise de confirmação C e ano hidrológico AH).

I1 I2 C AH

0.842 - 1.0361.036 - 1.2821.282 - 2.3262.326 - 2.576

-Z na area total

FIGURA 5.4 – Monitorização da seca de 1994/95: distribuição espacial das áreasafectadas pela seca em cada análise preconizada ao longo do ano (primeira e segundaanálise intermédia I1 e I2, análise de confirmação C e ano hidrológico AH).

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CARACTERIZAÇÃO E MONITORIZAÇÃO DE SECAS · estudo mais completo destas ... mas essencialmente da acumulação de efeitos ao longo duma série de ... secas deve ser considerado