RESUMO: Para investigar alterações no albedo, no Índice de Vegetação por Diferença Normalizada (NDVI), no saldo de radiação e no fluxo de calor no solo, em decorrência do regime pluviométrico no semiárido cearense, desenvolveu-se um estudo na bacia do Rio Trussu -Ceará, empregando-se sensoriamento remoto. Foram utilizadas duas imagens Landsat 7 ETM+, datadas de 25-10-2000 e 24-7-2001, sendo as variáveis estimadas pelo emprego do algoritmo SEBAL (Surface Energy Balance Algorithms for Land). Os resultados mostraram que as variáveis investigadas apresentaram alterações entre as duas estações, sendo os maiores valores de albedo registrados na estação seca. O NDVI apresentou maior sensibilidade ao regime hídrico, mostrando alto potencial de recuperação da vegetação ao efeito da precipitação. As margens do Rio Trussu apresentaram NDVI superior a 0,39, sendo indicativo de preservação da mata ciliar. A vegetação da bacia mostrou alto poder resiliente expresso pelo incremento nos valores de NDVI para o ano de 2001. A estação chuvosa exerceu também influência marcante sobre o saldo de radiação e fluxo de calor no solo, confirmando o efeito da estação climática na modificação do balanço de energia sobre a bacia. PALAVRAS-CHAVE:albedo, NDVI, sensoriamento remoto, saldo de radiação. BIOPHYSICS VARIABLES SEASONALITY ON SURFACE IN SEMIARID REGIONS BY USING REMOTE SENSING ABSTRACT:To investigate the rainfall regime effects over the albedo, NDVI (normalized difference vegetation index), net radiation and soil heat flux in a semiarid region (Northeast of Brazil), a study in the Trussu watershed was developed by using remote sensing. The study focuses on two images (Landsat 7 ETM+) provided by Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE), from October 25, 2000 and July 24, 2001, each of them having a different rainfall regime (dry and wet seasons). The images were analyzed by using the SEBAL algorithm (surface energy balance algorithm for land). The results showed that the amount of rainfall affected the investigated variables, and the highest values of albedo were registered during the dry season. The NDVI presented high sensibility to rainfall regime, pointing out a high vegetation potential recover during the rainfall season. The NDVI along the Trussu River was up to 0.39, expressing the repair zone preservation. The watershed vegetation showed a high resilience power expressed by NDVI values in the year of 2001. Net radiation and soil heat flux were greater in the dry season, in this way expressing the effect of humidity on the energy balance.
RESUMOAnalisaram-se séries históricas de chuvas de 30 e 19 anos de duração, com dados coletados em duas estações meteorológicas nos municípios de Pentecoste e Fortaleza -CE, respectivamente, com o objetivo de ajustar o modelo teórico de distribuição de probabilidades de Gumbel aos dados, e estabelecer uma relação funcional entre intensidade, duração e freqüência de chuvas para essas localidades. Utilizando pluviogramas determinaram-se as intensidades pluviométricas máxi-mas para as durações de 5, 10, 15, 20, 30, 45, 60, 90, 120, 180, 240, 360, 720 e 1440 min. O modelo probabilístico ajustado foi testado pelo teste de aderência de Kolmogorov-Smirnov, evidenciando ajuste em nível de 20% de significância, em todas as durações para a estação de Pentecoste. Os valores estimados pela equação geral podem apresentar erros de até 40% para a localidade de Pentecoste, confirmando a necessidade de equações distintas para cada período de retorno. Os dados ajustados aproximaram-se dos valores obtidos pela equação de Gumbel, evidenciando que as equações desenvolvidas podem ser empregadas na estimativa das intensidades de chuvas, com exceção da duração de 5 min na estação de Fortaleza, pois há tendência em subestimar os valores esperados.Palavras-chave: Chuvas intensas; equação IDF; distribuição de probabilidade; Gumbel ABSTRACTIn this work data sets with 19 e 30 years were used for Pentecoste and Fortaleza -CE, respectively, with the aim to establish a relationship between rainfall intensity, duration and frequency. The theoretical model used was the Gumbel probability distribution. The maximum intensity rainfall was evaluated to 5,10,15, 20, 30, 45, 60, 90, 120, 180, 240, 360, 720 e 1440 minutes using rainfall gauge graphic. The fitted probabilistic model was tested by the Kolmogorov-Smirnov adherence test. The result showed that, the Gumbel model adjusted of data maximum intensity at a significance level of 20% in the all studied durations to Pentecoste station. The estimated values by general equation can show errors up to 40% for the location Pentecoste. This fact confirms the necessity of distinct equations for each return period. The values of probable maximum intensity calculated by developed equation can be used to estimate the rainfall intensity, except for 5 minutes duration in station of Fortaleza, which presented a tendency to underestimated the predictable values.
-The aim of this study was to evaluate and compare the sedimentological behavior in two small rural watersheds in the semiarid Northeast of Brazil, examining the influence of human activity on the sediment yields. The studied area is sited in the Alto Jaguaribe basin, more precisely in the Iguatu County, Ceará State. The experimental area was composed of two small watersheds denominated B1 and B2. In watershed B1 a treatment (thinning) was applied, eliminating the plant species with diameters lower than 10 cm. The results showed that the Caatinga clearing practice did have an influence in changing the sediment yield during the first events. It was also found that the magnitude of previous events contributed to an increase in the sediment yields by the subsequent events as a consequence of the sediment deposit in the drainage network. The accumulated sediment yields reached at the end of the 2009 rainfall season values of 1.45 and 1.39 tons ha -1 year -1 for B1 and B2, respectively, with no significant difference at 5%. It was concluded that, even when the effect of treatment on the sediment yields at the beginning of the rainy season is measured, the total sediment yields was not changed by the adoption of clearing. Therefore, it is a management system that can be employed in the land use at semiarid regions.Key words: Caatinga. Soil degradation. Soil erosion. Ephemeral creek.RESUMO -O objetivo central deste trabalho foi avaliar e comparar o comportamento sedimentológico em pequenas bacias rurais no semiárido nordestino, verificando a influência da ação antrópica sobre a produção de sedimentos. O estudo de caso foi conduzido em duas microbacias adjacentes e com uso da terra distintos. Estas estão localizadas no Bioma Caatinga, no semiárido do nordeste do Brasil. Em uma microbacia (B1) foi aplicado um tratamento (raleamento), eliminando-se as espécies vegetais com diâmetro inferior a 10 cm. A segunda microbacia experimental (2) foi mantida com sua cobertura vegetal original, que não é explorada há 30 anos. Os resultados revelaram que a prática de raleamento da Caatinga teve influência na alteração da produção de sedimentos durante os primeiros eventos. Verificou-se também que a magnitude dos eventos anteriores contribuiu para aumento na produção de sedimentos pelos eventos subseqüentes em conseqüência da deposição de sedimentos na rede de drenagem. A produção acumulada de sedimentos atingiu ao final do período chuvoso de 2009 valores de 1,45 e 1,39 ton ha -1 ano -1 para as microbacias B1 e B2, respectivamente, não apresentando diferença significativa ao nível de 5%. Conclui-se que, mesmo sendo constatado o efeito do tratamento sobre a produção de sedimentos no inicio da estação chuvosa, a produção total de sedimentos não foi alterada pela adoção do raleamento. Portanto, o mesmo é um manejo que pode ser empregado no uso da terra de regiões semiáridas. Palavras-chave:Caatinga. Solos-degradação. Solos-erosão. Cursos efêmeros.
RESUMOPropôs-se, neste estudo, avaliar e comparar o comportamento hidrológico em pequenas bacias investigando a influência da ação antrópica sobre as respostas hidrológicas. O estudo foi conduzido em duas microbacias adjacentes e com distintos usos da terra, denominadas B1 e B2, no semiárido do nordeste do Brasil. Na microbacia B1 foi aplicado o manejo de raleamento eliminando-se as espécies vegetais com diâmetro inferior a 10 cm; na segunda (B2) se manteve a cobertura vegetal original, a qual não é explorada há mais de 30 anos. Nesta investigação foram considerados 24 eventos chuva-deflúvio, correspondendo a toda estação chuvosa de 2009, cujos resultados revelaram que a prática de raleamento da caatinga apresentou modificações no escoamento mas apenas nos eventos inicias e que o rápido crescimento da vegetação herbácea reduziu o escoamento superficial direto na microbacia raleada, que apresentou valores de lâminas escoadas inferiores aos da microbacia preservada; verificou-se, contudo, que as descargas máximas na microbacia raleada foram superiores às da bacia preservada. Palavras-chave: microbacias, escoamento superficial, raleamento, picos de descargaHydrological responses in small watersheds in the semiarid region according to land use ABSTRACT The main goal of this study was to evaluate and to compare the hydrological behavior of small watersheds investigating the influence of the anthropogenic activities and the hydrologic responses due to these activities. The experimental area was composed of two small watersheds denominated B1 and B2. In watershed B1, a treatment (thinning) was applied, eliminating the species with diameters less than 10 cm. The experimental watershed B2 was not submitted to any treatment maintaing the original vegetation. In this investigation a total of 24 rainfall-runoff events were considered, corresponding to the 2009 rainy season as a whole. The results revealed that the thinning of the caatinga generated modifications in the runoff only in the initial rainy season. The growing of herbaceous vegetation attenuated the water flow and reduced the runoff in B1, promoting small changes in response to the applied treatment. There were, however, higher peak discharges in watershed B1 compared with the preserved watershed.
R E S U M ONeste estudo foram feitas a validação da metodologia de desagregação de chuvas das isozonas e sua utilização no desenvolvimento de equações IDF (Intensidade-Duração-Frequência) para três municípios da Região Metropolitana do Cariri, Ceará, desprovidos de pluviógrafos. Na validação utilizaram-se dados de estações localizadas em zonas climatológicas distintas da Região Metropolitana do Cariri e de uma estação localizada na mesma zona. As precipitações máximas diárias anuais foram ajustadas e testadas pelas distribuições de probabilidade de Gumbel, Log-Normal II-P, Log-Normal III-P, Gama II-P e Gama III-P. As intensidades de chuvas estimadas pelo método das isozonas apresentaram altos índices de concordância e desempenho de Willmott, quando comparadas com as estimadas pelas respectivas equações IDF. As precipitações máximas diárias anuais utilizadas na aplicação do método das isozonas se ajustaram, respectivamente, às distribuições Gama III, Log-Normal II e Gama II; entretanto, verificou-se que outras funções podem ser utilizadas sem perda significativa na precisão das estimativas; esses resultados indicam a viabilidade da utilização do método das isozonas como alternativa na elaboração das equações IDF em regiões não monitoradas. Development of Intensity-Duration-Frequency equation without rainfall data in semiarid regions A B S T R A C TThe isozones rain disaggregation methodology was validated and used in this study for the development of IDF (Intensity-Duration-Frequency) equations for three municipalities in the Cariri Metropolitan Region -Ceará, devoid of recording rain gauges. For the validation, data from stations located in different climate regions of the Cariri Metropolitan Region, and from one station in the same climate region was used. To develop the IDF equations, annual daily maximum rainfall data were used, which were adjusted and tested according to Gumbel, Log-Normal II-P, Log-Normal III-P, Gama II-P e Gama III-P probability distributions. The rainfall intensity estimated by the isozones method presented high Willmott indexes, when compared to the amount estimated by the respective IDF equations. The maximum annual daily rainfall used in the application of the isozones method, adjusted respectively to the Gamma III, Normal-Log II and Gamma II. However, it was verified that other functions may be used without significant loss to the precision of the estimates. These results indicate the viability of using this method as an alternative to elaborate IDF equations for regions not monitored and without records of rainfall. Palavras-chave:chuvas intensas isozonas desagregação distribuição de probabilidade
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