Dados pluviométricos: onde acessar e os cuidados necessários para utilização

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Seguimos com nosso objetivo de compartilhar conhecimento a respeito de hidrologia e temas relacionados, tentando contribuir para o desenvolvimento sustentável e resiliente da nossa região.  Na semana passada falamos sobre as precipitações intensas e como elas interferem no planejamento e nos processos de uma cidade. Seja considerando ou desconsiderando os dados destas precipitações.

Nesta semana, abordaremos um pouquinho sobre como e onde conseguir dados de precipitação. Falaremos também um cadinho sobre quais os cuidados na escolha e utilização dos dados.

A análise sobre a precipitação inicia com a definição da área de estudos e a busca de dados históricos. Dentre os locais para aquisição de dados, podemos citar as seguintes fontes:

• Agência Nacional de Águas e Saneamento Básico (ANA): Fornece dados das estações pluviométricas e fluviométricas de sua rede hidrometeorológica nacional, sendo uma das fontes mais robustas e confiáveis no Brasil. O portal utilizado para busca e aquisição de dados é o Hidroweb.
• Instituto Nacional de Meteorologia (INMET): também disponibiliza séries históricas de precipitação de estações meteorológicas em todo o Brasil, podendo ser acessada aqui.
• Secretarias estaduais de meio ambiente e órgãos de gerenciamento de recursos hídricos: Alguns estados têm suas próprias redes de monitoramento de precipitação. No caso do Rio Grande do Sul tem-se o portal da sala de situação.
• Projetos de reanálise climática e dados de satélite: menos usual para trabalhos pontuais, mas também é uma fonte de dados, para regiões com pouca cobertura por estações terrestres, é possível recorrer a projetos como TRMM (Tropical Rainfall Measuring Mission) ou GPM (Global Precipitation Measurement), que oferecem estimativas baseadas em satélites.
• Universidades e centros de pesquisa: Muitas vezes, essas instituições possuem dados específicos para estudos regionais. Este é o caso da Univates no Vale do Taquari. Situada na cidade de Lajeado/RS a universidade possui uma estação com dados de cerca de 20 anos.

Bueno, agora que foram definidas a área de estudo e o local de obtenção dos dados pluviométricos, é importante considerar que alguns cuidados são fundamentais na escolha dos dados das estações pluviométricas, como:

• Consistência e qualidade dos dados: é imprescindível verificar se os dados das estações são consistentes e livres de falhas, erros ou lacunas. É crucial realizar uma análise de qualidade e, quando necessário, preencher falhas seguindo métodos adequados. Em algum momento ainda falaremos sobre métodos de preenchimento de falhas, mas hoje isso não será abordado.
• Período de dados e homogeneidade: A série de dados deve ter um período suficientemente longo (mínimo de 20 a 30 anos) para representar adequadamente os eventos extremos e garantir a estabilidade estatística. Além disso, a homogeneidade dos dados deve ser assegurada, ou seja, evitar mudanças na metodologia de coleta ou na localização da estação ao longo do tempo. Aqui vale também analisar a representatividade dos dados, se eles compreendem períodos com secas ou chuvas extremas. Por exemplo: caso se esteja buscando dados de precipitações máximas, é importante que compreenda os períodos de 2023 e 2024 na região do Vale do Taquari, visto que ocorreram precipitações intensas;
• Localização das estações: A escolha da estação deve considerar a proximidade e as características geográficas (relevo, clima, hidrografia e altitude) semelhantes à área de estudo. Estações mal localizadas podem gerar dados não representativos da região.
• Verificação de valores atípicos: Avaliar se os valores de precipitação extrema são consistentes, evitando considerar erros de medição ou valores muito atípicos não justificados. A comparação com estações vizinhas pode ajudar nessa avaliação.
• Correção de mudanças na estação: Se a estação passou por alterações (mudança de local, equipamentos), isso pode gerar descontinuidades nos dados. Devem ser aplicadas técnicas de correção para garantir a comparabilidade ao longo do tempo.

Por fim, mas não menos importante, para definir as precipitações máximas é importante seguir uma análise cuidadosa, levando em considerações aspectos estatísticos e físicos. Pode-se identificar no mimo o seguinte:

• Coleta e tratamento de dados: a primeira etapa é coletar os dados de precipitação máxima anual para diferentes durações, como 5, 10, 30 minutos, 1 hora, 6 horas, 24 horas, entre outros intervalos a depender da análise que se deseja. Como mencionado anteriormente, é deve-se garantir que os dados estejam limpos, sem valores atípicos ou erros, e que as falhas tenham sido devidamente preenchidas;

• Análise estatística: para definir as precipitações máximas para diferentes períodos de retorno, é necessário ajustar os dados a uma distribuição estatística. As mais comuns são: a) a distribuição Gumbel é amplamente usada para análise de eventos extremos, como precipitações máximas; b) a distribuição Log-normal também pode ser usada se os dados de precipitação mostrarem melhor ajuste a essa distribuição. Ou ainda pode-se usar Método da máxima verossimilhança que são técnicas usadas para estimar os parâmetros das distribuições de frequência e, assim, calcular as precipitações máximas para diferentes tempos de retorno (2, 5, 10, 25, 50, 100 anos, por exemplo).

• Curvas de precipitação-intensidade-duração: a relação entre a intensidade da precipitação e sua duração é expressa por meio das curvas IDF (Intensidade-Duração-Frequência). É fundamental definir a intensidade da chuva para diferentes tempos de retorno e durações, já falamos sobre isso na semana passada.

• Método de regionalização: por fim, para áreas com poucas estações ou séries curtas, é possível o uso de métodos de regionalização para estimar precipitações máximas com base em estações vizinhas. Esses métodos ajudam a extrapolar informações para áreas com pouca densidade de dados.

Como pode-se perceber, são necessários e fundamentais seguir alguns procedimentos básicos para garantir a qualidade das análises e evitar problemas com o uso de dados pluviométricos.