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http://www.repositorio.ufal.br/jspui/handle/123456789/10749
Tipo: | Dissertação |
Título: | Estimativa e espacialização da erosividade no estado de Alagoas |
Autor(es): | Sousa, Edson de Oliveira |
Primeiro Orientador: | Oliveira Júnior, José Francisco de |
metadata.dc.contributor.advisor-co1: | Costa, Micejane da Silva |
metadata.dc.contributor.referee1: | Lyra, Roberto Fernando da Fonseca |
metadata.dc.contributor.referee2: | Rogério, Josicléa Pereira |
Resumo: | A escassez de dados pluviográficos no estado de Alagoas, similar em muitas regiões do país, faz com que se utilizem as equações de regressão obtidas em outras regiões do Brasil para calcular o fator R da Equação Universal de Perda de Solo (USLE), esta que prediz a perda anual do solo de determinada área. Até o presente momento, Alagoas não possui um estudo sobre a erosividade da chuva. Portanto, o estudo tem por objetivos: i) definir uma equação para estimar a erosividade das chuvas baseado no índice EI30 e o coeficiente de chuva ( Rc ), em que E é a energia cinética total da chuva e I30 é a intensidade máxima da chuva em 30 minutos, e ii) caracterizar e espacializar a erosividade no estado de Alagoas com base em dados pluviométricos históricos. Foram utilizados dados pluviométricos de 54 estações, no período de 56 anos (1960 – 2016), na estimativa da erosividade, sendo preenchidas as falhas via método de imputação (pacote mtdsi) no ambiente R. A equação utilizada, apresentou consistência e correlação significativa entre os dados observados e os estimados, com base nos coeficientes de determinação R2 (86%) e correlação de Pearson r (93%) e a menor Raiz Quadrada do Erro-Médio - RMSE (775,2 MJ.mm.ha-1 .h-1 ), que por sua vez indicaram a Krigagem Ordinária (KO) como melhor interpolador espacial. Com base na análise de agrupamento (AA) foram identificados três grupos homogêneos pela similaridade intragrupo (G1, G2 e G3) de erosividade no Estado, sendo o método Complete definido como o melhor a partir do Coeficiente de Correlação Cofenética (CCC) > 0,7. O grupo G1 é o menor grupo formado, localizado no Leste Alagoano. Os grupos G2 e G3 são os maiores em extensão e se localizam nas mesorregiões climáticas do Agreste e Sertão. A isoerosividade mensal mostrou que os maiores índices de EI30 ocorreram entre abril e julho, com variações entre 325,4 e 2.215,9 MJ.mm.ha-1 .h-1 . Na erosividade anual, as localidades com maior erosividade foram no Leste Alagoano, próximas ao litoral. Destaque para as estações Satuba (11.469,8 MJ.mm.ha -1 .h-1 .ano-1 ), Maceió (9.945,4 MJ.mm.ha-1 .h-1 .ano-1 ), São Luiz do Quitunde (9.806,2 MJ.mm.ha-1 .h-1 .ano-1 ) e Flexeiras (9.723,6 MJ.mm.ha-1 .h-1 .ano-1 ), sendo categorizadas entre moderada e forte. Portanto, a equação de erosividade pode ser utilizada para estimativa do fator R da USLE no estado de Alagoas. Em relação à utilização dos produtos de precipitação CHIRPS e CHELSA para a estimativa de erosividade, ambos mostraram ser uma alternativa com base nos dados estatísticos encontrados. No que tange as tendências de chuva e erosividade, a primeira mostrou uma tendência de crescimento na região central do Estado principalmente na mesorregião Sertão Alagoano, enquanto que a tendência de erosividade apresentou um crescimento maior próximo ao litoral na mesorregião Leste Alagoano. Os resultados obtidos neste estudo dão suporte para um planejamento de práticas conservacionistas, principalmente em áreas de vulnerabilidade em Alagoas. |
Abstract: | The lack of rainfall data in the state of Alagoas, similar in many regions of the country, makes use of the regression equations obtained in other regions of Brazil to calculate the R factor of the Universal Soil Loss Equation (USLE), which predicts the annual loss of soil in a given area. T o date, Alagoas does not have a study on rain erosivity. Therefore, the study aims to: i) define an equation to estimate rainfall erosivity based on the index EI30 and the rain coefficient ( Rc ), where E is the total kinetic energy of the rain and I30 is the maximum intensity of the rain in 30 minutes, and ii) characterize and spatialize erosivity in the state of Alagoas based on historical rainfall data. Rainfall data from 54 stations, over a 56-year period (1960 - 2016), were used to estimate erosivity, filling in the gaps via the imputation method (mtdsi package) in the R environment. The equation used showed consistency and significant correlation between the observed and estimated data, based on the coefficients of determination R2 (86%) and Pearson's correlation r (93%) and the lowest Square Root of the Mean Error - RMSE (775.2 MJ.mm.ha-1 . h- 1 ), which in turn indicated Ordinary Kriging (KO) as the best spatial interpolator. Based on the cluster analysis (AA), three homogeneous groups were identified due to intra-group similarity (G1, G2 and G3) of erosivity in the State, with the Complete method defined as the best from the Cophenetic Correlation Coefficient (CCC)> 0, 7. The G1 group is the smallest group formed, located in Eastern Alagoas. Groups G2 and G3 are the largest in extension and are located in the climatic mesoregions of Agreste and Sertão. The monthly isoerosivity showed that the highest rates occurred between April and July, with variations between 325.4 and 2.215.9 MJ.mm.ha-1 .h- 1. In annual erosivity, the most erosive locations were in Eastern Alagoas, close to the coast. Highlight for the stations Satuba (11,469.8 MJ.mm.ha-1 .h-1 .year-1), Maceió (9,945.4 MJ.mm.ha- 1 .h-1 year-1), São Luiz Quitunde (9,806.2 MJ.mm.ha-1 .h-1 .year-1) and Flexeiras (9,723.6 MJ.mm.ha-1 .h-1 .year-1), being categorized between moderate and strong. Therefore, the erosivity equation can be used to estimate the USLE R factor in the state of Alagoas. Regarding the use of precipitation products CHIRPS and CHELSA to estimate erosivity, both proved to be an alternative based on the statistical data found. Regarding the trends of rain and erosivity, the first showed a growth trend in the central region of the State, mainly in the Sertão Alagoano mesoregion, while the erosivity trend showed a greater growth close to the coast in the eastern Alagoan mesoregion. The results obtained in this study support the planning of conservationist practices, especially in vulnerable areas in Alagoas. |
Palavras-chave: | Erosão- Chuvas - Alagoas Espaços de interpolação Chuvas - Frequência da intensidade Vulnerabilidade Rainfall erosivity Spatial interpolation Regional vulnerability Identification of isoerosive zones |
CNPq: | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::GEOCIENCIAS::METEOROLOGIA |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Editor: | Universidade Federal de Alagoas |
Sigla da Instituição: | UFAL |
metadata.dc.publisher.program: | Programa de Pós-Graduação em Meteorologia |
Citação: | SOUZA, Edson de Oliveira. Estimativa e espacialização da erosividade no estado de Alagoas. 2023.110 f. Dissertação (Mestrado em Meteorologia) – Instituto de Ciências Atmosféricas, Universidade Federal de Alagoas, Maceió, 2021. |
Tipo de Acesso: | Acesso Aberto |
URI: | http://www.repositorio.ufal.br/jspui/handle/123456789/10749 |
Data do documento: | 2-abr-2021 |
Aparece nas coleções: | Dissertações e Teses defendidas na UFAL - ICAT |
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