This is an outdated version published on 2022-04-04. Read the most recent version.

Stationarity of pluviometric series of the state of Ceará, Brazil

Authors

DOI:

https://doi.org/10.5902/2179460X68824

Keywords:

Climate change, Non-parametric tests, Water resources management

Abstract

This paper aims to investigate stationarity in the pluviometric historical series of the state of Ceará, Brazil. After selection, the gaps were filled using linear regression. The Mann-Kendall and Pettitt tests were conducted with the help of the package “trend”, in R programming language. After applying the tests, it was noted that most of the selected stations presented stationary behavior, except for Chorozinho, which presented a p-value of 0,018 for the Mann-Kendall test, i.e., rejecting the null hypothesis of stationarity at 5% significance and presenting a positive monotone trend. For the Pettitt test, the station presented a p-value of 0,022, thus rejecting the null hypothesis of lack of change point at 5% significance, the change point being in the year of 1982. It is concluded that it was possible to analyze the stationarity of historic pluviometric series and have a better understanding of the hydrological regime of the region.

Downloads

Download data is not yet available.

Author Biographies

Isabela Arantes Ferreira, Universidade Estadual de Maringá, Maringá, PR

Master’s student in Chemical Engineering, graduted in Civil Engineering at the Universidade Estadual de Maringá.

Mariana Borges Albuquerque, Universidade Federal do Paraná, Curitiba, PR

Master’s student in Water Resources and Environmental Engineering at the Universidade Federal do Paraná, graduated in Civil Engineering at the Universidade Estadual de Maringá.

Bruno Henrique Toná Juliani, Sistema de Tecnologia e Monitoramento Ambiental do Paraná, Curitiba, PR

Master’s in Water Resources and Environmental Engineering at the Universidade Federal do Paraná. Professor at the Universidade Estadual de Maringá.

Sandro Lautenschlager, Universidade Estadual de Maringá, Maringá, PR, Brazil

PhD in Civil Engineering at the Universidade de São Paulo. Professor at the Universidade Estadual de Maringá.

Cristhiane Michiko Passos Okawa, Universidade Estadual de Maringá, Maringá, PR, Brazil

PhD in Ecology of Continental Aquatic Environments at the Universidade Estadual de Maringá. Professor at the Universidade Estadual de Maringá.

Antonio Carlos Zuffo, Universidade Estadual de Campinas, Campinas, SP

PhD in Hydraulic Engineering and Sanitation at the Universidade de São Paulo, Associate Professor at the Universidade Estadual de Campinas. Ad hoc scientific advisor to the journals Water International (IWRA), Ciência & Engenharia - UFU, European Journal of Operational Research (EJOR), Revista Brasileira de Recursos Hídricos (RBRH), and to the research funding agencies FAPESP, FAPEMIG, FAEPEX.

References

HAJANI E, RAHMAN A. Characterizing changes in rainfall: a case study for New South Wales, Australia. International Journal of Climatology 38, pp. 1452 – 1462. 2018.

HIDROWEB [internet]. Brasil: Agência Nacional de Águas e Saneamento Básico. Disponível em: http://www.snirh.gov.br/hidroweb/serieshistoricas. Acesso em: 11 mar. 2021.

INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATÍSTICA. Ceará. Disponível em: https://www.ibge.gov.br/cidades-e-estados/ce.html. Acesso em: 18 jan. 2021. 2020.

JULIANI BHT, FERREIRA IA, OKAWA CMP; ZUFFO AC. Mudanças nos padrões de precipitação para a cidade de Tibagi, Paraná. Anais do XXIII Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos. Foz do Iguaçu. 2019.

KENDALL MG. Rank correlation measures. Charles Griffin, London, 736 p. 1975.

MANN HB. Non-parametric tests against trend. Econometrica 13, pp. 245 – 259. 1945.

MARENGO JA. Mudanças climáticas, condições meteorológicas extremas e eventos climáticos no Brasil. Disponível em: http://www.fbds.org.br/cop15/FBDS_MudancasClimaticas.pdf. Acesso em: 2 fev. 2020. 2016.

MARENGO JA, ALVES LM, BESERRA EA, LACERDA, FF. Variabilidade e mudanças climáticas no semiárido brasileiro. Disponível em: http://plutao.dpi.inpe.br/col/dpi.inpe.br/plutao/2011/09.22.18.52.30/doc/Marengo_Variabilidade.pdf. Acesso em: 2 fev. 2020. 2011.

MORO MF, MACEDO MB, MOURA-FÉ MM, CASTRO ASF, COSTA RC. Vegetação, unidades fitoecológicas e diversidade paisagística do estado do Ceará. Rodriguésia 66(3): 717-743. 2015.

NAGHETTINI M, PINTO EJA. Hidrologia Estatística. CPRM – Serviço Geológico do Brasil. Disponível em: http://rigeo.cprm.gov.br/xmlui/handle/doc/454. Acesso em: 18 jan 2021. 2007.

OLIVEIRA LFC, FIOREZE AP, MEDEIROS AMM, SILVA MAS. Comparação de metodologias de preenchimento de falhas de séries históricas de precipitação pluvial anual. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental v.14, n.11, p.1186–1192. 2010.

PETTITT AN. A non-parametric approach to the change-point problem. Applied Statistics 28, pp. 126 – 135. 1979.

POHLERT T. Package ‘trend’. CRAN Repository. Disponível em: https://cran.r-project.org/web/packages/trend/trend.pdf. Acesso em: 20 de jan de 2021. 2020.

SALVIANO MF, GROPPO, JD, PELLEGRINO, GQ. Análise de Tendências em Dados de Precipitação e Temperatura no Brasil. Revista Brasileira de Meteorologia, v. 31, n. 1, p. 64-73. 2016.

SECRETARIA DOS RECURSOS HÍDRICOS DO CEARÁ. Plano de Ações Estratégicas de Recursos Hídricos do Ceará – PAE – RH. Disponível em: https://www.srh.ce.gov.br/wp-content/uploads/sites/90/2018/07/PLANO-DE-ACOES-ESTRATEGICAS-DE-RECURSOS-HIDRICOS-CE_2018.pdf. Acesso em: 15 abr. 2021. 2018.

SNEYERS R. Sur l’analyse statistique des séries d’observations. Organisation Météorologique Mondial, p. 192, Genebra. 1975.

STOTT PA. Attribution of regional-scale temperature changes to anthropogenic and natural causes. Berkshire, UK: Hadley Centre for Climate Prediction and Research. 2003.

ULIANA EM, SILVA DD, RODRIGUES BS, CORRÊDO LP. Análise da tendência de séries históricas de vazão e precipitação: uso de teste estatístico não paramétrico. Revista Ambiente e Água, vol. 10. 2015.

ZUFFO AC. O Sol, o motor das variabilidades climáticas. Revista DAE, 198ª ed. 2015.

Downloads

Published

2022-04-04

Versions

How to Cite

Ferreira, I. A., Albuquerque, M. B., Juliani, B. H. T., Lautenschlager, S., Okawa, C. M. P., & Zuffo, A. C. (2022). Stationarity of pluviometric series of the state of Ceará, Brazil. Ciência E Natura, 44, e22. https://doi.org/10.5902/2179460X68824

Issue

Section

Special Edition

Most read articles by the same author(s)

Similar Articles

You may also start an advanced similarity search for this article.