Análise de Incertezas do Balanço Hídrico Climatológico Espacializado - Uncertainty Analysis Of The Spatialized Climatic Water Balance

O Balanço Hídrico Climatológico (BHC) espacializado é um modelo que simula a variação da disponibilidade de água no solo, para as plantas, de forma distribuída no espaço. É importante compreender as possíveis incertezas desta espacialização, para que sejam discutidas suas possibilidades de emprego em políticas públicas, as vantagens de sua utilização, bem como as suas limitações, para se ter um resultado satisfatório em seu uso e possibilite sua otimização. Procurando conhecer as incertezas na espacialização do BHC, objetiva-se nesta tese avaliar tais incertezas em decorrência de: 1) os métodos de espacialização e 2) a densidade de informação utilizada para a espacialização. Para analisar a questão das incertezas referentes aos métodos de espacialização, foram analisados dois métodos. O primeiro consiste em calcular o BHC pontualmente nas estações e depois espacializar esses valores, por interpolação (princípio Cálculo-Interpolação, CI), enquanto o segundo método consiste em interpolar primeiro as variáveis do BHC (precipitação e evapotranspiração) e, depois, calculá-lo para cada pixel (princípio Interpolação-Cálculo, IC). Complementarmente, foram analisadas também a influência dos interpoladores. Para analisar as incertezas referentes à densidade das informações utilizou-se a estratégia de comparar as diferenças geradas nos resultados das interpolações da precipitação, da evapotranspiração e do cálculo do BHC espacializado, suprimindo estações e analisando o erro gerado por esse decréscimo de densidade de informação. Essa análise foi feita, primeiro com a supressão de uma estação e depois, suprimindo duas, três e assim por diante, até que restassem um mínimo de 3 estações, referente ao número mínimo de pontos necessários para realização de interpolação. Para possibilitar a espacialização do BHC de forma distribuída, desenvolveu-se uma ferramenta, em linguagem de programação PythonTM, utilizando do package ArcPy® para realizar os cálculos do BHC. A área de estudo desse trabalho foi a planície de Vêneto, Região da Itália. Os resultados mostraram que embora as análises tenham indicado uma tendência de menores incertezas com o método IC em relação ao CI, essas diferenças não apresentaram significância estatística, ao nível de 5%. Observou-se também que o método CI traz maiores incertezas à espacialização em especial quando existe déficit hídrico no BHC e/ou recarga do solo, por suavizar tais valores de balanço entre estações, não representando propriamente o BHC nestas áreas. A análise de incertezas realizada neste trabalho também conseguiu demonstrar quais meses podem carregar maiores incertezas em suas espacializações, tanto para P, ETo e o BHC e que a alta variabilidade da precipitação carrega incertezas na sua espacialização. A representação espacial do BHC demonstrou, para este estudo, maiores incertezas no começo de épocas de estiagem, quando começa o deplecionamento do armazenamento, ou começo das precipitações que provocam o enchimento do reservatório no solo. As incertezas estimadas para a redução de estações de 15 para 3, variaram de 3 a 27% para precipitação, de 1 a 36% para ETo e de 1 a 88% para o BHC, considerando 16 estações como a verdade de referência. Como o método IC permite a espacialização do BHC com diferentes cenários de Capacidade de Água Disponível (CAD), o que não é viável com o método CI, dado que CI considera apenas a CAD no local da estação, a utilização do método IC se mostrou mais adequado para representar o BHC em escalas menores (áreas maiores). Tal possibilidade proporciona mais opções de aplicação da espacialização do BHC nas políticas públicas, possibilitando a geração de cenários de culturas de forma mais detalhada e dinâmica que o método CI, além de adequar-se a realidade de cada tipo de solo.