FMA+ : um novo índice de perigo de incencios florestais para o estado do Paraná - Brasil

Abstract

Resumo: O presente trabalho foi desenvolvido a partir de dados meteorológicos das regiões de Cambará, Campo Mourão, Cândido de Abreu, Cascavel, Guarapuava, Londrina, Palmas, Paranavaí e Pinhais e de dados meteorológicos e de ocorrência de incêndios florestais da região de Telêmaco Borba, Estado do Paraná, Brasil. Os objetivos consistiram em aperfeiçoar a Fórmula de Monte Alegre (FMA), por meio da inclusão da variável velocidade do vento no índice e desenvolver equações que estimem os valores da Umidade Relativa às 13:00 h por meio dos dados das 9:00 e 15:00 h, que sãÓ os padrões utilizados nas estações meteorológicas da rede oficial brasileira. As variáveis meteorológicas utilizadas foram a umidade relativa das 9:00, 13:00 e 15:00 h, a precipitação diária e a velocidade do vento às 13:00 h. As variáveis referentes aos incêndios florestais foram a data de ocorrência, a hora de início e de término e a área queimada. Os dados se referem a um período de 5 anos, compreendido entre 01/06/1998 e 31/05/2003. Foram realizadas análises do comportamento das variáveis meteorológicas para todas as regiões estudadas. A fim de se fazer a correção da umidade relativa foram desenvolvidas equações de regressão para cada região. As equações que apresentaram melhores resultados com base na análise dos coeficientes de determinação (R2) e dos erros-padrão residuais (Sy..x) foram submetidas à análise de covariância e aquelas consideradas estatisticamente semelhantes foram combinadas, dando origem a uma equação geral que estima a umidade relativa das 13:00 h (UR13) com dados das 9:00 h (UR09) e outra que estima a umidade relativa das 13:00 com dados das 15:00 h (UR15) para o estado do Paraná A melhor equação para o primeiro caso foi UR 13=e ^ (2,72976+0,0162192UR09) e a melhor equação para o segundo caso foi UR 13=2,451510 (UR15)^0,796072 Com o fim de se incluir a velocidade do vento na Fórmula de Monte Alegre foram propostos modelos lineares e exponenciais e desenvolvidos programas computacionais com o fim de gerar os índices produzidos por esses modelos para a região de Telêmaco Borba. Com base nos dados de ocorrência de incêndios florestais os modelos tiveram a sua eficiência testada pelo teste skill score. Foram selecionados dois modelos exponenciais, que apresentaram os melhores resultados pelo skill score. Como os modelos selecionados usavam as classes de perigo originais, definidas na Fórmula de Monte Alegre, foi necessária a definição de novas classes que fossem mais adequadas aos novos modelos. Foram realizadas análises numéricas e gráficas em cada uma dessas variáveis com o objetivo de se definir os limites de cada classe de grau de perigo. Urna vez definidos os critérios, foram propostas novas classes de perigo para os modelos selecionados. A partir dos resultados gerados pelo programa e dos dados de incêndios os modelos selecionados foram novamente analisados e submetidos à análise de desempenho, utilizando-se o skill score e as porcentagens de sucesso para os mesmos, permitindo assim a definição do melhor modelo a ser incorporado na Fórmula de Monte Alegre, que passou a ter a seguinte representação: (vide resumo).

Abstract: This research was based on meteorological data from Cambará, Campo Mourão, Cândido de Abreu, Cascavel, Guarapuava, Londrina, Palmas, Paranavaí and Pinhais regions and meteorological data and forest fire occurrences from Telêmaco Borba county, Parana State, Brazil. The main objectives were to improve the Fórmula de Monte Alegre (FMA) through the inclusion of the wind speed to the index and to develop equations that estimate the values of the Relative Humidity at 13:00 h, from the data of 9:00 and 15:00 h, the standard times used in the meteorological stations of the Brazilian official network. The meteorological variables used were the relative humidity of 9:00, 13:00 and 15:00 h, the daily precipitation and the wind speed at 13:00 h. The forest fires variables were the date of occurrence, detection and suppressing time and the burned area. The collected data referred to a period of 5 years, between June/199B and May/2003. Equations to estimate the 13:00 h relative humidity for each region were developed. The equations that presented better fits based on the determination coefficients (R2) and the standard error of residues (Sy.x) were submitted to the covariance analysis. The similar equations were combined to generate a general equation that estimates the relative humidity at 13:00 (UR13) based on the 9:00 h data (URoo) and a general equation that estimates the relative humidity at based on the 15:00 h data (UR15) for the Parana State. The equation for the first case was UR 13=e ^ (2,72976+0,0162192UR09) and for the second case was UR 13=2,451510 (UR15)^0,796072 To include the wind speed in the FMA, linear and exponential models had been considered. Computational programs had been developed to generate the indices produced by those models for the Telêmaco Borba region. Based on the forest fire occurrence data, the efficiency of the models was tested using the skill score test. Two exponential models were selected, that presented the best results under the skill score test. The selected models used the original fire danger classes but definition of new classes were necessary, adjusted to the new models. Numerical and graphical analisys to define the limits of each danger class had been carried out. An update in the program was made to calculate the danger index of selected models, including the new danger classes. From the results generated for the program and the fire data, the selected models had been again analyzed and submitted to a performance analyses, using skill score and the percentages of success. This method allowed the definition of the best model to incorporate wind speed to the Monte Alegre Formula that was: (vide resumo).