Abordagem multifractal aplicada à análise de períodos secos e chuvosos na Região Metropolitana do Recife-PE em anos recentes

Abstract

Resumo: No presente estudo, a natureza multifractal do campo pluviométrico é analisada utilizando a metodologia da contagem de caixas (box-counting) consistindo, basicamente, na contagem das frequências de ocorrências de determinado volume de chuva (limiar estabelecido) num segmento de tempo. Para tal, a área de estudo escolhida foi a Região Metropolitana do Recife-PE, excetuando-se os municípios de Moreno e Araçoiaba por não fornecerem dados pluviométricos suficientes e, principalmente, não consistentes, invalidados através da metodologia da curva de dupla massa (DMC). Além disso, o arcabouço teórico da pesquisa buscou retratar a trajetória das perspectivas sistêmicas e geossistêmicas dentro da Ciência Geográfica e suas repercussões no campo da Climatologia em uma perspectiva de entendimento da paisagem integrada. Os resultados da pesquisa foram sintetizados através de cartogramas construídos por meio dos índices fractais gerais, de 10 mm, 20 mm e 40 mm em que os valores diminuíram conforme houve o aumento desses limiares. A distribuição espacial das dimensões entre os anos recentes (2018 a 2022) seguiu um padrão de concentração das chuvas nas porções com cotas hipsométricas mais elevadas, sobretudo, na cidade do Recife e nas encostas presentes nas cidades de Jaboatão dos Guararapes, Camaragibe e Abreu e Lima. Os resultados também apontaram as excepcionalidades pluviométricas existentes no ano de 2022, considerado muito chuvoso dentro do recorte temporal selecionado. No limiar >10mm, os índices fractais variaram de 0,45 a 0,6 no período seco e de 0,55 a 0,8 no período chuvoso. Já no limiar <20mm, os índices oscilaram de 0,2 a 0,3 para o semestre seco e de 0,3 a 0,45 no período chuvoso. No limiar <40mm, os fractais variaram de 0,15 a 0,3 para o semestre seco e de 0,2 a 0,3 para o semestre mais chuvoso.

Abstract: In the present study, the multifractal nature of the rainfall field is analyzed using the box-counting methodology, basically consisting of counting the frequencies of occurrences of a certain volume of rain (established threshold) in a time segment. To this end, the chosen study area was the Metropolitan Region of Recife-PE, excluding the municipalities of Moreno and Araçoiaba for not providing sufficient rainfall data and, mainly, not consistent, invalidated through the double mass curve methodology (DMC ). Furthermore, the theoretical framework of the research sought to portray the trajectory of systemic and geosystemic perspectives within Geographical Science and its repercussions in the field of Climatology from a perspective of understanding the integrated landscape. The research results were synthesized through cartograms constructed using general fractal indices of 10 mm, 20 mm and 40 mm, in which the values decreased as these thresholds increased. The spatial distribution of dimensions between recent years (2018 to 2022) followed a pattern of rainfall concentration in portions with higher hypsometric elevations, especially in the city of Recife and on the slopes present in the cities of Jaboatão dos Guararapes, Camaragibe and Abreu e Lima. The results also highlighted the exceptional rainfall in 2022, considered very rainy within the selected time frame. At the threshold >10mm, the fractal indices varied from 0.45 to 0.6 in the dry period and from 0.55 to 0.8 in the rainy period. At the <20mm threshold, the indices ranged from 0.2 to 0.3 for the dry semester and from 0.3 to 0.45 in the rainy season. At the <40mm threshold, the fractals varied from 0.15 to 0.3 for the dry semester and from 0.2 to 0.3 for the wettest semester.