Determinação das Curvas IDF para região sul do Brasil utilizando modelos estacionário e não estacionário

Abstract

Curvas de Intensidade-Duração-Frequência (IDF) são amplamente utilizadas para a concepção de projetos hidráulicos de infraestrutura. Tradicionalmente, as técnicas desenvolvidas para este propósito são fundamentadas no conceito de estacionariedade das séries históricas de precipitação. Devido aos efeitos das mudanças climáticas no ciclo hidrológico, este conceito vem sendo questionado pela comunidade científica. Nesse contexto, a identificação de tendências em eventos extremos pluviométricos levou ao desenvolvimento e uso de modelos não estacionários para a análise de frequência de eventos extremos de precipitação. Contudo, devido à incerteza associada à detecção e estimativa de tendência nas séries históricas disponíveis, assim como à incerteza intrínseca ao se realizar qualquer previsão de cenários futuros, ainda não existe um consenso quanto à utilização de modelos estacionários ou modelos não estacionários. Neste trabalho, realizou-se uma comparação de desempenho entre o uso de modelos estacionário e não estacionário utilizando a distribuição Generalizada de Valor Extremo (GEV). Foram analisadas 696 estações pluviométricas relativas à região sul do Brasil. Estes dados são diários e foram disponibilizados pela Agência Nacional de Águas. Os valores dos parâmetros da distribuição GEV e a incerteza associada à sua estimativa foram obtidos a partir da Inferência Bayesiana. A seleção de modelos com base nos critérios de informação e com os valores da função de verossimilhança para o conjunto ótimo de parâmetros sugerem a escolha de um modelo não estacionário, principalmente para séries temporais em que há a presença de tendência significativa no período de calibração. Entretanto, quando a incerteza acerca da estimativa dos parâmetros da distribuição de extremos é considerada, o suporte ao modelo não estacionário decresce significativamente. Estes resultados indicam que o acréscimo de incerteza promovido pela adição de complexidade é uma das principais limitações do uso de modelos não estacionários na análise de frequência de extremos, e que a presença de tendência significativa em um registro histórico não é uma condição suficiente para justificar o uso de um modelo não estacionário.