Resumo Modelos empíricos chuva-vazão vêm sendo cada vez mais usados nas últimas décadas, devido a indisponibilidade de dados de entrada dos modelos conceituais, e à confiabilidade, rapidez, e menor complexidade destes modelos. Neste contexto, foi aplicada a técnica de Regressão por Componentes Principais (RCP) na simulação das vazões médias mensais de oito estações fluviométricas na Bacia Hidrográfica do Xingu (BHX), pertencente a grande bacia hidrográfica amazônica. Na BHX se encontra a usina hidroelétrica de Belo Monte, além de importantes áreas de preservação ambiental. Demonstra-se na pesquisa o grau de relação entre a precipitação e vazão, entrada e resposta do modelo chuva-vazão baseado em RCP, e os respectivos graus de defasagem com eficiência preditiva. A RCP apresentou bons resultados na simulação das vazões mensais em todas as estações selecionadas, caracterizando bem a dinâmica das séries temporais com resultados ótimos nos períodos de estiagem (maio a outubro) e tendência a leve subestimativa nos períodos chuvosos (novembro a abril). Tais resultados utilizando a precipitação observada na simulação das vazões da BHX permitem concluir que um bom sistema de previsão climática para a precipitação sazonal poderá inferir um grau preditivo importante para as vazões com até três meses de antecedência.

Abstract Empirical rainfall-streamflow models have been increasingly used in recent decades, due to the unavailability of input data from conceptual models, and the reliability, speed, and less complexity of these models. In this context, the Principal Component Regression technique (PCR) to simulate the monthly average streamflow of eight river stations in the Xingu River Basin (XRB) was applied, which belongs to the large Amazon basin. The XRB has the Belo Monte hydroelectric plant, as well as important areas of environmental preservation. The degree of relationship between rainfall and streamflow, input and response of the rainfall-streamflow model based on PCR is shows in the research and the respective degrees of lag with predictive efficiency. The PCR showed good results in the simulation of the monthly streamflow in all the selected stations, characterizing well the dynamics of the time series with excellent results in the dry periods (May to October) and a tendency to slightly underestimate in the rainy periods (November to April). These results, using the rainfall observed for streamflow simulation in the XRB, allow us to conclude that a good climate forecasting system for seasonal rainfall can infer an important predictive degree for streamflow up to three months in advance.

Abstract The impacts of anthropogenic degradation are becoming increasingly more evident in the Amazon and are jeopardizing its environmental systems and water resources, particularly in low monitored watersheds. Thus, the use of hydrological models is necessary to gain an understanding of these impacts on Amazonian river systems. The aim of this study was to analyze the simulation of some hydrological processes in the Itacaiúnas River watershed and its relation with human-induced impacts in the Southeast region of the Pará state using the Soil and Water Assessment Tool (SWAT) model. SWAT modeling requires several databases, such as relief, land use and land occupation, soil type, and climatic and hydrological variables. These data are input parameters for the SWAT model. The results showed that the hydrological variables in the Amazon tend to follow the seasonal precipitation cycle, with the highest values occurring between January and June and lowest between July and November. It was evident that base and lateral flows are responsible for maintaining perennial river flow during the dry season. Regarding anthropogenic actions in the watershed, precipitation, evapotranspiration, and sediment transportation are clearly affected by environmental degradation, as well as by the replacement of forest by grassland and mining activities. The results may assist in public policy including mitigation and adaptation of environmental systems in the region. In addition, they can improve the management of natural resources in the Itacaiúnas River watershed.

Resumo Objetivou-se neste estudo identificar e analisar as secas e seus impactos na agropecuária no município de Campina Grande - PB. Foram utilizados dados de totais mensais precipitados para o período de 1994-2015 do município de Campina Grande para analisar duração, déficit hídrico e intensidade das secas nesse período. Para análise dos impactos foram utilizados dados de agricultura, pecuária e produtos agropecuários obtidos no Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística. As secas mais graves no município, aquelas com as maiores durações, déficits hídricos e intensidades, ocorreram nos períodos de 1997-1999, 2012-2015 e 2001-2003. As culturas permanentes tiveram maior impacto na quantidade produzida e rendimento médio. Já as temporárias tiveram redução de área plantada, área colhida, quantidade produzida, rendimento médio e valor da produção. Os maiores impactos ocorreram para banana, coco, mamão, feijão e milho durante 2012 e 2013. Ocorreu redução do efetivo de animais durante a seca, principalmente em 2012 e 2013. A maior redução foi apresentada pelos rebanhos bovino, caprino e ovino. Com relação aos produtos agropecuários, só houve redução da quantidade e do valor da produção de leite durante 2012 e 2014.

Abstract This study aimed to identify and analyze the droughts and its impacts on agriculture in the municipality of Campina Grande - PB. Were used of monthly total data precipitates for the period 1994-2015 of Campina Grande municipality to analyze duration, water deficit and intensity of droughts in this period. To analyze the impacts were used data of agriculture, livestock and agricultural products obtained from the Brazilian Institute of Geography and Statistics. The most severe droughts in the municipality, those with longer durations, water deficits and intensities occurred in the periods of 1997-1999, 2012-2015 and 2001-2003. The permanent crops had greater impact on the quantity produced and average income. Already had temporary acreage reduction, harvested area, amount produced, average yield and production value. The greatest impacts occurred banana, coconut, papaya, bean and corn during 2012 and 2013. There was a reduction of the effective animals during drought, especially in 2012 and 2013. The largest reduction was presented by bovine cattle, goats and sheep. With regard to agricultural products, only decreased the quantity and value of milk production during 2012 and 2014.

Resumo Embora a criação de abelhas sem ferrão (meliponicultura) no Semiárido brasileiro tenha se apresentado como uma ferramenta aliada do desenvolvimento sustentável, a avaliação da sustentabilidade dessa atividade nesse espaço geográfico ainda precisa ser realizada como contribuições para torná-la uma prática mais atrativa e promissora. Diante dessa questão, o objetivo deste artigo é identificar pontos críticos de agroecossistemas melíponas no Semiárido norte-rio-grandense do Brasil. Para isso, aplicaram-se os dois primeiros passos da ferramenta Marco para a Avaliação de Sistemas de Manejo de Recursos Naturais Incorporando Indicadores de Sustentabilidade (MESMIS) em 15 unidades de análise. Os dados foram coletados entre junho e setembro de 2014 e sistematizados a partir de fontes bibliográficas, aplicação de entrevistas semiestruturadas com os meliponicultores, mensuração do uso e ocupação do solo de cada agroecossistema e observação direta dos pesquisadores. Os resultados evidenciam sete pontos críticos (vegetação, água, clima, organização, capacitação, diversidade e manejo). Com isso, este estudo revela aspectos positivos e negativos da criação de abelhas sem ferrão, sendo um dos pioneiros retratos na busca pela avaliação da sustentabilidade da meliponicultura no Semiárido brasileiro.

Abstract Although the creation of stingless bees in the brazilian Semiarid has presented like a sustainable activity for development this region, its evaluation of sustainability in this geographical area still needs of best contributions to make it a practice more and more attractive and promising. Based on above writing, the objective of this article is to identify critical points of meliponas agroecosystems in the Semiarid of Rio Grande do Norte state of Brazil. To achieve this goal, was applied the first two steps of tool Marco for the Evaluation of Natural Resource Management Systems Incorporating Sustainability Indicators (MESMIS) in 15 analysis units. The data were collected between June and September of 2014 and systematized from literature sources, application of semi-structured interviews with beekeepers, measurement of land use and occupation of each agroecosystem and direct observation of the researchers. The results show seven critical points (vegetation, water, climate, diversity, management, organization and training). With this support, this study reveals positive and negative aspects of the creation of stingless bees, being one of the portraits pioneers in the quest for sustainability assessment of beekeeping in brazilian Semiarid.

Resumo Secas são fenômenos naturais que ocorrem quando a precipitação é inferior às médias pluviométricas de uma determinada região. Contudo, não há um consenso para se definir o real significado do tema, em razão de que as variáveis hidrometeorológicas e socioeconômicas são diferentes nas diversas regiões do mundo. Objetivou-se caracterizar e analisar as secas e seus impactos no município de Boqueirão - PB. Para se identificar as secas foi utilizado o Índice Padronizado de Precipitação (IPP) com dados de 1963-2014. Com relação aos impactos, foram analisados dados referentes à agricultura (de 2011, 2012 e 2013), dados da pecuária e de produtos agropecuários produzidos nos anos de 2011, 2012, 2013 e 2014. As secas mais graves no município de Boqueirão ocorreram nos anos de 1980-1982, 1998-2000 e 2012-2013. Destas, a mais impactante foi a de 1998-2000. Essa seca reduziu drasticamente a produção agropecuária e o abastecimento de água da região. Os impactos mais intensos durante a seca 2012-2014 ocorreram em 2012 e 2013. As culturas agrícolas temporárias foram mais impactadas do que as permanentes. Isso ocorreu porque a maioria das permanentes eram irrigadas, diferente das temporárias. A maior redução de animais também ocorreu durante 2012 e 2013, com uma relação direta entre precipitação e o efetivo dos rebanhos. Não houve redução do valor da produção em função das secas.

Abstract Droughts are natural phenomena that occur when precipitation falls below average in a given region. However, no consensus exists regarding the definition of this term due to differing hydro meteorological and socioeconomic variables in various regions of the world. In this work, we identified and analyzed droughts and their impacts on the municipality of Boqueirão - PB. We used the Standardized Precipitation Index (SPI) to identify droughts. Regarding impacts, we analyzed agricultural data from 2011, 2012 and 2013 as well as data relating to livestock and agricultural products produced in 2011, 2012, 2013 and 2014. The most severe droughts in Boqueirão municipality occurred in the years 1980-1982, 1998-2000 and 2012-2013. The greatest impact was observed in 1998-2000. The droughts have drastically reduced agriculture production and water supply in the region. The most severe impacts during the drought of 2012-2014 occurred in 2012 and 2013. Temporary crops were more affected than the permanent ones. This was because most of the permanent crops were irrigated, unlike the temporary ones. The greatest reduction of animals also occurred during 2012 and 2013, with a direct relationship between precipitation and herd populations. The droughts caused no reduction in the value of production.

Foram utilizados dados de precipitação da bacia hidrográfica do rio Mundaú, nos Estados de Alagoas e Pernambuco, obtidos da ANA, de 1955 a 1991. As análises foram feitas para três regiões desta bacia: Alto Mundaú (AM), Médio Mundaú (MM) e Baixo Mundaú (BM). Análises do Índice de anomalia de chuva (IAC) anual mostraram que as séries destas regiões têm variações temporais distintas, exceto pela dominância de anos secos no início do período de análise. Portanto, em alguns anos os fenômenos de grande escala podem ter o mesmo efeito nas três regiões da bacia hidrográfica do rio Mundaú e não em outros. Para as Análises de Ondaletas (AO), foi usado um índice de precipitação para cada região calculado pela média das séries de anomalias normalizadas das estações. Os resultados mostraram que a variabilidade de precipitação é definida por multi-escalas temporais localizadas em certos intervalos de tempo. No entanto, a variabilidade interanual do El Niño/Oscilação Sul (ENOS) e a variabilidade decenal influenciaram a variabilidade pluviométrica local. A partir desses resultados espera-se que a bacia hidrográfica tenha mais informações para a gestão de seus recursos hídricos e monitoramento climatológico.

The Rain Anomaly Index (RAI) and the Wavelet Analysis (WA) were used to study the rainfall variability in different regions of the Mundaú river basin. ANA (Water National Agency) monthly rainfall data over the basin (States of Alagoas and Pernambuco) for the period 1955 to 1991 were used. The analysis were performed for three regions of this basin: High Mundaú (HM), Medium Mundaú (MM) and Low Mundaú (LM). Analyses of the RAI annual series show distinct temporal variations among these regions, except for the predominance of dry years during the beginning of the analysis period. Therefore, in some years the large scale phenomena might have the same effect on the three regions of the Mundaú basin, and have not on another. For WA and for each region a precipitation index calculated as the average of the normalized anomaly series of the stations was used. The results showed that the rainfall variability is defined by temporal multi-scales localized in certain time intervals. However, the ENSO related interannual variability and the decadal variability influenced the local rainfall variability. From these results, it is aimed that the Mundaú river basin would have more information for the management of its water resources and climate monitoring.

A modelagem hidrológica é uma importante ferramenta no planejamento e gerenciamento de programas de recursos hídricos de bacias hidrográficas. Neste trabalho, foi aplicado o modelo hidrológico determinístico mensal de dois parâmetros e o modelo estocástico, ARIMA, para simular a vazão mensal das sub-bacias da região hidrográfica do Xingu no Estado do Pará. O objetivo principal foi simular a vazão mensal através dos modelos e comparar os seus resultados. O modelo hidrológico determinístico aplicado possui uma estrutura simples e apresentou bons resultados, porém mostrou-se muito sensível a eventos extremos de precipitação. O modelo estocástico ARIMA, conseguiu capturar a dinâmica das séries temporais, apresentando resultados muito satisfatórios na simulação da vazão mensal nas estações da bacia. Ambos os modelos devem ser aplicados com cautela no período chuvoso, onde ocorrem os eventos extremos de precipitação e consequentemente vazões de pico.

Hydrologic modeling is an important tool for the planning and management of water resources use in river basins. In this work, a two-parameter monthly deterministic hydrologic model and the stochastic model, ARIMA, were applied to simulate the monthly runoff of the Xingu river basin in the State of Pará. The main objective of this work is to simulate the monthly runoff using the two models and to compare their results. The applied hydrological deterministic model has a simple structure and presented good results, but seems to be very sensitive to extreme precipitation events. The stochastic model ARIMA was able to capture the dynamic of the temporal series, presenting very satisfactory results for the simulation of the monthly runoff at the basin stations. Both models should be applied with caution during the rainy season, when extreme precipitation events and consequently peaks of runoff occur.

O presente trabalho foi realizado na Estação Cientifica Ferreira Penna, na Floresta Nacional de Caxiuanã, Melgaço, Pará, Brasil (01º 42' 30"S; 51º 31' 45"W; 60 m altitude) no Leste da Amazônia. É uma área com floresta de terra firme, vegetação densa e dossel com altura média de 35 m e algumas árvores emergentes acima de 50 m, e densidade variando de 450 a 550 árvores por hectare. Os objetivos foram de quantificar as estimativas da interceptação por modelagens numéricas, no período de março a dezembro de 2004. A interceptação obtida nas medidas de campo foi de 248 mm, correspondendo a 21,5% da precipitação total incidente acima do dossel de 1.153,4 mm. As estimativas de interceptação foram simuladas com bom nível de eficiência, utilizando os modelos de Rutter e Gash. O modelo de Gash superestimou a interceptação em 17,3% (42,8 mm) do total acumulado, enquanto o modelo de Rutter superestimou em apenas 0,5% (1,1 mm) do total acumulado da interceptação.

The present work was carried out in the Ferreira Penna Scientific Station, at the Caxiuanã National Forest in Melgaço, Pará, Brazil (01º 42' 30" S; 51º 31'45" W; 60 m of altitude) in the EasternAmazonia. It is an upland forest area with closed vegetation, 35 m average canopy high, some emergent trees with 50 m high and species density between 450 and 550 plants per hectare. The objective was to compare the estimations of rainfall interception using two numerical models, for the period from March to December of 2004. The measured rainfall interception was 248 mm corresponding to 21.5% of total precipitation (1,153.4 mm) above canopy. The rainfall interception was simulated, by Rutter's and Gash's models, at good level of accuracy. The Gash model overestimated the interception by 17.3% (42.8 mm), while the Rutter model overestimated by only 0.5% (1.1 mm) of the observed interception.

Esta pesquisa foi realizada na bacia hidrográfica do rio Paraíba com a finalidade de identificar a variação espacial e temporal das chuvas intensas de 1, 2, 3, 4 e 5 dias. Os resultados obtidos mostraram concentração de valores máximos da variação espacial das chuvas intensas no leste da sub-bacia do Baixo Paraíba, Sul da sub-bacia do rio Taperoá e centro-norte da sub-bacia do Alto Paraíba. A análise da variação temporal revelou que os meses de maiores ocorrências de chuvas intensas na bacia em estudo são: janeiro, fevereiro, março e abril. Em seguida, as chuvas intensas foram ajustadas à função distribuição de probabilidade de Gumbel. O teste Kolmogorov-Smirnov foi utilizado para verificar a qualidade desses ajustes.

This research was accomplished in the Paraíba river basin for to identify the space and temporal variability of the rains intense of 1, 2, 3, 4 and 5 days. The obtained results showed concentration of maximum values of the space variation of the rains intense in the east of the subbasin of Low Paraíba, south of the subbasin of the river Taperoá and center-north of the subbasin of High Paraíba. The analysis of the temporal variation did reveal that the months of larger occurrences of rains intense in the basin in study are: January, February, March and April. Soon after, the rains intense they were adjusted to the probability distribution function of Gumbel. The test Kolmogorov-Smirnov was used to verify the quality of those fittings.

RESUMO Este trabalho foi desenvolvido com o objetivo de se apresentar um método analítico e alternativo para se estimar as intensidades máximas prováveis de precipitação, em mm.dia-1, in situ , a partir da Curva Normalizada da Precipitação (CNP) que considera a associação entre o percentual acumulado de chuva (x) e o número acumulado de dias com chuva (y) das séries. O método foi aplicado aos dados de precipitação diária de cinco localidades (João Pessoa, Areia, Campina Grande, Soledade e Sousa) do Estado da Paraíba e os resultados dos ajustes das CNP's, para cada uma dessas localidades, foram considerados ótimos, para todos os casos estudados, principalmente na porção final "cauda" de cada uma das curvas; em conseqüência, as estimativas das intensidades máximas prováveis de precipitações são mais confiáveis e os resultados podem auxiliar na tomada de decisão relativa ao dimensionamento de pequenas obras hidráulicas.

ABSTRACT The objective of this work was to present an analytical and alternative method to measure the maximum probable rainfall intensity (mm.day-1),in situ . This method is based on Normalized Rainfall Curve (NRC) depicting the association between accumulated percentage rain amount (x) and cumulated percentage number of rain days (y) of the rainfall series. This method was applied to daily rainfall data at five stations (João Pessoa, Areia, Campina Grande, Soledade and Sousa) in the state of Paraíba. The results were considered very good in all the cases. Thus, the estimates for maximum probable rainfall intensity are reliable and these results can be quite useful in the planning of small hydraulic projects.