Índice de Precipitação Padronizado (SPI)

Índice de Precipitação Padronizado (SPI)
O produto disponível nesta página é o Índice de Precipitação Padronizado (do acrônimo em inglês Standard Precipitation Índex – SPI), comumente utilizado para o monitoramento de condições associadas a secas e excesso de chuva. O SPI foi desenvolvido por McKee et al. (1993), e é baseado somente no produto de precipitação mensal, neste caso, produzido pelo CPTEC/INPE, a partir de dados provenientes de diversas fontes de dados do Brasil. A principal característica do SPI é a possibilidade de utilização de monitoramento tanto de condições úmidas como secas em diversas escalas de tempo. Esta flexibilidade temporal possibilita utilizar o SPI em várias aplicações.

Cálculo do SPI
O CPTEC/INPE utiliza os dados de precipitação em ponto de grade acumulados mensalmente para calcular o SPI, para diferentes escalas de intensidade. Clique aqui para ver as informações a respeito dos dados de precipitação.

O SPI foi descrito pela primeira vez por McKee et al. (1993). Obtém-se este índice por meio da normalização da precipitação mensal a partir de uma função de distribuição de probabilidade. O procedimento para o cálculo do SPI inicia totalizando-se os registros de precipitação em uma dada escala de tempo. A série temporal dos totais de precipitação é ajustada a uma função de distribuição de probabilidade, a qual é transformada em uma função normal de distribuição de probabilidade, de modo que o valor médio do SPI para o local e período desejado seja zero. A descrição completa do procedimento computacional do SPI pode ser encontrada em McKee (1993). Valores positivos e negativos de SPI indicam, respectivamente, valores maiores e menores do que a mediana da precipitação.

Período utilizado
Os produtos desta página foram produzidos a partir de todo o período disponível de dados de precipitação do CPTEC/INPE, que vai de janeiro de 1961 até o último mês disponível.

Escala de tempo
Corresponde ao número de meses que se estende até o final do mês em curso. Alguns processos são rapidamente afetados pelo comportamento climático de um dado local, como a agricultura de sequeiro, e a velocidade com que as gramíneas e arbustos secam. A escala de tempo relevante neste caso é de um mês ou dois. Outros processos têm escalas de tempo mais longas (normalmente vários meses), tais como a taxa na qual o nível de poços rasos, pequenas lagoas e rios menores ficam mais baixos ou mais cheios. Alguns processos têm escalas de tempo muito mais longas, como por exemplo, a velocidade que os principais reservatórios ou aquíferos, ou grandes massas naturais de água, se elevam ou diminuem, e a escala de tempo dessas variações é da ordem de vários anos. Em vista disso, o SPI está disponível nas escalas de tempo de 1, 3, 6, 12, 24 e 48 meses, significando o período durante o qual se acumula o valor de precipitação: o SPI 01 corresponde à precipitação mensal, o SPI 03 corresponde à precipitação acumulada em 3 meses, e assim por diante.

Limiares de SPI
o SPI é dado em limiares, que tecnicamente correspondem ao número de desvios padrão que a precipitação cumulativa observada se afasta da média climatológica. São comumente utilizados sete limiares, que vão desde a situação mais extrema em termos de déficit de precipitação até a situação mais extrema em termos de excesso de precipitação.

Referência bibliográfica
McKee, T. B., Doesken , N. J. e Kleist, J. The relationship of drought frequency and duration to time scales, In: Eighth Conference on Applied Clomatology, Anaheim, California, 1993 (veja o PDF)

Tendo em vista que o Brasil é um país com grande extensão territorial, são encontradas distintas características climáticas nas mais variadas regiões do País. Tipicamente observa-se forte variabilidade espacial e temporal da precipitação. Desta forma, o impacto que eventos de seca podem provocar nas atividades humanas e sociais do Brasil, dependendo da época que ocorrem, podem gerar grandes prejuízos. Daí a necessidade de monitorar os eventos de seca que atingem o território Brasileiro.

Existem diversas formas de definir um evento de seca, mas a mais geral é relacionada à deficiência de precipitação durante um período prolongado de tempo (em geral durante uma estação do ano ou mais). Isto resulta em déficit de água para diversas atividades humanas, tais como a agricultura, os recursos hídricos, o setor elétrico, etc. Seus impactos resultam da ocorrência de desvios negativos de precipitação em relação à média climatológica e a demanda por abastecimento de água. Neste sentido, as atividades humanas podem agravar os impactos da seca, como por exemplo, no aumento da necessidade de irrigação de uma cultura agrícola.

Várias metodologias são utilizadas para o monitoramento de secas, seja individualmente ou em conjunto. O objetivo deste produto é fornecer uma metodologia simples e de fácil interpretação para o monitoramento de eventos de seca sobre o Brasil. Em breve, o CPTEC/INPE disponibilizará outros produtos derivados de diferentes metodologias para monitoramento de secas, que em conjunto com o SPI, poderão ser utilizadas pela sociedade.

Para o monitoramento de secas a partir do SPI, são considerados apenas os valores negativos do índice. Os valores típicos de SPI para caracterizar um evento de seca são mostrados na tabela abaixo, baseados na metodologia de monitoramento de seca utilizada no National Integrated Drought Information System dos Estados Unidos da América (http://www.drought.gov), com cinco categorias que identificam a intensidade da seca.

Categorias de intensidade de um evento de seca a partir do SPI
CategoriaIntensidadeLimiares de SPI
D0fraca-0,5 a -0,7
D1moderada-0,8 a -1,2
D2severa -1,3 a -1,5
D3extrema-1,6 a -1,9
D4excepcional-2,0 ou menor


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