Probability distributions for frequency analysis of rainfall at southwest region of Paraná state, Brazil / Distribuições de probabilidade para análise de frequência de chuva no sudoeste do Paraná

The study of monthly rainfall probabilities is of great importance due to the increasing occurrences of extreme events in different regions of Brazil. However, the rainfall distribution at the southwest region of Paraná State, Brazil, is still unknown. Thus, the aim of this work is to assess the probabilistic distribution of rainfall frequency at Dois Vizinhos, in the southwest of Paraná State, Brazil. A probabilistic analysis was performed using a historic 40-year rainfall dataset (1973-2012). The gamma, Weibull, normal log, and normal probability distributions were compared. The distribution adherence was performed through Akaike Information Criterion, and the R statistical software was used for estimation. The results showed that the gamma and Weibull distributions were most suitable for probabilistic fitting. Based on this, the average annual rainfall for Dois Vizinhos (PR) was found to be 2,010.6 mm. Moreover, we found that throughout the year, October has the highest rainfall occurrence probability, with an 86% rainfall probability of above 150 mm and 64% rainfall probability above 200 mm.

O estudo de probabilidades mensais de precipitação pluvial torna-se importante em virtude do aumento de ocorrências de eventos extremos em diversas regiões do país. Entretanto, poucas informações são conhecidas a respeito da distribuição de chuva na região do sudoeste do Paraná. Com base no exposto objetivou-se por meio desta pesquisa analisar a distribuição probabilística mensal da precipitação pluvial na região de Dois Vizinhos, sudoeste do estado do Paraná. Analisou-se a série histórica de precipitação pluvial de 40 anos (1973-2012). Foram comparadas as seguintes distribuições de probabilidade: gama, Weibull, log normal e normal. A aderência das distribuições aos dados pluviométricos da região foi verificada através do critério de Akaike (AIC). As análises foram realizadas utilizando o software estatístico R. Por meio dos resultados observou-se que as distribuições de gama e Weibull foram as mais adequadas em termos de ajustes probabilísticos. Com base nas distribuições, a média anual de chuva na região de Dois Vizinhos é de 2.010,6 mm e o mês de outubro registra a maior probabilidade de ocorrência de precipitação, sendo 86% de probabilidade de chuvas acima de 150 mm e 64% acima de 200 mm.

Probability distributions for frequency analysis of rainfall at southwest region of Paraná state, Brazil / Distribuições de probabilidade para análise de frequência de chuva no sudoeste do Paraná

The study of monthly rainfall probabilities is of great importance due to the increasing occurrences of extreme events in different regions of Brazil. However, the rainfall distribution at the southwest region of Paraná State, Brazil, is still unknown. Thus, the aim of this work is to assess the probabilistic distribution of rainfall frequency at Dois Vizinhos, in the southwest of Paraná State, Brazil. A probabilistic analysis was performed using a historic 40-year rainfall dataset (1973-2012). The gamma, Weibull, normal log, and normal probability distributions were compared. The distribution adherence was performed through Akaike Information Criterion, and the R statistical software was used for estimation. The results showed that the gamma and Weibull distributions were most suitable for probabilistic fitting. Based on this, the average annual rainfall for Dois Vizinhos (PR) was found to be 2,010.6 mm. Moreover, we found that throughout the year, October has the highest rainfall occurrence probability, with an 86% rainfall probability of above 150 mm and 64% rainfall probability above 200 mm.(AU)

O estudo de probabilidades mensais de precipitação pluvial torna-se importante em virtude do aumento de ocorrências de eventos extremos em diversas regiões do país. Entretanto, poucas informações são conhecidas a respeito da distribuição de chuva na região do sudoeste do Paraná. Com base no exposto objetivou-se por meio desta pesquisa analisar a distribuição probabilística mensal da precipitação pluvial na região de Dois Vizinhos, sudoeste do estado do Paraná. Analisou-se a série histórica de precipitação pluvial de 40 anos (1973-2012). Foram comparadas as seguintes distribuições de probabilidade: gama, Weibull, log normal e normal. A aderência das distribuições aos dados pluviométricos da região foi verificada através do critério de Akaike (AIC). As análises foram realizadas utilizando o software estatístico R. Por meio dos resultados observou-se que as distribuições de gama e Weibull foram as mais adequadas em termos de ajustes probabilísticos. Com base nas distribuições, a média anual de chuva na região de Dois Vizinhos é de 2.010,6 mm e o mês de outubro registra a maior probabilidade de ocorrência de precipitação, sendo 86% de probabilidade de chuvas acima de 150 mm e 64% acima de 200 mm.(AU)

Risk of water surplus in soybean crop on haplic planosol soil in the Central Depression of Rio Grande do Sul State, Brazil / Risco de excesso hídrico para a cultura da soja em planossolo háplico na Depressão Central do Rio Grande do Sul

The aim of this study was to identify soybean sowing dates on which there was low water surplus risk. The crop was raised on a Haplic Planosol soil in the Central Depression of Rio Grande do Sul, Brazil. Soybean development simulations and daily water balances were calculated for different sowing dates from August 1968 to July 2012. Water surplus data was subjected to BoxPlot analyses and Scott-Knott tests at a 5% error probability. Exponential, gamma, lognormal, normal and Weibull functions were tested and the best fits to the data were obtained for both subperiods and total cycle. The highest number of fits for the development cycle and subperiods were obtained using the gamma and weibull functions, respectively. For sowing carried out after November 1, there was a low water surplus risk in the sowing-emergence subperiod. The risk of water surplus during the development cycle decreased with the advance of the sowing date.

O objetivo deste trabalho foi identificar as datas de semeadura com menor risco de ocorrência de excesso hídrico para a cultura da soja, em um Planossolo Háplico na Depressão Central do Rio Grande do Sul. A simulação do desenvolvimento da soja e o balanço hídrico sequencial diário foram realizados para diferentes datas de semeadura em cada ano do período de agosto de 1968 a julho de 2012. Os dados dos dias de excesso hídrico, obtidos para o ciclo da cultura, foram submetidos à análise BoxPlot e teste de Scott-Knott a 5% de probabilidade de erro. Foram testadas as funções exponencial, gama, lognormal, normal e weibull, verificando-se a de melhor ajuste aos dados obtidos para os subperíodos e ciclo total. O maior número de ajustes para o ciclo de desenvolvimento e para os subperíodos foram obtidos para as funções gama e weibull, respectivamente. As semeaduras, realizadas após o dia primeiro de novembro, apresentam menor risco de ocorrência de excesso hídrico no subperíodo semeadura-emergência. O risco de ocorrência de excesso hídrico para o ciclo de desenvolvimento é decrescente, conforme o avanço da data de semeadura.

Risk of water surplus in soybean crop on haplic planosol soil in the Central Depression of Rio Grande do Sul State, Brazil / Risco de excesso hídrico para a cultura da soja em planossolo háplico na Depressão Central do Rio Grande do Sul

The aim of this study was to identify soybean sowing dates on which there was low water surplus risk. The crop was raised on a Haplic Planosol soil in the Central Depression of Rio Grande do Sul, Brazil. Soybean development simulations and daily water balances were calculated for different sowing dates from August 1968 to July 2012. Water surplus data was subjected to BoxPlot analyses and Scott-Knott tests at a 5% error probability. Exponential, gamma, lognormal, normal and Weibull functions were tested and the best fits to the data were obtained for both subperiods and total cycle. The highest number of fits for the development cycle and subperiods were obtained using the gamma and weibull functions, respectively. For sowing carried out after November 1, there was a low water surplus risk in the sowing-emergence subperiod. The risk of water surplus during the development cycle decreased with the advance of the sowing date. (AU)

O objetivo deste trabalho foi identificar as datas de semeadura com menor risco de ocorrência de excesso hídrico para a cultura da soja, em um Planossolo Háplico na Depressão Central do Rio Grande do Sul. A simulação do desenvolvimento da soja e o balanço hídrico sequencial diário foram realizados para diferentes datas de semeadura em cada ano do período de agosto de 1968 a julho de 2012. Os dados dos dias de excesso hídrico, obtidos para o ciclo da cultura, foram submetidos à análise BoxPlot e teste de Scott-Knott a 5% de probabilidade de erro. Foram testadas as funções exponencial, gama, lognormal, normal e weibull, verificando-se a de melhor ajuste aos dados obtidos para os subperíodos e ciclo total. O maior número de ajustes para o ciclo de desenvolvimento e para os subperíodos foram obtidos para as funções gama e weibull, respectivamente. As semeaduras, realizadas após o dia primeiro de novembro, apresentam menor risco de ocorrência de excesso hídrico no subperíodo semeadura-emergência. O risco de ocorrência de excesso hídrico para o ciclo de desenvolvimento é decrescente, conforme o avanço da data de semeadura. (AU)

Risk of water surplus in soybean crop on haplic planosol soil in the Central Depression of Rio Grande do Sul State, Brazil

ABSTRACT: The aim of this study was to identify soybean sowing dates on which there was low water surplus risk. The crop was raised on a Haplic Planosol soil in the Central Depression of Rio Grande do Sul, Brazil. Soybean development simulations and daily water balances were calculated for different sowing dates from August 1968 to July 2012. Water surplus data was subjected to BoxPlot analyses and Scott-Knott tests at a 5% error probability. Exponential, gamma, lognormal, normal and Weibull functions were tested and the best fits to the data were obtained for both subperiods and total cycle. The highest number of fits for the development cycle and subperiods were obtained using the gamma and weibull functions, respectively. For sowing carried out after November 1, there was a low water surplus risk in the sowing-emergence subperiod. The risk of water surplus during the development cycle decreased with the advance of the sowing date.

RESUMO: O objetivo deste trabalho foi identificar as datas de semeadura com menor risco de ocorrência de excesso hídrico para a cultura da soja, em um Planossolo Háplico na Depressão Central do Rio Grande do Sul. A simulação do desenvolvimento da soja e o balanço hídrico sequencial diário foram realizados para diferentes datas de semeadura em cada ano do período de agosto de 1968 a julho de 2012. Os dados dos dias de excesso hídrico, obtidos para o ciclo da cultura, foram submetidos à análise BoxPlot e teste de Scott-Knott a 5% de probabilidade de erro. Foram testadas as funções exponencial, gama, lognormal, normal e weibull, verificando-se a de melhor ajuste aos dados obtidos para os subperíodos e ciclo total. O maior número de ajustes para o ciclo de desenvolvimento e para os subperíodos foram obtidos para as funções gama e weibull, respectivamente. As semeaduras, realizadas após o dia primeiro de novembro, apresentam menor risco de ocorrência de excesso hídrico no subperíodo semeadura-emergência. O risco de ocorrência de excesso hídrico para o ciclo de desenvolvimento é decrescente, conforme o avanço da data de semeadura.

Risk of water surplus in soybean crop on haplic planosol soil in the Central Depression of Rio Grande do Sul State, Brazil / Risco de excesso hídrico para a cultura da soja em planossolo háplico na Depressão Central do Rio Grande do Sul

ABSTRACT: The aim of this study was to identify soybean sowing dates on which there was low water surplus risk. The crop was raised on a Haplic Planosol soil in the Central Depression of Rio Grande do Sul, Brazil. Soybean development simulations and daily water balances were calculated for different sowing dates from August 1968 to July 2012. Water surplus data was subjected to BoxPlot analyses and Scott-Knott tests at a 5% error probability. Exponential, gamma, lognormal, normal and Weibull functions were tested and the best fits to the data were obtained for both subperiods and total cycle. The highest number of fits for the development cycle and subperiods were obtained using the gamma and weibull functions, respectively. For sowing carried out after November 1, there was a low water surplus risk in the sowing-emergence subperiod. The risk of water surplus during the development cycle decreased with the advance of the sowing date.

RESUMO: O objetivo deste trabalho foi identificar as datas de semeadura com menor risco de ocorrência de excesso hídrico para a cultura da soja, em um Planossolo Háplico na Depressão Central do Rio Grande do Sul. A simulação do desenvolvimento da soja e o balanço hídrico sequencial diário foram realizados para diferentes datas de semeadura em cada ano do período de agosto de 1968 a julho de 2012. Os dados dos dias de excesso hídrico, obtidos para o ciclo da cultura, foram submetidos à análise BoxPlot e teste de Scott-Knott a 5% de probabilidade de erro. Foram testadas as funções exponencial, gama, lognormal, normal e weibull, verificando-se a de melhor ajuste aos dados obtidos para os subperíodos e ciclo total. O maior número de ajustes para o ciclo de desenvolvimento e para os subperíodos foram obtidos para as funções gama e weibull, respectivamente. As semeaduras, realizadas após o dia primeiro de novembro, apresentam menor risco de ocorrência de excesso hídrico no subperíodo semeadura-emergência. O risco de ocorrência de excesso hídrico para o ciclo de desenvolvimento é decrescente, conforme o avanço da data de semeadura.