Ondaletas aplicadas à análise de variabilidade de baixa frequência em séries de afluência aos reservatórios hidrelétricos brasileiros

Abstract

A análise da variabilidade espaço-temporal de séries históricas de vazão é de suma importância para a gestão dos recursos hídricos, pois leva a um melhor entendimento das flutuações naturais de sistemas hidrológicos e forma a base de conhecimento para construção e aperfeiçoamento de modelos de previsão e simulação de vazões. Neste trabalho, busca-se avaliar, nas séries de afluência aos reservatórios brasileiros, tendências cíclicas que ocorrem com períodos relativamente longos (a partir de 2 anos), ou seja, oscilações que atuam numa frequência baixa, permitindo que vazões permaneçam por longos períodos em faixas abaixo ou acima do valor médio histórico. A análise da variabilidade de baixa frequência é realizada por meio da transformada ondaletas (wavelet), cuja análise não-estacionária permite a decomposição de séries temporais no domínio frequência-tempo. Analisou-se, então, a ocorrência de oscilações de longos períodos com vazões predominantemente abaixo ou acima da média histórica nas vazões afluentes aos reservatórios ligados ao Sistema Interligado Nacional (SIN), objetivando, dessa forma, melhor compreender oscilações de baixa frequência nas afluências hidroenergéticas ao sistema hidroelétrico nacional. A análise do espectro global das ondaletas mostrou que somente algumas bacias do País, além de alguns reservatórios, apresentaram variabilidade de baixa frequência nas bandas de 2 a 4 anos, de 4 a 8 anos, de 8 a 16 anos e de 16 a 32 anos. Na análise anual das variabilidades de baixa frequência verifica-se que a maior parte das séries hidrológicas oscila em baixa frequência somente em alguns períodos específicos do histórico, não sendo observado nos dados analisados nenhum padrão persistente de variabilidade de baixa frequência. Com o objetivo de avaliar a influência de forçantes climáticas de larga escala nos padrões encontrados, aplicou-se a análise da ondaleta a índices climáticos globais representativos da variabilidade de baixa frequência na atmosfera e oceano, como o índice de oscilação decenal do Pacífico (PDO). Os resultados encontrados apontam para uma influência limitada de tais forçantes nas oscilações de baixa frequência das vazões ao SIN, sugerindo que forçantes atmosféricas de menor escala estariam associadas a tais flutuações nas vazões, o que, neste caso, teria sua previsibilidade de longo prazo reduzida.