Variabilidade temporal e espacial da temperatura do ar e balanço hídrico de Moçambique

Abstract

A compreensão da variabilidade da precipitação e da temperatura, bem como do balanço hídrico em uma localidade especifica, é essencial para a gestão hídrica e o planejamento agrícola sustentável. Este estudo analisou a evolução da precipitação acumulada anual, da temperatura média anual e do balanço hídrico climatológico em Moçambique de 1994 a 2023, utilizando dois conjuntos de dados geoespaciais: ERA5-Land, do Centro Europeu de Previsão do Tempo de Médio Prazo (ECMWF), e o CHIRPS, desenvolvido pelo Climate Hazards Group. Procedeu-se ao cálculo dos acumulados anuais da precipitação, da média anual da temperatura, dos desvios padrão anuais e das variabilidades interanuais para cada província, tomando os centroides provinciais como referência espacial. Foi aplicada uma regressão linear para identificar tendências térmicas ao longo das três décadas. O método de Thornthwaite e Mather (1955) foi aplicado para estimar a evapotranspiração potencial (ETP), evapotranspiração real (ETR) e quantificar a deficiência (DEF) e o excedente hídrico (EXC). Os resultados obtidos indicam uma redução média de 55 mm (-5,48%) na precipitação anual, afetando principalmente Gaza, Sofala e Niassa, e um aumento médio de 0,6°C na temperatura, mais pronunciado no Sul (+0,6°C) e no centro (+0,5°C). Os anos mais secos foram 2002 e 2015, enquanto 2000 e 2023 registraram os maiores volumes pluviométricos. Os picos térmicos ocorreram em 2019 e 2020, coincidindo com períodos de baixa precipitação. O balanço hídrico demonstra que a precipitação média anual (1004,8 mm) não foi suficiente para compensar a elevada ETP (1208,1 mm), resultando num DEF médio de 424 mm e num EXC de apenas 274,2 mm. O Sul apresentou os maiores déficit hídricos, com Gaza a atingir 565 mm, enquanto a região central, em particular as provinciais de Sofala e Zambézia, registrou um EXC mais elevado (401,9 mm e 443,9 mm, respectivamente), refletindo uma melhor recarga hídrica. No Norte, Cabo Delgado apresentou o maior EXC (539,8 mm), enquanto Nampula e Niassa enfrentaram DEF consideráveis. A intensificação da DEF ao longo das décadas, associada ao aumento da ETP, evidencia a necessidade de estratégias de adaptação para mitigar os impactos da variabilidade climática e garantir a estabilidade hídrica e agrícola. Embora as mudanças observadas sejam inferiores às projeções climáticas globais e regionais, os seus impactos já afetam a segurança hídrica e agrícola do país, tornando urgente a adoção de estratégias de adaptação e gestão sustentável dos recursos hídricos.

Understanding the variability of rainfall and temperature, as well as the water balance in a specific location, is a crucial element for water management and agricultural planning. This study investigates the evolution of accumulated annual rainfall, mean annual temperature and climatological water balance in Mozambique between 1994 and 2023, using two geospatial datasets: ERA5-Land, produced by the European Centre for Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF), and CHIRPS, developed by the Climate Hazards Group. The annual accumulated rainfall, annual average temperature, annual standard deviations and inter-annual variability were calculated for each province, using the provincial centroids as a spatial reference. Linear regression was applied to identify thermal trends over the three decades. The Thornthwaite and Mather (1955) method was applied to estimate potential evapotranspiration, actual evapotranspiration and quantify water deficiency and water surplus. The results obtained indicate an average reduction of 55 mm (-5.48%) in annual rainfall, mainly affecting Gaza, Sofala and Niassa, and an average increase of 0.6°C in temperature, more pronounced in the south (+0.6°C) and centre (+0.5°C). The driest years were 2002 and 2015, while 2000 and 2023 recorded the highest rainfall volumes. Thermal peaks occurred in 2019 and 2020, coinciding with periods of low rainfall. The water balance shows that the average annual rainfall (1004.8 mm) was not enough to compensate for the high potential evapotranspiration (1208.1 mm), resulting in an average water deficiency of 424 mm and a water surplus of only 274.2 mm. The south showed the biggest water deficits, with Gaza reaching 565 mm, while the central region, in particular the provinces of Sofala and Zambezia, recorded a higher water surplus (401.9 mm and 443.9 mm, respectively), reflecting better water recharge. In the north, Cabo Delgado had the highest water surplus (539.8 mm), while Nampula and Niassa faced considerable water deficiency. The intensification of water deficiency over the decades, associated with the increase in potential evapotranspiration, highlights the need for adaptation strategies to mitigate the impacts of climate variability and guarantee water and agricultural stability. Although the observed changes are lower than global and regional climate projections, their impacts are already affecting the country's water and agricultural security, making it urgent to adopt adaptation strategies and sustainable management of water resources.