Comparação entre Cadeias de Markov de Primeira e Segunda Ordem para Ocorrência de Períodos Secos e Chuvosos na Região Amazônica

Abstract

Este trabalho objetivou a comparação com cadeias de Markov de primeira e segunda ordem para as probabilidades de ocorrências de períodos secos e chuvosos em uma região Amazônica, específicamente no Município de Ji-Paraná, Rondônia. A ocorrência de precipitação pluvial pode ser condicionada ao que ocorreu em momentos anteriores. Nesse sentido ao considerar que a ocorrência de chuva é dependente das condiçoes de tempo passadas, esta característica é muito bem aceita na teoria das cadeias de Markov. Estas por sua vez explicam a ocorrência de um evento baseado em eventos anteriores, e a partir daí é possível liga-las a distribuições de probabilidades para geração de quantidades de precipitação. Sendo assim o estudo foi baseado em dados da precipitação diária no Município de Ji-Paraná entre o período de 2001 a 2015 obtidos no sítio eletrônico da AGRITEMPO. Foram encontradas as estimativas das probabilidades de transição com base nas cadeias de Markov de primeira e segunda ordem e escolhida a ordem apropriada pelos critérios de selecção AIC e BIC. Em sequência foi realizado o ajuste das distribuições Exponencial, Gama e Weibull para as médias mensais do período e testadas a aderência das distribuições pelo teste Kolmogorov-Smirnov a 5% de significância. Os resultados mostraram que a melhor ordem da cadeia de Markov para determinar as probabilidades de ocorrência de chuva em Ji-Paraná é a segunda, na prática isto significa que a partir do conhecimento da ocorrência de dois dias anteriores podemos estimar as probabilidades de ocorrência de chuva no dia atual. Quanto as distribuições de probabilidades, a distribuição Exponencial ajustou-se aos meses de maio a setembro, a Gama e Weibull ajustaram-se igualmente aos meses de agosto a maio. Com base nos resultados encontrados poderão ser realizadas simulações de ocorrência e quantidade de precipitação em séries temporais com poucas observações no Município de Ji-Paraná por meio da cadeia markoviana de ordem dois e com as distribuições de probabilidades correlatadas.