Meteorological drought monitoring with TRMM data for a grain producing region in Brazil

Authors

DOI:

https://doi.org/10.6008/CBPC2179-6858.2021.002.0024

Keywords:

TRMM, Drought, Agricultural Monitoring, Rainfall

Abstract

Drought is characterized as one of the most complex and poorly understood of all natural disasters, impacting several areas of society, such as agriculture, industry, health, water distribution and energy generation. The main limitation of drought indexes used to monitor, identify and quantify precipitation anomaly is the lack of representative data of the area of occurrence. Measurements of hydro meteorological variables by satellites provide a good alternative in the absence of surface data. Thus, the present study intends to evaluate whether the use of the 3B43 V7 product of the Tropical Rainfall Measuring Mission (TRMM) multi-satellite Precipitation Analysis (TMPA) is effective in generating monthly precipitation and drought maps from the monthly Standardized Precipitation Index in the northern region of Mato Grosso. Satellite-based data has been compared to rain gauge-based observation for the period between 1998 and 2017. Reliability of drought maps has been verified by evaluating the great drought that occurred during the 2015/16 harvest period. Results show product 3B43 V7 overestimates precipitation, although it can be used in the absence of surface data, since Nash-Sutcliffe coefficient (ENS) value was 0.75 and the Willmott concordance index (d) was 0.93. The correlation between SPI 3B43 V7 and SPI surface-based observation has been validated by ENS and d, whose values were 0.63 and 0.92, respectively. The drought maps confirmed the conditions reported in the bulletins of Instituto Mato-grossense de Economia Agropecuária (IMEA), which showed crop failure due to the lack of rain throughout critical stages of soybean and corn crops.

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Author Biographies

Marionei Fomaca de Sousa Junior, Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais

Mestrando no programa de pós graduação em Sensoriamento Remoto do Instituto Nacional de Pesquisas Espacias (INPE) no qual faz parte do grupo de pesquisa Image Processing & Analysis for Earth Observation. Graduado em Engenharia Agrícola e Ambiental pela Universidade Federal de Mato Grosso, campus de Sinop. Tem experiência na área de Engenharia Agrícola com ênfase em Geoprocessamento, Sensoriamento Remoto, Recursos Hídricos, Agricultura de Precisão e Modelagem Hidrológica.

Eduardo Morgan Uliana, Universidade Federal de Mato Grosso

Professor Adjunto II na Universidade Federal de Mato Grosso (UFMT), campus de Sinop - MT. Docente permanente do Programa de Pós-Graduação em Recursos Hídricos (PPGRH) da UFMT - Campus de Cuiabá. Possui graduação em Engenharia Ambiental (2010), Mestrado em Produção Vegetal (2012) e doutorado em Engenharia Agrícola (2016). Tem experiência na área de Engenharia Ambiental atuando principalmente nos seguintes temas: hidrologia, hidráulica, modelagem hidrológica, qualidade do meio físico ambiental, engenharia de água e solo e geoprocessamento. 

Mairon Anderson Cordeiro Correa de Carvalho, Universidade Federal de Mato Grosso

Policial Rodoviário Federal lotado na 1ª Delegacia da Polícia Rodoviária Federal de Mato Grosso em Diamantino/MT. Possui graduação em Engenharia Sanitária e Ambiental pela Universidade Federal de Mato Grosso (2013) , mestrado em Recursos Hídricos pela Universidade Federal de Mato Grosso (2020) e pós-graduando em Inteligência Estratégica de Estado (2020). 

Múcio André dos Santos Alves Mendes, Universidade Federal de Mato Grosso

Possui graduação em Engenharia Agrícola e Ambiental pela Universidade Federal de Viçosa - UFV (2010), Doutorado em Engenharia Agrícola na área de concentração de Construções Rurais e Ambiência pela UFV (2015) , Mestrado em Engenharia Agrícola em Construções Rurais e Ambiência pela UFV (2012) e é pós-graduado em Engenharia de Segurança do Trabalho pela UFV (2014). Atuou como Professor Designado na Universidade do Estado de Minas Gerais entre os anos de 2014 a 2016 lecionando disciplinas de Desenho Técnico, Saneamento Urbano, Tópicos Especiais em Engenharia Ambiental e Sistemas de tratamento de água de abastecimento. Atualmente é professor adjunto da Universidade Federal do Mato Grosso, lotado no Instituto de Ciências Agrárias e Ambientais Campus Sinop e atua nos cursos de Engenharia Agrícola e Ambiental, Zootecnia e Agronomia nas áreas de construções rurais e ambiência, saneamento e desenho técnico. Atualmente desenvolve projetos na área de inovações tecnológicas. 

Luana Lisboa, Universidade Federal de Viçosa

Pesquisadora em Geociências na Companhia de Pesquisa de Recursos Minerais (CPRM - Serviço Geológico do Brasil), na Superintendência Regional de Manaus (AM). Possui graduação em Engenharia Agrícola e Ambiental (2008), Mestrado em Engenharia Agrícola (2010) e doutorado em Engenharia Agrícola (2014) pela Universidade Federal de Viçosa (UFV), Minas Gerais.
Tem experiência na área de engenharia agrícola, com ênfase em conservação de solo e água, atuando principalmente nos seguintes temas: gestão de recursos hídricos, sistemas de informações geográficas, comportamento hidrológico, modelagem hidrológica. 

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Published

2021-02-17

Issue

Vol. 12 No. 2 (2021): Revista Ibero-Americana de Ciências Ambientais - Fev 2021

Section

Meteorologia, Climatologia e Mudanças Climáticas

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