Profiling sociodemographic attributes and extreme precipitation events as mediators of climate-induced disasters in municipalities in the state of Minas Gerais, Brazil
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Universidade Federal de Minas Gerais
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Introduction: Data indicate an increase in the number of natural disasters in Brazil, with a large share of these events occurring in the state of Minas Gerais. This study examines precipitation-related natural disasters recorded between 1991 and 2016 in Minas Gerais by identifying municipality profiles (encompassing the number of droughts, flash floods, and flooding events), their sensitivity to geophysical and extreme climatic exposure, and their relation to sociodemographic and infrastructure characteristics.
Methods: We combine climate data on seven extreme rainfall indices with elevation data for each municipal seat. We obtained data on droughts, flash floods, and floods from the Center for Engineering and Civil Defense Research and Studies. Population and socio-sanitary characteristics were obtained from the 2010 Brazilian Demographic Census. First, we modeled the climatic-geo-socio-sanitary data using latent class analysis as a pure latent cluster model (LCM) without covariates on seven extreme precipitation indices coupled with altitude data. Subsequently, the LCM was used to identify precipitation-related disaster clusters, including clusters from the 1S-LCM as an active covariate (2S-LCM). Finally, we utilized sociodemographic and infrastructure variables simultaneously with the clusters from the 2S-LCM on an LCM without active covariates (3S-LCM).
Results: Our results show an increase in precipitation-related disasters in Minas Gerais, with municipalities located in the northern part of the state being particularly affected. The state registered 5,553 natural disasters in this period, with precipitation-related disasters representing 94.5% of all natural disasters. The 1S-LCM identified four homoclimatic zones, encompassing a low-altitude dry zone, a relatively low-altitude intermediately wet zone, a relatively high-altitude intermediately wet zone, and a high-altitude wet zone. The 2S-LCM produced four precipitation-related disaster classes, denominated low risk, high risk of excess precipitation, intermediate risk of precipitation deficit and excess, and high risk of precipitation deficit.Discussion: Cities with better infrastructure and sociodemographic profiles in semi-arid regions are more resilient to droughts. In richer areas, floods are still a concern where incomplete urbanization transitions may undermine resilience to these events as they increase in intensity with the advance of climate change.
Abstract
Introdução: Dados indicam um aumento no número de desastres naturais no Brasil, com uma grande parcela desses eventos ocorrendo no estado de Minas Gerais. Este estudo examina os desastres naturais relacionados à precipitação registrados entre 1991 e 2016 em Minas Gerais, identificando perfis municipais (envolvendo o número de secas, enchentes e inundações), sua sensibilidade à exposição climática extrema e geofísica, e sua relação com características sociodemográficas e de infraestrutura.
Métodos: Combinamos dados climáticos sobre sete índices de precipitação extrema com dados de elevação para cada sede municipal. Obtivemos dados sobre secas, enchentes e inundações do Centro de Pesquisas e Estudos de Engenharia e Defesa Civil. As características populacionais e sociossanitárias foram obtidas do Censo Demográfico Brasileiro de 2010. Primeiro, modelamos os dados climáticos, geo-socio-sanitários usando a análise de classes latentes como um modelo de cluster latente puro (LCM) sem covariáveis em sete índices de precipitação extrema acoplados a dados de altitude. Posteriormente, o LCM foi utilizado para identificar clusters de desastres relacionados à precipitação, incluindo clusters do 1S-LCM como uma covariável ativa (2S-LCM). Finalmente, utilizamos variáveis sociodemográficas e de infraestrutura simultaneamente com os clusters do 2S-LCM em um LCM sem covariáveis ativas (3S-LCM).
Resultados: Nossos resultados mostram um aumento nos desastres relacionados à precipitação em Minas Gerais, com municípios localizados na parte norte do estado sendo particularmente afetados. O estado registrou 5.553 desastres naturais neste período, com desastres relacionados à precipitação representando 94,5% de todos os desastres naturais. O 1S-LCM identificou quatro zonas homoclimáticas, abrangendo uma zona seca de baixa altitude, uma zona intermédia úmida de altitude relativamente baixa, uma zona intermédia úmida de altitude relativamente alta e uma zona úmida de alta altitude. O 2S-LCM produziu quatro classes de desastres relacionadas à precipitação, denominadas baixo risco, alto risco de excesso de precipitação, risco intermediário de déficit e excesso de precipitação, e alto risco de déficit de precipitação.
Discussão: Cidades com melhor infraestrutura e perfis sociodemográficos em regiões semiáridas são mais resilientes às secas. Em áreas mais ricas, as inundações ainda são uma preocupação onde transições de urbanização incompletas podem minar a resiliência a esses eventos, à medida que eles aumentam em intensidade com o avanço das mudanças climáticas.
Assunto
Catastrofes naturais, Minas Gerais
Palavras-chave
Natural disasters, Minas Gerais
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Endereço externo
https://www.frontiersin.org/journals/human-dynamics/articles/10.3389/fhumd.2023.1138277/full