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X SIMPÓSIO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA FÍSICA APLICADA



AS ONDAS DE CALOR NA REGIÃO CENTRAL DO RS ENTRE OS MESES DE MAIO A OUTUBRO

 


ROSSATO, Paula Savegnago; avimut@bol.com.br
SARTORI, Maria da Graça Barros magracas@base.ufsm.br

MISSIO, Luis Rodrigo irmissio@yahoo.com.br




Universidade Federal de Santa Maria - UFSM



 


Palavras Chaves: Ondas de Calor, Temperatura, Clima
Eixo: 3 - Aplicação da Geografia Física à Pesquisa
Sub Eixo:3.4 - Aplicaçőes temáticas em estudos de casos.
 


 





INTRODUÇÃO


O clima exerce papel fundamental na vida dos seres vivos, em particular sobre a do homem, que utiliza-se de sua percepção e inteligência para minimizar em muitas circunstâncias sua atuação, ou utiliza-o de forma a obter vantagens. O modo como o clima atua em uma região irá fazer com que o homem adapte seu modo de vida, sua alimentação, suas atividades sociais e econômicas, podendo sofrer alterações até mesmo em seu humor.
O clima é caracterizado por uma sucessão habitual de tempo, mas isso significa que não poderá apresentar variações, como períodos de seca em climas que se caracterizam por chuvas bem distribuídas ao longo do ano; dias de calor no inverno em regiões onde nesta estação predominam as baixas temperaturas; ou, ao contrário, dias de frio no verão, quando regularmente, as temperaturas são altas. Isso se dá pela principal característica que o clima apresenta, seu dinamismo, capaz de fazer com que apresente a cada instante um tipo diferente de tempo dentre aqueles habituais.
Mudanças bruscas no tempo fazem com que as pessoas venham a dizer que o “tempo enlouqueceu”, porém são anomalias que ocorrem com menor freqüência. A percepção popular registra apenas os fatos mais recentes e os de maior intensidade, passando desapercebido os eventos de menor significância, ou ainda os fenômenos que, mesmo acontecendo eventualmente, sempre estiveram presentes nos tipos de tempo atuantes no Estado.
As variações térmicas são sentidas diferentemente de pessoa para pessoa, variando conforme a idade, sexo, atividade física, estado de saúde, peso, etc. Tal sensibilidade se traduz em respostas fisiológicas, como tremor, dilatação ou contração dos vasos sangüíneos, transpiração, alterações no humor ou mesmo diminuição da atuação dos sistemas imunológicos, entre outras.
O estado do Rio Grande do Sul tem características climáticas particulares, porém as médias térmicas podem apresentar variações que se contrapõe às habituais. É o caso das Ondas de Calor, fenômeno meteorológico que se caracteriza pela elevação das temperaturas máximas e mínimas diárias acima de 28°C e 18°C, respectivamente.
A maior intensidade e freqüência desse tipo de fenômeno é registrado, evidentemente, no verão, devido a abundante insolação e pouca nebulosidade que contribuem para um maior aquecimento.
Baseado nesse contexto, analisou-se a ocorrência das Ondas de Calor, não na época de maior incidência (verão), mas no período em que as temperaturas médias mensais tendem a ser mais baixas (outono, inverno e primavera, mais especificamente de maio a outubro), estabelecendo-se, além de sua ocorrência, a freqüência desses episódios, para que se possa determinar se são de fato tão excepcionais quanto as observações da população fazem crer.
O contraste entre as temperaturas habitualmente baixas no inverno e as que caracterizam as Ondas de Calor, ocasionam impactos na percepção popular, problemas na agricultura, pecuária, saúde e bem estar da população, justificando a necessidade de se prever e constatar a ocorrência desse fenômeno.
O clima da região de Santa Maria caracteriza-se por apresentar, segundo Sartori (2000), o mês mais quente (janeiro) com temperaturas médias acima de 24°C e média das máximas de 32ºC, e a temperatura média do mês mais frio (julho) fica entre 13° e 15°C e a média das temperaturas mínimas entre 7° e 10°C. Já o outono e a primavera possuem temperaturas médias intermediárias. Santa Maria foi eleito como espaço de análise para a realização da pesquisa, utilizando-se o período compreendido entre os meses de maio a outubro dos anos de 1973 a 2002.
Os objetivos estabelecidos para o trabalho estão apresentados a seguir:
• Determinar o ritmo de distribuição das Ondas de Calor ao longo das estações de outono, inverno e primavera na região Central do Rio Grande do Sul;
• Identificar com que freqüência esse fenômeno ocorre, para desmistificar a percepção popular de que esse seria excepcional;
• Buscar explicação científica da ocorrência e freqüência das Ondas de Calor na época de temperaturas médias mais baixas;
• Esclarecer quais são os mecanismos climáticos que levam a ocorrência das Ondas de Calor.

REVISÃO BIBLIOGRÁFICA


Fora a precipitação, a temperatura é, sem sombra de dúvida, o elemento climático mais facilmente percebido pelo homem, conforme Ayoade (1996). Segundo Vide (1990), apesar da complexidade da percepção do tempo e do clima e de suas divergências em relação a realidade, o clima percebido tem grande valor, e o climatologista não pode desperdiçá-lo se quiser fazer uma leitura atenta e precisa, pois além de aspectos de percepção mais psicológicas, há a sensação de conforto e de desconforto, as quais são experiências de cada indivíduo em relação às condições de tempo reinantes. Porém, Vide alerta que a mente humana, climatologicamente falando, tem um valor relativo, suas informações devem sempre ser balizadas, filtradas com numerosas provas, pois a memória é sempre seletiva, mas a realidade à escala humana não é. Além disso, a memória tende a realizar seleção irregular, esquecendo-se ou aumentando certos fatos passados.
Isso faz com que a maioria da população taxe como “loucura do tempo” os episódios de Onda de Calor nas estações mais frias do ano. Machado (1950), diz que as Ondas de Calor representam elevação das temperaturas máximas e mínimas acima de 33° e 22°C, respectivamente, isso na região central do RS, por um período superior a três dias. Elas são mais comuns no verão, porém, podem ocorrer em qualquer época do ano.
No entanto, é necessário salientar que, o simples aumento nos valores de temperatura (o que caracteriza uma Onda de Calor nas estações mais frias do ano) não pode ser sempre considerado como tal fenômeno. Segundo Sartori (2000) é necessário que as temperaturas alcancem os limites propostos (mínimas de 22°C) e as condições de duração (3 dias, no mínimo). Isso normalmente ocorre em situações pré-frontais, que segundo Sartori (1993, p. 74) se caracterizam por: “...pressão atmosférica em declínio continuo e gradativo, ventos do quadrante norte (...), temperaturas máximas (maior de 20°C) e mínimas em elevação podendo produzir uma “Onda de Calor”, declínio acentuado da umidade relativa das 15 horas(<50%) e aumento gradativo da nebulosidade...”
Sartori (2000, p. 208) determinou como causas determinantes das Ondas de Calor na região central, bem como em todo o RS, as seguintes situações: “...domínio persistente, por ordem de importância, da Massa Polar Velha (MPV), da Tropical Atlântica continentalizada (MTAc) ou da tropical continental (MTC)”. Nímer (1961, p. 16) não chega a descrever a ocorrência da Ondas de Calor, porém ao abordar os fatores gerais que determinam a temperatura no RS, mais especificamente a atuação das massas de ar, confirma a citação acima, sobretudo na estação do inverno, quando ocorre alternância da influência da Massa Polar Atlântica e a Massa Tropical (para Sartori poderia também ser a Massa Polar Velha), ocorrendo grandes variações acompanhados por bruscos contrastes térmicos.
Estudos desta ordem tornam-se relevantes na área econômica, principalmente para a agricultura, em especial na produção tritícola e pastagens, e demais cultivares do outono, primavera e inverno. Também para a saúde humana são importantes, uma vez que, segundo Prusnes (1960 p. 349-350) apud Sartori (2000, p. 73) “...são particularmente vulneráveis ao calor, os indivíduos que sofrem de doenças cardiovasculares, cerebrovasculares, respiratórias, endócrinas, renais e consuptivas, tais como infecções crônicas e câncer terminal. Sem proteção, os sistemas de proteção do corpo doente serão exigidos demais e a doença básica se agravará ou levará a morte.” Sabe-se que mudanças bruscas de temperatura podem ocasionar vários tipos de enfermidades, como afirma Sartori (2000): “Em todo mundo há vários exemplos que demonstram a relação evidente entre a mortalidade e variações extremas de temperatura, especialmente em regiões de latitudes médias, caracterizadas não só por grandes amplitudes térmicas anuais e por Ondas de Calor...”
Como já foi especificado, as Ondas de Calor caracterizam-se por episódios de altas temperaturas e considerando que o período em estudo tem como característica as baixas temperaturas, esse fenômeno surtirá o maior efeito sobre a sensitividade humana, pois haverá um maior contraste entre essas e as temperaturas habituais da época do ano. Além de impactos na percepção e saúde do ser humano, ocasiona também problemas na agricultura, devido ao fato de que as temperaturas não se comportarão como o previsto para o inverno, o que prejudicará os cultivos específicos dessa época do ano.

METODOLOGIA


Esta pesquisa, que se refere a ocorrência das Ondas de Calor na Região Central do RS, foi realizada no Departamento de Geociências da Universidade Federal de Santa Maria (UFSM) e financiada pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio Grande do Sul (FAPERGS), utilizando-se dados diários de temperatura máxima e mínima e de direção de vento do período de maio a outubro de 1973 a 2002 (30 anos) obtidos na Estação Meteorológica de Santa Maria.
Foram consideradas como Ondas de Calor, os períodos de, no mínimo, três dias consecutivos em que as temperaturas máximas e mínimas fossem acima de 28° e 18°C, respectivamente, devido ao fato de que neste intervalo a temperatura produz um maior conforto térmico. Temperaturas mínimas abaixo e máximas acima deste intervalo podem produzir algum tipo de desconforto e/ou distúrbio no funcionamento do organismo humano como tremor, dilatação ou contração dos vasos sangüíneos, transpiração, alterações no humor ou mesmo diminuição da atuação dos sistemas imunológicos, entre outras.
Partindo deste critério, os dados das temperaturas diárias máxima e mínima do período em estudo foram analisados, selecionados e posteriormente submetidos à elaboração de gráficos de temperatura para caracterizar a oscilação térmica que ocorrem por motivo da Onda de Calor.
Além disso, foram construídas tabelas e gráficos com a sua distribuição mensal, procurando estabelecer um ritmo de ocorrência das Ondas de Calor.
Com o intuito de identificar a gênese deste fenômeno, fez-se a análise da direção predominante de vento durante cada Onda de Calor e buscou-se no site <http://www.cpc.ncep.noaa.gov>, os trimestres de ocorrência dos eventos de El Niño e de La Niña bem como dos Neutros, a partir dos quais realizou-se correlações com os casos das Ondas de Calor e a probabilidade desses fenômenos coincidirem.

RESULTADOS


As Ondas de Calor têm como característica principal o incremento das temperaturas máximas e mínimas em relação ao período anterior a sua ocorrência, seguida por uma queda significativa, como os exemplos representados nas Figuras 1 e 2. A primeira retrata o comportamento das máximas e mínimas entre os dias 10 e 16 de junho de 1995. No dia 16 (2 dias após a ocorrência da Onda de Calor) a temperatura máxima foi de 20,8°C e no dia 12, durante o episódio, foi de 28,6°C, apresentando uma amplitude de 7,8°C. Quanto a temperatura mínima, a amplitude foi ainda maior (17,8°C), pois passou de 7°C no dia 10 (2 dias antes da onda) para 24,8°C no dia 13, voltando a cair para 11,2°C no dia 16.
A conformação das curvas no gráfico da Figura 1, tanto das temperaturas máximas como das mínimas, caracteriza uma passagem de frente lenta sobre o território gaúcho. Já na Figura 2, entre os dias 17 e 23 de julho de 1994, observa-se um gradativo aumento das temperaturas máximas, as mínimas já estavam elevadas e sofreram oscilação antes da ocorrência da Onda de Calor; o término foi caracterizado por queda brusca das temperaturas, sobretudo da mínima, caracterizando uma rápida passagem de frente pelo Estado e conseqüente domínio da massa polar. Essa situação gerou, no episódio uma forte amplitude térmica entre os valores das temperaturas máximas e os das temperaturas mínimas de 19,8°C e 24°C, respectivamente. Esta amplitude térmica associada a queda brusca da temperatura pode ser prejudicial tanto a saúde humana como a setores importantes da economia gaúcha, como pecuária e agricultura.
 

Figura 1 - Temperatura máxima e mínima da Onda de Calor ocorrida entre os dias 12 a 14 de julho de 1995
 


Figura 2 - - Temperatura máxima e mínima da Onda de Calor ocorrida entre os dias 19 a 21 de julho de 1994.
 


Através da análise dos dados de temperatura entre os meses de maio a outubro dos anos de 1973 a 2002 (30 anos) observou-se a ocorrência de 28 Ondas de Calor distribuídas irregularmente ao longo deste período. Desta forma, evidencia-se que a ocorrência deste fenômeno não é esporádica, porém, devido a sua irregularidade não se pode estabelecer um ritmo de ocorrência, conforme se observa na Figura 3.
Entretanto a partir da concentração dos episódios do fenômeno pode-se distinguir 6 períodos ao longo dos 30 anos analisados, sendo que o primeiro estende-se de 1973 a 1976 sem ocorrência de Ondas de Calor; o segundo, de 1977 a 1984, apresentando 10 episódios; o terceiro, de 1985 a 1992, alternando anos sem e com algumas ocorrências esporádicas; o quarto, de 1993 a 1997, representando uma forte concentração nos meses de julho a outubro (9 ocorrências ); o quinto, de 1998 a 2000, sem nenhuma Onda de Calor; e o sexto período que vai de 2000 a 2002 onde foram evidenciados 5 episódios.
 

Figura 3 - Distribuição das 28 Ondas de Calor entre os meses de maio a outubro dos anos de 1973 a 2002
 


Conforme a Tabela 1, verifica-se que 46,67% (14 anos) dos anos analisados não apresentam ocorrência de Ondas de Calor, 26,67% (8 anos) tiveram 1 ocorrência, 13, 33% com 2 episódios (4 anos) e os 13,33% restantes tiveram 3 situações em cada ano. Constatou-se ainda que 53,33% dos anos tiveram no mínimo 1 Onda de Calor.

Tabela 1- Ocorrência de Ondas de Calor entre os meses de maio a outubro dos anos de 1973 a 2002
 

Nº de ocorrências

Nº de anos

%

0

14

46,67

1

8

26,67

2

4

13,33

3

4

13,33

 


No que se refere à intensidade de ocorrência por mês, pode-se observar na Figura 4 que em outubro a freqüência das Ondas de Calor foi maior (42,86%), seguido por julho (25%). O mês de outubro apresenta uma regularidade característica, o que não é evidenciado nos demais meses. Já no mês de junho, não houve nenhum episódio de Ondas de Calor nos 30 anos analisados. Além disso, percebeu-se uma maior concentração entre os meses de julho a outubro.
 


Figura 4 – Gráfico da ocorrência de Ondas de Calor acumulada por mês entre os meses de maio a outubro dos anos de 1973 a 2002.
 

No que se refere à direção predominante de vento durante os 28 episódios de Ondas de Calor, verificou-se um predomínio dos ventos do quadrante Norte (N, NE e NW) seguido pelo de Leste, conforme Figura 5.
 

Figura 5 – Direção predominante de vento (%) durante as Ondas de Calor entre os anos de 1973 a 2002.
 


Quanto a correlação entre a ocorrência das Ondas de Calor e os fenômenos El Niño e La Niña, verificou-se que há um maior número de episódios nos períodos em que esses fenômenos não aconteceram (14 vezes), isto é, em anos considerados Neutros. Porém, constatou-se que foi nos períodos de La Niña que se registrou o número menor de episódios (2 vezes), conforme pode ser visualizado na Figura 6. Isso pode ser em partes explicado pelo fato de que no período em estudo houve um número maior de casos de meses neutros (43,33%), seguido por meses sob influência do El Niño (33,33%) e da La Niña (23,33%).
 

Figura 6 – Gráfico do número de ocorrências de Ondas de Calor em períodos de El Niño e La Niña entre1973 a 2002.
 


Ao se considerar a probabilidade de ocorrência das Ondas de Calor relacionadas a períodos de predomínio de um desses fenômenos (El Niño, La Niña) e a anos Neutros verificou-se que a cada 5,45 meses efeito do fenômeno El Niño em 1 deles, no mínimo, houve uma Onda de Calor; a cada 6 meses considerados neutros, 1 poderá apresentar pelo menos 1 Onda de Calor; nos meses sob influência do La Niña, somente a cada 21 meses é que pode haver 1 episódio.

CONCLUSÕES E CONSIDERAÇÕES FINAIS


O clima da região central do Rio Grande do Sul é regido pela atuação e dinâmica dos sistemas atmosféricos, sobretudo pelos de origem extratropical (Massa Polar Atlântica, Massa Polar Velha e Frente Polar Atlântica). Os de origem intertropical (Massa Tropical Atlântica, Massa Tropical Continental, Massa Tropical Atlântica continentalizada) tem uma atuação mais tímida, em apenas 10% dos dias do ano. Sendo assim, faz-se necessário considerar a dinâmica atmosférica e a influência dos fatores climáticos na explicação de qualquer fenômeno meteorológico, como por exemplo, as Onda de Calor em Santa Maria, ou no RS.
Portanto, em hipótese alguma se pode desvincular os eventos das Ondas de Calor das massas de ar responsáveis pela diversidade dos tipos de tempo no RS. De acordo com Sartori (2000, p.208), pode-se afirmar que o fenômeno em estudo pode estar ligado por ordem de importância ao predomínio de três massas de ar: “...a polar velha (MPV), a tropical atlântica continentalizada (MTAc) ou a tropical continental (MTC), imposto pelo seu lento deslocamento; ao efeito da continentalidade que, pela manutenção das condições de céu limpo, provoca o super aquecimento da massa de ar dominante nas regiões Sul, Sudeste e Centro-Oeste do Brasil.” A organização dos sistemas atmosféricos persiste por vários dias em função da fraca atividade dos Anticiclones Polares, únicos capazes de impor mudanças nas condições de tempo ao invadirem a região com maior energia. Em certas ocasiões, um fraco APA com massa polar descaracterizada e aquecida (MPV) invade o Estado, sem provocar frontogênese pela falta de contraste com o centro de ação e a massa de ar dominante, mantendo as condições de tempo bom e quente por mais alguns dias , o que resulta na fusão da APA com a ATA. A manutenção do tempo bom gera a estiagem, mais ou menos prolongada, repercutindo nas atividades do meio rural, do calor e da alta evaporação que comprometem o balanço hídrico do solo (Sartori 2000, p. 208).
As evidências, como aumento gradativo de temperatura e direção predominante do vento, principalmente do quadrante Norte, mostram que as Ondas de Calor ocorrem em situações pré-frontais, com o domínio da MPV, MTAc, ou MTC que impedem a entrada uma MPA capaz de trazer instabilidade frontal para a região. No caso da Figura 1, verifica-se que o fato das temperaturas terem tido uma queda gradual foi decorrente da fraca intensidade do ATA, pois a massa de ar não possuía características suficientes para provocar grandes alterações sobre a região, como, por exemplo, frontogênese bem definida e posterior queda acentuada da temperatura. Além disso, observou-se que a massa permanece mais tempo sobre o Estado, pois ela não teve condições de pressão para avançar. O fato dela estacionar ou deslocar-se lentamente provocou-lhe perda das suas características, havendo em seguida um novo aumento das temperaturas sobre o RS.
Na Figura 2, a passagem rápida da frente fria mostrou que o anticiclone polar associado a massa de ar apresentou maior gradiente de pressão, o que facilitou a mudança brusca de temperatura e o deslocamento da massa de ar.
Em termos de distribuição das ocorrências das Ondas de Calor entre os meses de maio a outubro do segmento temporal em estudo distingue-se dois períodos. O primeiro compreende maio e junho, onde houve episódios apenas em maio, isso porque, nesse mês as temperaturas ainda se mantêm mais elevadas a ponto de caracterizar alguns episódios deste fenômeno, definidos como “Veranico de maio”.
No inverno, a posição latitudinal do Rio Grande do Sul traz como conseqüência a menor concentração de energia solar decorrente da sua maior inclinação. O Hemisfério Sul como um todo está menos aquecido, isso favorece o acúmulo de ar extremamente frio nas latitudes sub-polares, dando origem ao Anticiclone Migratório Polar responsável pelo abaixamento das temperaturas e pela maioria dos episódios de precipitação no Estado, devido a sua atração pela zona de pressão menor na região equatorial.
Por outro lado, o ATA está mais próximos do continente americano atraído pela menor temperatura que este adquire nesta estação do ano. Além disso, esse anticiclone adquire um aumento em sua potência barométrica. Esta situação isobárica irá gerar um maior obstáculo ao deslocamento habitual do Anticiclone Polar Atlântico, bem como intensificação das frontogêneses devido ao confronto dinâmico por eles gerado. Dessa forma, se não houver a formação de um APA com força suficiente para fazer com que a massa de ar que está sobre o Estado recue, ela irá ganhar temperatura, podendo resultar em uma Onda de Calor. Esta situação somente mudará quando o Anticiclone Polar receber reforço de ar de origem polar (frio) através do Anticiclone Polar Pacífico ou se tiver desviado para o oceano Atlântico, ao chegar um novo APA com características isobáricas mais potentes. Esta situação é mais típica nos meses de julho e agosto, o que é determinante para que estes dois meses se destaquem pelo número de ocorrências de Ondas de Calor, dando início a segunda fase que vai de julho a outubro.
No mês de junho, ainda na primeira fase, não se registrou nenhum episódio, devido ao fato que o APA já possui um gradiente barométrico considerável, mas o ATA não se estende tanto sobre o continente e nem seus valores isobáricos são suficientes para se comportarem como obstáculos capazes de barrar a penetração das MPA, de forma que a massa dominante no Estado, seja ela Polar Velha, Tropical Continental ou Tropica Atlântica continentalizada, ganhe temperatura a ponto de caracterizar uma Onda de Calor.
O mês de outubro destaca-se pelo maior número de ocorrências, pelo fato de as temperaturas já estarem aumentando com a chegada da primavera, pois a diminuição da inclinação dos raios solares sobre o Hemisfério Sul irá proporciona o aumento das temperaturas médias e isso irá possibilitar uma maior regularidade das Ondas de Calor.
Quanto a ocorrência de Ondas de Calor relacionadas a períodos de predomínio dos fenômenos El Niño e La Niña, o que chama a atenção não é o fato de haver uma probabilidade maior de ocorrência quando o primeiro está predominando (no mínimo 1 ocorrência a cada 5,45 meses), pois praticamente se equivale à probabilidade dos meses considerados neutros (1 ocorrência a cada 6 meses), mas sim o fato de em meses de predomínio da La Niña a probabilidade de que haja Onda de Calor é muito pequena (1 ocorrência a cada 21 meses), atuando, portanto, como um fator limitante para tais episódios.

BIBLIOGRAFIA


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