climas = read_csv(here::here("data/clima_cg_jp-semanal.csv"), 
                  col_types = "cTdddddd")

glimpse(climas)
## Observations: 2,748
## Variables: 8
## $ cidade <chr> "Campina Grande", "Campina Grande", "Campina Grande", "Ca…
## $ semana <dttm> 1992-12-27, 1993-01-03, 1993-01-10, 1993-01-31, 1993-02-…
## $ tmedia <dbl> 26.13333, 26.11905, 25.76667, 25.74000, 26.31429, 26.2857…
## $ tmax   <dbl> 30.4, 32.4, 32.2, 32.0, 32.7, 32.7, 32.3, 32.3, 32.1, 31.…
## $ tmin   <dbl> 20.7, 19.3, 19.7, 19.9, 19.6, 20.0, 20.4, 21.2, 19.0, 19.…
## $ chuva  <dbl> 0.0, 0.0, 0.0, 0.4, 0.3, 0.0, 4.9, 0.0, 0.0, 6.1, 0.4, 1.…
## $ mes    <dbl> 12, 1, 1, 1, 2, 2, 2, 2, 10, 11, 11, 11, 11, 12, 12, 12, …
## $ ano    <dbl> 1992, 1993, 1993, 1993, 1993, 1993, 1993, 1993, 1993, 199…

Temperatura

Onde é mais quente?

plot1 <- climas %>% 
    ggplot(mapping = aes(y = tmedia, x = cidade, color = cidade))+
    geom_jitter(alpha = .5) +
    labs(x = "Cidade", y = "Média em °C")

plot2 <- climas %>% 
    ggplot(mapping = aes(y = tmax, x = cidade, color = cidade))+
    geom_jitter(alpha = .5) +
    labs(x = "Cidade", y = "Máxima em °C")

plot3 <- climas %>% 
    ggplot(mapping = aes(y = tmin, x = cidade, color = cidade))+
    geom_jitter(alpha = .5)+
    labs(x = "Cidade", y = "Mínima em °C")

grid.arrange(plot2, plot3, plot1)

Ao analisar a distribuição da temperatura máxima entre as cidades de João Pessoa e Campina Grande vemos na primeira visualização que tanto uma cidade como a outra atinge temperaturas muito altas. Mas, o segundo gráfico mostra que a cidade de Campina Grande possui temperaturas mínimas menores do que a cidade de João Pessoa, onde as menores temperaturas se concentram na faixa de valores de 21 à 25ºC. Por fim, quando olhamos para a temperatura média, terceira visualização, vemos que ela é maior na cidade de João Pessoa, geralmente com valores entre 30 e 25 graus celsius, portanto pode ser considerada mais quente que Campina Grande.

As temperaturas máximas semanais (o pico do calor) são tão diferentes quanto as médias? Mais?

plot1 <- climas %>% 
    ggplot() +
    geom_point(aes(x = semana, y = tmax), color = "red2", alpha = .3) +
    scale_y_continuous() +
    facet_wrap(~cidade) +
    labs(title = "Temperaturas máximas semanais por cidade", x = "Semana", y = "Temperatura máxima em °C")

plot2 <- climas %>% 
    ggplot() +
    geom_point(aes(x = semana, y = tmedia), color = "skyblue4", alpha = .3) +
    scale_y_continuous() +
    facet_wrap(~cidade) +
    labs(title = "Temperaturas médias semanais por cidade", x = "Semana", y = "Temperatura média em °C")

grid.arrange(plot1, plot2)

É possivel ver na visualização acima que na cidade de Campina Grande as temperaturas máximas semanais estão concentradas entre os valores de 26,5ºC e 33ºC, aproximadamente, enquanto que as tempertauras médias estão concentradas entre 22º C e 27ºC, ou seja, as máximas são bem maiores que as médias, e em poucos pontos elas são semelhantes. Em João Pessoa, as temperaturas máximas semanais se concentram entre 28ºC e 32,5ºC, aproximadamente, e as médias estão entre 26,5ºC e 30ºC, aproximadamente, isso mostra que as temperaturas médias são menores que as máximas, mas, elas são mais próximas do que em Campina Grande.

Quais os meses mais quentes e mais frios?

climas %>% 
    group_by(cidade, mes) %>% 
    summarise(media = mean(tmedia)) %>% 
    ggplot(mapping = aes(x = as.factor(mes), y = media, group = 1)) +
    geom_line(color = "skyblue4") +
    geom_point(color = "skyblue4") +
    geom_text(aes(label = sprintf("%0.1f", media)), size = 3.0, vjust=1.5, color = "blue3") +
    facet_wrap(.~cidade, dir = "v", strip.position = "right") +
    labs(title = "Temperaturas médias mensais por cidade", x = "Mes", y = "Temperatura média em °C")

Para analisar as temperaturas de cada mês nas cidades de Campina Grande e João Pessoa, foi feito um agrupamento das temperaturas médias para cada cidade em cada mês ano, e foi calculado a média dessas temperaturas. Podemos observar na visualização acima que em Campina Grande o meses mais frios são 6, 7, 8 (Junho, Julho e Agosto), eles atingem tempertauras abaixo de 23ºC. O mesmo ocorre em João Pessoa, Junho, Julho e Agosto têm a menores temperaturas médias comparadas com o restante do ano. Analisando os meses mais quentes, podemos considerar que em Campina Grande são os meses 1, 2, 3 e 12 (Janeiro, Fevereiro, Março e Dezembro). Eles possuem a mesma temperatura média, 25.9ºC, com exceção de Janeiro que tem a temperatura bem próxima a esse valor. Em João Pessoa, os meses de Fevereiro e Março, possuem as maiores temperaturas, podendo ser considerados os meses mais quentes.

Qual foi o São João mais frio de CG que está nos nossos dados?

climas %>% 
    filter(cidade == "Campina Grande") %>% 
    filter(mes == 06) %>% 
    group_by(ano) %>% 
    summarise(media = mean(tmedia)) %>% 
    ggplot(mapping = aes(x = ano, y = media)) +
    geom_line(color = "skyblue4") +
    geom_point(color = "skyblue4") +
    geom_text(aes(label = sprintf("%0.1f", media)), size = 3.0, vjust=1.5, color = "blue3") +
    scale_x_continuous(breaks = seq(from = 1995, to = 2018, by = 3)) +
    labs(title = "Temperaturas médias no mês de Junho em CG", x = "Ano", y = "Temperatura média em °C")

O mês do São João em Campina Grande é o mês 6, Junho, então para isso foi selecionado as temperaturas médias desse mês, para cada ano que está nos dados, e foi calculada a média delas, e observamos mo gráfico acima que o São João mais frio de Campina Grande foi em 2004. 2008 também foi bem frio, sua temperatura é quase a mesma que a de 2004.

Chuva

Quanto chove por semana em JP e CG?

climas %>% 
    ggplot(mapping = aes(x = semana, y = chuva))+
    geom_point(color = "blue4") +
    scale_y_continuous(breaks = seq(from = 0, to = 500, by = 20)) +
    facet_grid(~cidade) +
     labs(title = "Volume de chuvas por cidade", x = "Semana", y = "Volume de chuva em mm")

É possível observar no gráfico acima que em Campina Grande o volume de chuvas por semana é concentrado entre 0 e 10 mm, já em João Pessoa o volume de chuva por semana é bem distribuído, a faixa de valores é bem maior que em Campina Grande e eles se concentram entre 0 e 40 mm, aproximadamente. Podemos então calcular a média do volume de chuvas para cada cidade.

media_vchuva <- climas %>% 
    group_by(cidade) %>% 
    summarise(media = mean(chuva))

media_vchuva

Portanto, a média do volume de chuvas em Campina Grande é bem menor que João Pessoa, 14 mm. Em João Pessoa, o volume de chuva por semana é, em média, 32mm, quase o dobro de Campina Grande.

Como é a distribuição do volume de chuvas por semana em JP e CG? A chuva varia mais ou menos que a temperatura? O formato da distribuição é igual?

p1 <- climas %>% 
    ggplot(mapping = aes(x = chuva)) +
    geom_histogram(bins = 30, fill = "skyblue4") +
    facet_wrap(~cidade) +
    labs(title = "Distribuição do volume de chuvas por cidade", x = "Volume de chuva em mm", y = "Frequência")

p2 <- climas %>% 
    ggplot(mapping = aes(x = tmedia)) +
    geom_histogram(bins = 30, fill = "brown2") +
    facet_wrap(~cidade) +
    labs(title = "Distribuição das temperaturas médias por cidade", x = "Temperatura média em ºC", y = "Frequência")
grid.arrange(p1,p2)

A distribuição do volumes de chuvas tanto em JP como em CG são assimétricas, pois possuem muitos valores próximos de 0 e possui uma tendência decrescente, ou seja, existem muitas semanas que não chove ou o volume de chuvas é muito baixo, e poucas semanas que o volume de chuva é mais alto. Já nas temperaturas médias tanto em Campina Grande como em João Pessoa a dsitribuição é simétrica, e é diferente do formato da distribuição das chuvas, e elas variam mais, pois os seus dados são concentrados em uma faixa de valores maior que o volume de chuvas.

No geral, onde chove mais?

climas %>% 
    ggplot(mapping = aes(x= cidade, y = chuva, color = cidade)) +
    geom_jitter(alpha = .3) +
    scale_y_continuous(breaks = seq(from = 0, to = 500, by = 20)) +
     labs(title = "Volume de chuvas CG x JP", x = "Cidade", y = "Volume de chuva em mm")

É possível ver no gráfico acima que os pontos que representam o volume de chuvas em João Pessoa são mais distribuídos do que em Campina Grande. Podemos ver que os volumes de chuvas em Campina Grande são bem concentrados entre 0 e 10 mm, então lá chove bem menos que em João Pessoa.

A distribuição é diferente em meses específicos?

climas %>%
    ggplot(mapping = aes(x = as.factor(mes), y = chuva, color = cidade))+
    geom_point(alpha = .5) +
    scale_y_continuous(breaks = seq(from = 0, to = 500, by = 20)) +
    facet_wrap(~cidade) +
    labs(title = "Volume de chuvas mensal por cidade", x = "Mês", y = "Volume de chuva em mm")

Comparando o volume de chuvas de cada mês para cada uma das cidades, vemos que em Campina Grande o volume de chuva por mês é menor do que em João Pessoa. Os volumes de chuvas tanto em Campina Grande como em João Pessoa de Setembro até Dezembro são bem menores quando comparados aos outros meses. Os meses que possuem os maiores volumes de chuva nas duas cidades é de Março até Julho, e em Agosto esse volume começa a diminuir.