TIME SERIES ANALYSIS OF PRECIPITATION AND TEMPERATURE IN THE MUNICIPALITY OF AREIA-PB USING ARIMA AND ETS STATISTICAL MODELS

Authors

DOI:

https://doi.org/10.14393/RCG2610575590

Keywords:

Climatology, Statistical modeling, Seasonality

Abstract

This research analyzed the time series of monthly average precipitation and temperature in Areia-PB, covering the period from 1996 to 2023, employing ARIMA (Autoregressive Integrated Moving Average) and ETS (Exponential Smoothing State Space Models). The methodology included time series analysis focusing on identifying error, trend, and seasonality characteristics of the data. A noticeable trend was identified, characterized by a decline in precipitation along with a rise in temperature after 2010. The ARIMA model demonstrated greater efficacy, forecasting the persistence of these trends in 2023. The time series decomposition analysis revealed strong seasonal fluctuations and enduring trends. The results showed a significantly lower RMSE (Root Mean Square Error) for the ARIMA model compared to the ETS model. This investigation highlights the critical need for continuous climate monitoring and provides significant insights for water resource management and agricultural strategies in the region, emphasizing the imperative for adaptive methodologies in light of the detected climate changes.

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Author Biographies

  • Péricles de Farias Borges, Universidade Federal da Paraíba

    Graduação em Matemática pela Universidade Estadual da Paraíba (1999), Mestrado em Meteorologia em 2002 e Doutorado em Meteorologia em 2011, pela Universidade Federal de Campina Grande. Professor Associado III do CCA-DCFS-UFPB. Líder do Grupo de Pesquisa Meteorologia e Recursos Hídricos. Coordenador do Projeto de Tutoria do CCA/UFPB

  • Walter Esfrain Pereira, Universidade Federal da Paraíba

    Graduação em Engenharia Agronômica - Universidad Nacional de Asunción (1992), mestrado em Fitotecnia (Produção Vegetal) pela Universidade Federal de Viçosa (1996) e doutorado em Fitotecnia (Produção Vegetal) pela Universidade Federal de Viçosa (2001). Atualmente é Professor Titular da Universidade Federal da Paraíba.

  • José Jurandez Buriti de Melo Júnior, Universidade Federal da Paraíba

    Graduado em Agronomia, mestrando em Agronomia na Universidade Federal da Paraíba.

  • Adailson Tulio dos Santos Silva, Universidade Federal da Paraíba

    Graduando em Agronomia na Universidade Federal da Paraíba

  • Lázaro de Souto Araújo, Universidade Federal da Paraíba

    Graduação em Bacharelado em Estatística pela Universidade Estadual da Paraíba (2001), mestrado em Biometria e Estatística Aplicada pela Universidade Federal Rural de Pernambuco (2004) e doutorado em Biometria e Estatística Aplicada pela Universidade Federal Rural de Pernambuco (2013). Lecionou no Departamento de Estatística e Ciências Atuariais da Universidade Federal de Sergipe. Atualmente é Professor Associado Nível II da Universidade Federal da Paraíba. Tem experiência na área de Probabilidade e Estatística, com ênfase em Probabilidade e Estatística Aplicada, Análise Multifractal, atuando principalmente nos seguintes temas: Análise Exploratória de Dados, Planejamento de Experimentos, e Estatísticas Aplicadas.

  • Thais Estefany Sinésio da Silva, Universidade Federal da Paraíba

    Graduanda em Agronomia na Universidade Federal da Paraíba-UFPB

  • Patricia da Assunção Macedo, Universidade Federal da Paraíba

    Graduanda em Agronomia na Universidade Federal da Paraíba-UFPB

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Published

2025-06-12

Issue

Vol. 26 No. 105 (2025): Junho

Section

Artigos

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Copyright (c) 2025 Péricles de Farias Borges, Walter Esfrain Pereira, José Jurandez Buriti de Melo Júnior, Adailson Tulio dos Santos Silva, Lázaro de Souto Araújo, Thais Estefany Sinésio da Silva, Patricia da Assunção Macedo

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How to Cite

BORGES, Péricles de Farias; PEREIRA, Walter Esfrain; MELO JÚNIOR, José Jurandez Buriti de; SILVA, Adailson Tulio dos Santos; ARAÚJO, Lázaro de Souto; SILVA, Thais Estefany Sinésio da; MACEDO, Patricia da Assunção. TIME SERIES ANALYSIS OF PRECIPITATION AND TEMPERATURE IN THE MUNICIPALITY OF AREIA-PB USING ARIMA AND ETS STATISTICAL MODELS. Caminhos de Geografia, Uberlândia, v. 26, n. 105, p. 91–110, 2025. DOI: 10.14393/RCG2610575590. Disponível em: https://seer.ufu.br/index.php/caminhosdegeografia/article/view/75590. Acesso em: 25 dec. 2025.