Variabilidade temporal e espacial dos Raios e Chuva no Leste da Amazônia

Transcrição

1 Variabilidade temporal e espacial dos Raios e Chuva no Leste da Amazônia Wanda Maria do Nascimento Ribeiro1, José Ricardo Santos de Souza, Venize de Assunção Teixeira, Ana Paula Paes dos Santos PPGCA- Universidade Federal do Pará UFPA, Belém-PA 1 wandaribeiro10@hotmail.com RESUMO: Esse trabalho tem o objetivo de fazer a relação entre a chuva e os raios nuvemsolo no leste da Amazônia, durante os períodos chuvoso e menos chuvoso, de dezembro de 2006 a dezembro de Foi observado que no período chuvoso a máxima densidade de raios nessa área é aproximadamente de 14 raios/km2, enquanto que no período menos chuvoso a densidade máxima passa para 17 raios/km2. Observa-se também que durante o período chuvoso o número de raios no ano de 2007 foi maior que 2008, enquanto que no período menos chuvoso, em 2008 o número de raios foi muito maior que No que se refere à precipitação foi observada que no ano de 2008, choveu mais que no ano de 2007 em todos os trimestres. Palavras-Chave: Raio, Chuva, Leste da Amazônia ABSTRACT: This work aims to make the link between rain and cloud to ground lightning in the eastern Amazon during the rainy and dry season, from December 2006 to December It was observed that during the rainy season the highest density of lightning in this area is approximately 14 lightning/km2, while in the less rainy period is the maximum density to 17 lightning /km2. It was also noted that during the rainy season, the number of rays in 2007 was higher than in 2008, while in the less rainy season in 2008 the number of rays was much higher than in Regarding the precipitation was observed that in 2008, it rained more than in 2007 in all quarters. Keyword: Lightning, Rainfall, Eastern Amazonia. 1 INTRODUÇÃO A Amazônia apresenta-se com diferentes características climáticas e meteorológicas se suas sub-regiões, com diferentes características de superfície, em termos de vegetação e solos e com diferentes impactos de atividades humanas. As relações entre as ocorrências de raios e precipitação de um determinado lugar sobre a terra, depende das características fisiográficas do clima, da cobertura da superfície vegetal e usos da terra, bem como, sobre a topografia local e condutividade elétrica do solo. Segundo Pinto Jr ( 2004), no Brasil ocorrem cerca de 50 a 70 milhões de raios todo ano e produzem em média uma centena de mortos e trazem perdas estimadas em R$ 500 milhões, na maior parte ao setor elétrico. Na Amazônia, os raios foram primeiramente estudados com base em dados de trovoadas registrados por observadores em estações meteorológicas (Serra, 1977; Nechet, 1994). Estes estudos mostraram que esta região apresenta um dos maiores índices ceráunicos do mundo. Isso era esperado, em decorrência da formação freqüente de nuvens cumulo nimbos sobre toda a região, que apresenta elevados índices pluviométricos nas sub-regiões leste e extremo oeste (Souza et al, 2003). Recentemente pesquisadores da UFPA iniciaram um programa de monitoramento de raios na Amazônia, utilizando dados provenientes da Rede de Detecção de Raios - RDR-

2 SIPAM, patrocinado pela FINEP e Rede CELPA, que almeja definir as características e as ocorrências de raios e sua associação com sistemas produtores de chuva e as características fisiográficas da superfície em nossa região. 2 - MATERIAL E MÉTODOS Para a realização e análise comparativa da distribuição espaço temporal da ocorrência de raios e da precipitação, foi selecionado um quadrilátero de 2º de latitude por 3 de longitude, que compreende a área definida pelas coordernadas geográficas de 4 S a 6 S e 47 W a 50 W,conforme Figura 1, a área foi escolhida por estar localizada em uma área central em relação à localização dos sensores da RDR SIPAM, de modo que a eficiência na detecção e precisão na localização dos raios fosse a maior e melhor possível. Os dados de ocorrências de raios utilizados nesse trabalho foram coletados pela rede de detecção de raios do Sistema de Proteção Amazônia (RDR-SIPAM), que inclui 12 sensores LPATS IV fabricados pela VAISALA. Esses dados são gerados no formato internacional UALF (Universal ASCii Lightning Format) em uma plataforma estável UNIX que computa as soluções com as características de descargas a partir dos dados brutos provenientes de no mínimo três sensores, envia as soluções diretamente para dispositivos de visualização em tempo real ou para processadores de arquivo para aplicações na investigação de acidentes ou ocorrências provocadas por descargas atmosféricas, e ainda para monitores de desempenho de redes. Esse sistema monitora continuamente a freqüência de ocorrência dos raios, a localização geográfica dos eventos, o número de pulsos por relâmpago, tipo de relâmpago, polaridade dos pulsos e correntes máximas, bem como o instante da ocorrência com precisão de milissegundos. Esta precisão é graças a tecnologia TOA (Time-Of-Arrival) tempo de chegada. Para análise dos dados de raios utilizou-se a planilha do EXCEL para passar os dados recebidos da central CP 8000 da RDR SIPAM para um formato de texto. No ambiente do software Arc View 3.2, o arquivo de dados, já no formato de texto, foram feitas seleções de dados, através da opção View Geoprocessing Clip,onde foi possível criar sub arquivos no espaço e no tempo, de modo a considerar apenas os raios detectados dentro da área em estudo. Após serem selecionados apenas os dados correspondentes a área, foi feito uma nova seleção, onde foram filtrados, em planilhas do EXCEL, apenas os raios nuvem solo, por serem àqueles que apresentam maior interesse na proteção de seres vivos e de sistemas elétricos e de telecomunicações. Os dados de precipitação acumulada selecionados para análise, foram medidos por pluviômetros basculantes (Campbell Instruments, Inc) das estações meteorológicas automáticas do INMET, e do banco de dados Hidroweb da Agência Nacional de Águas (ANA) Após a coleta dos dados foram calculadas as médias mensais de cada área e agrupadas por trimestre e tratados em planilhas EXCEL, onde foi considerado os trimestres de dezembro, janeiro e fevereiro (DJF) e o trimestre março,abril e maio (MAM) como período chuvoso e os trimestre de junho, julho e agosto (JJA) e setembro, outubro e novembro (SON), período seco ou menos chuvoso. Para análise espacial da precipitação foi utilizado o método da interpolação. Utilizando o software Arc View 3.2 foi possível fazer uma interpolação através do interpolador IDW. Esse interpolador utiliza o modelo estatístico denominado Inverso das Distâncias. O modelo baseia-se na dependência espacial, isto é, supõe que quanto mais próximo estiver um ponto do outro, maior deverá ser a correlação entre seus valores. Após fazer a interpolação dos dados de chuva, foram criadas as isolinhas no software Arc View 3.2, através da opção Surface Create Contours.

3 Figura 1 : área de estudo. 3 RESULTADOS E DISCUSSÃO 3.1 Distribuição média anual da precipitação A Figura 2, mostra a relação entre o número de raios e a meda mensal da precipitação durante o período em estudo, pode-se observar que o mês de mar/2008 foi o mês mais chuvoso com uma média de 466 mm/mês e o menos chuvoso foi o mês de jul/2008, com apenas 1 mm/mês, enquanto que o mês com maior atividade elétrica foi de/2008 com raios e o mês com menor atividade foi out/2007 com apenas 65 raios.a Tabela 1, mostra distribuição sazonal da média trimestral dos raios nuvem-solo e da chuva na área de estudo, durante o período de dez/2006 a nov/2008.observa-se que durante o período chuvoso o número de raios no ano de 2007, foi maior que 2008, enquanto que no período seco, em 2008 o número de raios foi muito maior que No que se refere a precipitação foi observada que no ano de 2008, choveu mais que no ano de 2007 em todos os trimestre. Quando calculamos a média da chuva e dos raios durante o período chuvoso e o menos chuvoso nos dois anos de estudo, observamos que no período chuvoso nos meses de dezembro a janeiro os raios e a chuva são inversamente proporcionais, de março a maio os dois seguem uma mesma tendência.enquanto que no período menos chuvoso, a variabilidade dos dois são parecidas, quando a chuva aumenta, os raios também aumentam, isso pode ser visto na Figura 4. Tabela 1 - Distribuição sazonal da média trimestral dos raios nuvem-solo e da chuva na área de estudo, durante o período de dez/2006 a nov/2008. Figura 2 Distribuição da média mensal dos raios nuvem-solo e a média mensal de precipitação, durante o período de dez/2006 a dez/2008.fonte: a autora. Figura 3. Distribuição mensal entre a media de raios e a média da chuva no período chuvoso (a) e menos chuvoso (b), durante o período de dez/2006 a nov/2008.

4 3.2. Distribuição espacial dos raios e isolinhas da chuva. Nos mapas temáticos do período chuvoso, mostra a densidade de raios e as isolinhas de chuva, o que confirma um aumento considerável no número de raios durante o período seco, iniciando em agosto com raios chegando a raios no mês de novembro de 2008 e tem uma densidade máxima de 18 raios/km2 no período seco a no período chuvoso a densidade fica em 14 raios/km2.também observa-se aglomerados de raios formando linhas de raios. Figura 4. Mapa temático da densidade de raios e isoietas, durante o período chuvoso na área de estudo, os pontos amarelos são os locais com maior densidade de raios. Figura 5. Mapa temático da densidade de raios e isoietas, durante o período seco na área de estudo, os pontos amarelos são os locais com maior densidade de raios.

5 4 CONCLUSÕES Quanto à distribuição mensal, observou-se que em março/2008 foi o mês mais chuvoso, e o menos chuvoso foi em julho/2008. Quanto ao número de raios, o mês com maior número de raios detectados foi dezembro/2008 com raios/mês e o mês com menor numero de raios foi outubro/2007 com apenas 65 raios/mês.na distribuição sazonal, observa-se que trimestre mais chuvoso foi DJF, sendo esse, também, o trimestre com maior número de raios detectados durante o período em estudo.durante o período chuvoso o ano de 2007 choveu menos que em 2008, enquanto que o numero de raios em 2007 foi maior que em No período menos chuvoso, o numero de raios e a quantidade de chuva foram maior em 2008, em todos os trimestres. A distribuição espacial da densidade das descargas atmosféricas foi observada durante o período chuvoso e o período menos chuvoso,onde foram localizados pontos com densidade acima de 10 raios trimestralmente em todas as áreas, sendo que no trimestre DJF, a área /km2 no período chuvoso e acima de 15 raios/km2 no período seco ou menos chuvoso.esse aumento da atividade elétrica e a chuva durante o ano de 2008, pode ter sido influenciada pela Temperatura da Superfície do Mar TSM,ou podem estar relacionados com a formação de aglomerados convectivos já associados a Zona de Convergência do Atlântico Sul (ZCAS). 5 REFERÊNCIAS ALVES, J. M. B.; SERVAIN, J. CAMPOS, J. N. B Relationship between ocean climatic variability and rain-fed agriculture in northeast Brazil. Climate Research. Vol. 38: , 2009, doi: /cr NECHET, D. Dias de Trovoadas na Amazônia. Anais do VIII Congresso Brasileiro de Meteorologia e II Congresso Latino-Americano e Ibérico de Meteorologia. Vol. 1, pp , Belo Horizonte - MG, PINTO, JR. O., GARCIA, S. A. M, The Brazilian Integrated Lightning Detection Network RINDAT the third largest network in the world, II Workshop RINDAT GROUND. SOUZA, E. B.; KAYANO, M. T. & AMBRIZZI, T. The regional precipitation over eastern amazon/northeast Brazil modulated by tropical Pacific and Atlantic SST anomalies on weekly timescale. Rev. Bras. Meteor., São Paulo, v.19, n.2, p