II.5.1. MEIO FÍSICO. II Meteorologia. A. Introdução

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1 II.5.1. MEIO FÍSICO II Meteorologia A. Introdução A caracterização ambiental de uma determinada região representa uma importante ferramenta de planejamento do uso dos recursos naturais e de otimização de investimentos. Assim sendo, o presente estudo apresenta uma análise dos aspectos meteorológicos mais relevantes da Bacia de Camamu-Almada, mais precisamente, nas proximidades do Bloco BM-CAL-13. Para tanto, foram pesquisadas informações secundárias de bases regionais, assim como dados coletados in situ e analisados através de procedimentos estatísticos, de forma a atender às exigências da Coordenação Geral de Petróleo e Gás do Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e Recursos Renováveis (CGPEG/IBAMA). Os parâmetros abordados no estudo são: temperatura, precipitação, evaporação, umidade relativa, pressão atmosférica, insolação, regime de ventos e sistemas frontais. Primeiramente será realizada uma caracterização climática de larga e mesoescala, a partir de referências bibliográficas, com o intuito de contextualizar a dinâmica atmosférica da região e introduzir as principais feições influentes na região. Após a caracterização climática, serão descritos os aspectos metodológicos aplicados no trabalho, como descrição das fontes de dados utilizados, abrangência temporal, parâmetros analisados, etc. Logo após, as análises dos parâmetros meteorológicos serão apresentadas e por último, relacionadas entre si de forma a concatenar os resultados, na conclusão. B. Localização A Bacia de Camamu-Almada situa-se na porção sul do litoral do Estado da Bahia, limita-se ao norte pela cidade de Salvador (BA) e ao sul pela cidade de Ilhéus (BA). O Bloco BM-CAL-13 encontra-se a aproximadamente 60 km da costa, a nordeste do limite sul da bacia. A localização do Bloco BM-CAL-13 na Bacia de Camamu-Almada pode ser observada na Figura II Maio/2013 Revisão 00 II /46

2 FIGURA II Localização do Bloco BM-CAL-13 no litoral sul do Estado da Bahia. C. Caracterização climática A América do Sul apresenta características climáticas distintas, principalmente quanto ao seu regime de chuvas e temperaturas. Essa variabilidade climática está diretamente relacionada com as condições atmosféricas decorrentes da interação entre fenômenos pertencentes a várias escalas de tempo e espaço, que vão desde a planetária até a escala local. A relação entre o padrão da circulação atmosférica sobre a América do Sul e a distribuição espacial e temporal dos sistemas meteorológicos apresenta várias feições interessantes, tais como a Alta do Bolívia (AB), os Vórtices Ciclônicos (VCAS), a Zona de Convergência do Atlântico Sul (ZCAS), a Baixa do Chaco no verão interagindo com os sistemas frontais, ondas de frio que surgem na região equatorial e são chamadas de friagens no inverno e os Complexos Convectivos de Mesoescala (CCMs); e no Oceano Atlântico tropical, a ocorrência da Zona de Convergência Intertropical (ZCIT) (RI PRO06, 2007). Registra-se também a presença de sistemas de mesoescala como brisas marítimas e terrestres. A América do Sul é também uma região de forte interação meridional entre os trópicos e os extra-trópicos. As regiões tropicais e subtropicais da América do Sul sofrem influência direta do fenômeno ENOS (El Niño- Oscilação Sul). É importante ressaltar que embora exista essa relação direta para algumas regiões, tais como o norte da região Nordeste e o Sul do Brasil, o Estado da Bahia está em uma região que ainda pode sofrer alguma influência do ENOS. Características adicionais e descrições destes sistemas podem ser encontradas em Satyamurty et al. (1998) e Lima (1996). Maio/2013 Revisão 00 II /46

3 A penetração de frentes (ou sistemas frontais) frias é um mecanismo de grande impacto no clima do Sudeste brasileiro durante todo o ano e possuem importante papel na transferência de calor, momentum e umidade das altas para as baixas latitudes. De maneira geral, na América do Sul, os sistemas provenientes do Pacífico deslocam-se para leste adquirindo, depois da passagem pela Cordilheira dos Andes, uma componente em direção ao Equador. Esses sistemas podem avançar pelo continente ou deslocar-se para o oceano Atlântico. Apesar de se observar sistemas frontais durante todo o ano, é no verão que eles atuam de modo a causar muita precipitação ao se associar a outros tipos de sistemas que provocam chuvas na região: os sistemas convectivos. A convecção é provocada pela associação das altas temperaturas com a umidade do ar. Estes dois fatores favorecem a formação de nuvens, causando instabilidades e chuvas isoladas em forma de pancadas, principalmente no período da tarde. No inverno os sistemas frontais são mais frequentes e estão mais relacionados com a penetração de massas de ar frio (STECH & LORENZZETTI, 1992). A penetração de sistemas frontais na América do Sul é influenciada por vários fatores, tais como o posicionamento da Alta do Atlântico Sul, da Alta da Bolívia, em altos níveis, durante o verão, e de fenômenos como El Niño e La Niña. Durante o inverno, devido ao resfriamento do Hemisfério Sul e ao aquecimento do Hemisfério Norte, a ZCIT ocupa a sua posição mais setentrional (MARTIN et al., 1998). Nessas condições, os sistemas frontais e os distúrbios de leste, que são aglomerados convectivos trazidos pelos ventos alísios de sudeste em direção ao continente, atuam com mais frequência, atingindo toda a faixa leste da Bahia. No verão, o resfriamento do Hemisfério Norte e o aquecimento do Hemisfério Sul deslocam a ZCIT para uma posição mais ao Sul, curvando-a em direção ao continente (MARTIN et al., 1998). O deslocamento da ZCIT mais para Sul favorece a predominância dos ventos alísios de nordeste. Nesse período, os sistemas frontais não chegam a ultrapassar o Trópico de Capricórnio. No outono, os sistemas frontais voltam a atuar com certa frequência, fechando desta forma o ciclo anual de atuação dos principais sistemas atmosféricos no litoral do Estado da Bahia. Cabe acrescentar que o posicionamento latitudinal da ZCIT sobre o Atlântico pode ser afetado em função do fenômeno El Niño- Oscilação Sul (ENOS) (MARTIN et al., 1998). Outro sistema típico de verão é a Zona de Convergência do Atlântico Sul (ZCAS), fenômeno semiestacionário que se caracteriza pela presença de uma banda de nebulosidade orientada de noroeste-sudeste que se estende desde o sul da região Amazônica até a área central do Atlântico Sul. Na Figura II temse um exemplo do posicionamento da ZCAS. Tal fenômeno tem como consequência direta a incidência de chuva sob a banda de nebulosidade formada. Tais sistemas possuem importante papel na transferência de calor, momento e umidade dos trópicos para as latitudes mais altas. Maio/2013 Revisão 00 II /46

4 FIGURA II Imagem do satélite EUMETSAT/CPTEC, setorizada, no canal infravermelho, indicativa do posicionamento de uma ZCAS em 14/03/06 às 21Z. Fonte: CPTEC/INPE. Os mecanismos físicos envolvidos no acoplamento oceano-atmosfera sobre a região tropical ainda não são muito bem entendidos. O que se tem como consenso por parte da comunidade científica é que os padrões anormais observados no campo das anomalias de Temperatura da Superfície do Mar (TSM) surgem da dinâmica interna do próprio oceano (TRENBERTH, 1997). Além disso, são forçados pelos processos dinâmicos e termodinâmicos que ocorrem na atmosfera que, por sua vez, agem mecanicamente sobre os oceanos tropicais redistribuindo as anomalias de TSM que, por conseguinte, através dos fluxos de calor (evaporação, processos convectivos, formação de nuvens, etc.) forçam, simultaneamente, a atmosfera e provocam mudanças no campo de vento em baixos níveis. Estes mecanismos de retroalimentação, sob certas condições, produzem instabilidades no sistema acoplado (RI PRO06, 2007). O fenômeno El Niño-Oscilação Sul (ENOS) é um exemplo da manifestação dessa instabilidade. Portanto, o ENOS pode ser definido como sendo um fenômeno de escala global associado a um forte acoplamento oceano-atmosfera que se manifesta sobre o Oceano Pacífico Tropical, o qual consiste de uma componente oceânica, o El Niño ou La Niña, e uma componente atmosférica, a Oscilação Sul representada pela diferença entre a pressão ao nível do mar entre o Pacifico Central (Taiti) e o Pacifico do Oeste (Darwin/Austrália) (RI PRO06, 2007). Durante a ocorrência do fenômeno El Niño as interações oceano-atmosfera de grande escala que se processam no Oceano Pacífico Tropical, provocam modificações na circulação geral da atmosfera, isto é, na Célula de Walker e, consequentemente, mudanças nos padrões da circulação e da precipitação, que podem desencadear adversidades climáticas (secas, enchentes, temperaturas altas, etc.) em diversas regiões continentais ao redor do globo (RI PRO06, 2007). As influências deste sistema nas diferentes regiões do Brasil ainda são pouco compreendidas e estudadas. De acordo com o Centro de Previsão de Tempo e Estudos Climáticos (CPTEC) do Instituto Nacional Pesquisas Espaciais (INPE), durante o El-Niño, ocorrem secas severas na região nordeste do Brasil e precipitações abundantes no sul, já durante a La-Niña, ocorre o aumento da pluviosidade no Nordeste e secas severas no Sul. Maio/2013 Revisão 00 II /46

5 Em relação ao regime térmico, a região Nordeste possui temperaturas elevadas, com médias anuais entre 20ºC e 28ºC, tendo sido observadas máximas em torno de 40ºC no sul do Maranhão e Piauí. Os meses de inverno, principalmente junho e julho, apresentam mínimas entre 12ºC e 16ºC no litoral, e inferiores nos planaltos, tendo sido verificado 1ºC na Chapada da Diamantina após a passagem de uma frente polar (ANA, 2008). A pluviosidade na região é complexa e fonte de preocupação, sendo que seus totais anuais variam de mm até valores inferiores a 500 mm no Raso da Catarina, entre Bahia e Pernambuco, e na depressão de Patos na Paraíba. De forma geral, a precipitação média anual na região Nordeste é inferior a mm, sendo que em Cabaceiras, interior da Paraíba, foi registrado o menor índice pluviométrico anual já observado no Brasil, 278 mm/ano. Além disso, no sertão desta região, o período chuvoso é, normalmente, de apenas dois meses no ano, podendo, em alguns anos até não existir, ocasionando as denominadas secas regionais (ANA, 2008). D. Aspectos metodológicos A caracterização meteorológica do entorno do bloco BM-CAL-13 foi conduzida através da interpretação e análise de dados das seguintes fontes: Normais climatológicas de temperatura, precipitação, evaporação, umidade, pressão atmosférica e insolação, obtidas do Instituto Nacional de Meteorologia (INMET) da estação de Salvador - BA; Dados de temperatura do ar, precipitação, pressão atmosférica e umidade relativa na estação do INMET de Salvador (BA); Dados de ventos, temperatura do ar, precipitação, pressão atmosférica e umidade relativa das Reanálises II do NCEP/NCAR (National Centers for Environmental Prediction / National Center for Atmospheric Research); Dados de vento da Reanálise I do NCEP/NCAR (National Centers for Environmental Prediction / National Center for Atmospheric Research); Dados de frequência de passagem de sistemas frontais do Boletim Climanálise do Centro de Previsão de Tempo e Estudos Climáticos (CPTEC) do Instituto Nacional Pesquisas Espaciais (INPE); Projeto Sonda (Sistema de Organização Nacional de Dados Ambientais) do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE). Dados orbitais obtidos por escaterômetro (QuikScat) do National Aeronautics and Space Administration (NASA). Dados bibliográficos existentes para a região. Os dados do INMET foram obtidos das normais climatológicas, que fornecem médias mensais de parâmetros meteorológicos de um determinado local a cada 30 anos, caracterizando a distribuição dos dados dentro de uma faixa de incidência habitual. Serão apresentadas as normais climatológicas obtidas da estação mais próxima à região do bloco (estação de Salvador), situada nas coordenadas S e W, para os períodos de 1931 a 1960 e 1961 a 1990, perfazendo um total de 60 anos. Para avaliação da variabilidade dos parâmetros meteorológicos em maior frequência amostral, também foram utilizados os dados de temperatura, precipitação, umidade relativa e pressão atmosférica da estação meteorológica do INMET de Salvador BA, localizada em 13,05º S e 38,5º W. Estes dados foram coletados em intervalos de uma hora, entre janeiro de 2008 e março de Não estão disponíveis dados de Maio/2013 Revisão 00 II /46

6 evaporação e insolação para a estação do INMET de Salvador, sendo suas caracterizações feitas apenas em função das normais climatológicas descritas anteriormente. Os dados desta estação também foram utilizados na identificação de eventos extremos. Um limiar foi definido para cada variável analisada e valores fora desse limiar foram identificados como extremos. A escolha do limiar foi feita de duas maneiras diferentes, de acordo com a natureza da distribuição temporal dos parâmetros analisados. Para os parâmetros que oscilam simetricamente em torno da média (p. ex. temperatura) esse valor representa duas vezes o desvio padrão da série, acima e abaixo da média. Para parâmetros como, por exemplo, precipitação, que não variam simetricamente em torno de uma média, o limiar escolhido foi o valor sobre o qual se encontram apenas 0,1% das ocorrências. Os dados do NCEP utilizados para as análises de ventos foram obtidos do ponto de grade da reanálise-ii mais próximo ao Bloco BM-CAL-13, com observações a cada 6 horas, de janeiro de 1981 a dezembro de 2011, compreendendo dados. Para análise de extremos, foram utilizados os dados da reanálise-i de janeiro de 1948 a dezembro de 2011, novamente com observações de 6 em 6 horas. Os dados da reanálise-i foram utilizados nesta verificação de valores extremos devido ao maior tempo de amostragem, já os dados da reanálise-ii foram utilizados devido à maior robustez e confiabilidade dos dados. Com relação ao projeto R-2 (NCEP - DOE AMIP-II Reanalysis), trata-se de uma série global atualizada, de 1979 até o presente, que corrige os erros de processamento da Reanálise, utilizando um modelo de previsão e um sistema de assimilação de dados mais robustos. Assim, é gerada uma reanálise mais consistente e recomendada para usuários que eram afetados por alguns erros presentes anteriormente. Dentre estes erros, podemos citar as análises de transientes no Hemisfério Sul; o uso de temperaturas próximas à superfície e cobertura de neve sobre os continentes no Hemisfério Norte durante o inverno; análise da umidade dos solos; análises do balanço de neve; e sensibilidade das análises às mudanças no modelo de assimilação (KANAMITSU et al., 2002). Para análise do campo de vento na região, também foram utilizados dados obtidos pelo escaterômetro denominado SeaWinds abordo do satélite QuikScat da National Aeronautics and Space Administration (NASA). Os dados estão disponíveis a partir de julho de 1999 e encontram-se disponíveis na rede mundial de computadores. De forma complementar, para a análise da frequência da direção dos ventos ao longo do dia foram utilizados dados do Projeto Sonda (Sistema de Organização Nacional de Dados Ambientais) do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE). O CPTEC/INPE disponibiliza a climatologia horária do vento a 10 m de altura em aeródromos brasileiros. Para o estudo em questão foram utilizados dados do aeródromo de Ilhéus. A variação espacial dos parâmetros meteorológicos (temperatura, precipitação, umidade e pressão atmosférica) na região oceânica da bacia de Camamu-Almada, foi realizada através das médias sazonais da Reanálise II do NCEP para o período compreendido entre janeiro de 1979 e dezembro de Foram ainda analisados os dados de frequência de passagem de sistemas frontais obtidos da Climanálise do CPTEC. Para cada variável analisada, utilizaram-se dados de modelo e dados observados, algumas considerações devem ser feitas sobre esse aspecto metodológico. Além de diferenças a cerca do método de obtenção das variáveis - como erros de interpolação e erros de equipamento- os dados observados utilizados, tanto da estação do INMET de salvador quanto do projeto SONDA, no aeródromo de Ilhéus, são referentes às observações em terra, enquanto que os dados do NCEP são referentes a amostragens sobre o oceano. Logo, Maio/2013 Revisão 00 II /46

7 ressalta-se que as diferenças encontradas são resultado não apenas da natureza das fontes (modelo X observação) mas também da condição de superfície. Na Figura II observa-se a localização das estações de obtenção/medição de dados meteorológicos utilizados no estudo. FIGURA II Localização do Aeródromo de Ilhéus (Projeto SONDA), estação meteorológica (INMET) e pontos de grade do NCEP. A cidade de Ilhéus representa o limite sul da bacia de Camamu-Almada (área sombreada). Na Tabela II e Tabela II apresenta-se um resumo das fontes de dados utilizadas no estudo, abrangência temporal, frequência dos dados e as suas respectivas localizações. Maio/2013 Revisão 00 II /46

8 TABELA II Resumo dos parâmetros analisados, fontes e abrangência temporal e frequência dos dados utilizados. TA P PA U E I V SF INMET Salvador Normais climatológicas (médias mensais) nos períodos de 1931 a 1960, e 1961 a 1990; INMET Salvador Dados horários de janeiro de 2008 a março de 2010 SONDA Ilhéus NCEP/NCAR Médias mensais de janeiro de 1979 a dezembro de 2011 Médias sazonais de dados horários de direção e intensidade para o ano de Observações a cada 6 horas, dados de Jan/81 a Dez/11; Análise de extremos: dados a cada 6 horas no período de Jan/48 a Dez/11 CPTEC/INPE Boletim Climanálise - Passagem de frentes frias em Cabo Frio, entre Jan/96 e Dez/10 Legenda: TA = Temperatura do Ar; P = Precipitação; E = Evaporação; UR = Umidade Relativa; UE = Umidade Específica; PA = Pressão Atmosférica; V = Ventos; I = Insolação; SF = Sistemas Frontais. TABELA II Localização das fontes de dados utilizadas. Fontes Coordenadas Latitude Longitude Parâmetros INMET-Salvador 13º 01' S 38º 31' W TA, P, E, UR, PA e I NCEP-NCAR 14º 17.13' S 37º 50' W V NCEP-NCAR (área) 10º'S-20º'S 20º W - 45º W TA, P, UR, PA, V QuickSCAT/NASA (área) 12º S - 18º S 35º W - 40º W V SONDA 14º 48 S 39º W V Climanálise/CPTEC/INPE 22º 55.2 S W SF Legenda: TA = Temperatura do Ar; P = Precipitação; E = Evaporação; UR = Umidade Relativa; UE = Umidade Específica; PA = Pressão Atmosférica; V = Ventos; I = Insolação; SF = Sistemas Frontais. E. Temperatura Na Figura II são apresentados os valores de temperatura média para a estação de Salvador, obtidos das normais climatológicas do INMET. As curvas vermelhas representam as normais calculadas para o período de 1931 a 1960, enquanto as verdes o período de 1961 a Maio/2013 Revisão 00 II /46

9 FIGURA II Gráficos de temperatura (ºC) média obtidos das normais climatológicas do INMET (1931 a 1960 curva vermelha - e 1961 a 1990 curva verde) para a estação de Salvador. Fonte: INMET. Pode-se observar que os valores médios da temperatura das Normais para o período de 1961 a 1990 são mais elevados. No entanto, nota-se que ambos os períodos apresentam o mesmo comportamento de variabilidade sazonal. Na Figura II pode-se observar que a amplitude anual da temperatura média é de aproximadamente 3,5ºC. Os valores máximos ocorrem nos meses de fevereiro e março, e os mínimos em agosto, ficando respectivamente em 26,3 e 22,9 C no período de enquanto de , em torno de 26,7 e 23,6 C. Para avaliação das variações espaciais e sazonais da temperatura do ar na região da Bacia de Camamu- Almada, são apresentadas, na Figura II Erro! Fonte de referência não encontrada. e na Figura II , médias sazonais dos dados de temperatura do ar a 2 m de altitude, obtidos das Reanálises-II do NCEP. A Figura II mostra que, durante o período de verão (janeiro a março) a temperatura média na região do A Figura II mostra que, durante o período de verão (janeiro a março) a temperatura média na região do BM-CAL-13 situa-se entre aproximadamente 26 e 26,5ºC. No período de inverno junho a agosto - (Figura II ) a temperatura na área do bloco se encontra entre 23 e 23,5ºC. Verifica-se que nos dois períodos há um aumento da temperatura de oeste para leste na Bacia de Camamu-Almada. Maio/2013 Revisão 00 II /46

10 FIGURA II Temperatura do ar na Bacia de Camamu-Almada, durante o período de verão. Maio/2013 Revisão 00 II /46

11 FIGURA II Temperatura do ar na Bacia de Camamu-Almada, durante o período de inverno. De forma complementar, é apresentado na Tabela II a estatística básica dos dados utilizados, para todo o período e região analisada. TABELA II Estatística básica dos dados de temperatura para todo período (1979 a 2011) e para toda região analisada. Estação Média (ºC) Média máxima (ºC) Média mínima (ºC) Desvio Padrão (ºC) Verão Inverno 26,13 26,69 25,60 0,055 24,46 25,12 23,85 0,079 Fonte dos dados: Reanálise II NCEP/NCAR. Para análise da temperatura na região próxima ao BM-CAL-13, são apresentados os dados da estação do INMET de Salvador, no período de janeiro de 2008 a dezembro de Maio/2013 Revisão 00 II /46

12 Na Figura II é apresentada toda a série temporal, para avaliação da variabilidade da temperatura em maior frequência amostral. Para verificação de eventos extremos, foram adotados dois limites em torno da média (25,55ºC), um inferior (20,84ºC) e outro superior (30,26ºC) que, em módulo, correspondem a duas vezes o desvio padrão da média (2,35ºC). Como esperado, os dados apresentam tanto variações de alta frequência, da ordem de 1 dia, provocadas pelo aquecimento solar diário, como as variações de mais baixa frequência (período de 1 ano), associada aos ciclos sazonais (verão e inverno). FIGURA II Série temporal de temperatura do ar na estação de Salvador, para o período entre 2008 e A linha central (preta) representa a média de temperatura, e as linhas vermelhas correspondem a duas vezes o desvio padrão. Do total de observações de temperatura, 946 excederam o limite superior, com o mês de fevereiro apresentando o maior número de eventos extremos (234 ocorrências). O limite inferior foi ultrapassado 202 vezes e, desse total, 110 ocorreram no mês de agosto. F. Precipitação Na Figura II pode ser observado que os valores máximos de precipitação ocorrem entre os meses de abril e maio e os mínimos em janeiro. Para o período de , o máximo registrado foi de aproximadamente 300 mm observado no mês de maio em contraposição ao valor de 350 mm observado em , enquanto os mínimos ficaram em torno de 70 mm para o primeiro período e 100 mm para o último. Maio/2013 Revisão 00 II /46

13 FIGURA II Gráficos de precipitação (mm) obtidos das normais climatológicas do INMET (1931 a 1960 curva vermelha - e 1961 a 1990 curva verde) para a estação de Salvador. Fonte: INMET. Para avaliação das variações espaciais e sazonais da precipitação na região da bacia de Camamu-Almada, são apresentadas, na Figura II e na Figura II , médias sazonais dos dados de precipitação, obtidos a partir das Reanálises II do NCEP. No período de verão (Figura II ), que vai de janeiro a março, a taxa de precipitação acumulada mensal nas proximidades do BM-CAL-13 está entre 100 e 120 kg/m 2. No inverno (Figura II ), que vai de junho a agosto, a precipitação média nas vizinhanças do Bloco se encontra entre 80 e 90 Kg/m 2. Maio/2013 Revisão 00 II /46

14 FIGURA II Precipitação (kg/m 2 ) na região da Bacia de Camamu-Almada, durante o período de verão. Maio/2013 Revisão 00 II /46

15 FIGURA II Precipitação (kg/m 2 ) na região da Bacia de Camamu-Almada, durante o período de inverno. De forma complementar, é apresentada na Tabela II a estatística básica dos dados utilizados, para todo o período e região analisada. Os altos valores no desvio padrão de ambos os períodos são decorrentes da grande variabilidade espacial que este parâmetro apresenta na região analisada. Destaca-se que 1 Kg/m 2 equivale a 1 mm de precipitação. TABELA II Estatística básica dos dados de precipitação para todo período (1979 a 2011) e para toda região analisada. Estação Média (kg/m²) Média máxima (kg/m²) Média mínima (kg/m²) Desvio Padrão (kg/m²) Verão Inverno 90,04 126,87 41,00 5,321 74,59 111,59 37,13 2,629 Fonte dos dados: Reanálise II NCEP/NCAR. Maio/2013 Revisão 00 II /46

16 Para análise da precipitação em maior taxa amostral na região próxima ao BM-CAL-13, na Figura II são apresentados os dados horários da estação do INMET de Salvador, no período de janeiro de 2008 a dezembro de A linha vermelha indicada no gráfico representa o limite de precipitação de 11,6 mm, no qual, apenas 0,1% das ocorrências têm valor superior. FIGURA II Série temporal de precipitação na estação de Salvador, para o período entre janeiro de 2008 e março de A linha vermelha indica o limite definido para caracterização de eventos extremos. O gráfico indica um máximo de precipitação de 35mm ocorrendo no dia 10 de abril de Do total de eventos extremos ocorridos, o mês de julho e outubro apresentaram o maior número de ocorrências, com o total de 5. G. Evaporação Os valores de evaporação obtidos das normais climatológicas na estação de Salvador são apresentados na Figura II , a curva vermelha representa o período de 1931 a 1960 e a verde de 1961 a Os valores superiores de evaporação são observados no período de , de agosto a março, acima de 100 mm com o máximo sendo observado no mês de janeiro (cerca de 125 mm), enquanto o mínimo foi encontrado em maio (90mm). Para o período mais recente são notadas variações menos expressivas nos valores de evaporação, com amplitude de aproximadamente 25 mm, máximos em torno de 95 mm (janeiro) e mínimos próximos a 70 mm (maio). Embora o padrão apresentado pelas duas Normais tenha se mantido, as diferenças nos valores absolutos são significativas, com os máximos observados na Normal de 1961 a 1990 se aproximando dos mínimos observados na Normal de 1931 a Maio/2013 Revisão 00 II /46

17 FIGURA II Gráficos de evaporação (mm) obtidos das normais climatológicas do INMET (1931 a 1960 curva vermelha - e 1961 a 1990 curva verde) para a estação de Salvador. Fonte: INMET. H. Umidade relativa Na Figura II são apresentados os valores de umidade relativa obtidos das Normais Climatológicas do INMET para a estação de Salvador. Observa-se que a variação nos períodos de 1931 a 1960 (curva vermelha) e 1961 a 1990 (curva verde) não ultrapassa 2 unidades percentuais. Nota-se, no entanto, que os valores obtidos para o período mais recente são geralmente maiores que o período anterior, exceto para o mês de setembro. FIGURA II Gráficos de umidade relativa (%) obtidos das normais climatológicas do INMET (1931 a 1960 curva vermelha - e 1961 a 1990 curva verde) para a estação de Salvador. Fonte: INMET. Nota-se um padrão sazonal na variação anual da umidade relativa, com valores mais altos no período entre os meses de abril e junho, sendo a máxima de aproximadamente 83% observada no mês de maio (série de ). Os valores mais baixos são encontrados nos meses de janeiro e fevereiro, próximos a 78% (série de ). Maio/2013 Revisão 00 II /46

18 Para avaliação das variações espaciais e sazonais da umidade relativa do ar na região da bacia de Camamu- Almada, são apresentadas, na Figura II e na Figura II , médias sazonais dos dados de umidade relativa do ar a 2 m, obtidos a partir das reanálises-ii do NCEP. Durante o período de verão (janeiro a março) a umidade na área do bloco é de aproximadamente 75%. Para o inverno (junho a agosto), os valores foram mais altos, com umidade relativa média entre 79 e 80% na região do bloco BM-CAL-13. FIGURA II Umidade relativa (%) na região da bacia de Camamu-Almada, durante o período de verão. Maio/2013 Revisão 00 II /46

19 FIGURA II Umidade relativa (%) na região da bacia de Camamu-Almada, durante o período de inverno. De forma complementar, é apresentado na Tabela II a estatística básica dos dados utilizados, para todo o período e região analisada. TABELA II : Estatística básica dos dados de umidade relativa para todo período (1979 a 2011) e para toda região analisada. Fonte dos dados: NCEP. Estação Média (%) Média máxima (%) Média mínima (%) Desvio Padrão (%) Verão Inverno 74,33 79,59 70,89 0,81 77,12 81,74 73,50 0,19 Fonte dos dados: Reanálise II NCEP/NCAR. Na Figura II é apresentada toda a série temporal, para avaliação da variabilidade da umidade relativa em maior frequência amostral. No gráfico a linha preta indica a média de umidade (77,10%), enquanto, para avaliar eventos extremos, as linhas vermelhas indicam no gráfico os limites superiores, média mais duas vezes o desvio padrão (~94,78%) e inferiores, média menos duas vezes o desvio padrão (~59,40). Maio/2013 Revisão 00 II /46

20 FIGURA II Série temporal de umidade relativa do ar na estação de Salvador, para o período entre janeiro de 2008 e março de O gráfico indica um máximo de umidade de ~99%, ocorrendo no dia 6 de maio de 2008, e um mínimo de ~47% verificado no dia 15 de setembro de Os eventos máximos que ultrapassaram o limite superior ocorreram nos meses de maio (22 ocorrências), abril (4 ocorrências) e junho (2 ocorrências). Dos 57 eventos extremos, o mês de novembro foi o que apresentou mais ocorrências (17). I. Pressão atmosférica Os valores mensais de pressão atmosférica obtidos das normais climatológicas na estação de Salvador são apresentados na Figura II , onde a curva vermelha representa o período de 1931 a 1960 e a verde de 1961 a FIGURA II Gráficos de pressão atmosférica (hpa) obtidos das normais climatológicas do INMET (1931 a 1960 curva vermelha - e 1961 a 1990 curva verde) para a estação de Salvador. Fonte: INMET. Maio/2013 Revisão 00 II /46

21 Nota-se uma variação sazonal clara nos valores de pressão atmosférica, com valores mais altos entre os meses de junho e setembro, e os menores, entre dezembro e março. Os máximos foram registrados em julho, com valores de cerca 1011,5 e 1013 hpa para os períodos de e de , respectivamente. Os mínimos ocorreram nos meses de dezembro e em março, com valores de aproximadamente 1007 e 1005,5 hpa, respectivamente, para o primeiro e último períodos avaliados. Para avaliação das variações espaciais e sazonais da pressão atmosférica na região da bacia de Camamu- Almada, são apresentadas, na Figura II e na Figura II , médias sazonais dos dados de pressão atmosférica, obtidos a partir da reanálise-ii do NCEP. Como poderá ser verificado nas figuras apresentadas a seguir, tanto para o período de verão (II ) quanto para o período de inverno (Figura II ) o padrão espacial apresentado pelo parâmetro é praticamente o mesmo. FIGURA II Pressão atmosférica (hpa) na região da bacia de Camamu-Almada, durante o período de verão. Maio/2013 Revisão 00 II /46

22 FIGURA II Pressão atmosférica (hpa) na região da bacia de Camamu-Almada, durante o período de inverno. De forma complementar, é apresentado na Tabela II a estatística básica dos dados utilizados, para todo o período e região analisada. TABELA II : Estatística básica dos dados de pressão atmosférica para todo período (1979 a 2011) e para toda a região analisada. Estação Média (hpa) Média máxima (hpa) Média mínima (hpa) Desvio Padrão (hpa) Verão Inverno 1014, , ,80 0, , , ,14 0,264 Fonte dos dados: Reanálise II NCEP/NCAR. Para avaliação da variabilidade da Pressão Atmosférica em maior frequência amostral, na Figura II é apresentada toda a série temporal deste parâmetro, na estação de Salvador. Maio/2013 Revisão 00 II /46

23 Para verificação de eventos extremos, foram adotados dois limites em torno da média (~1008,3 hpa), um inferior (1002,6 hpa) e outro superior (~1014 hpa), que em módulo correspondem a duas vezes o desvio padrão da média (~2.85 hpa). FIGURA II Série temporal de pressão atmosférica na estação de Salvador, para o período 2008 e A linha central (preta) representa a média de pressão, e as linhas vermelhas correspondem a duas vezes o desvio padrão. O gráfico indica um máximo de pressão de 1016hPa, ocorrendo no dia 27 de julho de 2008, e um mínimo de 998 hpa verificado no dia 7 de abril de O mês de julho aparece como o mês com maior número de eventos máximos, enquanto que o mês de dezembro apresentou maior ocorrência de eventos mínimos. J. Insolação A média de insolação para a estação do Salvador Figura II apresenta valores máximos para o mês de janeiro. A menor média é registrada no mês de junho entre 1961 e 1990 e em maio no período de 1931 a Maio/2013 Revisão 00 II /46

24 FIGURA II Insolação na estação de Salvador. Fonte: INMET. K. Direção e intensidade dos ventos Particularmente, sobre a América do Sul, a circulação atmosférica modifica-se significativamente da estação de verão para a de inverno. Em baixos níveis (850 hpa) no inverno, observa-se o Anticiclone Subtropical do Atlântico Sul (ASAS) mais forte que no verão, e deslocado para oeste (Figura II ) (RI PRO06, 2007). (a) (b) FIGURA II Campos médios sazonais do vento no nível de 850 hpa (m/s) referentes ao período de verão (a) e inverno (b). Fonte dos dados: reanálise do NCEP/NCAR. O padrão de ventos no litoral da Bahia é dominado por dois fenômenos meteorológicos de larga escala, o ASAS e os ventos alísios. Durante o verão, quando o ASAS encontra-se deslocado relativamente para leste e a ZCIT (Zona de Convergência Inter Tropical) encontra-se relativamente mais ao sul, os ventos na região são associados à borda oeste do ASAS com predominância de ventos de NE e E. Durante o inverno, a ZCIT Maio/2013 Revisão 00 II /46

25 encontra-se mais ao norte e o ASAS mais a oeste, predominam os ventos de sudeste, associados aos alísios, mais intensos e definidos nesse período. Esse padrão é perturbado na passagem de frentes frias, quando ventos do quadrante sul são observados na região. Ventos associados aos alísios e ao ASAS são ventos regulares e constantes, com intensidade fraca. A intensidade dos ventos na faixa litorânea é praticamente constante durante todos os meses do ano, com suave crescimento de seus valores no período de setembro a novembro (DOMINGUEZ et al. 1992). Os padrões característicos de inverno e verão podem ser observados na Figura II (a) e (b). Em toda a faixa que vai desde Ilhéus a Camamu, a intensidade dos ventos medida é considerada baixa e não ultrapassa 6,0 m/s, predominando os ventos alísios de sudeste (DOMINGUEZ et al. 1992). (a) (b) FIGURA II Direção e intensidade (m/s) típicas do vento na região do bloco BM- CAL-13, período de inverno (a) e verão (b). Fonte de dados: NCEP/NCAR. Dados orbitais confirmam o padrão observado nos dados do NCEP, como pode ser verificado na Figura II (a) e (b) elaborada com dados obtidos pelo sensor SeaWinds abordo do satélite QuikScat da NASA. Maio/2013 Revisão 00 II /46

26 (a) (b) Figura II Direção e intensidade (m/s) típicas do vento na região do bloco BM-CAL- 13, período de inverno (a) e verão (b). Para a caracterização dos ventos na região da bacia Camamu-Almada, e do Bloco BM-CAL-13 foram utilizados os dados da Reanálise II do NCEP, a 10 metros de altitude, do ponto de grade mais próximo do bloco, obtidos a cada 6 horas, de janeiro de 1981 a dezembro de 2011 (30 anos), compreendendo dados. Com relação ao projeto R-2 (NCEP - DOE AMIP-II Reanalysis), trata-se de uma série global atualizada, de 1979 até 2011, que corrige os erros de processamento da Reanálise, utilizando um modelo de previsão e um sistema de assimilação de dados mais robustos. Assim, é gerada uma reanálise mais consistente e recomendada para usuários que eram afetados por alguns erros presentes anteriormente. Dentre estes erros, podemos citar as análises de transientes no Hemisfério Sul; o uso de temperaturas próximas à superfície e cobertura de neve sobre os continentes no Hemisfério Norte durante o inverno; análise da umidade dos solos; análises do balanço de neve; e sensibilidade das análises às mudanças no modelo de assimilação (KANAMITSU et al., 2002). Considerando a média ao longo de todo o período de 1981 a 2011 (Figura II ), verifica-se que os ventos de E, NE e SE são predominantes em toda região oceânica e costeira do Estado da Bahia, como pode ser observado na Erro! Fonte de referência não encontrada.. Observa-se que na latitude do bloco BM-CAL- 3 os ventos predominantes são os de E, seguidos pelos ventos de SE e NE com contribuição equivalente. Na porção mais ao sul da Bahia, verifica-se que há um maior percentual de ventos de NE (associados ao ASAS), enquanto que na região norte do Estado há uma maior ocorrência de ventos de sudeste (associados aos alísios). Este fato indica a posição intermediária do bloco, entre a predominância da influência dos alísios e do ASAS. Maio/2013 Revisão 00 II /46

27 FIGURA II Histograma direcional dos ventos na região do Estado da Bahia de 1981 a Maio/2013 Revisão 00 II /46

28 Para complementar o entendimento do regime dos ventos na região do Bloco BM-CAL-13 é apresentada a Tabela II com a distribuição conjunta de intensidades e direções dos ventos da Reanálise-II do NCEP no ponto de grade mais próximo ao Bloco BM-CAL-13. Nesta, estão representadas as seguintes faixas de direções: N (337,5º-22,5º), NE (22,5º-67,5º), E (67,5º-112,5º), SE (112,5º-157,5º), S (157,5º-202,5º), SW (202,5º-247,5º), W (247,5º-292,5º) e NW (292,5º-337,5º). TABELA II Tabela de ocorrência conjunta dos dados da Reanálise-II do NCEP no período entre 1981 e Direção -> Intensidade (m/s) N NE E SE S SW W NW Total Freq (%) > 13,0 Total Freq (%) , , , , , , ,41 19,46 50,23 25,37 3,23 0,15 0,06 0,10 Fonte dos dados: Reanálise II NCEP/NCAR. Nos 30 anos analisados, fica evidenciada a predominância de ventos de leste com 50,23% das ocorrências ( observações), seguido pelos ventos de Sudeste com 25,37% ( observações) e Nordeste com 19,46 % das ocorrências (8.528 observações). A classe de intensidades entre 5,5 e 8 m/s foi a mais observada em todo o conjunto de dados, com 46,04% das ocorrências, seguida pela classe de intensidades entre 3 e 5,5 m/s, com 24,41% das ocorrências. Para avaliação das variações sazonais dos ventos na região do BM-CAL-13, são apresentadas as rosas dos ventos elaboradas com os dados da reanálise-ii do NCEP para o período de janeiro a junho (Figura II ) e de julho a dezembro (Figura II ), para o ponto mais próximo do bloco BM-CAL-13. Maio/2013 Revisão 00 II /46

29 FIGURA II Rosa dos Ventos (m/s) para os meses de janeiro a junho. Maio/2013 Revisão 00 II /46

30 FIGURA II Rosa dos Ventos (m/s) para os meses de julho a dezembro. Maio/2013 Revisão 00 II /46

31 Ao longo de todo o ano são observados ventos de E, SE e NE. O período que vai de outubro a março apresenta um maior percentual de ventos de E e NE. De abril a setembro os ventos são preferencialmente de E e SE. A estatística mensal, apresentada na Tabela II , permite identificar a variabilidade apresentada pelo vento ao longo do ano. TABELA II Estatística mensal dos ventos na região do Bloco BM-CAL-13. Meses Direção média Intensidade média (m/s) Desvio Padrão da intensidade Máxima Absoluta (m/s) Média das Máximas (m/s) % ventos de sul Jan 76 6,86 2,06 14,32 11,48 0,30 Fev 85 6,51 2,02 12,43 10,93 0,80 Mar 83 6,03 2,00 13,00 10,59 1,53 Abr 104 5,82 1,94 13,33 10,27 5,83 Mai 115 6,19 2,07 14,34 11,21 8,71 Jun 120 6,61 1,95 14,32 11,12 5,47 Jul 120 6,89 2,02 15,88 11,60 5,43 Ago 115 7,03 1,87 15,45 11,69 4,17 Set 99 6,85 1,78 14,08 10,95 1,67 Out 83 6,84 1,89 13,81 11,23 1,77 Nov 72 7,09 1,98 13,67 11,40 0,78 Dez 69 7,06 2,09 15,94 11,87 0,19 Fonte dos dados: Reanálise II NCEP/NCAR. Observa-se que, em média, os ventos variam entre E e SE ao longo de todo o ano. A intensidade média apresenta grande constância ao longo do ano com valores variando de 5,82 m/s em abril a 7,09 m/s em novembro. A intensidade máxima também não apresenta grande variação ao longo dos meses, com amplitude máxima de variação de 3,51 m/s entre o mês de fevereiro e dezembro. O período compreendido entre setembro e abril apresenta direção predominante E, e no período entre maio e agosto, os ventos predominantes são de SE. De forma complementar, a Figura II apresenta a climatologia mensal de intensidade máxima por direção associada. Pode-se observar que eventos extremos na região podem ocorrer associados tanto às direções predominantes do vento (E, SE), quanto à direção Sul, possivelmente relacionados com passagens de frentes frias na região. Maio/2013 Revisão 00 II /46

32 FIGURA II Intensidade máxima por direção associada, por meses do ano. Da mesma forma foram utilizados dados orbitais do sensor SeaWinds abordo do satélite QuikScat da NASA. Uma série temporal entre os anos de 2000 e 2007 foi construída utilizando o ponto de grade mais próximo do Bloco BM-CAL-13, permitindo a elaboração do histograma direcional apresentado na Figura II FIGURA II Rosa dos Ventos (m/s) para o período entre 2000 e Maio/2013 Revisão 00 II /46

33 Observa-se a predominância dos ventos de leste ao longo do período analisado, com intensidades superiores as encontradas nos dados da Reanálise do NCEP, apresentando intensidades típicas de 6 a 8 m/s. A partir dos dados do Projeto Sonda (Sistema de Organização Nacional de Dados Ambientais) do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) foi possível analisar o comportamento do vento ao longo do dia. O CPTEC/INPE disponibiliza a climatologia horária do vento a 10 m de altura dos aeródromos brasileiros, com as médias sazonais de 2002 e médias anuais de 2001 e A seguir na Figura II até Figura II são apresentadas as médias sazonais de 2002 dos dados coletados no aeródromo de Ilhéus. Ressalta-se que o horário contido nos gráficos são referentes ao horario UTC (Tempo Universal Coordenado), para transformar em hora local basta subtrair 3 horas. FIGURA II Climatologia horária de direção e intensidade do vento nos meses de dezembro, janeiro e fevereiro do ano de Fonte: CPTEC/INPE. Observa-se que neste período, durante a madrugada, o vento gira de leste para oeste. Próximo ao nascer do sol, por volta de 6 horas da manhã, o vento volta a girar em direção a leste, permanecendo neste quadrante de forma continua, a partir da 11 horas da manhã, até o inicio da noite. É no período da tarde que o vento apresenta as maiores intensidades. Maio/2013 Revisão 00 II /46

34 FIGURA II Climatologia horária de direção e intensidade do vento nos meses de março, abril e maio do ano de Fonte: CPTEC/INPE. Observa-se que, entre os meses de março, abril e maio, a brisa de oeste permanece até aproximadamente 9 horas da manhã, a partir daí, o vento começa a girar até estabelecer a direção Sudeste no período da tarde, quando atinge as maiores intensidades. Maio/2013 Revisão 00 II /46

35 FIGURA II Climatologia horária de direção e intensidade do vento nos meses de junho, julho e agosto do ano de Fonte: CPTEC/INPE. Observa-se também neste período um sinal claro de brisa, com os ventos de oeste girando para Sudeste entre 10 e 11 horas da manhã. Maio/2013 Revisão 00 II /46

36 FIGURA II Climatologia horária de direção e intensidade do vento nos meses de setembro, outubro e novembro do ano de Fonte: CPTEC/INPE. Neste período observa-se um giro no vento durante a madrugada, de leste para oeste, voltando à direção leste entre 9 e 10 horas da manhã. A análise da climatologia horária dos dados do aeródromo de Ilhéus indica um sinal claro de brisa na região, com ventos de oeste, vindos de terra, ao longo da madrugada, e ventos mais intensos de sudeste, no inverno, e leste-nordeste no verão, ao longo da tarde. L. Sistemas frontais A região de estudo é frequentemente influenciada pela passagem de sistemas frontais, comumente chamadas de frentes frias. Esses sistemas são formados quando as massas de ar frio, provenientes do sul do Atlântico se deslocam de encontro às massas de ar quente localizadas nos trópicos. Esse encontro cria uma região de instabilidade com intensa atividade convectiva, onde ocorre a formação de nuvens de acentuado desenvolvimento vertical, como cumulunimbus (CB), provocando pancadas de chuvas e, algumas vezes, rajadas de vento em superfície. No setor quente da frente, a intensidade média do vento é de 5 m/s, variando sua a direção predominante de nordeste para noroeste com a aproximação da frente. Imediatamente após a passagem do sistema frontal, o vento tem direção sudoeste com intensidades em torno de 8 m/s. Aproximadamente um dia após a passagem da frente pela região, o vento novamente gira no sentido antihorário de sudoeste para nordeste (STECH & LORENZETTI, 1992). Maio/2013 Revisão 00 II /46

37 A seguir é apresentado o campo de vento ao longo de doze dias seguidos do mês de maio de 2004 (Figura II a Figura II ,quando um sistema frontal atingiu a região do Bloco BM-CAL-13. São campos médios diários resultantes de duas passagem diárias do satélite QuikScat da NASA. (a) (b) (c) (d) FIGURA II Direção e intensidade dos ventos na região do Bloco BM-CAL-13 nos 4 primeiros dias da passagem de um sistema frontal. Maio/2013 Revisão 00 II /46

38 (a) (b) (c) (d) FIGURA II Direção e intensidade dos ventos na região do Bloco BM-CAL-13 nos 4 dias intermediários da passagem de um sistema frontal. No quadro (a) observa-se a condição de bom tempo com a presença de ventos do quadrante NE antes da aproximação do sistema frontal. Nos quadros (b) e (c) observa-se o giro anti-horário do vento chegando ao quadrante N-O e uma intensificação que caracteriza a situação pré-frontal. Com a passagem da frente os ventos chegam do quadrante S-O com intensidades mais fortes. Maio/2013 Revisão 00 II /46

39 (a) (b) (c) (d) FIGURA II Direção e intensidade dos ventos na região do Bloco BM-CAL-13 nos 4 últimos dias da passagem de um sistema frontal. No quadro (a) está estabelecida a circulação ciclônica com ventos intensos do quadrante S-O. No quadro (b) observa-se o inicio de dissipação do sistema, que pode ser observada no quadro (c), associado a um período de calmaria. No quadro (d) o vento completa o giro anti-horário, restabelecendo a condição de bom tempo com ventos do quadrante N-E. Eventos extremos de vento frequentemente estão associados à passagem de sistemas frontais. Para uma análise da recorrência deste fenômeno na região de estudo é apresentado na Tabela II o histórico de passagem de sistemas frontais na cidade de Ilhéus entre os anos de 1999 a 2010, obtidas através dos boletins Climanálise, elaborados e disponibilizados pelo CPTEC. Maio/2013 Revisão 00 II /46

40 TABELA II Passagem de sistemas frontais na região de Ilhéus. Mês / Ano Total Média Janeiro Fevereiro Março Abril Maio Junho Julho Agosto Setembro Outubro Novembro Dezembro Total , , , , , , , , , x , x , x , Observa-se na Figura II , elaborada com a mesma fonte de dados, que existem expressivas variações interanuais na frequência da passagem de frentes por essa região. Fatores climáticos de larga escala como a ocorrência de El-Niño ou La-Niña podem explicar tais variações. Maio/2013 Revisão 00 II /46

41 FIGURA II Número total de ocorrência de frentes por ano. Observa-se que a frequencia de ocorrência de sistemas frontais na região foi superior nos anos de 1999, 2000 e A Figura II apresenta a estatística mensal do número de passagens de sistemas frontais na região do bloco no período analisado (1999 a 2010). Observa-se, a partir desta, que os meses de dezembro a março, característicos de verão, apresentam menor incidência desses sistemas na região de estudo, enquanto que o mês de maio, apresentou a maior constância na incidência de frentes frias, totalizando o maior número de ocorrências (22). Maio/2013 Revisão 00 II /46

42 FIGURA II Numero de ocorrência de sistemas frontais (eixo y) ao longo do ano entre os anos de 1996 e M. Condições extremas de vento Através dos 63 anos ( ) de dados da Reanálise do NCEP podemos ter uma boa estimativa da ocorrência de eventos extremos por longos períodos de tempo na região próxima ao Bloco BM-CAL-13. A partir da ocorrência conjunta de direção e intensidade dos ventos (Tabela II ), podemos verificar que das observações, apenas 65 indicaram ventos com intensidades superiores a 13 m/s. Destes eventos, 65% (42 ocorrências) correspondem a ventos de S, estando provavelmente associadas à passagem de sistemas frontais na região. Maio/2013 Revisão 00 II /46