ESTUDO DA VARIABILIDADE CLIMÁTICA NO ESTADO DO RIO GRANDE DO SUL, ATRAVÉS DAS REPETIÇÕES DE ANOMALIAS DE TEMPERATURAS MÍNIMAS DIÁRIAS

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1 ESTUDO DA VARIABILIDADE CLIMÁTICA NO ESTADO DO RIO GRANDE DO SUL, ATRAVÉS DAS REPETIÇÕES DE ANOMALIAS DE TEMPERATURAS MÍNIMAS DIÁRIAS André Moura Gonçalves Centro de Pesquisas Meteorológicas - UFPel Av. Ildefonso Simões Lopes, 2751, Arco-Íris, Pelotas-RS, andre@cpmet.ufpel.tche.br ABSTRACT With the objective of analyzing the climatic variability, they were used in this work data of daily minimum temperatures, for the period from 1961 to 1996, in 05 (five) meteorological stations of the State of Rio Grande do Sul. The seasonal relative repetitions of the anomalies of daily minimum temperatures were calculated, for the whole observation period. The analysis of the results showed to exist a significant seasonal difference, between the summer and the winter. It was also observed a great variability of the daily minimum temperature, in the winter. INTRODUÇÃO O conhecimento da variabilidade do clima no Rio Grande do Sul torna-se importante pelo fato dele ser um estado que tem como principais características econômicas a agricultura e agropecuária. Segundo Buriol et al. (1974) a variabilidade dos elementos climáticos constitui um fator importante de julgamento para a caracterização dos valores médios dos elementos meteorológicos de maior influência no crescimento e desenvolvimento dos vegetais. Buriol et al. (1974) estudaram a variabilidade das temperaturas médias mensais e sazonais no Rio Grande do Sul e observaram um maior desvio padrão no inverno. Estefanel et al. (1978) analisaram a variabilidade e probabilidade de ocorrência de temperaturas mínimas absolutas do ar no estado do Rio Grande do Sul. Eles apontam que as temperaturas mínimas absolutas são mais prejudiciais devido à sua época de ocorrência do que pela sua intensidade. Buriol et al. (1989) caracterizaram o comportamento das temperaturas mínimas diárias do ar ao longo do ano para Santa Maria(RS), utilizando o valor normal do mês mais frio, que é de 9.3 ºC, como ponto de partida para determinar os limites térmicos das sequências de dias com temperaturas mínimas baixas e altas, e assim classificar os invernos e caracterizar os períodos frios. Kim (1996) estudou a variabilidade das características das temperaturas mensais(máxima e mínima) para região sul do Brasil, onde encontrou alterações significativas no regime térmico da região. Analisando dados de precipitação para o Rio Grande do Sul, Conrado (1998) mostrou que as frequências das chuvas diárias aumentam de sul para norte e de oeste para leste. Com o objetivo de estudar a variabilidade do clima no Rio Grande do Sul, Gonçalves e Marcelino (1999), analisaram as repetições sazonais das anomalias de temperaturas máximas diárias. Os autores encontraram uma maior variabilidade no inverno e uma grande influência marítima na temperatura na variabilidade da temperatura, em áreas Diniz e Saldanha (1999) Analisando a influência do evento anômalo La Niña, no regime de precipitação e temperatura na cidade de Pelotas(RS), observaram que de 10 eventos estudados, 60 % das precipitações mensais ficaram abaixo da normal e apenas 10 % acima. Para a temperatura, 70 % dos valores mensais ficaram abaixo da normal e 10 % acima. O objetivo deste trabalho, que é parte de uma dissertação de mestrado, é realizar um estudo preliminar da variabilidade climática, através da análise das repetições relativas sazonais das anomalias de temperaturas mínimas diárias, em regiões distintas do Rio Grande do Sul. MATERIAL E MÉTODOS Neste trabalho foram utilizados dados de temperaturas mínimas diárias, para 05(cinco) estações meteorológicas localizadas em regiões distintas do Rio Grande do Sul, fornecidos pelo 8º Distrito de Meteorologia de Porto Alegre (8º DISME). A localização das estações meteorológicas está representada na Tabela 1. O período de dados é de 1961 a 1996, sendo que em algumas estações existem falta de dados em alguns dias. No caso de falta de dados acima de 20 % em um determinado mês, este é eliminado. 1231

2 Tabela 1. Relação das estações meteorológicas de superfície, fornecidas pelo (8º DISME). Código Estação Latitude Longitude Altitude Período (Sul) (Oeste) (Metros) Bagé 31º 20' 54º 06' Iraí 27º 11' 53º 14' Santa Maria 29º 42' 53º 48' Torres 29º 20' 49º 44' Uruguaiana 29º 45' 57º 05' Para a obtenção de todos os resultados necessários nesta trabalho, foram desenvolvidos programas computacionais em linguagem Fortran. Inicialmente, calculou-se a temperaturas mínimas médias diárias, para o periodo de 1961 a 1996 e para todas as estações meteorológicas pela seguinte equação: T i N j= = 1 T N i, j i=1, 2,3,...,31, j=1, 2, 3...N onde: Ti,j é o valor da temperatura mínima no dia juliano i do ano j e seja N o número de anos da série de dados. Em seguida foram calculadas as anomalias, as quais são obtidas pela diferença entre a temperatura mínima diária observada e a temperatura mínima média diária, isto é, Ti Ti, resultando uma matriz de anomalias para cada estação meteorológica, análogas a matriz de temperaturas mínimas diárias. Considerando os valores dessas anomalias, foram definidos cinco classes ou intervalos, os quais, em ordem crescente são os seguintes: < -3, [-3,-1), [-1,+1], (+1,+3] e > 3. Os valores das anomalias pertencentes ao intervalo [-1,+1] foram definidos como valores oscilando em torno da média. Os valores pertencentes aos intervalos [-3,-1) e (+1,+3] foram definidos como valores abaixo da média e acima da média respectivamente. Finalmente, os valores pertencentes aos intervalos < -3 e > 3, foram definidos como muito abaixo da média ou muito acima da média respectivamente. Após as definições destes intervalos foram calculadas as repetições relativas das anomalias de temperaturas mínimas diárias. Os cálculos foram feitos dos seguinte modo: Considera-se um determinado mês de um determinado ano, conta-se o número de casos de anomalias pertencentes a cada intervalo e divide-se esse número de casos de anomalias pelo número de dias do mês considerado, obtendo-se dessa forma a frequência relativa mensal para cada intervalo. Isto foi feito para cada mês do ano, para todos os anos individualmente e para cada estação meteorológica selecionada. Depois foram calculadas as médias mensais e média anual dessas repetições relativas de anomalias ou (frequências relativas de anomalias de temperaturas mínimas diárias), para todo o período de observação, ou seja, 1961 a 1996 RESULTADOS E DISCUSSÃO Para analisar os resultados das repetições relativas mensais das anomalias diárias, considerou-se 4 (quatro) trimestres: Dezembro, Janeiro e Fevereiro(DJF), Março, Abril e Maio(MAM), Junho, Julho e Agosto(JJA), Setembro, Outubro e Novembro(SON), o que correspondem respectivamente ao verão, outono inverno e primavera. Em seguida fez-se a média trimestral para verificar alguma característica sazonal significativa, principalmente no trimestre de verão(djf) e inverno(jja). Os resultados são apresentados na tabela 3, onde temos os valores para o verão, primavera, outono e inverno, para as 5(cinco) estações meteorológicas. 1232

3 Tabela 3. Repetições relativas sazonais das anomalias de temperaturas mínimas diárias no Rio Grande do Sul, período de 1961 a (os valores estão em % ) Uruguaiana Iraí Santa Maria Bagé Torres Verão < [-3,-1) [-1,+1] (+1,+3] > Outono < [-3,-1) [-1,+1] (+1,+3] > Inverno < [-3,-1) [-1,+1] (+1,+3] > Primavera < [-3,-1) [-1,+1] (+1,+3] > VERÃO: Analisando a tabela 3, podemos observar que os maiores valores das repetições relativas sazonais das anomalias de temperaturas mínimas diárias ocorrem no intervalo [-1,+1], na maioria das estações meteorológicas, com exceção para Irai e Santa Maria onde os maiores valores, ocorrem no Intervalo (+1,+3]. O valor máximo, para o intervalo [-1,+1], ocorre em Torres (39 %) e diminui rapidamente de magnitude quando nos deslocamos para as estações mais continentais, atingindo um mínimo de 26% em Bagé e Santa Maria, vindo novamente a aumentar a medida que nos deslocamos para o norte e oeste, alcançando um valor de 29 % em Iraí e 31 % em Uruguaiana. Os menores valores ocorrem nos intervalos < -3 e > 3. Um valor mínimo de 3% é observado em Torres, para o intervalo > 3, aumentando rapidamente para 13 e 15 % em Santa Maria e Bagé, diminuindo novamente para 11 e 10 % e em Uruguaiana e Irai. Para o intervalo < -3, o menor valor ocorre novamente em Torres(8%), nas outras estações os valores são maiores e distribuem-se de uma maneira mais uniforme. Observa-se também, valores bastante elevados para o intervalo (+1,+3] onde, Iraí com 31 % das repetições das anomalias neste intervalo e Torres com 30%, apresentam valores mais elevados do que em todos os outros intervalos. Estes resultados mostram, através da analise da Tabela 3, que há uma pequena variabilidade no campo das temperaturas mínimas diárias para o verão, no Rio Grande do Sul, pois os valores das repetições sazonais de suas anomalias diárias para o Intervalo [-1,+1], valores em torno da média diária, são bastante elevados se comparados com os valores para os intervalos < - 3 e > 3. Também fica evidente da Tabela 3, a influência marítima na variabilidade do campo das temperaturas, em áreas litorâneas, onde podemos observar que em Torres os valores das repetições sazonais das anomalias para o intervalo [-1,+1] são maiores que os valores das outras estações meteorológicas, situadas em áreas mais continentais, no caso dos intervalos < -3 e > 3 ocorre o contrário. OUTONO: Aqui podemos observar que os valores não diferem muito entre si e nem de uma estação para outra, nos intervalos < -3, [-1,+1], (+1,+3]e > 3,, exceto em Torres, onde para o intervalo [-1,+1] o valor é bastante alto (31%), 1233

4 se comparado com os demais. No intervalo [-3,-1) aparecem os menores valores das repetições relativas sazonais das anomalias, com exceção de Torres novamente, onde o valor de 17% para este intervalo é maior que os valores nos intervalos < -3 e > 3. Podemos perceber neste caso, uma variabilidade maior que no verão, em todas as estações meteorológicas (veja os intervalos < -3 e > 3). Esta variabilidade é mais significativa em áreas continentais e menos significativa em áreas INVERNO: Pode-se ver de imediato que os maiores valores ocorrem nos intervalos < -3 e maior > 3 na maioria das estações e que não diferem muito se comparamos um intervalo com outro. Observa-se também que os menores valores (20%) ocorrem em Torres, aumentando rapidamente de magnitude quando nos deslocamos para dentro do continente e distribuindo-se de maneira mais uniforme nas estações continentais, alcançando um valor máximo de 31% para o intervalo > 3, em Uruguaiana. Os menores valores ocorrem nos intervalos [-3,-1), [-1,+1] e (+1,+3], com exceção de Torres que possui os maiores valores (22%) nos intervalos [-1,+1] e (+1,+3]. Fica evidente então, uma grande variabilidade no campo das temperaturas mínimas diárias para o inverno, no Rio Grande do Sul( veja valores para os intervalos < -3 e > 3). PRIMAVERA: Podemos observar na Tabela 3, uma distribuição bastante uniforme, das repetições sazonais das anomalias de temperaturas, no intervalo [-1,+1], com valores iguais a 20 % em quase todas as estações, com exceção de Torres onde observamos um valor de 29%. Nos intervalos < -3, (+1,+3] e > 3 os valores não diferem muito entre si e de um local para outro, com exceção de Uruguaiana e Torres. Finalmente, podemos observar que há uma distribuição semelhante dos valores, na primavera e no outono. Estes resultados sugerem que os processos que influenciam na variabilidade das temperaturas mínimas diárias na primavera, influenciam da mesma maneira, à variabilidade das temperaturas mínimas diárias no outono. De uma maneira geral, podemos observar na Tabela 3, uma diferença sazonal bastante significativa, se compararmos os valores das repetições relativas das anomalias para o verão e inverno, nos intervalos < -3 e > 3. Estas mesmas diferenças foram observadas por Gonçalves e Marcelino (1999), quando estudaram a variabilidade do clima no Rio Grande do Sul, através das repetições das anomalias das temperaturas máximas diárias. Os resultados também mostram que nos intervalos [-1,+1] e (+1,+3], os valores são bem mais elevados no verão se comparados com os valores no inverno. Então, fica evidente da Tabela 3, que a variabilidade das temperatura mínimas diárias no Rio Grande do Sul é maior no inverno e menor no verão. Resultados semelhantes foram encontrados por Buriol et al (1974) onde, analisando os desvios padrão, de séries de dados de temperaturas médias mensais, em várias estações meteorológicas do Rio Grande do Sul, observaram uma maior variabilidade da temperatura média mensal, no inverno. CONCLUSÕES A análise dos das repetições relativas sazonais das anomalias de temperaturas mínimas diárias nos levam as seguintes conclusões: 1. Há uma diferença sazonal marcante entre o inverno e o verão, nos valores dessas repetições; 2. A maior variabilidade no campo das temperaturas mínimas diárias é observada no inverno e, em estações meteorológicas mais continentais; 3. Foi observada uma influência marítima significativa na variabilidade das temperaturas mínimas diárias, em áreas AGRADECIMENTOS Agradeço ao 8º Distrito de Meteorologia de Porto Alegre ( 8º DISME), pelo fornecimento da série de dados, sem os quais este trabalho não teria sido realizado. 1234

5 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS BURIOL, G. A ; FERREIRA, M.; ESTEFANEL, V. Variabilidade das temperaturas médias mensais e estacionais do ar no estado do Rio Grande do Sul. Revista do Centro de Ciências Rurais, Santa Maria, v.4, n.3, p , 1974 BURIOL, G.A.; SACCOL, A.V.; SCHNEIDER, F.M.; HELDWIN, A. B.; et al. Análise das temperaturas mínimas do ar registradas em Santa Maria, RS. III Caracterização do comportamento das temperaturas mínimas diárias do ar ao longo ano. Revista do Centro de Ciências Rurais, Santa Maria, v.19, n. 1-2, p , CONRADO, H. ; KIM, I.S.; PRESTES, S.D. Estudo climatológico da precipitação diária no estado do Rio Grande do Sul In: Congresso Brasileiro de Meteorologia, 10, 1998, Brasília-DF, Anais..., 1998, 1 CD-ROM. DINIZ, G.B.; SALDANHA, R.L. Influência do evento La Niña no regime de precipitação e temperatura na cidade de Pelotas, RS. In: Congresso Brasileiro de Agrometeorologia, 11, 1999, Florianópolis-SC, Anais..., 1999, p , 1 CD-ROM. ESTEFANEL, V.; BURIOL, G. A ; SACCOL, A.V. Variabilidade e probabilidade de ocorrência de temperaturas mínimas absolutas do ar no estado do Rio Grande do Sul. Revista do Centro de Ciências Rurais, Santa Maria, v.8, n.4, p , GONÇALVES, A.M.; MARCELINO, B.C. Estudo da variabilidade climática através das repetições de anomalias de de temperaturas máximas diárias, para o Rio Grande do Sul In: Congresso Brasileiro de Agrometeorologia, 11, 1999, Florianópolis-SC, Anais..., 1999, p CD-ROM. KIM, I.S.; DINIZ, G.B.; GONÇALVES, F.V. Estudo da variabilidade das características das temperaturas mensais mensais (mínima e mínima) para região Sul do Brasil. In: Congresso Brasileiro de Meteorologia, 9, 1996, Campos do Jordão-SP, Anais..., 1996, v1, p