RELAÇÃO ENTRE EVENTOS EXTREMOS SECOS SOBRE O SUDESTE DO BRASIL E A TSM DO ATLÂNTICO SUL

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1 RELAÇÃO ENTRE EVENTOS EXTREMOS SECOS SOBRE O SUDESTE DO BRASIL E A TSM DO ATLÂNTICO SUL Luana Albertani Pampuch, Tércio Ambrizzi Departamento de Ciências Atmosféricas, Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas, Universidade de São Paulo SP, Brasil. luana@model.iag.usp.br, ambrizzi@model.iag.usp.br RESUMO Neste trabalho investigou-se as influências dos padrões de temperatura da superfície do mar do Oceano Atlântico Sul e sua relação com a ocorrência de eventos extremos secos no sudeste do Brasil no período de 1978 à 2007 para a estação do inverno. O sudeste e o Oceano Atlântico Sul foram divididos em regiões homogêneas baseadas em sua climatologia sazonal de inverno. Foram encontradas quatro regiões homogêneas para o sudeste e cinco para o Oceano. Uma correlação linear foi feita entre as anomalias de precipitação (para o sudeste) e anomalia de temperatura da superfície do mar (para o Oceano) a fim de encontrar relação entre eventos extremos secos no sudeste e anomalias no oceano que banha a costa leste do Brasil. O teste de correlação T-Student foi utilizado para selecionar correlações significativas. Correlações significativas defasadas de até seis meses foram encontradas nos meses de junho e julho, sendo o mês de agosto o único que não apresentou nenhuma correlação significativa. ABSTRACT In this study were investigated the influences of the patterns of sea surface temperature of the South Atlantic Ocean and its relationship with the occurrence of dry extreme events in southeastern Brazil from 1978 to 2007 for the winter season. The southeast and southern Atlantic Ocean were divided into homogeneous regions based on their seasonal climatology of winter. Were found four homogeneous regions on southeast and five on Ocean. A linear correlation was made between the precipitation anomalies (southeast) and anomalous sea surface temperature (Ocean) to find the relationship between dry extreme events in the Southeast and anomalies in the ocean that washes the coast of Brazil. The T-test was used to select significant correlations. Significant correlations lagged up until six months were found during June and July, and August was the only month did not show any significant correlation. 1. INTRODUÇÃO

2 A região Sudeste do Brasil é composta pelos estados de São Paulo, Minas Gerais, Rio de Janeiro e Espírito Santo. Ela ocupa 10,85% do território brasileiro e é altamente urbanizada (IBGE, 2005). Abriga as três metrópoles mais importantes do país: as cidades de São Paulo, Rio de Janeiro e Belo Horizonte. Esta, pertence à maior região geoeconômica do país, pois possui uma economia forte e diversificada. A agricultura é praticada em todos os estados da região. Os principais produtos agrícolas cultivados são: cana-de-açúcar, café, algodão, milho, mandioca, arroz, feijão e frutas. A pecuária também é praticada em todos os estados da região. O maior rebanho é o de bovinos e o estado de Minas Gerais é o principal criador. Estas atividades são bastante dependentes da quantidade e distribuição das precipitações (Berlato, 1992). Já se sabe que os padrões atmosféricos podem ser modulados por variações na temperatura da superfície do mar (TSM). Vários estudos têm mostrado que os padrões de TSM sobre os oceanos Pacífico e Atlântico podem ser importantes para modular a precipitação regional na América do Sul, principalmente nas regiões norte, sul e sudeste do país (Uvo et. al. 1998, Diaz et. al., 1998; Veiga et. al., 2002). Estudos de eventos extremos de precipitação sobre o Brasil têm sido bastante enfatizados na literatura ao longo desses últimos anos. Esta preocupação ocorre devido à capacidade destes episódios em gerar perdas econômicas e de vidas por causa de enchentes, desabamentos, perdas agrícolas, turismo, etc. Neste contexto, estudos relacionando eventos extremos de precipitação e o comportamento da temperatura da superfície do mar no Oceano Atlântico, tornam-se de grande importância, como os realizados por Cardoso (2005) e Luz (2010). 2. OBJETIVOS O objetivo deste trabalho foi investigar a relação entre eventos extremos secos no sudeste e anomalias de TSM no Oceano Atlântico Sul (OAS) para os meses do inverno no período de 1978 à MATERIAL E MÉTODOS Foram utilizados dados de taxa de precipitação e temperatura da superfície do mar médios mensais, obtidos das reanálises do National Centers for Enviroment Prediction / National Center for Atmospheric Research (NCEP/NCAR) para o período de 1978 à Foram calculadas as climatologias sazonal de inverno (média dos meses de junho, julho e agosto) e anual para a precipitação no sudeste e para a TSM no OAS. Estudos sobre regiões homogêneas no Brasil e nos Oceanos foram realizadas por alguns autores: Cardoso(2005) identificou cinco regiões homogêneas no sul e sudeste do Brasil utilizando análise de cluster. Prado e Preira-Filho(2010) utilizando a técnica dos quantis encontraram que as regiões homogêneas no estado de São Paulo podem ser definidas baseadas

3 na climatologia desta estação. Luz (2010) utilizando climatologia e Análise de Componentes principais determinou regiões homogêneas no estado de São Paulo e no OAS. Baseado nos resultados encontrados dos trabalhos acima, neste trabalho a climatologia de inverno foi usada para a determinação das regiões homogêneas na região sudeste e no OAS. A figura 1 mostra essas regiões encontradas. Para a região sudeste (figura 1 a) foram encontradas quatro regiões homogêneas. A região PREC1 é composta pelo estado de Minas Gerais e norte de São Paulo e apresenta a região (azul) com menor volume de precipitação no inverno (11,62mm/mês), seguida pela região PREC2 (verde) composta pelo centro de São Paulo, Espírito Santo e Rio de Janeiro, co, 34,02mm/mês. Em seguida a região PREC3 (amarela) abrange o centro e parte do litoral de São Paulo, com 50,78mm/mês. E a região PREC4 (vermelha) com maior acumulado no inverno (83,84mm/mês) e abrange o sul de São Paulo. As regiões homogêneas encontradas para o OAS são mostradas na figura 1b. Foram selecionadas apenas regiões próximas ao continente, com exceção da região com média de 23,22 mm/mês (em laranja), pois esta foi encontrada como apresentando correlações significativas com a precipitação no sudeste por Cardoso (2005). Foram encontradas cinco regiões homogêneas: TSM1 (22,5-15ºS e 37,5-30ºW) em vermelho, TSM2(27,5-22,5ºS 40-30ºW) em amarelo, TSM3 (30-25ºS e 47,5-40ºW) em verde, TSM4 (32,5-30ºS e 50-40ºW) em azul e TSM5 (25-20ºS e 30-20ºW) em laranja. A relação entre a precipitação no sudeste e no OAS foi estudada através do coeficiente de correlação linear. O coeficiente de correlação linear (r) mede o grau e a direção dessa correlação (positiva ou negativa) entre duas variáveis. O coeficiente de correlação linear foi calculado entre a anomalia mensal de precipitação do sudeste e a anomalia de TSM do OAS para os meses de junho, julho e agosto em relação à seis meses defasados. Por exemplo, para o mês de junho foi calculada a correlação entre a anomalia precipitação do mês de junho e as anomalias de TSM de janeiro, fevereiro, março, abril e maio. O teste de significância estatística T- Student (t) foi utilizado para determinar quais correlações foram significativas (Wilks, 1995). 4. RESULTADOS E DISCUSSÃO O cálculo do coeficiente linear entre anomalia de precipitação no sudeste e anomalia de TSM no OAS defasadas em até seis meses permitiu verificar se comportamentos da TSM observados em meses anteriores podem contribuir para a ocorrência de eventos extremos secos no sudeste do Brasil. O teste T-Student foi aplicado para verificar a significância estatística (de 95%) dos dados encontrados. O coeficiente de correlação significativo nesse casso foi maior que 0,36 e menor que -0,36. Para as correlações entre anomalia de precipitação de junho e anomalias de TSM de fevereiro, a região TSM1 no mês de fevereiro parece influenciar a precipitação de todas as

4 regiões do sudeste exceto a região 4. A região TSM5 também influencia a região 1 do sudeste nesse mês. Para a correlação entre a anomalia de precipitação em junho no sudeste e as anomalias de TSM no OAS nos meses de janeiro, março, abril e maio, foram encontrados os seguintes resultados: o mês de janeiro não apresentou nenhuma correlação significativa. Em março foram apresentadas correlações significativas entre as regiões TSM1 com PREC1, PREC2 e PREC3 ; TSM5 com PREC1, PREC2 e PREC3. Em abril as correalações significativas foram entre TSM1 com PREC1 e PREC2; TSM2 com PREC1 ; TSM5 com PREC1. Já em maio as correlações foram entre TSM1 com PREC1, PREC2 e PREC3 ; TSM5 com PREC1. No mês de junho TSM1 com PREC1 e PREC2 ; TSM5 com PREC1. A mesma análise foi realizada para os meses de julho e agosto. Para a precipitação em julho, não foram encontradas correlações significativas com a TSM dos meses de julho, maio e abril, o mês de junho apresentou correlação entre TSM 4 e PREC1 em março TSM1 e PREC2 ; TSM2 e PREC2 e em fevereiro entre TSM 1 e PREC2 e PREC3 ; TSM 2 e PREC2. A análise para a precipitação de agosto mostrou que não existe correlação linear significativa entre anomalia de precipitação no sudeste e anomalia de TSM no OAS. Desta forma, a precipitação do mês de junho parece sofrer mais influência de anomalias de TSM do OAS, em que foram encontradas correlações defasadas de até cinco meses (até fevereiro) sendo que a região TSM1 e TSM5 são as parecem influenciar no baixo acumulado de precipitação no sudeste. 5. CONCLUSÕES A análise da climatologia sazonal de inverno identificou quatro regiões homogêneas na região sudeste do Brasil e cinco regiões homogêneas no OAS. Uma correlação linear calculada para essas regiões entre um componente continental (anomalia de precipitação) e um oceânico (anomalia de TSM) mostrou a relação entre eventos extremos secos no sudeste do Brasil e anomalias de TSM no OAS para o inverno no período de O mês de junho apresentou maior número de correlações significativas entre precipitação no sudeste e TSM no OAS, sendo que a região TSM1 e TSM5 são as parecem influenciar no baixo acumulado de precipitação no sudeste. 6. AGRADECIMENTOS À CAPES e FAPESP pelo apoio financeiro. 7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS BERLATO, M. The Climate forecasting applications in the decision- making process for the Southern Region of Brail. In: Workshop Report on ENSO and seasonal to interannual climate

5 variability, sócio-economic impacts, forecasting and aplications to the decision- making process. Florianópolis EPAGRI, V.1, p CARDOSO,A. O., Relações entre a TSM nos oceanos Atlântico e Pacífico e as condições climáticas nas Regiões Sul e Sudeste do Brasil. São Paulo, Tese (Doutorado em Meteorologia) Universidade de São Paulo, São Paulo, DIAZ, A. F., STUDZINSKY, C. D., MECHOSO, C. R., Relationships between Precipitation Anomalies in Uruguay and Southern Brazil and Sea Surface Temperature in the Pacif and Atlantic Oceans. American Meteorological Society, v.11, p , LUZ, G. Oceano Atlântico e a precipitação no estado de São Paulo. São Paulo, Dissertação (Mestrado em Geografia) Universidade de São Paulo, São Paulo, PRADO, L. F.; PEREIRA-FILHO, A. J., Analysis of PDO and ENSO signals on rainfall anomalies over Sao Paulo State during austral summer". In: International Workshop on ENSO, Decadal Variability and Climate Change in South America. Guayaquil, Ecuador, UVO, C. B., REPELLI, C. A., ZEBIAK, S. E., KUSHNIR, Y, The Relationship between Tropical Pacific and Atlantic SST and Northeast Brazil Monthly Precipitation. American Meteorological Society, v.11, p , VEIGA, J. A. P., ORSINI, J. A. M., RAO, V. B., A Influencia das Anomalias de TSM dos Oceanos Atlântico e Pacífico sobre as chuvas de monção da América do Sul. Revista Brasileira de Meteorologia, v.17, n.2, p , WILKS, D. S. Statistical methods in the atmospheric sciences. Academic Press, (a) (b) Figura 1: Regiões Homogêneas baseadas na climatologia de inverno para o período de 1978 (a) para o sudeste (b) para o Oceano Atlântico Sul.