A RELAÇÃO ENTRE AS ANOMALIAS DE TSM NO HEMISFÉRIO SUL COM AS ANOMALIAS DA PRECIPITAÇÃO NO SUL DO BRASIL. ABSTRACT

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1 A RELAÇÃO ENTRE AS ANOMALIAS DE TSM NO HEMISFÉRIO SUL COM AS ANOMALIAS DA PRECIPITAÇÃO NO SUL DO BRASIL. Khan, V.M. 1, Kim, I.S. 2, J.M.Saraiva 1 1 Departamento de Geociências, setor de Meteorologia - Fundação Universidade do Rio Grande (FURG) C.P Rio Grande/RS - Brasil dgevkhan@super.furg.br 2 Centro de Pesquisas Meteorologicas, Faculdade de Meteorologia - UFPel ABSTRACT The relationship between rainfall anomalies in Southern Brasil and Sea Surface Temperature in South Global Ocean was investigated by using the linear correlation analysis. Significant correlations between precipitations on pattern region and anomalies of SST in the belt of Antarctic Circumpolar Current in some months was detected. Apparently it was associated with ENSO-corerelated perturbations in SST that translate around the Antarctic Circumpolar Current. Relationship between Regional precipitation in South part of Brazil and SST anomalies have been documented in some other regions. 1. INTRODUÇÃO Maioria parte dos estudos de teleconexão entre as precipitações do Sul do Brasil e TSM (temperatura do superfície do mar) dos oceanos Pacífico e Atlântico indicam que anomalias das precipitações na região Sul do Brasil estão sob influência da temperatura do mar de algumas regiões do oceano Pacífico e do oceano Atlântico. Em trabalhos anteriores (Kousky e Ropelewski, 1989; Ropelewski e Halpert, 1989, Rao e Hada, 199, Pisciottano et al., 1993, Grimm 1993) investigaram, através de diferentes técnicas, o impacto el Niño /Southern Oscillation (ENSO) no Oceano Pacifico e as anomalias das precipitações no Sul do Brasil, para diferentes estações do ano. Estudos realizados por Diaz e Studzinski (1994) mostram a presença de uma correlação significativa de TSM do oceano Atlântico, próximo a América do Sul, com chuva na região Sul do Brasil e Uruguai. Neste trabalho, procura-se, detectar as zonas de TSM de todo hemisfério Sul que possam influenciar na formação das precipitações no Sul do Brasil. Os fenômenos meteorológicos de grande escala, os quais estão sob influência das anomalias de TSM podem promover a precipitação em um determinado local necessitando, em alguns casos, de um longo espaço de tempo e uma grande área. Por esta razão nos examinamos as relações destes parâmetros (precipitações e TSM) com defasagem temporal de ate um ano. O resultado obtido pode possibilitar criar os modelos prognosticos para Região Sul do Brasil. 2. MATERIAIS E MÉTODOS Neste trabalho foram utilizadas taxas de precipitações mensais de 13 estações meteorológicas dos estados do Rio Grande do Sul e Santa Catarina. A série mais longa compreendeu o período de , e a mais curta foi de Estes dados foram fornecidos pelo 8 o Distrito de Meteorologia, INMET. Os poucos dados faltantes foram substituídos pelos dados das estações de comportamento semelhante nos meses correspondentes. A Figura 1(a) mostra a distribuição espacial destas estações. Usando o método de classificação de Lund (1963) as estações foram agrupadas em 5 regiões de comportamentos diferentes. No lugar de valores totais de cada estação são usadas as médias de cada grupo. Na Figura 1(b) são mostradas a distribuição de cada uma das sub-regiões. Os dados de TSM são médias mensais que foram compostas dos três diferentes fontes primarias. Uma parte é do COADS (Comprehensive Ocean_Atmosphere Data Set) referentes ao

2 período de , segunda parte é do NOAA-Center Analysis of Climate (USA) no período de e terceira é do OGD-JMA no período de Tais dados foram cedidos pelo INPE (Instituto Nacional das Pesquisas Espaciais). Dados são interpolados em pontos de grade 2ºx2º de latitude e longitude na faixa do hemisfério Sul. a) b) Figura 1. (a) Localização das estações (b) regionalização das estações. A metodologia básica desenvolvida neste trabalho seguiu os seguintes passos: 1) Cálculo dos coeficientes de correlação entre as médias mensais de chuva de cada grupo e a média mensal de TSM nos pontos de grade, utilizando-se o período de para defasagens variando de 1 a 12 meses; 2) Identificação e seleção das áreas com coeficiente de correlação linear acima ou igual ao módulo de.35 significativa ao nível de.5 de significância. 3) Segunda etapa de seleção das regiões onde permanece maior numero de pontos de grade com relações significativas. A finalidade desta nova seleção foi investigar as melhores áreas, nas águas do hemisfério Sul, que apresentam teleconexões estáveis com relação às precipitações no Sul do Brasil; 4) Detecção das melhores defasagens temporais. 3. RESULTADOS E DISCUSSÃO 3.a. A influencia da zona da Frente Circumpolar Antártica para as precipitações no Sul do Brasil A Figura 2. mostra as mapas das imagens de correlações de TSM com as precipitações do Grupo 1. São construídos os campos com as melhores defasagens temporais entre os dois parâmetros onde se observa a maior numero de relações significativas. Na figura seguinte mostra uma forte relação das precipitações no parte Sul do Brasil com o cinturão do TSM no oceano Sul, onde se situa a frente circumpolar antártica. Este cinturão de TSM é o único que circula o globo inteiro, logo ele desempenha um papel importante na transmissão das anomalias climáticas ao longo do Globo. (Schmitz, 1995). Esta região contem potente Corrente Circumpolar Antártico, com fluxo direcionado para oeste, que por sua vez desempenha papel de elo para troca da massa da água para todos as profundidades das principais bacias do oceano. No trabalho (White e Paterson 1996) foi indentificado a presença das perturbações dos parâmetros climaticos ao longo da frente circumpolar antártica com propagação em direção oeste. Este sistema das anomalias acopladas é chamada de Onda Circumpolar Antártica (OCA) e ela desempenha importante papel na dinâmica da atmosfera regulando o clima do hemisfério Sul. Parece que anomalias das precipitações no sul do Brasil são significativamente correlacionadas com as anomalias climáticas provocadas pela onda circumpolar antártica. As zonas expandidas de correlações significativas na área das altas latitudes do oceano Pacifico (Fig.2), especialmente em certos meses estão em boa concordância com o descobrimento que a variação de TSM nesta onda é mais intensiva no oceano Pacifico. Acordando com White e Paterson (1996) que algumas fases da onda circumpolar antártica são interrompidas. Isto nos explica o porque que em certos meses as zonas de correlações com OCA são pequenas e espalhadas. Ao contrario, no mês de fevereiro, para o Grupo 1 se observa uma forte correlação com

3 antecedência de 7 meses com a OCA, com cinturão na onda bem definido se propagando com sinal positivo e circulando completamente o oceano global no extremo Sul (Fig.2). Outra forte relação se observa no mês de setembro com sinal negativo. Observa-se a oscilação da posição do cinturão em direção ao norte da zona detectada. Concordando com White e Paterson (1996), que esta componente ao direção Norte da OCA é forçada pelo fluxo na camada de Ekman. Para os Grupos 2 e 3 as relações entre as precipitações e OCA são parecidas com Grupo 1. Os regiões isoladas 4 e 5 quis contem as estações Torres e Flirianopolis respectivamente já apresentam relações mais fracas. Provavelmente esta relacionado com efeito litoral e a posição latitudinal, onde se localiza a estação de Torres e uma zona de transição onde, acima dela existe maior influência dos processos atmosféricos dos subtropicos e abaixo uma maior influencia dos sistemas extratropicais. 3.b. O impacto das outras regiões de TSM com a chuva no Brasil. A Figura 3 apresenta as outras zonas de possível impacto para o regime pluviométrico na parte Sul do Brasil. Figura 3. As outras zonas de impacto para chuva no Sul do Brasil 1) Zona 1 - é a chamada zona de el Niño. Em trabalhos anteriores (Kousky e Ropelewski, 1989; Ropelewski e Halpert, 1989, Rao e Hada, 199, Pisciottano et al., 1993, Grimm 1993) investigaram, através de diferentes técnicas, o impacto el Niño /Southern Oscillation (ENSO) do Oceano Pacifico para as anomalias das precipitações do Sul do Brasil, para diferentes estações do ano. As relações significativas de teleconexão são observados nos meses de julho, novembro e fevereiro. 2) Zona 2 - trata-se de uma região localizada no Atlântico Sudoeste, onde se observa fortes gradientes de temperatura associados com o encontro de duas correntes com temperaturas diferentes (Brasil e Malvinas). No trabalho de Diaz and Studzinski (1994) foi notado a influencia da variabilidade da TSM nesta área em relação as precipitações do Sul do Brasil. Em trabalho recente (Saraiva, 1996) mostrou a influência desta frente oceanográfica para a formação de alguns ciclones no Atlântico Sudoeste, concordando com resultados obtidos por Sinclair (1995) que ao desenvolver um estudo sobre climatologia de ciclogêneses no HS notou que no inverno, existe uma tendência dos ciclones formarem-se a leste do continentes Sul Americano, dando a impressão de terem alguma ligação com a corrente quente desta regiõe, conforme sugerido por Reinolds (1988) que mostra uma língua de água quente da corrente do Brasil ao norte de 4 S. Sinclair percebeu que a maior taxa de intensificação dos ciclones ocorre em torno de 35 S - 4 S, o que parece estar relacionado ao forte gradiente de temperatura da superfície do mar. Essa zona também parece influenciar a Zona de Convergência do Atlântico Sul (ZCAS) em certas estações do ano. Em geral, o impacto da Zona 2 para as precipitações do sul do Brasil acontecem nos meses de junho-agosto. Em alguns grupos se observa também alta correlação nos meses de verão. 3) Zona 3 - região do oceano Índico perto da ilha de Madagascar. É bem provável que esteja relacionada com ZCIS (Zona de Convergência do Indico Sul). A influência remota da Zona 3 persiste nas várias estações do ano. No trabalho de Grimm e Silva Dias (1995) mostra-se que a Zona de Convergência do Pacífico Sul tem fundamental importância no estabelecimento e controle sobre a ZACS que, por sua vez, exerce importante influência sobre a Zona de Convergência do Oceano Índico. 4) Zona 4 - é a parte equatorial perto da Indonésia, associada com a Oscilação Sul.

4 4. CONCLUSÃO Os resultados obtidos mostram que as anomalias das precipitações na parte sul do Brasil são influenciadas com uma antecedência temporal de 1 a 12 meses (dependendo da zona e grupo) pelas regiões oceânicas descritas acima. Sendo a zona da corrente Circumpolar Antártico a que causa o maior impacto para as precipitações no extremo Sul do Brasil. Outros zonas de substantiva correlação com as precipitações no Sul do Brasil também foram evidenciadas fora da Zona de El Niño, especialmente as correlações consistentes das precipitações do Sul do Brasil com a Zona de convergência do Indico Sul. Ainda não foi analisado o mecanismo fisico-dinamico destas relações, mas o fato da determinação destas zonas de influência para o regime pluviométrico tem grande utilidade. Como por exemplo no trabalho (Khan, 1998) no modelo estatístico prognostico parte dos preditores incluem a informação obtido neste trabalho. Os resultados preliminares deste modelo são bem significativos. AGRADECIMENTOS Aos técnicos do CPD (FURG) Jorge Luis Jesus da Cunha e Celso Bernardino Mirando Marcos pela grande ajuda na transferência e adaptação dos dados. 5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS DIAS, A.; STUDZINSKI,C., 1994 Rainfall anomalies in the Uruguay-Southern Brazil region related to SST in Pacific and Atlantic oceans using canonical correlation Analysis. VII Congresso Brasileiro de Meteorlogia. II Congresso Latino-Americano e Iberico de Meteorologia, Belo Horisonte. GRIMM, A.M.; SILVA DIAS., Analysis of tropical - extratropical interactions with influence functions of barotropic model. Journal of the Meteorlogical Society of Japan. KHAN, V.M; VILFAND, R.M., 1998 Previsibilidade das chuvas mensais no parte Sul do Brasil através de um método estatístico. X Congresso Brasileiro de Meteorologia. KOUSKY, V.E.; ROPELEWSKI C.F., Extremes in the Southern Oscillation and their Relationship to Precipitation Anomalies with Emphasis on the South American Region. Revista Brasileira de Meteorologia. 4: , RAO, V.B. : HADA. K.199. Characteristics of rainfall over Brazil: Annual variations and connections with the Southern Oscillation. Theoretical and Applied Climatology, 42:81-91 ROPELEWSKI, C.F.; HALPERT M.S., 1987 Global and Regional Scale Precipitation Patterns Associated with the El Niño/Southern Oscillation. Monthly Weather Review. 115: SARAIVA, J.M., Tese de Doutoramento. Instituto Astronômico e Geofísico USP. ZCMITZ, W.J. Journal Rev.Geophys. 33, (1995) WHITE, B.W., PETERSON, R.G., 1996 An Antarctic circumpolar wave in surface pressure, wind, temperature and sea-ice extent. Nature, 38,

5 Janeiro (2 meses defasagem) Julho (9 meses defasagem) Fevereiro (7 meses defasagem) Agosto (3 meses defasagem) Março (8 meses defasagem) Setembro (11 meses defasagem) Abril (5 meses defasagem) Outubro (1 meses defasagem) Maio (4 meses defasagem).6.5 Novembro (3 meses defasagem) Junho (1 meses defasagem) Desembro (9 meses defasagem) Figura 2. Os campos do coeficiente de correlação do TSM no Hemisferio Sul com as precipitações do Grupo 1.

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