PASSAGEM DE FRENTES FRIAS NA REGIÃO SUL DE MINAS GERAIS

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1 PASSAGEM DE FRENTES FRIAS NA REGIÃO SUL DE MINAS GERAIS Luciano José da Silva, Michelle Simões Reboita Instituto de Recursos Naturais Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI) Itajubá, Minas Gerais - MG lucanojsilva@ymail.com, mireboita@gmail.com RESUMO: Este estudo quantificou a passagem de frentes frias pela Região Sul de Minas Gerais (RSMG) no período de 2004 a Para tanto, utilizou-se dados de temperatura do ar na superfície, de pressão ao nível do mar e da componente meridional do vento medida a 10 metros de altura. Uma frente foi identificada quando houve queda de temperatura em relação ao dia anterior, aumento da pressão em relação ao dia anterior e no dia posterior a passagem da frente e aumento da intensidade da componente meridional do vento, o que significa um enfraquecimento do vento de direção norte. Em média anual, há passagem de 33 frentes pela região, sendo a estação com maior número de passagem de frentes a primavera, seguia de inverno, outono e verão. ABSTRACT: This study quantified the passage of cold fronts through the Região Sul de Minas Gerais (RSMG) between 2004 to The study used data on surface air temperature, pressure at sea level and meridional wind component measured 10 meters high. A front was identified when the temperature fell on the previous day, the pressure increased on the previous day and increased after one day the passage of the front and the intensity of the meridional component of the wind increased. On annual average, there are 39 fronts passing through the region, the station with the largest number of fronts passing the spring followed winter, autumn and summer. INTRODUÇÃO Os sistemas frontais, também denominados simplesmente de frentes, são sistemas atmosféricos que causam mudanças bruscas nas condições do tempo nos locais por onde passam. No caso das frentes frias, há mudança do giro do vento para quadrante sul (no Hemisfério Sul), precipitação, decréscimo da pressão atmosférica e da temperatura do ar (Petterssen 1956). Após a passagem frontal, normalmente, observa-se queda acentuada de temperatura, aumento da pressão e rajadas de vento. Alguns autores têm realizado estudos para quantificar a passagem de frentes frias em determinados locais do país. Por exemplo, Kousky (1979) determinou a freqüência de sistemas frontais na região nordeste do Brasil entre 1961 a 1970 e notou que os anos com maior freqüência destes sistemas possuía maiores totais pluviométricos. Rodrigues et al. (2004) também fizeram uma climatologia de frentes, mas para o litoral de Santa Catarina, e verificaram

2 que a freqüência média mensal de frentes frias não varia muito durante o ano nesta região. Para a cidade de São Paulo, Dametto e Rocha (2005) e Morais et al. (2010) observaram que a maior frequência de passagens frontais ocorre na primavera. Além disso, Dametto e Rocha (2005) obtiveram que 68% da precipitação ocorrida no inverno em São Paulo é devido à passagem de sistemas frontais. As frentes frias atuam durante todo o ano na região sudeste do Brasil (Satyamurty e Mattos, 1989; Reboita et al., 2009), podendo influenciar a Região Sul Minas Gerais (RSMG). Entretanto, são escassos na literatura estudos que quantificam a passagem de frentes frias nessa região. Portanto, o objetivo do presente trabalho é determinar a frequência da passagem frentes frias na RSMG entre 2004 a METODOLOGIA a) Dados Os dados utilizados neste estudo foram a temperatura do ar, pressão ao nível do mar e vento meridional do período de 2004 a A temperatura média diária foi obtida através da média entre temperatura máxima e mínima medidas na estação meteorológica da Empresa de Pesquisa Agropecuária de Minas Gerais (EPAMIG) em Maria da Fé. A EPAMIG não faz registro manual de dados de pressão, intensidade e direção do vento. Então, utilizou-se a pressão ao nível do mar e a componente meridional do vento a 10 metros de altura obtida da reanálise do ERA-Interim. Essa reanálise tem resolução espacial de 1,5 x 1,5 de latitude por longitude e resolução temporal de 6 horas. Antes de utilizar os dados de vento da Era-Interim na climatologia de frentes, os mesmos foram validados com base em comparação com dados registrados no período de 1989 a 2005 na estação do Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas (IAG) da Universidade de São Paulo, localizada na latitude de 23,65 S e longitude de 46,62 W. Para tanto se calculou a correlação dos dados medidos na estação do IAG com o ponto de grade da ERA-Interim mais próximos a esta. A intensidade das componentes zonal e meridional apresentaram correlação de 0,74 e 0,72, respectivamente. Também foi avaliado o sentido das componentes do vento obtidas da reanálise com os dados observados, o vento zonal e o meridional em 78,2% e 72,9% dos casos, respectivamente, concordaram com o sentido das observações. Como os valores de comparação foram elevados, considerou-se que as componentes do vento da Era-Interim são representativas dos dados observados. Assim, extraiuse da reanálise as componentes do vento para o período de 2004 a 2010 do ponto de grade mais próximo a Maria da Fé (22,3 S, 45,38 W). Ressalta-se que essa validação foi feita com duas regiões distintas e com diferentes condições de relevo, mas seu resultado mostra que mesmo o vento sendo a 10 metros de altitude, ele pode ser bem representado pela reanálise ERA-Interim. Também foi comparado a correlação e direção do vento a 10 metros de altura com 925 hpa e foi

3 verificado que os mesmos não apresentam diferença significativa para esse estudo, pois em 90,71% dos casos os ventos apresentam mesmo sentido. b) Identificação das frentes Considera-se que houve a passagem de uma frente fria pela RSMG quando os seguintes critérios forem estabelecidos e nesta sequência: Queda de temperatura em relação ao dia anterior; Aumento da pressão em relação ao dia anterior da passagem da frente (-24h) e aumento da pressão no dia posterior a passagem da frente (+24h); Aumento da intensidade da componente meridional do vento, o que significa um enfraquecimento do vento de direção norte. As frentes foram identificadas com um algoritmo desenvolvido no Matlab levando em conta o critério descrito. O algoritmo foi validado para o ano de As datas identificadas como de passagem de frente fria sobre a RSMG, através dos critérios acima, foram comparadas com cartas sinóticas do Centro de Previsão de Tempo e Estudos Climáticos (CPTEC) a fim de estabelecer se o critério proposto é robusto na correta identificação dos sistemas frontais. Uma síntese dos resultados é apresentada na Tabela 1. A tabela mostra que boa parte dos eventos reportados pelo algoritmo também são identificados pelo CPTEC, tendo um erro de 9,38%. Sendo que 3 frentes a mais são identificadas pelo algoritmo. Trata-se de um erro admissível, haja vista que Reboita (2008) relata que em geral espera-se até 20% de erros nos códigos de detecção de sistemas atmosféricos. Muitas das vezes que o algoritmo detecta uma frente, as cartas do CPTEC mostram apenas um cavado estendido conectando uma frente no oceano até o continente. A Figura 1 mostra a passagem de uma frente fria detectada pelo algoritmo no dia 26 de fevereiro de 2010 sobre a RSMG. A detecção dessa frente foi confirmada pela carta sinótica do CPTEC. RESULTADOS Para o período de 2004 a 2010 o algoritmo detectou a passagem de 231 frentes frias pela RSMG, o que corresponde a uma média anual de 33 frentes (Tabela 2). Também é notado na Tabela 2 que o número de frentes possui uma variabilidade anual, o ano 2008 foi o que teve a menor ocorrência desses sistemas (27), enquanto o ano 2009 a maior (41). Em termos sazonais (Tabela 3), encontraram-se as maiores médias de frentes frias por ano para as estações primavera (9), inverno (8,1), outono (8) e verão (7,9). A menor ocorrência de frentes no verão pode ser devido ao enfraquecimento dos gradientes de temperatura do Hemisfério Sul. Já no inverno, a atuação do Anticiclone Subtropical do Atlântico Sul, Figura 2, que nessa época do ano está mais intenso e deslocado para oeste, pode impedir a chegada das frentes até a RSMG. Também é interessante ressaltar que da Silva e Reboita (2011) verificaram que 65% da

4 chuva no inverno na RSMG é devido à passagem de frentes frias. CONCLUSÕES Neste estudo de 2004 a 2010, encontrou-se para RSMG a passagem de 231 frentes frias com média anual de 33 frentes. A menor ocorrência de frentes no verão pode ser devido ao enfraquecimento dos gradientes de temperatura do Hemisfério Sul. Já no inverno, a atuação do Anticiclone Subtropical do Atlântico Sul, que nessa época do ano está mais intenso e deslocado para oeste, pode impedir a chegada das frentes até a RSMG. AGRADECIMENTOS À EPAMIG por disponibilizar os dados de temperatura do ar, ao ECMWF por disponibilizar as reanálises, ao CNPq e a Pró-Reitoria de Graduação da Universidade Federal de Itajubá por financiar essa pesquisa. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS DAMETTO, G., DA ROCHA, R. P. Características Climáticas dos Sistemas Frontais na Cidade de São Paulo. Relatório FAPESP, KOUSKY, V. E. Frontal Influences on Northeast Brazil. Monthly Weather Review, n. 107, pp , MORAIS, M. A., CASTRO, W. A. C., TUNDISI, J. G. Climatologia de Frentes Frias sobre a Região Metropolitana de São Paulo (RMSP), e sua Influência na Limnologia dos 12 Reservatórios de Abastecimento de Água. Aceito para publicação na Revista Brasileira de Meteorologia, PETTERSSEN, S. Weather Analysis and Forecasting. New York: McGraw-Hill, v. 1, 1956, 498p. REBOITA, M. S. Ciclones Extratropicais sobre o Atlântico Sul: Simulação Climática e Experimentos de Sensibilidade. Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas IAG USP, 2008, 359 p. Tese (Doutorado em Meteorologia). REBOITA, M. S. Análise de Ciclone Semi-estacionário na Costa Sul do Brasil Associado a Bloqueio atmosférico. Revista Brasileira de Meteorologia, v. 24, n. 4, pp , RODRIGUES, M. L. G., FRANCO, D., SUGAHARA, S. Climatologia de Frentes Frias no Litoral de Santa Catarina. Revista Brasileira de Geofísica, v.22, n. 2, pp , SATYAMURTY, P., MATTOS, L. F. Climatological Lower Tropospheric Frontogenesis in the Midlatitudes due to Horizontal Deformation and Divergence. Monthly Weather Review, 117, n. 6, p , SILVA, L. J., REBOITA, M. S. Precipitação Associada com a Passagem de Frentes Frias no Inverno na Região Sul de Minas Gerais. In: VI Seminário de Meio Ambiente e Energias Renováveis, Itajubá, 2011.

5 Tabela 1 Comparação do número de passagem de frentes segundo as cartas sinóticas do CPTEC e o algoritmo elaborado para o ano de Algoritmo CPTEC Janeiro 3 2 Fevereiro 2 2 Março 2 1 Abril 3 3 Maio 2 3 Junho 3 3 Julho 3 2 Agosto 2 2 Setembro 1 2 Outubro 5 5 Novembro 4 2 Dezembro 2 2 Total Erro 9,38% Tabela 2 Número total de passagem de frentes na cidade de Maria da Fé entre por ano. Ano Média Total Número de Frentes ,0 231 Tabela 3 Número total de passagem de frentes na cidade de Maria da Fé entre por estação do ano. Estação do Ano Média Total Verão ,9 55 Outono ,0 56 Inverno ,1 57 Primavera ,0 63 Figura 1 Carta sinótica do dia 26/02/2010 às 00Z (18 h local) confirmando a passagem de frente fria pela RSMG identificada pelo algoritmo. Figura 2 Carta sinótica do dia 11/08/2010 às 12Z (09 h local) mostrando a atuação do ASAS (linhas amarelas) sobre as regiões sul e sudeste do Brasil.