MUDANÇAS NA PRECIPITAÇÃO PLUVIAL DE SANTA MARIA /RS ASSOCIADAS AO FENÔMENO EL NIÑO OSCILAÇÃO SUL (ENOS).

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1 MUDANÇAS NA PRECIPITAÇÃO PLUVIAL DE SANTA MARIA /RS ASSOCIADAS AO FENÔMENO EL NIÑO OSCILAÇÃO SUL (ENOS). Jones Simon 1, Greice Ximena S. Oliveira 1, Fábio Vale Scarpare 1, Sônia Maria De Stefano Piedade 2, Luiz Roberto Angelocci 3 RESUMO: El Niño Oscilação Sul (ENOS) é um fenômeno caracterizado por anomalias no padrão de temperatura da superfície do Oceano Pacífico Tropical que ocorrem simultaneamente com anomalias no padrão de pressão atmosférica nas regiões de Darwin e de Thaiti. Afeta a circulação atmosférica, determinando anomalias de temperaturas do ar e de precipitação em diversas regiões do globo. O objetivo deste trabalho foi analisar a interferência do fenômeno ENOS na precipitação do município de Santa Maria RS. Foram analisados totais mensais de chuva no período de 1968 a Compararam-se períodos de ocorrência de El Niño (EN) e de La Niña (LN) com períodos neutros (NE). O Índice de Oscilação Sul foi utilizado para identificação das fases fria (LN) e quente (EN). A análise estatística realizada foi o Teste t para variâncias distintas e o Índice de Precipitação Estandardizada (IPE). Observou-se um número maior de eventos de EN em relação à LN. A maior influência ocorreu nos meses de outubro e novembro, onde as precipitações de EN e LN diferiram bastante das normais climatológicas. Para EN não houve valores extremos ao longo da série, enquanto para LN, durante todo o ano a precipitação foi abaixo da normal, excetuando-se o mês de agosto. ABSTRACT: El Nino Southern Oscillation (ENSO) is a phenomena characterized by anomalies in the surface temperature of the Tropical Pacific Ocean that occurs simultaneously with anomalies in the atmospheric pressure in Darwin (Australia) and Tahiti. It affects atmospheric circulation causing anomalies in air temperature and rainfall in some regions of the globe. The objective of this study was analyzed the interference of ENSO phenomena over rainfall in Santa Maria-RS. Monthly total rainfall was used from 1968 to El Niño (EN) and La Niña (LA) occurrence were compared with periods when these phenomena did not occur. The southern oscillation index was used to identify the cold phase (LN) and warm phase (EN). Test t for distinct variances and Rainfall standard Index (REI) were analyzed statistically. It was observed a greater number of events of EN in relation to LN. The biggest influence occurred in October and November, where EN and LN rainfall differed sufficiently from the normal data. There were not extreme values throughout the series for EN, while LN had lower rainfall data throughout the year, excepting in August. Palavras-chave: El Niño, La Niña, precipitação INTRODUÇÃO El Niño Oscilação Sul (ENOS) é um fenômeno de grande escala caracterizado por anomalias no padrão de temperatura da superfície do Oceano Pacífico Tropical que ocorrem de forma 1 Pós-Graduando PPG Física do Ambiente Agrícola - ESALQ/USP, Av. Pádua Dias, 11 - CP 9 - Piracicaba/SP- CEP , Fone: R:236, jsimon@esalq.usp.br 2 Professora Dr. Departamento de Ciências Exatas, Curso Estatística - ESALQ/USP 3 Professor Dr. Departamento de Ciências Exatas, Curso Física do Ambiente Agrícola - ESALQ/USP, Av. Pádua Dias, 11- Piracicaba/SP-CEP , Fone: , lrangelo@esalq.usp.br

2 simultânea com anomalias no padrão de pressão atmosférica nas Regiões de Darwin (Austrália) e Taiti. A fase quente do fenômeno (EN) é caracterizada pela elevação da temperatura das águas da região oriental do Oceano Pacífico acima da média da região, juntamente com ocorrência de pressões atmosféricas abaixo da normal no Thaiti e acima da normal em Darwin (Austrália). Na fase fria (LN) o comportamento das componentes oceânica e atmosférica é inverso. Esse fenômeno afeta a circulação atmosférica determinando alterações no padrão de distribuição de temperatura do ar e, principalmente, de precipitação pluvial em diversas regiões do globo (GRANTZ, 1991; TRENBERTH, 1991; FONTANA & BERLATO, 1997). Desde o início do século XX, as relações entre ENOS e precipitação vêm sendo estudadas. Inicialmente a busca baseava-se na caracterização qualitativa e, hoje, se busca quantificar a influência do fenômeno. Vários estudos são realizados em nível mundial, a grande maioria, baseados no Índice de Oscilação Sul (IOS) como indicador do fenômeno. Este índice é um indicativo da intensidade com que a fase do fenômeno se manifesta, sendo calculado utilizando as anomalias normalizadas das pressões atmosféricas em Darwin e no Thaiti. Através deste índice pode-se observar maior influência do fenômeno para o sul da América do Sul mais acentuada de novembro do ano de ocorrência do fenômeno até fevereiro do ano seguinte. Para a fase fria, as alterações na precipitação ocorrem de junho a outubro do ano de ocorrência. Segundo Berlato & Fontana (1996), no Rio Grande do Sul houve alterações no padrão de precipitação tanto em anos de EN como LN, na mesma época do ano, principalmente no final da primavera e início do verão. Os eventos de EN estiveram associados com precipitação acima da média normal e para anos com LN abaixo da média normal. No Rio Grande do Sul, há dois picos de influência, o principal, nos meses de outubro a dezembro e um repique nos meses de abril a maio (STRETEN, 1983). A previsão de eventos EN/LN é um dos maiores esforços atuais da pesquisa no sentido de orientar medidas preventivas contra os seus efeitos (ASSIS et. al. 1997). Como exemplo disso, pode-se citar os prejuízos causados pelo excesso de chuvas durante o evento EN do ano de 1997 (uma das fases mais forte do fenômeno) nas lavouras de arroz da região do município de Santa Maria RS. Sendo a produção agrícola altamente dependente da disponibilidade hídrica, sua deficiência ou excesso é determinante da sua produtividade. Deste modo, o objetivo deste estudo foi analisar a interferência dos fenômenos EN e LN na precipitação do município de Santa Maria RS a partir dos registros de 35 anos ( ). MATERIAIS E MÉTODOS O município de Santa Maria está localizado no centro geográfico do Estado do Rio Grande do Sul, na zona fisiográfica denominada Depressão Central, cujas coordenadas são: latitude 29º42 S,

3 longitude 53º42 W, altitude 95 m. Os dados de precipitação mensal utilizados no presente trabalho foram obtidos junto a Estação Meteorológica do Departamento de Fitotecnia da Universidade Federal de Santa Maria (UFSM), estação ligada ao 8º distrito do INMET (Instituto Nacional de Metorologia). Utilizou-se o Índice de Oscilação Sul (IOS) como indicador do fenômeno ENOS, cuja indicação caracteriza as fases quente (cinco meses consecutivos com valores de IOS -0,5) e fria (cinco meses consecutivos com valores de IOS 0,5). A relação do IOS mensal para os anos estudados foi obtida junto ao site A série histórica dos totais mensais de chuva iniciou-se em julho de 1968 até setembro de Dentro do período de ocorrência de EN/LN a precipitação foi totalizada e calculou-se a percentagem de ocorrência de chuvas acima e abaixo da média normal mensal (média de todos os anos). Foram considerados períodos neutros (NE) aqueles sem a ocorrência dos fenômenos EN/LN, identificados na tabela de IOS. A análise estatística foi realizada aplicando-se o Teste t para duas amostras com variâncias diferentes, verificando a ocorrência de precipitações acima ou abaixo das normais climatológicas e, posteriormente, aplicou-se o Índice de Precipitação Estandardizada (IPE): IPE = P PM / DP, onde P é a precipitação do mês, PM é a média mensal (incluindo todos os anos em estudo), e DP é o desvio padrão de precipitação (metodologia proposta por ASSIS et. al. 1997). RESULTADOS E DISCUSSÃO A média da precipitação mensal para o município de Santa Maria durante eventos ENOS é diferenciada para cada fase do fenômeno (Figura 1). Foi observado um número maior de eventos da fase quente (EN) em relação aos frios (LN), na média 13 e 9, respectivamente (Tabela 2). O restante dos anos foi considerado como neutros (NE) dentro do período de estudo. O período de maior influência do fenômeno, para ambas as fases, sobre a precipitação média no município foi de setembro a dezembro, com maior intensidade em outubro e novembro. Nesses meses foram observadas médias de precipitação para EN, LN e para normal climatológica de 364, 205 e 284 mm, respectivamente. Em abril observa-se igual influência do fenômeno ENOS, mas em intensidade muito reduzida. A tendência ao longo dos meses para a precipitação nas fases quente e fria do ENOS e para a normal foi semelhante a aquelas observadas por Fontana & Berlato (1996) em duas estações do estado (Cruz Alta e Julio de Castilhos) e Fontana & Berlato (1997) para o Estado do Rio Grande do Sul, com dados médios de 29 estações meteorológicas do INMET.

4 El Niño La Niña Normal 220,0 Precipitação Média (mm) 180,0 140,0 100,0 60,0 Jul Ago Set Out Nov Dez Jan Fev Mar Abr Mai Jun Meses do ano Figura 1. Precipitação pluviométrica média mensal para as fases quente e fria do ENOS e para a normal climatológica ( ) no município de Santa Maria RS. De acordo com análise estatística, não foram observadas diferenças significativas entre a precipitação em períodos de EN, nem em períodos de LN quando comparados com períodos neutros, nos anos estudados (Tabela 1). Consideram-se significativos valores de probabilidade (p) menores que 0,05 (5%). Segundo Prela et. al. (2004) este resultado obtido pode ser função da análise ser feita com as médias dos períodos de ocorrência de cada fenômeno, sem observar se a variação foi para mais ou para menos (Run Test). Alguns dados embora não significativos estatisticamente devem ser considerados, como no caso de agosto (0,0875) e novembro (0,079) para eventos de EN e janeiro (0,0701) para eventos de LN. Estes valores indicam com erros menores que 10% que podem ocorrer chuvas abaixo ou acima da média normalizada para eventos de LN e EN, respectivamente, nos meses citados. Tabela 1. Valores de probabilidade (p), de acordo com o Teste t para amostras independentes. Meses EL NIÑO LA NIÑA Janeiro 0,4245 0,0701 Fevereiro 0,4410 0,1291 Março 0,9434 0,8783 Abril 0,4213 0,9933 Maio 0,2566 0,4469 Junho 0,1678 0,2686 Julho 0,6737 0,7103 Agosto 0,0875 0,1557 Setembro 0,9945 0,7708 Outubro 0,2303 0,3330 Novembro 0,0790 0,6429 Dezembro 0,3659 0,6584

5 Segundo a análise do IPE pode-se observar uma leve tendência de aumento na precipitação entre os meses de abril a novembro em anos de EN, sendo que probabilidade de ocorrência de chuvas acima da média variou de 50% a 66,7% nesse período (Tabela 2). Segundo Berlato & Fontana (2003) no RS, o EN apresenta um pico de influência nos meses de outubro a dezembro, com novo pico de abril a junho. Para o fenômeno LN, houve uma tendência na diminuição da precipitação durante todo o ano, com exceção do mês de agosto, quando a probabilidade de ocorrência de chuvas abaixo da média foi de 28,6%. Seu pico de influência ocorreu nos meses de outubro e novembro, quando essa probabilidade foi de 90%. Segundo Fontana & Berlato (1997), no estado do Rio Grande do Sul encontra-se um comportamento bastante sensível à influência dos fenômenos EN e LN, sendo mais característico para o EN. Tal comportamento não foi encontrado para o município de Santa Maria, onde houve apenas um pico característico para ambos, EN e LN e pouca influência do EN na precipitação do município, sendo distribuída num período amplo que vai de abril a novembro, sendo mais forte me novembro (66,7%). Tabela 2. Valores de Índice de Precipitação Estandardizada (IPE) para períodos EN e LN, médios mensais de 1968 a Mês El Niño La Niña N.º eventos IPE>0 IPE<0 N.º eventos IPE>0 IPE<0 Janeiro 13 38,5 61,5 9 44,4 55,6 Fevereiro 13 53,8 46,2 9 11,1 88,9 Março 13 30,8 69,2 9 44,4 55,6 Abril 11 63,6 36,4 9 33,3 66,7 Maio 11 54,5 45,5 9 44,4 55,6 Junho 11 63,6 36,4 9 44,4 55,6 Julho 12 50,0 50,0 7 42,9 57,1 Agosto 12 58,3 41,7 7 71,4 28,6 Setembro 12 50,0 50,0 7 42,9 57,1 Outubro 15 60,0 40, ,0 90,0 Novembro 15 66,7 33, ,0 90,0 Dezembro 15 40,0 60, ,0 60,0 CONCLUSÕES Para o fenômeno LN, a tendência de diminuição na precipitação se manteve durante todos os meses, excetuando-se o mês de agosto, que apresentou tendência de aumento na precipitação. Observa-se que a maior influência ocorre nos meses de outubro e novembro, quando a probabilidade de ocorrência de volumes de chuva abaixo da média é de 90%. O EN não apresentou influência significativa sobre a probabilidade de ocorrência de precipitação acima ou abaixo da média de períodos considerados neutros. Entretanto, analisando-se o IPE observa-se uma tendência ao aumento de precipitação entre os meses de abril a novembro, em períodos de EN.

6 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ASSIS, F. N.; MARTINS, S. R.; MENDEZ, M. E. G.. Anomalias pluviométricas associadas a ocorrência de El Niño e La Niña do Rio Grande do Sul. In: X Congresso Brasileiro de Agrometeorologia, Anais. Piracicaba, SP. v. 1. p BERLATO, M.A.; FONTANA, D.C. El Niño e La Niña: impactos no clima, na vegetação e na agricultura do Rio Grande do Sul; aplicações de previsões climáticas na agricultura. Porto Alegre: Ed. da UFRGS, p. FONTANA, D.C.; BERLATO, M.A. Relação entre El Niño-Oscilação Sul (ENOS), precipitação e rendimento de milho no Estado do Rio Grande do Sul. Pesquisa Agropecuária Brasileira, Brasília, v.31, n.1, p.39 46, FONTANA, D.C.; BERLATO, M.A; LAUSCHNER, M.. Probabilidade de ocorrência de precipitação pluvial associada ao fenômeno El Niño Oscilação Sul. In: X Congresso Brasileiro de Agrometeorologia, Anais. Piracicaba, SP. v. 1. p FONTANA, D.C.; BERLATO, M.A. Influência do El Niño Oscilação Sul sobre a precipitação pluvial no Estado do Rio Grande do Sul. Revista Brasileira de Agrometeorologia, Santa Maria, v.5, n.1, p , GRANTZ, M.H. Introduction. In: GLANTZ, M.H., RICHARD, W.K., NICLHOLLS, N. Teleconnection liking wordwide climate anomalies. New york; Cambridge University, p PRELA, A.; PEREIRA, A.P.; GARCIA, B.I.L.; PIEDADE, S.M.S.. Influência dos fenômenos El Niño e La Niña na chuva de Pato Branco Paraná. Revista Brasileira de Agrometeorologia, Santa Maria, v. 12, n. 1, p , STRETEN, N.A. Southern Hemisphere circulation contasts in the winters of 1972 and Preprints first International conference on Southern Hemisphere Meteorology, São José dos Campos-SP: INPE, p , TRENBERTH, K.E. General Characteristics of El Niño Southern Oscillation In: GLANTZ, M.H., RICHARD, W.K., NICLHOLLS, N. Teleconnection liking wordwide climate anomalies. New York, Cambridge University p