Palavras Chave: Onda de Leste, Sistema Convectivo de Meso-Escala, Modelo BRAMS.

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1 Comparação entre as Precipitações Observadas e as Prognosticadas pelo Modelo BRAMS durante dois Eventos de Chuvas Fortes no Litoral de Pernambuco, Brasil. José Oribe Rocha de Aragão 1, Janduy Guerra Araújo 2, Francinete Francis Lacerda 3 RESUMO Os dados observados de precipitação são comparados com a previsão do Modelo BRAMS durante dois eventos de chuvas fortes no Litoral de Pernambuco. O primeiro evento, ocorreu nos dias 2 e 3 de Junho de 2005, devido ao deslocamento de uma onda de leste que atingiu todo a parte leste de Pernambuco. O modelo reproduz a ordem de magnitude e as áreas de máxima precipitação. No segundo evento, nos dias 7 e 8 de Junho de 2006, as chuvas foram causadas por conglomerados de cumulus de um sistema convectivo de meso-escala que se formou sobre o litoral sul de Pernambuco e litoral de Alagoas, após a passagem de uma frente fria. Nesse segundo evento, o modelo subestima os totais de precipitação observados em Olinda, Recife e Barreiros e sobreestima o total de precipitação de Barreiros, embora exista uma boa correspondência entre os horários de ocorrência das chuvas. ABSTRACT Observed precipitation data are compared with the BRAMS Model forecast during two events of heavy rain in the coast of Pernambuco. The first event, happened in the 2 nd and the 3 rd of June 2005, due to the displacement of an easterly wave which reached all the eastern Pernambuco. The model reproduces the precipitation magnitude and the maxima areas. In the second event, during the 7 th and the 8 th of June 2006, the rain was caused by cumulus clusters of a meso-scale convective system which was formed over Pernambuco s southern coast and Alagoas coast, after a Cold Front. In this second event the model underestimates the rainfall totals in Olinda, Recife and Barreiros and overestimates the total in Barreiros, although there is a good agreement between the rain timings. Palavras Chave: Onda de Leste, Sistema Convectivo de Meso-Escala, Modelo BRAMS. INTRODUÇÃO Os principais sistemas atmosféricos que produzem chuvas de moderadas a fortes sobre a Zona da Mata e litoral de Pernambuco são as ondas e perturbações de leste, as frentes frias do sul e a zona de convergência intertropical (ZCIT) (Aragão, 2004, 1975). As ondas de leste e conglomerados de cumulus causam destruição e mortes. O Laboratório de Meteorologia de Pernambuco (LAMEPE) implantou o Brazilian Regional Atmospheric Modeling System (BRAMS), um modelo numérico de meso-escala da atmosfera que está sendo usado para prognosticar a precipitação e outros parâmetros atmosféricos, para melhorar as previsões do tempo em Pernambuco. Experimentos foram realizados com o BRAMS para dois eventos de chuvas fortes, comparando os dados de precipitação do modelo com os dados observados. 1 Prof. Ph.D. em Meteorologia e Oceanografia Física, consultor do LAMEPE/ITEP, oribe@itep.br; 2 M.Sc. em Meteorologia, pesquisador do LAMEPE/ITEP, janduy@itep.br; 3 M.Sc. em Agroclimatologia, coordenadora do LAMEPE/ITEP, francis@itep.br. Associação Instituto de Tecnologia de Pernambuco ITEP, Laboratório de Meteorologia de Pernambuco - LAMEPE Av. Prof. Luís Freire, Cidade Universitária Recife - PE Brasil, Fone: (81)

2 MATERIAL E MÉTODOS O Regional Atmospheric Modeling System (RAMS) foi desenvolvido na Universidade do Colorado (Pielke et al., 1992; Walko et al., 1995; Trípoli e Cotton; 1982; Trípoli e Cotton, 1981). O Brazilian Regional Atmospheric Modeling System (BRAMS) usado neste estudo é o modelo RAMS modificado na parametrização de convecção rasa (Souza, E. P., e Silva E. M., 2002). O modelo foi configurado com trinta níveis atmosféricos. O esquema da parametrização convectiva é o de Grell (1993) e o da parametrização radiativa de Chen e Cotton (1988). Foram utilizadas duas grades horizontais aninhadas. A de menor resolução (20x20 Km) cobre o Nordeste do Brasil e Oceano Atlântico adjacente. A grade de resolução maior (5x5 Km) cobre o estado da Paraíba, Pernambuco, e partes do Piauí, Ceará, Alagoas e Bahia. Os resultados apresentados são os da grade de 5x5 Km. O primeiro experimento foi inicializado às 12 UTC do dia e o resultado apresentado é o total de precipitação em Pernambuco para o período das 12 UTC do dia 02 às 12 UTC do dia Esse resultado é comparado com a precipitação total observada no período das 10 UTC do dia 02 às 10 UTC do dia O início da simulação do segundo experimento foi às 00 UTC do dia e os resultados apresentados são as séries temporais da precipitação para as áreas em torno das localidades de quatro estações meteorológicas do leste de Pernambuco para o período das 06 UTC do dia 07 às 12 UTC do dia 09. Os resultados são comparados com as séries temporais observadas da precipitação nas estações. RESULTADOS E DISCUSSÕES A figura 1a mostra o total de precipitação em Pernambuco para o período das 12 UTC do dia 02 às 12 UTC do dia , prognosticada pelo BRAMS. Esse resultado é comparado com a precipitação total observada no período das 10 UTC do dia 02 às 10 UTC do dia (Fig. 1b). Pode-se verificar que o modelo reproduz a ordem de magnitude e as áreas de máxima precipitação na parte leste de Pernambuco. A precipitação ultrapassou 100mm em algumas áreas, tanto no modelo quanto nos valores registrados nas estações e postos pluviométricos. Nesse episódio, foram registradas 30 pessoas mortas e pessoas desabrigadas em 16 municípios (Jornal do Commercio do dia ). As chuvas foram devidas à atuação de uma onda de leste que atingiu a Região Metropolitana do Recife (Fig. 2).

3 Figura 1a Total de precipitação (BRAMS) das 12 UTC do dia 02 às 12 UTC do dia Figura 1a Total de precipitação observada para o período das 10 UTC do dia 02 às 10 UTC do dia Figura 2 Imagem do GOES às 17h45 UTC do dia 02 de Junho de 2005 com a onda de leste sobre o leste de Pernambuco. No evento de 7 e 8 de Junho de 2006, causado por conglomerados de cumulus de um sistema convectivo de meso-escala, após a passagem de uma frente fria, uma pessoa morreu eletrocutada e os comerciantes calcularam perdas de até 70% em Olinda (Jornal do Commercio do dia ). As figuras 3, 4, 5 e 6 mostram os valores aproximados das precipitações prognosticadas pelo BRAMS nas áreas em torno das estações de Olinda, Recife, Ipojuca e Barreiros, e os valores aproximados das precipitações observadas nessas estações para o período das 06 UTC do dia 07 às 12 UTC do dia 09. Em Olinda, choveu das 06UTC do dia 07 a 06UTC do dia 8 com um total de precipitação de 215 mm, enquanto que o BRAMS prognosticou chuvas das 06UTC do dia 07 às 09UTC do dia 8 com um total de precipitação de 40 mm. No Recife, ocorreram chuvas das 06UTC do dia 07 até 06UTC do dia 8 com um total registrado de precipitação de 90mm, e a previsão do BRAMS deu um total de 55mm das 06UTC do dia 07 às 10UTC do dia 8. Na estação de Ipojuca, choveu das 03UTC do dia 07 às 09UTC do dia 8 com um total de precipitação de 15mm, enquanto que o BRAMS prognosticou um total de 35mm das 06UTC do dia 07 às 10UTC do dia 8. Finalmente, em Barreiros a precipitação totalizou 75 mm das 03UTC do dia 07 às 09UTC do dia 8, e o BRAMS totalizou 60mm das 06UTC do dia 07 às 10UTC do dia 8. Pode-se verificar que o modelo subestima os totais de precipitação observados em Olinda, Recife e Barreiros e sobreestima o total de precipitação de Barreiros, embora exista uma boa

4 correspondência entre os horários de ocorrência das chuvas. A figura 7 exibe a foto do satélite METEOSAT às 12 UTC do dia 07 de Junho de Figura 3a Precipitações prognosticadas pelo BRAMS na área em torno da estação de Olinda. Figura 3b Precipitações observadas na estação de Olinda (Lon: º; Lat: ).º Figura 4a Precipitações prognosticadas pelo BRAMS na área em torno da estação do Recife. Figura 4b Precipitações observadas na estação do Recife (Lon: º; Lat: ).º Figura 5a Precipitações prognosticadas pelo BRAMS na área em torno da estação de Ipojuca. Figura 5b Precipitações observadas na estação de Ipojuca (Lon: º; Lat: ).º Figura 6a Precipitações prognosticadas pelo BRAMS na área em torno da estação de Barreiros. Figura 6b Precipitações observadas na estação de Barreiros (Lon: º; Lat: ).º

5 Figura 7 - Foto do satélite METEOSAT às 12 UTC do dia 07 de Junho de CONCLUSÃO Experimentos foram realizados com o BRAMS para prognosticar dois eventos de chuvas fortes, comparando os dados de precipitação do modelo com os dados observados. O modelo reproduziu a ordem de magnitude e as áreas de máxima precipitação no primeiro evento de 2 e 3 de Junho de No segundo evento, de 7 e 8 de Junho de 2006, o modelo previu totais de precipitação menores em Olinda, Recife e Barreiros, e total maior em Ipojuca. No caso específico de Olinda, o valor total de precipitação observada foi de cinco vezes superior ao prognosticado pelo modelo. Outras simulações são necessárias para se verificar se o BRAMS reproduz os valores de precipitação em eventos de atuação da ITCZ, das ondas de leste, das frentes frias, e dos VCAS. AGRADECIMENTOS O primeiro autor agradece à FINEP, ao CNPq e ao ITEP pela bolsa DTI concedida (Ref /2006-0). REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS Aragão, J. O. R., A Influência dos Oceanos Pacífico e Atlântico na Dinâmica do Tempo e do Clima do Nordeste do Brasil. In: ESKINAZI-LEÇA, Enide; NEUMANN-LEITÃO, Sigrid; COSTA, Mônica Ferreira da. (Org.). Oceanografia: Um cenário tropical. Recife/PE,, v , p Aragão, J. O.R, Um estudo da estrutura das perturbações sinóticas no Nordeste do Brasil. São José dos Campos: Instituto de Pesquisas Espaciais. 51 pp, Tese de Mestrado.

6 Barnes, S.L., Mesoclave objective map analysis using weighted time-series observations. NOAA Tech. Memo ERL NSSL 62 (NTIS COM ), March, National Severe Storm Laboraty, Norman, Oklahoma, 60 pp. Chen, S., e Cotton, W.R., The sensitive of a simulated extratropical mesoscale convective system to long wave radiation and ice-phase microphisics. J. Atmos. Sci., v. 45, Grell, G., Prognostic evaluation of assumption used by cumulus parametrizations. Mon. Wea. Rev., v. 121, Pielke, R.A.; W. R Cotton, e R. L. Walko, A comprehensive meteorological modeling system - RAMS. Meteorology and Atmospheric Physics. Austria. 49, Souza, E. P., e Silva E. M., Impacto da implementação de uma parametrização de convecção rasa em um modelo de mesoescala. Descrição e testes de sensibilidade do esquema. Revista Brasileira de Meteorologia, v. 18, n.1, Tripoli, G.J., e W. R. Cotton, The use of ice-liquid water potential temperature as a thermodynamic variable in deep atmospheric models. Mon. Wea. Rev.. AMS, Boston, USA. 109, Tripoli, G. J., e W. R Cotton, The Colorado State University three-dimensional cloud mesoescale model Part I: General theoretical framework and sensitivity experiments. Journal de Recherches Atmosphériques. 16, Walko, R.L., J. C. Tremback, R. F. A., e Hertenstein, The regional atmospheric modeling system. Version 3b, User's Guide. Fort Collins: ASTER Division. 121 p.