ANÁLISE CLIMÁTICA DOS EVENTOS EXTREMOS DE PRECIPITAÇÃO EM PORTO ALEGRE-RS

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1 ANÁLISE CLIMÁTICA DOS EVENTOS EXTREMOS DE PRECIPITAÇÃO EM PORTO ALEGRE-RS Bruno M. FERNANDES¹, André B. NUNES² ¹Faculdade de Meteorologia UFPel, Bolsista do Programa de Educação Tutorial (PET/MEC/SESu), Pelotas-RS, ²Faculdade de Meteorologia UFPel, Pelotas-RS RESUMO: A cidade de Porto Alegre-RS é eventualmente atingida por fenômenos atmosféricos tais como sistemas frontais e sistemas convectivos de mesoescala responsáveis por eventos severos de precipitação. O objetivo do presente trabalho foi o de analisar e quantificar estes eventos, que tantos transtornos causam à população, baseando-se em dados históricos de alagamentos na capital gaúcha, tendo como finalidade um maior conhecimento a respeito da distribuição temporal destes casos e sua relação com o fenômeno El Niño - Oscilação Sul (ENOS). O período abordado no estudo foi de 1961 a 2010 e a metodologia utilizada para a detecção dos eventos de 1, 2 e 10 dias de duração foi a de limiares médios. Os resultados indicam que há uma considerável tendência de aumento no número de eventos de precipitação extrema, especialmente para eventos de 10 dias (chuva gradual ou sequência de chuvas bruscas), ao longo dos 50 anos analisados. Entretanto, os resultados mostraram que não há correlação estatisticamente significativa (a 95%) entre a distribuição temporal desses eventos e o fenômeno ENOS. ABSTRACT: Porto Alegre-RS is eventually affected by atmospheric phenomena such as frontal systems and mesoscale convective systems which are responsible for extreme precipitation events. The aim of this study was to analyze and quantify these events, based on historical data of flooding in the capital of Rio Grande do Sul State, having as a purpose a greater knowledge about the temporal distribution of these cases and their relation with El Niño South Oscillation (ENSO). The period covered in the work was from 1961 to 2010 and the methodology employed to detect the 1, 2 and 10 days duration events was based on mean thresholds. The results indicate that there is a considerable tendency to increase the number of extreme precipitation events, particularly for events of 10 days (gradual rainfall or sequence of abrupt rainfall), during the 50 years. However, the results showed that there is no statistically significant correlation (for 95%) between the temporal distribution of these events and the ENSO phenomenon.

2 1 - INTRODUÇÃO: Transtornos causados por desastres naturais no Brasil estão quase sempre relacionados a eventos extremos de precipitação, o que afeta principalmente os transportes, a agricultura, a saúde pública, dentre outras áreas da sociedade. E isso se deve ao fato de nosso país estar suscetível em grande parte de seu território a fenômenos meteorológicos capazes de provocar eventos extremos de precipitação, e também pelo fato da urbanização descontrolada de nossas grandes cidades, que modifica a cobertura original do solo e potencializa o risco de alagamentos. Neste trabalho definimos como eventos extremos de precipitação tanto os eventos de chuva extrema em curto espaço de tempo (no caso deste trabalho um mínimo de 24h), como também eventos de acúmulo pluviométrico ao longo de um período prolongado de chuvas (no caso deste trabalho um máximo de 10 dias), quando a saturação do solo inviabiliza a infiltração provocando assim o escoamento superficial das águas. No caso do sul do país, especialmente no Rio Grande do Sul, grande parte dos eventos de precipitação intensa é causada por Complexos Convectivos de Mesoescala (GUEDES, 1985), que ocorrem preferencialmente nos meses de primavera. Porém há outros três sistemas meteorológicos responsáveis pela distribuição pluviométrica no estado gaúcho: os sistemas convectivos, os sistemas frontais e também a circulação marítima (MONTEIRO, 2007). E o município de Porto Alegre por estar localizado numa região alagadiça e possuir uma grande área urbanizada, sofre frequentemente com alagamentos nas regiões centrais mesmo em episódios de fraca precipitação, que afetam principalmente o trânsito. Por ser a cidade com a 7ª maior economia e a 10ª maior população do país (IBGE, 2011), Porto Alegre sugere estudos sobre eventos meteorológicos específicos, com o intuito de auxiliar no planejamento de uma infraestrutura que possa evitar transtornos frequentes à população. No entanto, um bom planejamento requer estudos detalhados baseados em levantamentos históricos. E dentre todos os fenômenos que influenciam na variabilidade climática de Porto Alegre, o fenômeno ENOS (El Niño Oscilação Sul) se destaca. Por este motivo procura-se verificar também uma relação do ENOS com a variação temporal da quantidade de eventos extremos de precipitação. 2 - MATERIAL E MÉTODOS: Primeiramente foram analisados os casos registrados de inundações em Porto Alegre disponibilizados pela Defesa Civil Estadual e também por meio de publicações nos principais jornais da capital gaúcha (Zero Hora e Correio do Povo), no período de 1997 a Após a catalogação destes eventos, estes foram analisados individualmente e selecionados apenas os eventos mais relevantes e generalizados, restando então 22 eventos. Em seguida foram analisadas as precipitações diárias em cada um destes 22 dias e também as precipitações acumuladas para 2 e para 10 dias anteriores ao evento (mas já considerando nestes totais, o acumulado do dia em questão), com o objetivo de obter os limiares para cada uma das situações

3 postas. Para a obtenção destes limiares foram utilizadas as médias aritméticas dos acumulados observados em cada um dos 22 casos analisados e para isso foi feito um algoritmo no software de programação FORTRAN 90. Após esta etapa chegou-se aos limiares de: 73,6mm para o dia do evento (1d); 81,8mm para 2 dias (2d) considerando-se então o dia do evento e o dia anterior ao evento e 118,1mm para 10 dias (10d). Os dados de precipitação utilizados no estudo foram obtidos pela estação meteorológica convencional de superfície de Porto Alegre/RS (30º01 58 S, 51º13 48 W) vinculada ao Instituto Nacional de Meteorologia (INMET) e fornecidos por meio do 8º Distrito de Meteorologia (8º DISME) de 1961 a Para a correlação com o fenômeno ENOS foram utilizados os dados do ONI (Oceanic Niño Index), índice que se baseia na média móvel de três meses da anomalia de temperatura na região Niño 3.4 do Pacífico Equatorial (NOAA, 2011) que está disponibilizado no web site: Foram calculadas as médias aritméticas anuais para os dados do ONI para o período de 1961 a A significância estatística a 95% foi verificada de acordo com o teste t-student (Lopes, 2006). 3 - RESULTADOS E DISCUSSÃO: Os gráficos mostrados abaixo (Figuras 1 à 6), mostram a distribuição dos acumulados de eventos extremos de precipitação decadais e as médias mensais na cidade de Porto Alegre para 1d (um dia), 2d e 10d. Com relação às distribuições decadais, pode-se verificar que houve uma tendência de aumento no número de eventos para todos os casos analisados. No entanto, merece destaque a tendência de aumento significativo para os eventos de 10 dias. Já para os eventos de 1 e de 2 dias, i.e, eventos de chuva brusca, a tendência é de tênue elevação. Já com relação às distribuições mensais, pode-se notar a presença de 2 padrões distintos: o 1º para 1d e 2d, onde pode-se observar que os meses de abril, julho e setembro se destacaram dos demais pela grande quantidade de eventos observados e, também, pela presença de 3 períodos isolados de queda no número de eventos: nos meses de verão, depois em maio e posteriormente no meio do inverno (entre julho e agosto); e 2º para 10d, onde verificou-se que os meses de inverno e a primeira metade da primavera (de junho a outubro) foram responsáveis por grande parte dos eventos observados, enquanto que os meses de verão, outono e segunda metade da primavera (de novembro a abril) registram um números de eventos bem inferior.

4 Figuras 1 e 2: Gráficos dos acumulados de eventos extremos por década e por mês (para 1 dia). Figuras 3 e 4: Gráficos dos acumulados de eventos extremos por década e por mês (para 2 dias). Figuras 5 e 6: Gráficos dos acumulados de eventos extremos por década e por mês (para 10 dias). Os valores de correlação entre o número de eventos e o índice ONI foram: 0,20 para 1d; 0,22 para 2d e 0,24 para 10d. E aplicando o teste T-Student de significância, verificou-se um valor de 1,66, indicando que não é estatisticamente significante ao nível de 95%estipulado neste trabalho. Tal resultado, baseado em eventos extremos, não corrobora com os demais estudos que indicam grande associação entre precipitação média e o fenômeno El Niño. 4 - CONCLUSÕES:

5 Após os estudos, foi possível constatar que os eventos de precipitação extrema num período relativamente curto de tempo (até 48h para 1d e 2d) possuem apenas uma leve tendência de elevação ao longo dos 40 anos em questão. Entretanto, eventos de precipitação extrema para um período de tempo maior (até 240h - 10d), apresentam uma nítida tendência de elevação. Tais resultados, basicamente, confirmam que é sempre necessária uma maior atenção das autoridades com relação a estes tipos de eventos. Pode-se também perceber que os meses de junho a outubro em Porto Alegre estão mais suscetíveis aos eventos de 10 dias do que os meses de novembro a maio. E apesar de a literatura climatológica indicar que as precipitações no sul do país sofrem influência do ENOS, os métodos aplicados neste trabalho concluíram que a correlação entre o número de eventos extremos de chuva e o índice ONI não é significativa do ponto de vista estatístico. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS Guedes, R. L.; Condições de grande escala associadas a sistemas convectivos de mesoescala sobre a região central da América do Sul. Dissertação de Mestrado - Instituto Astronômico e Geofísico, Universidade de São Paulo, IBGE. Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística. Disponível em: e Acesso em: 21/10/2011. Lopes, F. Z.; Relação entre o MEI (MULTIVARIATE ENSO INDEX) e a precipitação pluvial no estado do Rio Grande do Sul. Programa de Pós-Graduação em Meteorologia, para a obtenção do título de Mestre em Ciências (M.S.). Universidade Federal de Pelotas, Pelotas, Monteiro, M. A.; Mendonça, M.; Dinâmica atmosférica do Estado de Santa Catarina. Herrmann, M. L. P. (org.). Atlas de Desastres Naturais do Estado de Santa Catarina, Florianópolis: Defesa Civil/CEPED, 2007, CD.