CLIMATOLOGIA DA PRECIPITAÇÃO NO ESTADO DE SÃO PAULO NO PERÍODO DE 1947 A 1997

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1 CLIMATOLOGIA DA PRECIPITAÇÃO NO ESTADO DE SÃO PAULO NO PERÍODO DE 1947 A 1997 Luciana Figueiredo Prado 1 Augusto José Pereira Filho 1 Ricardo Hallak 1 Gré de Araújo Lobo² RESUMO Este estudo compreende uma análise climatológica da precipitação no Estado de São Paulo no período de 1947 a Foram utilizados 1122 postos pluviométricas do Departamento de Águas e Energia Elétrica de São Paulo DAEE. Apresentam-se neste estudo as médias anuais, respectivos desvios padrão e freqüência de dias chuvosos. Os resultados indicam índices pluviométricos maiores do que 2500 mm ao longo da Serra do Mar com decréscimo para oeste de 1200 mm. Há índices de 1800 mm na Serra da Mantiqueira devido ao efeito topográfico. A proximidade do Oceano Atlântico e as Serras acima aumentam os dias chuvosos em até 30%. ABSTRACT This study is concerned with a climatologic analysis of the precipitation in the State of São Paulo between 1947 e A total of 1122 raingauges of the Department of Water and Electrical Energy (DWEE) were used in this study. It is presented in this manuscript the average mean rainfall, respective standard deviations and frequency of rain days. The results indicate rainfall accumulation over 2500 mm close Mar Ridge that decreases towards the west. Rainfall accumulations over 1800 mm over Mantiqueira Ridge is due to topographic effects. The proximity to the Atlantic Ocean and Mountainous areas above also increment the frequency of rainy days by more than 30%. Palavras-Chave: climatologia, precipitação, análise objetiva 1 Departamento de Ciências Atmosféricas Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas Universidade de São Paulo lfprado@model.iag.usp.br apereira@model.iag.usp.br, hallak@model.iag.usp.br 2 Centro Tecnológico de Hidráulica Escola Politécnica Universidade de São Paulo gre@cth.usp.br 1

2 INTRODUÇÃO O objetivo deste trabalho é elaborar uma nova climatologia da precipitação para o Estado de São Paulo por meio da análise objetiva estatística (Pereira Filho et al., 1998) de modo a atualizar e aprimorar a climatologia desenvolvida por Setzer (1972). Esse método compreende a interpolação de dados por meio de um campo de precipitação inicial ao qual se adiciona um vetor inovação ponderado por pesos a posteriori obtidos da correlação espacial entre os erros do campo de precipitação inicial. O vetor inovação compreende a diferença entre o campo inicial e observações advindas de pluviômetros mais próximos do ponto de análise. Apresenta-se neste estudo a metodologia utilizada para obtenção do campo de precipitação inicial por meio de método de Cressman que é similar à análise objetiva estatística (ANOBES), exceto que os pesos são determinados por meio de distâncias quadráticas num dado raio de influência arbitrário. METODOLOGIA Utilizou-se o banco de dados de precipitação diária do Departamento de Águas e Energia Elétrica de São Paulo (DAEE) gerido pelo Centro Tecnológico de Hidráulica (CTH) no período de 01/01/1947 a 31/12/1997. Neste período há registro de 1122 postos pluviométricos distribuídos pelo Estado de São Paulo. Estas séries temporais apresentam extensão diferente. Algumas foram instaladas depois de 01/01/1947, e, outras, foram desativadas antes de 31/12/1997. Havia também séries com falhas de dados que não foram utilizadas no campo inicial de precipitação. Procedeu-se a montagem de séries diárias com todos os postos disponíveis, o que gerou dias de dados. Os dados formatados desta forma foram utilizados para se estimarem médias anuais e respectivos desvios padrão e freqüência média de dias chuvosos. Utilizaram-se valores de precipitação média anual com séries com mais de 30 anos. Estes valores climatológicos foram interpolados no espaço por meio do método de análise objetiva de Cressman para obter os campos de precipitação climatológicos iniciais para depois utilizá-los na ANOBES de modo a produzir uma nova climatologia de precipitação para o Estado de São Paulo. A análise objetiva de Cressman (1959) é um método de correções sucessivas aplicadas a um conjunto de dados inicial, que são determinadas a partir da comparação das observações com valores interpolados a partir de cada ponto do campo inicial. Em cada iteração, todos os pontos de grade são considerados sucessivamente, e os valores do campo inicial são corrigidos de acordo com os dados observados. A correção aplicada a cada iteração é dada por uma relação entre um peso e o erro do valor interpolado com a primeira iteração. O fator peso é definido por uma função gaussiana que depende da distância entre ponto de grade e o local da medição. O método de Cressman realiza várias iterações e diminui o raio de influência, que é dado pela distância entre o ponto de grade e o valor referente ao valor interpolado da iteração anterior tal que sejam recuperados detalhes do campo analisado em escalas cada vez menores. No presente trabalho gerou-se o um campo de precipitação 2

3 inicial com raios de influência de 10, 7, 4, 2 e 1 comprimento de grade da análise num total de cinco iterações. RESULTADOS A partir de totais diários de precipitação, efetuou-se o cálculo do total médio anual, seu respectivo desvio padrão, e a freqüência dos dias chuvosos no período. Os mapas destas variáveis foram elaborados por meio do método de Cressman. A Fig. 1 mostra o campo do total de precipitação anual médio. O efeito topográfico é marcante nas regiões da Serra do Mar, Serra de Paranapiacaba, Serra da Mantiqueira, Serra dos Agudos e Serra de Botucatu onde os índices pluviométricos tendem a ser maiores do que em áreas sem acentuada topografia. Particularmente, os altos índices pluviométricos ao longo da Serra do Mar indicam o efeito da brisa marítima e circulação de vale montanha favorecidos pela proximidade do Oceano Atlântico e orientação da costa Paulista (Barros et al., 1987). Em geral, os índices decrescem em direção ao interior do Estado de São Paulo devido à baixa altitude. Figura 1: Distribuição espacial da chuva média anual no Estado de São Paulo no período de 1947 a Latitudes e longitudes estão indicadas no mapa. Escala de cores indica acumulação (mm). 3

4 A Fig. 2 mostra o desvio padrão da precipitação média anual. A distribuição espacial de desvios padrão está diretamente correlacionada com o total de precipitação. Áreas com maior índice pluviométrico apresentam também maior desvio padrão (Pereira Filho et al., 2003). A variabilidade temporal dos totais anuais é maior ao longo da Serra do Mar no litoral, com destaque para a região que vai do litoral Santista até o de Iguape. Figura 2: Distribuição espacial do desvio padrão da chuva média anual no Estado de São Paulo no período de 1947 a 1997.Latitudes e longitudes estão indicadas no mapa. Escala de cores indica desvio padrão (mm). A Fig. 3 mostra a freqüência de dias chuvosos do período analisado. Observam-se mais dias chuvosos ao longo da região litorânea com máximos na região de Ilha Comprida e Registro. Sugerese que a região de cerca de 100 km do litoral esteja sobe o efeito da brisa marítima. Áreas com precipitação menos freqüente a serem destacadas são as regiões de Jales e Fernandópolis no extremo oeste do estado, e a região de Jaú. 4

5 Figura 3: Distribuição espacial da freqüência média do número de dias de chuva anual para o Estado de São Paulo no período de 1947 a Latitudes e longitudes estão indicadas no mapa. Escala de cores indica freqüência (%). CONCLUSÃO Os campos de precipitação apresentados neste estudo para séries entre 30 e 50 anos de extensão são consistentes com os obtidos por Stezer (1972). A pesquisa a ser desenvolvida com a ANOBES pretende produzir mapas digitais da precipitação com resolução espacial compatível com a resolução da rede (~15 km), o que possibilitará sua utilização na gestão de recursos hídricos, previsão hidrológica, agronomia, verificação de modelos e tantas outras. AGRADECIMENTOS A primeira autora agradece à FUNDAP/DAEE pela bolsa estágio e, o segundo, ao CNPq (Proc. N o /2005-0) e à FAPESP (Proc. N o 01/ ) pelo apoio as pesquisas realizados pelo Laboratório de Hidrometeorologia - LabHidro. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS Barros, M. T. L., B. P. F. Braga Jr. e A. J. Pereira Filho, 1987: Climatologia da precipitação na área de abrangência do radar de Ponte Nova - SP, VII Simpósio Brasileiro de Hidrologia e Recursos Hídricos, Salvador, BA. Vol. 2, p Cressman, G. P., 1959: An operational objective analysis system. Mon. Wea. Rev., 87, Pereira Filho, A. J., Crawford, K. C. & Hartzell, C. L., Improving WSR-88D hourly rainfall estimates. Weather and Forecasting, 13, Setzer, J., 1972: Atlas pluviométrico do Estado de São Paulo. SOM - DAEE. 5