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1 ÍNDICE K: ANÁLISE COMPARATIVA DOS PERIODOS CLIMATOLÓGICOS DE E Fellipe Romão Sousa Correia, Fabricio Polifke da Silva, Maria Gertrudes Alvarez Justi da Silva Universidade Federal do Rio de Janeiro/CCMN/IGEO/ Departamento de Meteorologia, Rio de Janeiro RJ RESUMO: O presente trabalho mostra uma análise para as componentes do índice K, sendo elas, respectivamente, a temperatura do ar em 850, 700 e 500hPa e a temperatura do ponto de orvalho nos níveis de 850 e 700hPa sobre as regiões Sul, Sudeste e Centro-Oeste do Brasil utilizando os dados da reanálise 1 do NCEP/NCAR na região delimitada por 40 S-10 S e 70 W-45 W, nos períodos climatológicos compreendidos entre e Revela-se que a componente que desempenhou papel preponderante no aumento do índice K é a soma das temperaturas do ar e do ponto de orvalho no nível de 850hPa. ABSTRACT: This paper shows an analysis for the components of the K index, which are, respectively, the air temperature at 850, 700 and 500hPa and the dew point temperature of the 850 and 700hPa levels over the South, Southeast and Midwest regions in Brazil using data from reanalysis of NCEP/NCAR in the region bounded by 40 S-10 S and 70 W-45 W, in the climatological periods ranging between and It seems that the component which plays a significant role in increasing the K index is the sum of air and dew point temperatures at the 850hPa level. INTRODUÇÃO Os sistemas convectivos associados a tempestades severas são responsáveis por enchentes, deslizamentos de encostas, alagamentos e, muitas vezes, até perdas de vidas. Embora a modelagem numérica tenha aumentado a capacidade de prever tais sistemas, ainda é muito difícil a quantificação da precipitação que é uma das principais variáveis causadoras de problemas. Por outro lado, os modelos numéricos conseguem prever com qualidade alguns índices de instabilidade calculados a partir de variáveis básicas da atmosfera, que são indicadores muito precisos da formação e do desenvolvimento de sistemas convectivos intensos. Estudos recentes mostraram tendências significativas de aumento do índice de instabilidade K nos últimos trinta anos para todas as capitais das regiões Centro-Oeste, Sudeste e Sul do Brasil. Sendo assim, um

2 estudo detalhado das variáveis que entram no cálculo deste índice se torna de grande auxílio no entendimento físico das respectivas tendências de aumento encontradas no mesmo. O objetivo deste trabalho foi fazer uma análise comparativa das componentes do índice K entre os períodos climatológicos de e na região Sul, Sudeste e Centro- Oeste do Brasil utilizando os dados das reanálises do NCEP/NCAR na região delimitada por 40 S-10 S e 70 W-45 W. Sendo analisadas as temperatura do ar e temperatura de ponto de orvalho em 850hPa, 700hPa e 500hPa. METODOLOGIA O índice K (dado em ºC) é definido como (GEORGE, 1960): K= (T 850 +Td 850 ) (T 700 -Td 700 ) T 500 (1) Construído pela soma das temperaturas de bulbo seco e ponto de orvalho em 850hPa, subtraída da depressão do ponto de orvalho em 700 hpa e da temperatura de bulbo seco em 500 hpa, o índice K tende a melhor captar condições favoráveis à ocorrência de tempestades em ambientes úmidos em toda a troposfera, como é típico de ambientes tropicais (NASCIMENTO, 2005). No trabalho de POLIFKE DA SILVA et al (2011) foi feita uma avaliação das tendências dos indicadores de tempestades severas para algumas capitais do Brasil no período de para os meses de novembro a março. Verificaram-se tendências significativas de aumento nos últimos 30 anos do índice de instabilidade K para todas as capitais estudadas, evidenciando que nos últimos anos atmosfera tem se tornado potencialmente mais favorável ao desenvolvimento de sistemas convectivos. O que evidencia que uma análise mais crítica do índice K para a estação de verão se torna de grande utilidade para estudos de projeções futuras do clima. A série temporal deste índice para o Estado do Rio de Janeiro pode ser observada na Figura 1. Figura. 1 - Série temporal do Índice K para o Estado Rio de Janeiro. Fonte: Polifke da Silva et al (2011).

3 Neste trabalho, foram utilizadas as médias mensais de temperatura do ar e temperatura de ponto de orvalho em 850hPa, 700hPa e 500hPa da Reanálise 1 do National Centers for Environmental Prediction (NCEP) / National Center for Atmospheric Research (NCAR) de 1951 a 2010 e a seguir, foram calculadas médias climatológicas da estação de verão para estas variáveis em dois períodos distintos. Sendo o primeiro período caracterizado de 1951 a 1980, e o segundo de 1981 a Através disto, foi possível obter diferenças sazonais climatológicas do segundo período em relação ao primeiro período e assim identificar tendências destas variáveis, buscando uma relação com a variabilidade climática existente. RESULTADOS Analisando as diferenças resultantes nas médias climatológicas, nota-se um expressivo aumento da temperatura do ar em 850hPa em torno de 0,6 a 1,0 C em quase todas os pontos das regiões Centro-Oeste, Sudeste e Sul (Figura 2). Observa-se também um aumento menos expressivo da temperatura do ponto de orvalho em 850hPa para a região estudada. (a) Figura 2 - Diferença entre as médias climatológicas de e para a temperatura do ar (a) e temperatura do ponto de orvalho em 850hPa. Já no nível de 700hPa (Figura 3), percebe-se um leve aumento da temperatura do ar em torno de 0,2 a 0,8 C em quase todas áreas das regiões Centro-Oeste, Sudeste e Sul. Fato considerável é a variação de +/-0,6ºC da temperatura do ponto de orvalho em 700hPa para a região estudada, com valores mais negativos para dentro do continente.

4 (a) Figura 3 Diferença entre as médias climatológicas de e para a temperatura do ar (a) e temperatura do ponto de orvalho em 700hPa. Observa-se considerável aumento da temperatura do ar em 500hPa (Figura 4), em torno de 0,2 a 0,6 C, em quase todas as regiões Centro-Oeste, Sudeste e Sul. Nota-se também um suave aumento significativo da temperatura do ponto de orvalho em 500hPa na região continental, em contraste com o oceano. (a) Figura 4 Diferença entre as médias climatológicas de e para a temperatura do ar (a) e temperatura do ponto de orvalho em 500hPa. CONCLUSÕES O perfil da temperatura do ponto de orvalho se mostrou o mesmo para os 3 níveis estudados (850hPa, 700hPa e 500hPa), com diferenças negativas na região do Atlântico Tropical e núcleos de diferenças positivas dentro do continente sul-americano. Como a magnitude da soma das temperaturas do ar e do ponto de orvalho em 850hPa se sobrepõe as outras componentes da equação do Índice K, nota-se que esta é a componente da

5 equação que produz maior papel na explicação do aumento significativo do índice ao longo dos anos. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS GOOSSENS, C.; BERGER, A Annual and seasonal climatic variations over the northern hemisphere and Europe during the last century. Annales Geophysicae, Berlin, v.4, n.b4, ÖNÖZ, B.; BAYAZIT, M. C The power of statistical test for trend detection. Turkish J. Eng. Env. Sci., 27, SNEYERS, R Sur l analyse statistique des series d observations. Gênevè: Organisation Méteorologique Mondial. 192 p. (OMM, Technique note, 143). VINCENT et al, : Observed Trends in Indices of Daily Temperature Extremes in South America YUE, S.; HASHINO, M Temperature trends in Japan: Theoretical and Applied Climatology, 75, WINKE, L. O.; DAMÉ, R. C. F.; TEIXEIRA, C. F. A.; MACHADO, A. A.; ROSSKOFF, J. L. C Caracterização climática e estudo de tendências nas séries temporais de temperatura e precipitação em Pelotas/RS. In: XVII Congresso de Iniciação Científica e X ENPOS: conhecimento sem fronteiras, 2008, Pelotas.

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